石油钻井工程基础知识 .PPT

第六章 钻井设备 第六章 钻井设备 一、钻井设备的组成 钻井设备由提升系统、旋转系统、循环系统、传动系统、驱动系统、控制系统、钻机底座及辅助设备等八大系统组成。 （一）、钻机的提升系统 为了起下钻具、下套管以及控制钻压、送钻等，钻机装有一套起升设备，主要由绞车、辅助刹车、游动系统（包括天车、游动滑车、大钩及钢丝绳）、井架等组成。 1、井架 井架是钻采机械提升系统的重要组成部分之一。它是一种具有一定高度和空间的金属结构物，并且具有较好的整体稳定性。 1）井架的组成 井架是悬挂游动系统的基本，它主要由主体、人字架、天车台、二层台、工作梯、立管平台、钻台和底座组成。 2、游动系统 在钻机的提升设备中，将天车、游车和大钩用钢丝绳把它们连接起来，就组成了一个复滑轮系。又称为钻机的游动系统。 3、提升绞车 绞车是构成提升系统的主要设备，是组成一部钻机的核心部件，是钻机的主要工作机之一。 1）绞车的功用 ⑴提供几种不同的起升速度和起吊质量，满足起下钻具和下套管的需要。 ⑵悬挂静止的钻具，在转进过程中送进钻柱、钻头，控制钻压。 ⑶利用绞车的猫头机构，可上卸钻具丝扣和起吊管子与重物。 ⑷作为转盘的变速机构和中间传动机构。 ⑸当采用整体起升式井架时，用来起放井架。 ⑹当绞车带捞砂滚筒时，绞车还担负着提取岩心筒、试油等工作。 ⑺安装钻台设备，完成其它辅助工作。 2）钻井绞车的结构组成 钻井绞车实际上是一部重型起重机械，常见的绞车由以下几个系统组成： ⑴支撑系统：由焊接的框架式支架或密闭箱壳式底座架。 ⑵传动系统：由三根轴组成，即传动轴、猫头轴、滚筒轴。 ⑶控制系统：包括牙嵌、齿式、气动离合器，司钻控制台、控制阀件等。 ⑷制动系统：即刹车系统、包括刹把、刹车带、主刹车、辅助刹车等。 ⑸卷扬系统：包括主滚筒、副滚筒、各种猫头等起升卷绳装置。 ⑹润滑及冷却系统：润滑方式有黄油、滴油、飞溅或强制润滑等几种。 （二）、钻机的旋转系统 旋转系统包括转盘和水龙头两大部分。他们的主要作用是在钻具不断钻进及不断循环钻井液的条件下，保证钻具的旋转。 1、转盘的结构 转盘是一个八字轮的减速器，它将发动机传来的水平旋转运动变为垂直旋转运动。 ⑴ZP-275型转盘主要由铸焊底座、转台、主轴承、防跳轴承、大齿圈、快速轴总成、锁紧装置、方瓦和上盖组成。 ⑵ZP7-520型转盘主要由底座、转台、大小圆锥齿轮、快速轴等部件组成。 2、水龙头的结构 ⑴SL-450型水龙头。根据水龙头的功用，水龙头由固定部分、旋转和承转部分以及密封部分组成。固定部分由外壳、上盖、下盖、鹅劲管、提环和提环销组成；旋转和承转部分由中心管、接头、主轴承、防跳轴承和下扶正轴承组成；密封部分由盘根装置和上、下弹簧密封圈组成。 ⑵SL7-130型水龙头也是由固定、旋转和密封三大部分组成。固定部分包括壳体、上盖、冲管、下盖和鹅劲管。旋转部分的主要零件由中心管、主轴承、防跳轴承和上、下扶正轴承。密封部分有上部机油盘根、下部机油盘根和上、下冲管盘根盒。 （三）、钻机的循环系统 为了随时用钻井液清除井底岩屑以保证连续钻进，钻机配备有循环系统。主要包括钻井泵、地面管汇、钻井液池和钻井液槽、钻井液净化设备、调配钻井液设备等。在井下动力钻井中，循环系统还担任传递动力的任务。 1、钻井泵的结构及工作原理 钻井泵主要由液力端和动力端两大部分组成。三缸单作用泵的液力端包括缸体、活塞、吸入阀、排出阀等部件；动力端包括机座、曲轴、传动轴、连杆、十字头、介杆等部件。 动力端通过皮带（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向右移动，缸内形成负压，上水池内的液体在大气压力作用下，顶开吸入阀进入缸内，直到活塞移到最右边位置完成吸入过程。活塞开始向左移动，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。 3、地面管汇 即钻井液循环系统管汇，包括钻井泵吸入管、高压管汇、低压管汇。 高压管汇的主要作用是联接钻井泵和旋转系统，用于输送钻井液。有钻井动脉血管之称。它包括钻井泵输出管、闸门组至水龙头之间地面管、立管、水龙带，其耐压均要求达到35兆帕。 低压管汇是指闸门至净化罐之间联接管、净化罐之间联接管汇之总和，其耐压要求达到6兆帕。 （四）、辅助设备和工具 1、电动绞车 2、电气葫芦 3、离心泵 4、潜水泵 5、压杆式黄油枪 6、液压千斤顶 第七章 钻井施工工序 第七章 钻井施工工序 井队钻井施工包括搬家、安装设备、开钻及钻进、起下钻、完井、电测、下套管、固井等。 一、搬家 二、设备的安装 1、设备的安装顺序 安装工作的主要内容有：设备就位、校正设备、固定设备等。设备的安装工作可在整个井场同时展开。原则上讲，应先基础、