钻井设备知识培训.pptx

钻井装备知识培训技术质量科 编写目 录一. 钻井工艺基本知识二. 钻机类型及组成三. 绞车结构及原理四. 钻井泵结构及原理五. 离心泵结构及原理六. 钻井液固控系统及机具一. 钻井施工基本知识石油钻井：是指利用专用设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的孔眼，一直达到地下油气层的工作。钻井方法的发展：（1）人工掘井：1521年之前。（2）人力冲击钻：1521～1835年，是靠人力、捞砂筒、特殊钻头、悬绳、游梁等来完成的。3）机械顿钻（冲钻）：1859～1901年，靠机械冲击作用破岩，破岩和清岩相间进行。（4）旋转钻：1901年发展起来的，旋转钻井是靠动力带动钻头旋转，在旋转的过程中对井底岩石进行破碎，同时循环钻井液以清洁井底的钻井方法。旋转钻井又分为转盘钻井、井下动力钻具钻井、顶部驱动旋转钻井。钻井施工工序钻前施工1、定井位2、道路勘察3、基础施工4、搬家5、安装设备钻井施工6、一次开钻7、二次开钻8、钻进9、起钻10、换钻头11、下钻完井施工12、完井电测13、下套管固井 钻井就是利用钻机设备及破岩工具破碎地层形成井筒的工艺过程，目地是进行地质评价、发现油气藏、开发油气藏。施工工序：钻进→洗井 →接单根 →起下钻 →完钻。 固井就是向井内下入一定尺寸的套管串，并在其周围注入水泥浆，把套管固定的井壁上，避免井壁坍塌。施工工序：下套管至预定深度→装水泥头、循环泥浆、接地面管线→打隔离液→注水泥→顶胶塞→替泥浆→碰压→注水泥结束、候凝。钻井液出口井口防溢管井口防喷器注水泥施工一开钻进（表层套管）二开钻进（技术套管）三开钻进（油层套管）导管：用于将钻井液引到固控设备上，深度一般为10米以内。一般在钻前准备时完成。表层套管：其作用是封隔地表部分的易塌、易漏地层和水层，安装第二次开钻的井口装置，控制井喷。其下入深度，根据地表部分松软的易塌、易漏地层和水层的深度而定。一般在100米左右。技术套管：用于封隔用泥浆难以控制的复杂地层；无法堵塞的严重漏失层；非目的层的油气层；压力相差悬殊油、气、水层等。油层套管：用于以把不同压力和不同性质的油、气、水层分割开来，建立一条油、气流至地面的通道，保证能长期生产，满足合理开采油、气和增产措施的要求。油层套管的下深根据目的层的深度和不同的完井方法而定。二. 钻机类型及组成 组成：石油钻机主要由动力机、传动机、工作机及辅助设备组成。一般有八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统），具备起下钻能力、旋转钻进能力、循环洗井能力。 类型：根据钻井深度分为浅井钻机、中深井钻机、深井钻机，根据驱动方式分为机械驱动钻机、电驱动钻机，根据搬迁方式分为撬装钻机和车装钻机。机械驱动钻机类型及特点类型：机械驱动钻机是指以柴油机为动力，通过液力变矩器、链条、齿轮、三角胶带等不同组合的传动形式所驱动的钻机，主要包括齿轮传动、胶带传动和链条传动三种形式，具有制造方便成本低的特点。现状：目前机械驱动石油钻机主要为链条钻机，采用链条作为主传动副，2~4台柴油机 —变矩器驱动机组，用多排小节距套筒滚子链条并车，统一驱动各工作机组，一般仍用胶带传动钻井泵。大庆130钻机传动示意图猫头轴输入轴1#联动机2#联动机滚筒轴3#联动机转盘2#钻井泵辅助刹车1#钻井泵空压机离合器电驱动钻机类型及特点 类型：电驱动钻机包括直流电机驱动和交流变频电机驱动两种形式。 电驱动钻机具有传动柔和、调速性能好、操作方便灵活、模块体积小、安装移运方便、可靠性高、噪音小、污染小、节能等特点。直流电机驱动：直流电动钻机是采用AC-SCR-DC方式，将柴油发电机组并网发出的电力通过SCR可控硅整流后驱动直流电机。交流变频电机驱动：交流变频钻机则是采用AC-VFD-AC方式，通过VFD电传动控制系统将柴油发电机组所发出的电力变为变频可调的电流，采用交流变频器驱动无碳刷交流变频电机。电驱绞车示意图电驱转盘示意图电驱钻井泵示意图三. 绞车结构及原理 绞车是钻机的起升设备，主要用于起下钻具、下套管，控制钻压、送进钻具及起放井架等功能。一般包括滚筒轴、猫头轴、传动制动机构、润滑机构及壳体等组成，按轴娄分为单轴、双轴、三轴及多轴绞车，按滚筒数分为单滚筒和多滚筒绞车。钻机绞车工作示意图输入轴链轮猫头轴牙嵌式离合器气囊式离合器滚筒离合器链条辅助刹车轴承滚筒猫头轴冷却风机气控排档箱电磁刹车刹车鼓刹车气缸离合器排档杆四. 钻井泵结构及原理钻井泵多为卧式三缸单作用往复式活塞泵，由动力端总成、液力端总成和各部位的润滑系统及冷却系统组成。由动力机带动泵的曲轴回转﹐曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入和排出阀的交替作用下﹐实现压送与循环冲洗液的目的。钻井泵工