钻井液循环系统
不间断循环钻井系统介绍
不间断循环钻井系统介绍
一、不间断循环钻井系统的工作原理：
1.钻井液从钻井液池中被泵送至泵，随后进入到钻柱中进行钻井作业，排出顶部。
2.钻井液进入到搅拌器进行过滤和搅拌，以确保其质量和性能的稳定。
3.过滤后的钻井液进入高压泵，由高压泵提供的高压将钻井液重新送
回到钻井井口，形成连续的循环。
4.钻井液在井底完成清洁井底、冲刷岩层、控制井压等作用，同时通
过气体分离器分离出气体。
5.钻井液经过过滤器进行再次过滤，去除钻屑和其他固体颗粒，保持
钻井液的稳定性。
6.钻井液通过控制系统控制泵的工作和停止，实现钻井液供应的连续
不间断。
二、不间断循环钻井系统的优势：
1.提高钻井效率：不间断循环钻井系统可以节省循环时间，提高钻井
效率，降低作业成本。
2.减少井壁塌陷和漏失问题：不间断循环钻井系统能够稳定钻井井壁，防止井壁塌陷和漏失问题的发生。
3.较低的环境影响：该系统可以减少钻井液流失以及固体废料排放，
降低对环境的影响。
4.高效的作业管理：不间断循环钻井系统集成了数据收集和分析功能，能够实时监测钻井过程，提供及时反馈，为作业管理提供支持。
5.提高工作安全性：该系统可以降低作业危险系数，减少意外事故的
发生。
三、不间断循环钻井系统的应用领域：
总结起来，不间断循环钻井系统通过连续供应钻井液、减少钻井时间
和提高钻井效率等方式，实现了连续不间断地进行钻井。
它具有提高钻井
效率、降低井壁问题、减少环境影响、高效的作业管理和提高工作安全性
等优势。
因此，在深水钻井、高温高压井和复杂井眼等条件下的钻井作业
中具有广泛应用前景。
钻井液循环系统
钻井液循环系统钻井是勘探和开发石油和天然气资源的基本方法之一，也是现代工业生产的重要手段。
而钻井的成功与否离不开钻井液循环系统。
钻井液循环系统是指通过钻井液将钻废岩挖掘上来，并进行处理和再利用的系统。
下面我们来详细地了解一下钻井液循环系统。
1. 钻井液循环系统的工作原理钻井液循环系统的工作原理非常简单。
首先，钻头在地层下面钻井的同时，钻井液被泵入钻杆内，通过钻杆逐层往下推进。
随着钻头不断钻进地层，钻井液经过管柱流入井底，然后经过钻头，喷向地层。
钻井液在喷向地层的过程中，既能冷却和润滑钻头，又能将打破的岩屑和泥土带回井口，完成钻井液循环的整个过程。
而钻井液循环系统还需要完成以下的工作：一是沉降和过滤岩屑和泥土；二是将钻井液进行处理，如去除杂质和再生利用等；三是控制井下的压力和温度等；四是进行泥浆的泵送和储存，以及压力和重量的调整等。
2. 钻井液循环系统的组成和结构钻井液循环系统主要由工作液循环系统、固控系统、泥浆处理系统、泥浆泵浦系统、压力控制系统、热控制系统、测井系统、安全防护系统等组成。
其中，工作液循环系统是钻井液循环系统最为重要的一部分，主要由井口、固井器、钻杆、钻头、鉴定器、工作液泵、输送管道、坑、固井液池等组成。
而固控系统则负责控制岩屑和泥土的沉淀和过滤，主要由固体分离器、岩屑分级器、过滤器、坑、固控系统、切屑器等组成。
泥浆处理系统主要负责对钻井液进行再利用，泥浆泵浦系统则用于将处理好的钻井液泵送到井底，压力控制系统则用于控制井下的压力，确保钻进工作的顺利进行。
而热控制系统则主要用于控制钻进过程中产生的热量，保持井下的恒定温度，测井系统则用于获取井下的地质和状况信息。
3. 钻井液循环系统的应用钻井液循环系统广泛应用于石油和天然气开采领域。
通过采用钻井液循环系统，不仅可以提高钻井的效率，更可以保证钻井的成功。
此外，钻井液循环系统还可以帮助钻井人员预测地下水位及水位变化情况，有利于防止地下水污染。
钻井主要设备操作规程
钻井主要设备操作规程钻井是石油勘探中的重要环节，它涉及到许多主要设备的操作。
为了确保钻井作业的安全和高效进行，制定一套科学的操作规程是至关重要的。
本文将介绍钻井主要设备的操作规程，以及在操作过程中需要注意的事项。
一、钻井平台操作规程钻井平台是钻井作业的基础设施，其操作规程主要包括以下几个方面：1. 平台安全：在进行钻井作业前，必须确保钻井平台的结构安全可靠，没有任何潜在的危险因素。
操作人员必须穿戴合适的个人防护装备，并严格按照安全操作规程进行作业。
2. 设备检查：在开始钻井作业之前，必须对钻井平台上的各种设备进行全面检查。
包括钻机、钻杆、钻头、钻井液循环系统等。
确保设备完好无损，能够正常工作。
3. 钻井液管理：钻井液是钻井作业中不可或缺的一部分。
在操作过程中，必须严格控制钻井液的性能和循环系统的稳定性。
定期检查钻井液的密度、黏度、PH值等指标，并根据需要进行调整。
4. 钻井井筒控制：钻井井筒的控制是钻井作业中的关键环节。
在操作过程中，必须根据地层情况和钻井进度，合理控制钻井液的流量和压力。
及时调整钻井参数，确保井筒的稳定性和安全性。
二、钻机操作规程钻机是钻井作业中最重要的设备之一，其操作规程主要包括以下几个方面：1. 钻机启动和停止：在启动钻机之前，必须检查各个部件的工作状态，并确保润滑系统正常工作。
启动钻机后，要逐步增加转速，确保设备平稳运行。
停止钻机时，必须先将转速逐渐降低，然后关闭主电源。
2. 钻杆连接和断开：钻杆是连接钻机和钻头的重要部件。
在连接和断开钻杆时，必须确保操作平稳，避免发生意外。
连接钻杆时，要使用合适的扳手和扳手卡，确保连接紧固。
断开钻杆时，要先松开连接螺纹，然后使用扳手卡固定住钻杆。
3. 钻头选择和更换：钻头是进行钻井作业的关键工具。
在选择钻头时，必须根据地层情况和钻井目标进行合理选择。
在更换钻头时，要先将钻杆拉出井口，然后使用合适的工具进行更换。
4. 钻井液循环系统操作：钻井液循环系统是钻机的重要组成部分。
泥浆检测与应用之钻井液循环系统介绍
钻井液输送管道：连接钻井液泵、钻 井液罐和钻井液净化设备，实现钻井 液的循环流动
钻井液检测技术
检测项目
01
密度：测量钻井液的密度， 以确定其性能和稳定性
03
含砂量：测量钻井液中的砂 含量，以确定其对钻井设备 的磨损程度
05
酸碱度：测量钻井液的酸碱 度，以确定其对地层的腐蚀 程度
02
粘度：测量钻井液的粘度， 以确定其流动性和剪切应力
效率
携带岩屑：将岩屑 从井底携带至地面，
保持井眼清洁
平衡地层压力：防 止地层坍塌，确保
钻井安全
保护油气层：防止 油气层污染，保护
油气资源
提高钻井效率：降 低钻井成本，提高
钻井速度
钻井液循环系统的组成
钻井液泵：提供动力，将钻井液输 送到钻头
钻井液罐：储存钻井液，调节钻井 液的密度和粘度
钻井液净化设备：去除钻井液中的 杂质，保持钻井液的性能稳定
安全管理
01
定期检查：定期对钻井液循环系统进行检查，确保设备安全运行
02
操作规程：严格遵守操作规程，防止误操作造成安全事故
03
培训教育：加强员工培训教育，提高安全意识和操作技能
04
应急预案：制定应急预案，应对突发安全事故，确保人员安全
谢谢
液含砂量
04
钻井液PH计： 测量钻井液 PH值
05
钻井液电导率 计：测量钻井
液电导率
06
钻井液温度计： 测量钻井液温
度
07
钻井液流量计： 测量钻井液流
量
08
钻井液压力计： 测量钻井液压
力
09
钻井液含气量 计：测量钻井
液含气量
井下动力钻井工作原理
井下动力钻井工作原理
井下动力钻井是一种常用的石油钻井技术，其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 钻井液循环系统：井下动力钻井中，钻井液循环系统起着重要的作用。
钻井液通过泵送进入井底钻头，然后通过钻杆中的通道进入钻头内部，冲刷岩层并将钻屑带到地面。
2. 旋转系统：井下动力钻井中，井下动力装置驱动钻杆旋转，钻杆通过旋转带动钻头在地层中钻探。
旋转系统通常由绕组电动机、蜗轮蜗杆减速器和转动装置组成。
3. 推进系统：在井下动力钻井中，推进系统主要是通过钻杆的上下运动来实现。
钻井液通过钻杆通道进入钻头底部，然后冲击岩层并将钻屑带到井上。
通过调节钻杆的推进速度，可以控制钻头的下压力和钻井速度。
4. 钻头：井下动力钻井中，钻头是进行岩层钻探的关键工具。
钻头通常由钻杆接头、钻头身和钻头嘴三部分组成。
钻头嘴采用合适的切削结构和硬质合金材料，可以快速切削岩石并将钻屑冲刷出井口。
总之，井下动力钻井通过钻井液循环系统、旋转系统、推进系统和钻头等组成部分的相互配合，实现了从井底到地面的高效钻井作业。
第五章 2钻井泵和钻井液循环系统
1．双缸双作用泵的动力端 ． 它主要包括底座，装皮带轮的传动轴、主轴、齿轮、 它主要包括底座，装皮带轮的传动轴、主轴、齿轮、 偏心轴、连杆、十字头等。 偏心轴、连杆、十字头等。
在传动轴两边 伸出的轴端上皆可 安装皮带轮， 安装皮带轮，便于 井场布置。 井场布置。 传动轴两端各 由一个单列向心圆 柱滚子轴承支承在 壳体上， 壳体上，而主轴两 端由双列向心球面 滚子轴承支承。 滚子轴承支承。
5.1.2 三缸单作用钻井泵 三缸单作用活塞式泵是60年代中期开始研制并得到 三缸单作用活塞式泵是 年代中期开始研制并得到 迅速推广使用的一种钻井泵， 迅速推广使用的一种钻井泵，在我国及一些国家的深 井钻进中，正在取代双缸双作用钻井泵。 井钻进中，正在取代双缸双作用钻井泵。
三缸单作用钻井泵动力端与双缸双作用泵类似， 三缸单作用钻井泵动力端与双缸双作用泵类似， 仍由传动轴、主轴、连杆、十字头及底座组成， 仍由传动轴、主轴、连杆、十字头及底座组成， 但其 主轴(被动轴 主轴 被动轴) 被动轴 装有三个互成 120°的曲拐 偏心 °的曲拐(偏心 轮)或为具有三个 或为具有三个 互成120°的曲拐 互成 ° 的整体式曲轴。 的整体式曲轴。通 过三套连杆滑块机 构把传动轴的旋转 运动变成三个活塞 分别在其液缸内的 往复运动。 往复运动。
缺点： 缺点：三缸单作用泵由于泵的冲次提 高，导致自吸能力降低，通常情况下应配 导致自吸能力降低， 备灌注系统， 备灌注系统，即用另一台灌注泵向三缸泵 的吸入口供给一定压力的液体， 的吸入口供给一定压力的液体，这样便增 加了附属设备。为了避开灌注问题， 加了附属设备。为了避开灌注问题，我国 一些油田采用高架吸入罐，使吸入液池的 一些油田采用高架吸入罐， 液面高于泵缸中心线， 液面高于泵缸中心线，或降低三缸泵的泵 速等。 速等。 国内外三缸单作用钻井泵的型式较多。 国内外三缸单作用钻井泵的型式较多。 结构和参数差异较大。 结构和参数差异较大。
钻井液井下循环系统
钻井液井下循环系统钻井液井下循环系统通常是钻井液通过钻杆直接到达钻头处，经钻头水眼喷出，携带井底岩屑，沿环空返回地面。
随着钻井深度的增加，为增加井壁的稳定性，避免压差卡钻，保护油气层，必须在钻井液中加入固相重部分（如重晶石），以增大钻井液密度。
但随着钻井液密度的增大，钻进速度将迅速下降，钻头磨损明显加剧。
国外研制出井下固相分离接头——井下水力旋流分离器（Downhole Hydrocyclones）。
装有井下固相分离器接头的钻井液井下循环系统流程如图所示。
图钻井液井下循环系统改进流程固相分离器接头装于钻头上部，由地面钻井泵供给具有一定能量的钻井液，经其上部通道，从切线方向进入旋流筒，进行净化处理。
分离出来的固相从其上部喷嘴进入环形空间，低固相钻井液进入钻头。
采用此装置，既能保持环空的钻井液密度，保持井壁稳定，又能降低水眼处钻井液粘度和密度，减轻水眼的磨损，提高当量水马力，充分发挥高压喷射清岩于水力破岩的作用，同时由于井底钻井液固相含量的减少，将减轻钻头牙齿的磨损，提高钻头的寿命和机械钻速。
海上井下油水分离用水力旋流器术语用于采出液井下油水分离的水力旋流系统的效益主要在于减少了采出水的开采及处理费用，有效降低了地面处理设备的液体负荷。
地面处理设备的减少对海上应用具有重要意义，地面分离设备的减少和费用的降低可延长油田寿命。
人们正在对井下分离系统进行进一步研究以提供适于海上应用的各种设备。
水力旋流器作为井下油水分离（DOWS）系统之一，让我们先认识一些概念术语。
水力旋流分离水力旋流器已广泛应用于地面油/水分离，其外形尺寸小，结构紧凑，设备成本低，操作费用低。
对水力旋流器的运行情况进行讨论将有助于了解与井下油水分离系统有关的设计问题。
承压流体混合物通过一个或多个切向入口进入水力旋流器，促使流体在装置内旋转，水力旋流器的锥形加速了流体螺旋形流动，建立了自由的旋涡，创建了很大的离心力。
离心力使轻相物质（即油，游离气）汇集到水力旋流器的中心，而重相物质（如水，固体）由于离心力的作用被甩到了外壁，在高压作用下，保持从底流口排出，迫使旋涡中心的浓缩油核逆流。
石油钻井循环系统培训
04
石油钻井循环系统的优化与改进
石油钻井循环系统的性能优化
优化钻井液性能
通过调整钻井液的密度、粘度、切力等参数，提高钻井液 的携带和悬浮能力，减少岩屑和钻屑的沉积，降低钻头和 钻具的磨损。
改进钻头设计和材料
采用新型的钻头设计和材料，提高钻头的耐磨性、抗冲击 性和抗研磨性，延长钻头使用寿命，提高钻井效率。
史数据的学习和分析，为钻井工程师提供智能化的决策建议和优化方案
。
05
石油钻井循环系统的发展趋势与展望
石油钻井循环系统的发展历程与现状
石油钻井循环系统的起源
石油钻井循环系统的起源可以追溯到20世纪初，当时人们开始利 用钻井技术开采石油。
石油钻井循环系统的现状
随着技术的不断进步，石油钻井循环系统已经发展成为一个复杂而 高效的体系，能够满足各种钻井需求。
随着环保意识的提高，石油钻井循 环系统将更加注重环保，减少对环 境的负面影响，同时推动可持续发 展。
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THANKS
钻井过程中应合理利用资源， 降低能源消耗，提高资源利用 效率。
钻井循环系统应符合国家和地 方环保法规要求，确保合规运 营。
石油钻井循环系统的安全与环保事故应急处理
制定应急预案，明确应急组织、救援队伍 、救援装备和救援流程。 加强应急演练，提高操作人员的应急处置 能力。 对事故原因进行深入分析，总结经验教训 ，完善安全与环保管理体系。
优化井身结构和钻井参数
根据地质条件和工程要求，合理设计井身结构和钻井参数 ，如开钻井深、井眼尺寸、钻进速度、钻压等，以实现高 效、安全、低成本的钻井作业。
石油钻井循环系统的节能减排技术
优化泥浆泵和传动系统
通过改进泥浆泵和传动系统的设计， 提高其效率和可靠性，降低能耗和机 械磨损，减少废水和废气的排放。
新型ZJ15钻井液循环系统的研制
一
■
出版 社 ． 业 出版社 ．
①采用二级净化 ： 第 一级 净化 设 备 为 振 动 筛 ，第 二 级 净 化 设 备 为 离 心 机 ，能有 效清 除 ５ — １ ０ ｍ超细 颗粒 ② 系统 全套 由 ２个 大 罐 组 成 ： 各 罐罐体 尺寸为 ７ ８ ０ ０ ｘ ２ ４ ５ ０ ｘ ２ ２ ０ ０ ｍｍ ； 系统总 容积不 小于 ５ ０ ｍ 。 ③ 罐 体 缩 小 、下 沉 机 构 及 ３ ６ ０度 悬 臂 吊的应 用 ，便 于井 队搬 家运输 。 革 新 后 ，Ｚ Ｊ １ ５ 钻 井 液 泥 浆 循 环 系 统 便 于 运输 ，保 护 环 境 ，改 善 了钻 井 液 性 能 ，极 大 地 提 高 了钻 速 ，方 便 井 队 搬 家 、安 装 及 操 作 ，减 轻 了工 人 的 劳 动 强度 ，为 井 队作 业 节 约 了大 量 生 产 成 本 。采 用 革 新后 系统 经 钻 井 公 司 验 收 并 使 用 ，各 项 指 标满 足钻 井 工 艺 需 求 ，节 约 运 输 费 用 ，得 到客 户 一 致 好评 。 参 考文 献 … １ 嵇 彭年 等 ． 钻 井机 械 ［ Ｍ】 ． 石 油工 业 『 ２ ］吴 宗泽 ． 机 械 设计 手 册 【 Ｍ】 ． 化 学工
（ 除泥器 ） 。 在钻 井 液 循 环 系 统 中 为 了
・
清 除钻 井 液 中的 有 害 固相 颗 粒 ，通 常 采 用 振 动筛 、除 砂 器 、除 泥 器 等 ，其 中 除砂 器 能 分 离 （ ４ ４ — ７ ４ ｍ ） 的 固相 颗 粒 ，除 泥器 分 离粒 度 １ ５ — ４ Ｏ ． Ｉ ｒ ｍ，而 离 心 机 的采 用 能 对 钻 井 泥浆 更 进 一 步 净 化 ，可 有 效 分 离 清 除 ５ — １ ０ ｍ左 右 的 超 细颗 粒 ，同 时 还 回 收加 重 泥 浆 中的 ห้องสมุดไป่ตู้重 晶石 ，满 足井 队新 的 钻井 工 艺需 求 ， 同时及 大 提高钻井 质量 。 该 系统 满 足 １ ５ ０ ０ 米 以下 钻 井工 艺 需 求 ，有 效 降 低 钻 井 成 本 ，方 便 了井 队 运 输 、搬 家 及 拆 装 的 需 求 ，提 高 了 钻井 效率 。 革 新后 Ｚ Ｊ １ ５钻井 液 循 环系 统 技术
7.2 钻井液循环系统
自然沉降法： 井内返出的钻井液在地面循环过 程中，因地面钻井液液池体积大，流速低，钻井液 中的岩屑颗粒在重力作用下沉降到底部而被分离， 上部的钻井液再入井循环使用。 化学沉降法：就是在钻井液中加入少量化学沉 淀剂使分散的微小岩屑一接触这些化学剂就产生絮 凝作用形成较大的颗粒，而迅速沉降。 机械清除法：利用机械设备强制清除有害固相， 改变固相级配。
如果把激振器安 装在筛架重心的上方 位臵，筛架两端呈椭 圆振动，而激振器的 正下方呈圆周振动， 如图7-18b所示。固 相颗粒运移速度受椭 圆轴、筛架的倾角和 激振器转动的方向所 控制。
激振中心
质心
两根带偏心块的主轴作同步反向旋转产生直线 振动, 直线振动的加速度平衡作用于筛箱，筛网受 力均匀，呈直线运动的振动筛，如图7-18c所示。
泥浆振动筛中最易损坏的零件是筛网。一般 有钢丝筛网、塑料筛网、带孔筛板等，常用的是 不锈钢丝编织的筛网。筛网通常以“目”表示其 规格，它表示以任何一根钢丝的中心为起点，沿 直线方向25.4毫米(1英寸)长上的筛网数目。
例如某方形孔筛网每英寸有12孔，则称做12目
筛网，用API标准表示为12×12，或写为 APIl2(1524，51.8)。括号内的1524表示筛孔开孔 尺寸(μm)，51.8表示筛孔面积所占的百分比。 对于矩形孔筛网，一般也以单位长度(英寸) 上的孔数表示，如80×40、70×30表示1英寸长度 的筛网上，一边有80、70孔，另一边为40、30孔。
钻井液的主要成分有： (1)水(淡水，盐水，饱和盐水等)； (2)膨润土(钠膨润土，钙膨润土，有机土或 抗盐土等）； (3)化学处理剂(有机类，无机类，表面活性 剂类或生物聚合物类等)； (4)油(轻质油或原油等)； (5)气体(氮气或天然气)。
钻井的名词解释
钻井的名词解释一、引言钻井是一项关键的工程技术，在能源开采和地质勘探领域扮演着重要角色。
本篇文章将对钻井的相关名词进行解释，并探讨其在实际操作中的应用。
二、钻井的基本概念1. 钻井钻井是指通过旋转钻头，将钢筒或钎杆沿井眼轴线向地下进行推进，以获取地下资源或从地下获取样本的过程。
钻井通常应用于石油、天然气、水源以及地质勘探等领域。
通过钻井可以获取有关地质结构、岩层特性和地下水文信息等重要数据。
2. 井眼井眼是指钻井机械在地下逐渐扩大的洞孔。
井眼的直径通常在几英寸到几英尺之间，并根据钻探目的和地质条件进行调整。
3. 钻具钻具是指用于进行钻井作业的工具和设备的总称。
主要包括钻杆、钻头、钻柱和钻机等。
钻具的选择和设计取决于地质条件、透水性和要求钻探的深度等因素。
4. 钻头钻头是一个装有钻刃和切削结构的工具，用于切破地下岩层并将碎屑带出井上。
钻头种类繁多，根据不同的工况和材质，选择合适的钻头可以提高钻井的效率和成功率。
三、钻井液1. 钻井液钻井液是一种流体，用于在钻井过程中冷却和润滑钻头、提供支撑地层、控制井洞稳定性以及将岩屑带出井上等。
钻井液需要具备良好的性能，如稳定性、密度、黏度和过滤性能等。
2. 钻井液循环系统钻井液循环系统是指钻井时钻井液所涉及的一系列设备和管线。
该系统包括钻井液处理装置、循环泵、分离器和泄漏控制设备等。
钻井液循环系统的设计和操作对于钻井的安全和成功是至关重要的。
四、井壁稳定1. 井壁稳定井壁稳定是指在钻井过程中，维持井眼周围地层稳定、防止井壁塌方和井壁损坏的技术措施。
通过选择合适的钻井液密度、井壁防塌剂和合理操作方法等，可以提高井壁稳定性。
2. 井壁防塌剂井壁防塌剂是一种添加剂，用于提高井壁稳定性并减少井壁的塌方和土体侵入井眼。
常见的井壁防塌剂包括混凝土、泥浆和钻探液等。
五、固井1. 固井固井是指在钻井完成后，通过注入特定材料，以加强井筒结构和保护井眼壁的过程。
主要目的是防止地下水和岩石层之间的交叉、油气泄漏以及井壁损坏等问题。
反井钻机工作原理
反井钻机工作原理
实际运作中，反井钻机主要是使用机械力和液压力来完成钻井任务。
其工作原理包括以下几个方面：
1. 钻井液循环系统：反井钻机通过一个钻井液循环系统来实现井下岩屑的清除和润滑钻杆的作用。
液循环系统包括钻井液泵、专用管道和井下钻杆。
2. 钻杆下压系统：井钻机利用下压系统将钻杆推入井下，使其达到需要的长度。
该系统主要包括钻井液泵和液压缸，其通过液压力来推动钻杆向井下钻取。
3. 钻井液回收系统：反井钻机将钻井液通过钻杆带到井底，然后再将钻井液和岩屑通过钻井液泵带到地面，进行分离和再利用。
4. 钻井罐进给系统：反井钻机通过钻井罐进给系统将岩屑和钻井液回收到钻井液循环系统，实现循环使用。
5. 钻井液搅拌系统：反井钻机通过搅拌系统将需要的钻井液和化学物质混合，以提高钻井效果和保护井壁。
通过上述工作原理，反井钻机能够完成钻井任务，将钻井液带入井底，清除岩屑，保护井壁，同时完成钻杆的下压和钻井液的回收，实现高效而安全的钻井过程。
钻机八大系统组成及作用
钻机八大系统组成及作用钻机是一种用于地质勘探、钻井、地下工程等领域的机械设备，由几个不同的系统组成。
下面将详细介绍钻机的八大系统及其作用。
1.勘探系统：勘探系统是钻机中最重要的系统之一、它包括了勘探测井仪和钻孔参数的测量设备。
勘探系统负责获取地下的地质信息，包括地层的结构、岩石类型、地下水位等信息。
这些信息对于钻井的设计和地下工程的规划至关重要。
2.钻塞系统：钻塞系统主要负责在钻井过程中安装和卸除钻头。
它由钻杆、连接器、钻铤等组成。
钻塞系统承担了传递动力和转矩的任务，使得钻头可以在地下不同层次之间进行钻削。
3.原动力系统：原动力系统是为钻机提供能量的系统。
它通常由柴油发动机组成，可以为钻机提供所需的动力。
原动力系统还包括传动装置和液压系统，用于向其他系统提供动力并控制钻机的运行。
4.钻杆系统：钻杆系统是连接钻塞系统和钻头的关键系统。
它由许多钻杆组成，可以根据需要进行延长或缩短。
钻杆系统需要具备足够的强度和刚度，以承受钻井过程中的巨大冲击和扭转力。
5.钻井液循环系统：钻井液循环系统用于冷却钻头，清除钻削废料，并维持井眼稳定。
它由钻井泵、循环池、搅拌器和过滤设备组成。
钻井液通过在井内循环，带走钻屑并维持钻井废料的浓度和粘度。
6.钻井控制系统：钻井控制系统用于控制钻井过程中的各项参数和条件。
它包括钻控设备、回转系统和各种传感器。
钻井控制系统可以监测钻井的速度、压力和温度等参数，以保持钻井的安全和有效。
7.井下仪器系统：井下仪器系统用于监测井下的地质和工程参数。
它由多个传感器、测量仪器和数据传输设备组成。
井下仪器系统可以实时监测井底的温度、压力、流速等参数，并将数据传输到地面供工程师进行分析和决策。
8.安全保护系统：安全保护系统是钻机中非常重要的一个系统。
它包括火灾报警器、紧急停止按钮、安全阀等设备，用于保护钻机和工作人员的安全。
安全保护系统可以自动监测钻机的运行状态，并在出现异常情况时进行报警和停机处理。
钻井液净化循环流程
钻井液净化循环流程
钻井液啊，真的是神奇的东西！想象一下，在地下那么深的地方，它就像那种超能的润滑剂，让钻头能够轻松地削掉岩石。
但你知道吗？这钻井液出来时可是带着一堆“垃圾”的，像是
什么岩石碎屑、地层里的杂七杂八的东西。
这些东西要是留在里面，可就麻烦大了。
所以，一出来就得赶紧进净化系统。
说到净化，那过程可真不简单。
先是通过一个像筛子一样的东西，把大块的岩石碎屑给筛掉。
然后，再用一个像洗衣机一样的机器，把更小的颗粒甩出去。
这样一来，钻井液就清爽多了。
但等等，还有呢！为了让它变得更“完美”，还会加进去一些
特别的化学剂。
这些东西就像是调料一样，能调节钻井液的酸碱度，还能防止细菌来捣乱。
加了这些“调料”后，钻井液就变得更加强
大了。
最后啊，这净化好的钻井液又会被重新送回井里，继续它的工作。
就这样，它不断地循环着，保证着钻井作业能够顺利进行。
所
以啊，这看似简单的净化循环流程，其实是超级重要的！。
石油钻机原理
石油钻机原理
石油钻机是一种用于钻探石油或天然气井的设备，它的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 钻井液循环系统：石油钻机通过管道将钻井液从地面泵送到井口，然后通过钻杆输送到井底。
钻井液在井底通过钻嘴进入井眼，然后再经过井壁，最后从地层的孔隙中返回到地面，形成循环。
2. 钻头和钻杆系统：钻头是位于钻杆底部的工具，它主要负责在井底钻探地层。
钻杆则用于输送钻头的旋转运动和钻井液的输送。
钻杆一般由多节钻杆组成，通过螺纹连接起来。
3. 钻进过程：石油钻机通过旋转钻杆，使钻头钻入地层。
钻头下方有凿岩器，它通过冲击和旋转的力量来破碎地层。
钻杆由钻杆底部的驱动机构提供旋转力，钻杆的旋转将钻头带动起来。
4. 钻井液的功能：钻井液在石油钻机中起到很重要的作用。
首先，它能冲刷井眼和减少钻屑。
其次，钻井液能够平衡地层压力，避免井底喷发事故的发生。
此外，钻井液还能稳固井壁，防止井壁塌陷。
5. 钻井液循环系统中的设备：石油钻机的钻井液循环系统包括旋转顶驱、旋转鼓风机、钻井液搅拌器等设备。
旋转顶驱通过压力将钻杆推向井底，旋转鼓风机则用于增加钻井液的流动速度，钻井液搅拌器则用于搅拌钻井液，保持其性能。
总之，石油钻机通过钻井液循环系统、钻头和钻杆系统以及钻进过程来完成石油或天然气井的钻探工作。
钻井液在其中起到很重要的作用，帮助冲刷井眼、平衡地层压力、稳固井壁等，同时还需要其他设备的配合来完成钻探过程。
钻井循环系统使用操作要求
钻井循环系统使用操作要求钻井液循环系统是由钻井泵、地面管汇、立管、水龙带、钻井液净化设备、井下钻具及钻头喷嘴等组成。
其主要作用是冲洗净化井底、携带岩屑、传递动力。
一、钻井泵钻井泵是循环系统的心脏。
主要有单缸单作用立式柱塞泵，双缸双作用卧式活塞泵，三缸单作用卧式活塞泵。
它的作用是为钻井液循环提供能量，以一定的压力和流量，将具有一定密度和粘度的钻井液输进钻具和完成整个循环过程。
（一）钻井泵的结构和工作原理钻井泵主要由液力端和动力端两大部分组成。
液力端包括缸体、缸套、活塞、吸入阀、排出阀等部件；动力端主要包括传动轴、齿轮、曲柄连杆等部件。
动图2-10 钻井泵的工作原理力机通过皮带（或链条、万向轴）带动泵的主轴旋转，再通过曲柄连杆机构使活塞移动，缸内形成负压，上水池的液体在大气压力作用下，顶开吸入阀进入缸内，直到完成吸入过程。
活塞开始向反方向移动，缸内液体受到活塞的挤压而压力升高，吸入阀被关闭，排出阀被顶开，液体被活塞推出排出阀，经排出管进入高压管汇，完成排出过程。
（二）钻井泵的类型与技术规范目前，石油钻井常用的钻井泵有三缸单作用钻井泵和双缸双作用钻井泵两大类，其技术规范见下表。
表2-12 石油钻井常用的钻井泵（三）钻井泵的使用要求1. 开泵前应检查安全阀、泵压表是否符合使用要求；各连接螺丝是否上紧，润滑油是否加够；高低压管汇各种闸门是否开关正确；皮带轮（链轮、万向轴）护罩的固定是否齐全、牢靠；冷却水（油）道是否畅通；空气包所充气体及压力是否符合要求。
2. 开泵时必须与有关操作人员联系，确认无误时才能开泵。
3. 开泵时，操作人员必须注意泵压表的压力变化，循环未正常前不许离开开关。
4. 在运转过程中，要经常检查泵压表的变化，检查泵各部位有无异常响声5. 运转中，要经常检查十字头滑板油孔及拉杆盘根冷却润滑流道是否畅通，观察拉杆盘根有无刺穿现象。
6. 开泵后若要修泵时，须摘开带泵离合器，挂标示牌或有专人监护气开头以免误操作导致事故。
钻井液循环利用
钻井液循环利用
钻井液循环利用是一种环保、经济的钻井方式，旨在将钻井液在
固井作业完成之前循环利用，降低浪费和环境污染。
在油气开采领域，采用钻井液循环利用可以减少废弃物的产生，降低钻井成本，提高采
油率。
钻井液循环利用系统通常包括钻井流体净化系统、钻井液循环系
统和固、液分离装置。
净化系统主要用于去除钻井液中的杂质，如钻屑、沉淀物等。
循环系统则用于将净化后的钻井液回收输送到井底，
用于机械驱动、冷却润滑和电液控制等用途。
固、液分离装置则用于
对循环液体进行处理，分离出固体废弃物和可再循环的液体。
钻井液循环利用的优点在于减少了废弃物的产生和对环境的污染，节约了能源和原材料的消耗，降低了钻井成本，提高了采油效率。
同时，该技术也面临一些挑战，如设备成本高、净化效果不如期望等问题，需要不断改进和优化。
总的来说，钻井液循环利用是一种可持续发展的技术，可以实现
环境保护和经济效益的双重目的，是油气开采领域的重要发展方向之一。
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钻井液循环处理系统
钻井泵
钻井泵维护检查点
正确和及时地对钻井泵进行维护保 养，是保证钻井泵正常工作，延长 使用寿命的必要措施。对于任何一 个泵的使用，都应重视这一环节。 启动泵前，要给空气包预充气（氮 气、惰性气体、空气），所充气压 最大压力不得超过4.5MPa，。
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钻井液循环处理系统
石油钻机维护保养培训教材
中油长城钻探装备部 2011年10月
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钻井液循环处理系统
一、钻井液循环处理系统组成 二、功能与原理 三、安装与调试 四、维护、保养、 五、一般故障判断排除
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钻井液循环处理系统
• 钻井液循环系统由泥浆泵、高压管线及闸门组、 储液罐、导流槽、振动筛、真空除气器、除砂除 泥器、离心机、以及搅拌器、剪切泵、供液泵等 组成
离心 机
泥 浆 泵
高 压 管 汇
循环罐
除砂除
泥器
真空 除器 器
振动 筛
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钻井液循环系统
• 钻井泵
• • • • 1、钻井泵的主要功能 2、安装与调整 3、原理简单构成 4、使用、维护保养
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钻井液循环系统
钻井泵 • 钻井泵是在钻井过程 中向井底输送钻井液， 用以冷却钻头、冲刷 井底、破碎岩石，从 井底返回时携带出岩 屑，是石油钻井作业 最重要的工艺设备之 一
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钻井液循环处理系统
钻井泵
每年的维护保养 1) 检查十字头导板是否松动，十字头运转间隙是否符合规定要 求。可在导板下加垫片来调整。也可将十字头旋转180°再进行 使用（为了方便操作，这时可调换十字头位置）。 2) 推荐每隔两年或三年对整个泵进行一次全面检查。检查主轴 承、连杆轴承、十字头轴承、输入轴轴承是否磨损或磨坏，若 不能继续使用，则须换新的。 3) 检查齿轮的磨损情况，若磨损严重，须将被动轴和主动轴同 时调头安装。利用齿面未磨损的一面。
动力端组件
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钻井液循环处理系统
钻井泵
液力端的维护保养
经常的良好的维护保养将给予液 力端零部件得到合理的使用寿命。 一些主要维修事项分述如下： A)务必使泵的排液侧的所有阀门， 在泵工作以前是开着的。在阀门 关闭情况下，泵体承受冲击应力 将会造成疲劳裂纹的产生。 B)不要在原动机（柴油机、电动 机及其传动装置）高速运转时将 离合器挂合，因这样作将引起我 们所不希望的冲击荷，对动力端 和液力端都不好。
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钻井液循环处理系统
振动筛
故障特征 原因 解决办法 振动器损坏 维修或更换振动器 振 动 器 振动器缺相 1. 检查接线 , 排除故障后压下复位键 , 然后启 （振动电 动振动器. 机） 2. 用钳型电流表检查振动器的进线电流是否 不能启 平衡 , 电机进线口处的电缆容易疲劳断裂 , 动 引起虚接. 热接触器过 1. 查找过载原因 , 排除故障后压下复位键 , 然 振动器 载(指示键 后启动. 启动后 弹出) 2. 确保过载装置同振动器铭牌上规定的电流 又断开 相同,一般电流指向3-4之间. 3. 用钳型电流表检查振动器的进线电流是否 平衡 , 电机进线口处的电缆容易疲劳断裂 , 引起虚接.
电机振动
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钻井液循环处理系统
振动筛
• 1 开机前检查 • （1） 筛箱周围是否有影响机器工作的障碍物，筛面上是否有异物， 若有应予以清理； • （2） 筛网是否清洁。如不清洁，应用清水及毛刷予以清理； • （3） 电机固定螺栓是否有松动； • （4） 筛网是否张紧； • （5） 电源线是否接好，电缆外皮是否有损伤，接地线是否完好。 • 2 开机 • 检查无误后，即可开机。通电后前5 分钟应仔细观察振动情况，若 • 发现有振动或声音异常应立即停机检查，待排除故障后再行开机。 • 3 正常工作 • 开机空车运转3~5 分钟一切正常后方可进料工作。连续工作30~40分钟 时，应检查电机壳体温升。低于50°C 为正常，否则应停机检查处理 。工作过程中应经常通过看、听、摸等方法观察机器工作情况，若发 现异常应及时停机检查处理。 • 4 停机 • 停机前应先关闭进浆阀，停止进料。用清水及毛刷将筛网清理干净后 23 即可停机。
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钻井液循环处理系统
振动筛
序号
1
现
象
可能原因
1、电机需要保养 2、电源三相不平衡 3、电压偏低 1、底座没垫实 2、隔振弹簧上下缺胶垫 3、两台电机同向转动 4、某一部位联结螺栓松动
排除方法(解决办法)
1、保养电机 2、检查调整供电线路负荷分配 3、设法提高电源电压或降低线损 1、垫实底座 2、加胶垫 3、调整其中一台的旋转方向 4、 检查紧固
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钻井液循环处理系统
钻井泵
故 障 原 因 排除方法 1、拧紧上水管线法兰螺栓或更换垫片 2、停泵，清除吸入滤网杂物。 1 、更换已损坏活塞检查阀有无损坏及卡 死现象 2、检查上水管线及阀盖是否严密 1、拧紧活塞螺母 2、拧紧缸套压盖 3、检查吸入不良的原因 1、上紧阀盖、缸盖 2、更换密封圈 1、清除接头内的杂物 2、更换胶囊 3、修理或更换针形阀 拆下滤筒，清除杂物 1、清理油管及油孔 2、更换新油 3、修理或更换轴承 4、使润滑油适量 1、调整间隙或更换已磨损的导板 2、更换轴承 3、上紧导板螺栓 4、改善吸入性能 1 、上水管线密封不严密，使空气进 1 、压力表的压力下降、排量减小或完 入泵内 全不排泥浆 2、吸入滤网堵死 2 、液体排出不均匀有忽大忽小的冲击。 1 、一个活塞或一个阀磨损严重或者 压力表指针摆动幅度大。上水管线发出 已经损坏 2、泵缸内进空气 呼呼声。 1、活塞螺母松动 3、缸套处有剧烈的敲击声 2、缸套压盖松动 3、吸入不良，产生水击 4 、阀盖、缸盖及缸套密封处报警孔漏 1、阀盖、缸盖未上紧 2、密封圈损坏 泥浆 1、充气接头堵死 5 、排出空气包充不进气体或充气后很 2、空气包内胶囊已破 快泄漏 3、针形阀密封不严 6、柴油机负荷大 排出滤筒堵塞 1、油管或油孔堵死 7 、动力端轴承、十字头等运动摩擦部 2、润滑油太脏或变质 3、滚动轴承磨损或损坏 位温度异常 4、润滑油过多或过少 8 、动力端、轴承、十字头等处有异常 1、十字头导板已严重磨损。 2、轴承磨损 响声 3、导板松动 4、液力端有水击现象
钻井泵
动力端维护保养
对动力端进行常规检查是预防性 维修的最重要方式，这种检查能及 时发现各种大小故障，对已存在的 故障要安排必要的检修，或在钻机 拆卸搬家时予以检修。 检查主轴承螺栓的预紧力。 检查所有螺栓锁紧铁丝 检查所有油管，以保证完整无缺， 畅通无阻，检查油泵吸入软管有无 损坏和压扁。 检查滤清器的情况，必要时进行 清洗或更换。
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钻井液循环处理系统
钻井泵
每周的维护保养 每周拆卸阀盖、缸套一次，除去污泥，清洗干净。涂上二硫化钼复合 钙基润滑脂。检查阀杆导向器的内套，如已明显磨损（阀导向杆与导 向器间的间隙超过3mm）应将其换掉，以免导向器失去正确导向阀体 运动的作用，加速阀的磨损。 检查阀及阀座的使用情况，把磨损严重或刺坏了的阀体、阀胶皮、阀 座换掉（更换阀座时应注意同时更换阀体），检查阀弹簧，把折断或 丧失弹力的阀弹簧也应换掉。 检查活塞锁紧螺母，若遇腐蚀或损坏应换掉（因为一般上紧三次以后 的螺母，镶在其内的密封圈已失去锁紧能力）。 从排污法兰的丝堵处放一次水，直至见油为止。 检查并清洗润滑油泵管线中的滤网一次。
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液力端部分组件
钻井液循环处理系统
钻井泵
班维护保养： 待油面稳定时检查动力端油位。 观察缸套与活塞工作情况。 检查机架的缸套腔，若有大量泥浆、油污沉淀，应加以清理。 检查喷淋泵水箱，水量、水质是否污染。 检查空气包的充气压力，是否符合操作条件要求。 检查安全阀的可靠性，必要时应予以更换。 检查润滑油泵压力表的变化情况。 每天把活塞杆卡箍松开，检查卡箍锥面及活塞杆、中间拉杆 连接面处 是否干净，并将活塞杆转动四分之一圈上紧。 在上紧缸盖和阀盖前，先在其丝扣表面涂润滑脂，且在每4小时时间内检查一 次是否有松动现象出现。 经常观察阀盖密封，缸盖密封、缸套密封（含耐磨盘与液 缸间的密封）报警孔。
动力端组件
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钻井液循环处理系统
钻井泵
动力端维护保养
主轴承盖 检查大小齿轮有否异常磨损， 在跑合期间齿面上将会有一些 斑点， 取下盖板检查十字头销螺栓 和锁紧铁丝。如果十字头或导 板出现异常磨损，要立即更换。 因为它可能引起轴承和其它零 件损坏，过份的磨损也会加速 活塞和缸套磨损。 检查油的状态和油箱的清洁 度。
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钻井液循环处理系统
振动筛
• 振动筛组成
• 一般由进液仓、底座、 筛箱、激振电机等组 成。
变频筛
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钻井液循环处理系统
振动筛
• 安装 • 振动筛应水平安放在 泥浆罐面上，底座四 角须垫实。安放时， 应在振动筛两侧留出 0.6-1m 的操作通道。 然后装上三通式双闸 门分流槽，再联接好 高架槽；
钻井液循环处理系统
振动筛
一体筛 皮带传动
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钻井液循环处理系统
振动筛
振动筛的日常维护
检查筛布是否完好如有损坏及时更换。 检查各部位固定情况，确保所有螺栓、螺 母紧固可靠，不能有松动现象。 检查保险销是否在筛箱左右侧同一位置上。 筛箱定位销是否在正确位置。 检查振动筛有无卡阻现象 检查振动筛各部位温度 检查振动筛除砂效果并及时调整角度 停筛后要及时清洗筛布筛床 保证振动筛清洁，清洗时避免水枪刺电机
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钻井液循环处理系统
钻井泵
每月的维护 检查液力端的所有双头螺栓和螺母，例如缸盖法兰螺母、 液缸与机架、 连接的螺母、吸入管汇，排出管汇的连接 螺栓、螺母等，如果出现松动，须按规定扭矩值上紧。 检查中间拉杆填料盒内的密封圈，若已磨损须更换，一 般每三个月至少换一次，更换时应注意油封方位。 拆卸和清洗装在排出管汇里的滤筒。 每六个月换掉动力端油池和十字头沉淀油槽内的脏油，并 同时清理这些油槽。