钻井机械1概论

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第一章 钻机概论
10、钻台操作设备
主要用于在钻台上起下钻具、排放钻具的专 用工具。
组成： 三吊一卡（吊环、吊卡、吊钳、卡瓦） 液气大钳（钻杆钳、套管钳） 自动卡瓦、自动吊卡等 钻杆排放装置，二层台液压排放装置
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第一章 钻机概论
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第一章 钻机概论
钻井八大件
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020 年10月 上午2时 21分20 .10.200 2:21October 20, 2020
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2 020年1 0月20 日星期 二2时21 分9秒0 2:21:09 20 October 2020
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午2时21 分9秒 上午2时 21分02 :21:092 0.10.20
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第一章 钻机概论
7、底座
底座包括钻台底座和机房底座，用于安装钻 井设备，方便钻井设备的移运。钻台底座用于 安装井架、转盘、放置立根盒及必要的井口工 具和司钻控制台，多数还要安装绞车。钻台底 座应能容容纳必要的井口装置。机房底座主要 用于安装动力机组及传动系统设备。
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第一章 钻机概论
加重装置
泥浆泵
水龙带 立管 地面管汇
水龙头 方钻杆
废水池
泥浆池
泥浆振动筛
钻屑下滑
钻柱
环空 钻铤 井眼
钻头
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第一章 钻机概论
4、动力系统
动力机组为三大工作机组和其它辅助机组 提供动力。按钻机驱动类型不同，它可以是柴 油机组或者是柴油机交流发电机组及交流或直 流电动机等。
< 150mm， 钻井深度从几十米到
1000m，
常用于钻地质勘探井和水井等。
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第一章 钻机概论
柴油机驱动钻机 以柴油机为动力，通过机械 传动或液力传动的钻机。
2.动力设备 直流电驱动钻机 工作机用直流电动机驱动。 通常用于海上钻井。
交流电驱动钻机 工作机用交流电动机驱动。
3.使用地区
陆地钻机 海洋钻机
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钻井机械
主讲：周进年 江汉油田职工培训中心
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目录
第一章 钻机概论
第二章 钻机的起升系统
第三章 钻机的旋转系统
第四章 钻机的循环系统
第五章 钻机的驱动与传动系统
第六章 钻机气控制系统
第七章 离心泵
第八章 海洋石油钻井设备
第九章 液压、液力传动
第十章 钻井辅助设备
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第一章 钻机概论
陆地（包括沙漠、沼泽等）使用 的钻机。
自升式钻井平台、半潜式钻井平台、 钻井船和钻井固定平台上的各种类 型的钻机。
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第一章 钻机概论
海洋钻机
陆地钻机
轻便 钻机
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第一章 钻机概论
第三节：钻机的基本参数及国产钻机系列
一、钻机的基本参数
钻机的基本参数是指：钻机基本工作性能的 技术指标，也称为特征参数。如：名义钻井深度、 最大钻柱重量、最大钩载等。
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。0 2:21:09 02:21:0 902:21 10/20/2 020 2:21:09 AM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 10.2002 :21:090 2:21Oct-2020-Oct-20
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。02: 21:0902 :21:090 2:21Tuesday, October 20, 2020
qst——每米钻柱质量，Kg L——名义钻井深度L，m
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3)起升系统钻井绳数Z和最大绳数Zmax 起升系统绳数Z——是指正常钻井时游动系
统采用的有效提升绳数。
最大绳数Zmax——是指钻机配备的游动系统 轮系所能提供的最大有效绳数，用于下套管或
解卡等特殊作业。
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底座
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8、井控系统
井控系统用于控制井喷发生时的专用设备。 主要组成：防喷器组（单闸板、双闸板、环形 防喷器）、四通、液压控制台、控制管路等。
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9、辅助设备
为钻机各工作机组正常工作配备的必要的辅 助设备。主要有：气源装置（空气压缩机、空 气净化系统、储气罐）等；辅助发电机组及井 场电路系统（固控设备电源、井场照明及其电 源）等；辅助起重设备；在寒冷地区钻井时必 须配备保温设备
3、旋转系统参数
旋转系统参数包括：转盘开口直径Dr；转盘各 档转速n；转盘档数Kr;转盘额定输入功率Nre等。
4、循环系统参数
循环系统参数包括：钻井泵额定泵压pe；钻井 泵额定流量Qe；钻井泵额定输入功率Npe等。
5、驱动系统参数 驱动系统参数包括：单机额定功率N；总装
机功率Nt等。
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第一章 钻机概论
2、起升系统参数
1）最大钩载Qhmax——是钻机在标准规定的最 大
绳数下，下套管或进行解卡等特殊作业时，
大钩上不允许超过的最大载荷。
2）最大钻柱质量Qstmax——是钻机在标准规定 的最大绳数下，正常钻进或进行起下作业时，
大钩所允许承受的最大钻柱在空气中的质量。
Qstmax=qst*L
二、钻机的分类
大型钻机
W>800kN， 89 ～ 140mm钻杆， 井径> 160mm
1.钻井深度 (钻机的起 重能力)
轻便钻机
超重型钻机 H>5000m，
W>2500kN
重型钻机 H＝3000～5000m
中型钻机
W＝2000～ 2500kN H＝1000～ 2500m
W<300kN，
W＝800～ 421～60809kmNm钻杆，井径
天车 游车 大钩 水龙头 转盘 绞车 泥浆泵 井架
+柴油机、传动装置为十大件
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小结
起升系统
循环系统
旋转系统
驱动与传动系统 动 力
气控系统
系
统 井控系统
起升系统 旋转系统 循环系统
五大系统 → 三大系统 →
天车 游车 大钩 水龙头 转盘 绞车 泥浆泵 井架
八大件
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例，ZJ32J-2；ZJ45；ZJ60D； ZJ70LDB：兰石厂04年生产，04年8月在胜利
钻井四公司安装试车，之后准备到四川打气井 （L链条并车、DB交流变频电驱，转盘电驱，其 他机驱）。
再见！
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.2020 .10.20T uesday , October 20, 2020
二、国产钻机系列
我国钻机型号的含义：
ZJ □ □ □
厂家代号及改型代号（一个汉 语拼音字母，阿拉伯数字）
钻机特点：链条并机无或L；三角胶带并 机J；齿轮传动C；电驱动D；自行式车装Z； 半拖挂车装T
钻机级别：45（45 × 100m）
钻机代号
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表1-1：石油钻机基本参数（P7）
3、钻机必须具有高度的运移性，设备拆、装简 易，尺寸和重量适用于装运或整体拖运。
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第二节：钻机的组成及分类
一、钻机的组成
十大部分： 1、起升系统 2、旋转系统 3、循环系统 4、动力系统 5、传动系统
6、控制系统 7、底座 8、井控系统 9、辅助设备 10、钻台操作设备
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10. 2020.1 0.2002: 2102:21 :0902:2 1:09Oct-20
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。202 0年10 月20日 星期二2 时21分 9秒Tue sday, October 20, 2020
相信相信得力量。20.10.202020年10月 20日星 期二2 时21分9 秒20.1 0.20
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游车下部的大钩正在锁住水龙头提环
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3、循环系统
为了用钻井液及时清洗井底，携带岩屑， 保护井壁，钻机应具有一套钻井液循环系统， 它具有使钻井液增压，输送，液固分离等作 用，包括钻井泵，地面高压管汇、钻井液净 化及调配设备和钻井液槽、池等。
快绳
滚筒
天车 死绳
钻井绳 游车
大钩
绞车
存储滚筒
死绳锚
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2、旋转系统
为了转动井中钻具以不断破碎岩石，本系 统配备有转盘和水龙头。井中钻具由钻杆柱 （包括方钻杆、钻杆柱、钻铤等）和钻头组成。 为实现钻头自动进给，现代钻机应配有钻具自 动送进装置。
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1、起升系统
钻机应配备一套起升设备以完成起下钻具， 下套管以及控制钻头钻进等工作。钻机起升系 统主要由钻井绞车、辅助刹车、游动系统（天 车、游车、大钩及钢丝绳等）和井架等组成。 它实质上是一台重型起重机。另外也包括起下 钻操作的井口工具及机械设备。
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钻机的控制系统按控制方式分为机械控制、 气动控制、液压控制、电控制及综合控制等几 种(目前最常用的是气动控制)，气控系统主要由 供气机构、发令机构、传令机构、执行机构四 个部分组成。
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主要功能是： 控制柴油机的启动、停车、调速和联动机并
车与停车；控制绞车换档及绞车、转盘、钻井泵 的启动与停止；控制绞车、转盘的转速和转动方 向；控制滚筒刹车、猫头的运转与停止；控制气 动卡瓦、液气大钳、气动旋扣器、顶部驱动装置 等起下钻操作机械；控制气动绞车、防碰天车装 置、自动送钻装置及井口防喷器装置；控制空气 压缩机、发电机、除砂泵、离心泵、搅拌机等装 置；控制井架底座的升降、井架的起、放、缓冲 作用。
谢谢大家！
2、起下钻具的能力； 参数指标：大钩的起重量
3、清洗井底的能力； 参数指标：钻井泵的许用泵压
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二、钻机的特点
1、石油钻机是由多种机器设备组成的一套大功 率重型联合工作机组。
2、钻机具备综合作业能力：完成钻进、接单根、 起下钻、循环洗井、下套管、固井、完井和 处理井下事故等作业。
钻机的基本参数主要构成：主参数、 起升系 统参数、旋转系统参数、循环系统参数、驱动系 统参数等。
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1、主参数
名义钻井深度L——是钻机在标准规定的钻 井绳数下，使用127mm（5in）钻杆柱可钻达 的最大井深。
名义钻深范围Lmin ～ Lmax——是钻机可 经济利用的最小钻井深度与最大钻井深度之间 的范围。
石油钻机是用来进行石油与天然气勘探、开 发的成套钻井设备。转盘钻机是成套钻井设备 中的基本形式，也称为常规钻机。
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陆上钻机
海洋钻井平台
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第一章 钻机概论
第一节：钻井工艺对钻机的要求及钻机的特点
一、钻井工艺对钻机的要求
1、旋转钻进的能力； 参数指标：转盘的转矩
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钻机平台上的气体发动机
远离钻机平台的柴油机
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第一章 钻机概论
5、传动系统
钻机传动系统的基本功用是将动力机发出 的动力分别传送给各工作机，即绞车、转盘、 钻井泵等，主要解决增矩减速、变矩变速、并 车、正倒车以及传动脱离或挂合问题。
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第一章 钻机概论
6、控制系统
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 2020.1 0.2002: 21:0902 :21:09 October 20, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月20 日上午2 时21分 20.10.2 020.10. 20
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2 020年1 0月20 日星期 二上午2 时21分 9秒02: 21:0920 .10.20