海洋石油钻井知识介绍

7. 钻机底座：用来安装钻井设备、方便钻井设备钻井设备的移动等。 8. 辅助设备：包括供气设备、井口防喷设备、辅助发电及起重设备等，以保证
钻机能安全、可靠、正常地运行。
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钻机设备介绍
二．钻机的基本参数：
1. 名义钻深范围：指钻机在规定的钻井绳数下，使用规定的钻柱时钻机的经济
钻井深度范围。
2. 最大钩载荷：钻机在规定的最多绳数下起下套管、处理事故或进行其它特殊
海洋石油钻井知识介绍
介绍提纲
平台介绍 钻机设备介绍 钻井常用工具介绍 钻井作业流程
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半潜式钻井平台
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自升式钻井平台
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采油生产平台
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钻机设备介绍
石油钻机是一套联合的工作机组。它是由动力机、传动箱、绞车、天车、游动滑车、 大钩、水龙头、转盘、钻井泵以及钻井液净化设备等组成。还有井架、底座等结构以 及电力、液压和空气动力等辅助设备。
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钻井常用工具介绍－井口工具
三．吊环
吊环是钻柱不可缺少的 提升工具，分为单臂吊环， 双臂吊环。 我们平台用的钻柱吊环为 长2 ¾“/132“，350吨负 荷；下套管用吊环为3 ½“/144”，500吨负荷。 钻挺提升器小吊环分单臂 和双臂两种，单臂吊环150 吨负荷，双臂吊环80吨负 荷。
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钻井常用工具介绍－井下工具
6. 刮管器
用于清除残余在套管内壁上的水泥块、硬腊、各种盐类结晶或沉积物、射 孔毛刺以及套管锈蚀后所产生的氧化铁等脏物，以便畅通无阻地下入各种 井下工具。
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钻机设备介绍
c、功率和效率：功率指泵在单位时间内所做的功。一般把在单位时间 内发动机传到泵轴上的能量称作输入功率或主轴功率。把在单位时 间内液体经过泵后增加的能量称作泵的有效功率。功率的单位为 “KW”。泵的效率是指有效功率与输入功率之比。 d、冲次：泵的冲次是指在单位时间内活塞的往复次数，单位为 “次/min”。 e、泵压：指泵排出口处的液体压力，单位“MPa”。
钻井常用工具介绍－井口工具
四．卡瓦
卡瓦分为手动卡瓦，弹簧式卡瓦，及最新发展的气动卡瓦。我们现在应用的 主要是手动卡瓦。按照规格可分为：套管卡瓦，油管卡瓦，钻杆卡瓦，钻挺卡 瓦等。
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钻井常用工具介绍－井口工具
1. 钻杆卡瓦
钻杆卡瓦( Varco )分为 SDS,SDML,SDXL,三种长度规格. SDS型为短型卡瓦，尺寸范围：2 3/8“至4 ½“ SDML型为中型卡瓦，尺寸范围：2 3/8“至5 ½“ SDXL型为中型卡瓦，尺寸范围：3 1/2“至5 ½“
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钻井常用工具介绍－井下工具
2. 震击器
随钻震击器是随钻柱一起进行钻井作业的井下解卡工具，当钻井过程中发生 卡钻事故时，可根据需要及时启动震击器，进行连续上击或下击，使之解卡 恢复正常钻进。现用随钻震击器是ANADRILL CO.E.Q.全机械式的，有4 3/4“、 6 1/2”、8“等几种规格。该震击器可以单独选择向上、向下两个 方向的冲击力，震击负荷预先在地面调较，也可以在井口现场调校，该震击 器对扭矩不敏感，它有一个全机械释放机构，配有能在油中密封的工作部件 ，可以减少内部磨损。另外，为了减少震击器心轴的挠曲应力，在震击器的 下端要接上挠性接头。 震击器规格 最大上击力 最大下击力 8”震击器 6-1/2”震击器 4-3/4”震击器 180,000 lbs 140,000 lbs 110,000 lbs 100,000 lbs 80,000 lbs 60,000 lbs
作业时，大钩不允许超过的载荷。
3. 钻井绳数：用于正常起下钻柱及钻进时的有效绳数。 4. 游动系统最多绳数：钻机配备的轮系所能提供的最大有效绳数。
三．钻井绞车：
钻井绞车实际上是一部重型卷扬机，主要功能是： 起下钻具、下套管。 钻进时控制钻压、送钻。 利用锚头上、卸钻具丝扣。 吊升重物和其它辅助工作。
六．泥浆净化装置：
振动筛 除砂器、除泥器：除砂器和除泥器是利用旋流原理，将泥浆及岩屑分流的设 备。 泥浆清洁器：泥浆清洁器是对泥浆进行再分离的设备，经过振动筛、除砂器、 除泥器后再经过泥浆清洁器，可将更细的砂粒分离出来。目前有两种泥浆清 洁器，一种是高频细目（200目）振动筛，另外一种是高速离心机。 脱气器：用于分离掉泥浆中的天然气。 11
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钻井常用工具介绍－井口工具
六．补芯
由于转盘型号不同，补芯也分为很多型号。 与Emsco 转盘配套的大补芯型号为T-3750 与National转盘配套的大补芯型号为C-3750 Insert Bowl No. 1 13 3 /8" to 11 3 /4 " Insert Bowl No. 2 10 3 /4" to 9 5 /8 " Insert Bowl No. 3 API 8 5 /8" and smaller
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钻井常用工具介绍－井下工具
3.浮阀
钻井过程中，特别是钻到很疏松 的砂粒岩且岩石很细碎，在井眼的 环空会有很多的细砂，在下钻、接 单根时泥浆会倒流，大量砂粒从钻 头水眼进入钻具内，开泵就可能造 成堵死水眼。目前各油田正普遍开 展钻大角度斜井、水平井，钻井中 一般须使用MWD和井下动力钻具。
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钻井常用工具介绍－井下工具
2. 套管卡瓦
套管卡瓦( Varco )型号为： CMS-XL 尺寸范围：6 5/8“至30“ 常用套管卡瓦节数： 7”： 12节 9 5/8“：14节 13 3/8：18节
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钻井常用工具介绍－井口工具
五．SSW-40气动旋扣钳
SSW-40气动旋扣钳主要参数： 尺寸范围 : 3 ½” to 9 ½” (89-241 mm) 旋转速度(5” 钻杆) : 120 RPM 扭矩(5” Pipe) : 1100 ft lbs (1490 Nm) 气压 : 90-120 psi (6,2-8,6 Bar)
一．一套钻机必须具备下列各系统和设备： 1. 钻具起升系统：包括绞车、辅助绞车（或锚头）、辅助刹车（水刹车、电磁刹车等）、
游动系统（包括钢丝绳、天车、游动滑车和大钩）以及悬挂游动系统的井架。另外还 有起下钻具操作使用的工具及设备（吊环、吊卡、卡瓦、大钳、立根移运机构等）。
2. 旋转钻进系统：包括转盘和水龙头，井下配有钻杆柱和钻头，另外，丛式井或定向井
盘等工作机。传动系统在传递和分配动力的同时具有减速、并车、倒车等特 种功能。
钻机的传动方式分为：
机械传动（包括万向轴、减速箱、离合器、链传动和三角带传动等） 机械－蜗轮传动（液力传动） 电传动
液压传动
6. 控制系统：为使钻机各个系统协调地工作，钻机上配有气控制、液压控制、
机械控制和电控制等各种控制装备，及集中控制台和显示仪表等。
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钻机设备介绍
四．钻井仪表：
1. 指重表：表示钻井钢丝绳受力大小的仪器，由指重表和灵敏表组成，内圈黄 2. 3. 4. 5. 6. 7.
针（指重表）指示大钩悬重，外圈白针（灵敏表）钻井时可以指示钻压。打 捞时可以指示接触鱼顶的状态、阻卡时显示出井内摩擦阻力的大小。 泥浆泵压力表：一般由两只，分别指示两台泥浆泵的压力。 泥浆泵冲数表：记录瞬时泵冲和累计冲数，可用于井控压井、固井、挤水泥 时计算替泥浆量。 转盘转数表：记录转盘速度。 转盘扭矩仪：记量转盘扭矩。 泥浆出口流量指示仪：记录泥浆出口管流量变化情况，配有声、光报警装置， 当出现井漏或井涌时可报警，提醒司钻注意，及时发现井内出现的问题。 泥浆池液面显示仪：也叫泥浆池总体积仪，记录泥浆池液面高度。

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钻井常用工具介绍－井口工具
七．自动化井口工具
1. 机械手
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钻井常用工具介绍－井口工具
2. 下套管远程控制操作系统
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钻井常用工具介绍－井口工具
3. 自动液压钻杆钳
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钻井常用工具介绍－井口工具
4. PS-21自动液压动力卡瓦 5. 无牙痕卡瓦牙
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钻井常用工具介绍－井下工具
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钻机设备介绍
8. 9.
计量罐液面指示仪：记录起钻使用计量罐灌泥浆时，每次灌入井内的泥浆量。 大钳扭矩仪：指示大钳上扣扭矩大小的仪表，指导钻具上扣扭矩。
五．循环系统：
循化系统主要设备包括：泥浆泵、高压管汇、立管、水龙带、泥浆净化系 统、泥浆槽和泥浆池等。 1. 泥浆泵： 泥浆泵是泥浆循环系统的心脏，它以压力和流量的形式将动力传递给流 体，把流体从泥浆池内抽出，压送进钻柱后达到钻头，完成高压喷射消耗 掉大量能量，再经环形空间返回地面，通过泥浆筛和净化系统时，将携带 的大量岩屑分离出来，最后干净泥浆重新回到泥浆池。 泥浆泵的分类： a、按液缸数目分：有双缸泵、三缸泵等。 b、按一个活塞在液缸中往复一次吸入或排出液体的次数分，吸液或排 液一次的，称为单作用泵；两次的称为双作用泵。
4. 投入式回压阀பைடு நூலகம்
投入式回压阀是钻柱的内防喷器， 该工具带有1个就位接头，连接在钻 柱需要的位置上，回压阀平时放在钻 台上，当需要时候及时投入井眼，一 次就能自动在就位接头就位，切断向 上喷射的高压流，达到控制井喷的目 的。
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钻井常用工具介绍－井下工具
5. 水力割刀
水力割刀用于弃井过程中，切割套管的作业。是 一种利用循环钻井液的液力来推动割刀进行管内切 割的工具。其结构由顶部接头、本体、活塞、活塞 管、弹簧耐磨衬套、割刀臂、喷嘴、铰链销等部件 组成。 刀片型号 C13-8-52 C13-8-36 C13-8-19 切割套管范围 20"-36" 13 3/8"-30" 13 3/8"-16" 刀片型号 C7-8-15 C7-8-9 切割套管范围 8-5/8"-11-3/4" 7"
还需配备井下动力钻具，这就构成了旋转钻进系统。
3. 钻井液循环系统：包括钻井泵、地面高压管汇、钻井液净化及调配设备（固控设备）
等。
4. 动力系统：用来驱动绞车、钻井泵和转盘等工作机组的动力设备，按驱动类别的不同，
其动力设备可以是柴油机、交流电动机或直流电动机，也可以是燃气轮机。
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钻机设备介绍
5. 传动系统：主要任务是把动力设备的机械能传递和分配给绞车、钻井泵和转
井下工具包括扶正器、随钻震击器、取 芯筒、浮阀、水力割刀、刮管器、铅模、公 锥、母锥、 卡瓦打捞筒、磁铁打捞器和反循 环强磁打捞器、一把抓、反循环打捞篮和反 循环强磁打捞篮、磨鞋、安全接头、套管捞 矛、接头等.
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钻井常用工具介绍－井下工具
1. 扶正器
扶正器是下部钻具结构的重要组成部分，它可以防止井壁对钻具的磨损 ，根据扶正器在钻柱中的位置不同起到防斜、纠斜和稳斜的作用。按其 安装位置分为钻柱型的井底型（近钻头）;按照扶正器翼片加工形式分为 整体扶正器和可换套式扶正器；按照扶正器翼片形状分为螺旋扶正器和 直翼扶正器.




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钻井常用工具介绍－井口工具
二．大钳
大钳是连接钻柱的主要工具，目前我们井口 用的手动大钳主要有DB大钳，SDD大钳，B型大， C型大钳。 1. DB大钳：主要工作尺寸3-½”至 8-¼”，加大钳头 可到17” 扭矩范围： 3-½”至 8-¼”，65000ft-lb 8”至17” 40000ft-lb 2. SDD大钳：主要工作尺寸4“至8-½” ，加大钳头可 到17” 扭矩范围：4”至12”，15-¾”， 100000ft-lb 12”至15” 75000ft-lb 16”至17” 60000 ft-lb 3. B型大钳：主要用于套管的上卸扣，尺寸范围3½”到13-3/8”，加长钳头最大可到25-½” 4. C型大钳：这是一种便携式的大钳，尺寸范围23/8”到10-¾”，最大扭矩：35000ft-lb
钻井常用工具介绍－井口工具
井口工具包括各种卡瓦、吊卡、吊环、 大钳、气动、液动工具 一．吊卡
吊卡是我们应用的提升工具之一，吊卡从结构上 分为：平台肩吊卡；18度吊卡；卡瓦式吊卡；气 动吊卡；单根吊卡等。 平台肩吊卡主要用于套管、油管、钻铤等带台肩 的管串，目前我们用的主要有套管吊卡、钻挺吊 卡。 18度吊卡是我们最常用的吊卡，主要应用在18度 钻杆管串的起升，从2-7/8”~5-½”尺寸不等。 卡瓦式吊卡主要用于小尺寸钻具或油管管串，它 的负荷比较小，尺寸范围主要在1.050”~3-½”,负 荷在20T~75T不等。 气动吊卡属于半自动化的吊卡，目前我们用的还 不多。下套管用的卡盘应该属于这个范畴，方便 操作，节省人力。