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机自06-4张念

石油钻机

石油钻机是指在石油钻井中，带动钻具破碎岩石，向地下钻进，获得

石油或天然气的机械设备。

一部常用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），要具备起下钻能力、旋转钻进能力、

循环洗井能力。其主要设备有：井架、天车、绞车、游动滑车、大钩、转盘、水

龙头（动力水龙头）及钻井泵（现场习惯上叫钻机八大件）、动力机（柴油机、

电动机、燃气轮机）、联动机、固相控制设备、井控设备等、

一．石油钻机的主要系统

1.起升系统

起升系统主要是由绞车、井架、天车、游动滑车、大钩及钢丝绳等组

成。其中天车、游动滑车、钢丝绳组成的系统称为游动系统。起升系统的

主要作用是起下钻具、控制钻压、下套管以及处理井下复杂情况和辅助起

升重物。

2.旋转系统

旋转系统是由转盘、水龙头（动力水龙头）、井内钻具（井下动力钻具）

等组成。其主要作用是带动井内钻具、钻头等旋转，连接起升系统和钻井

液循环系统。

3.钻井液循环系统

钻井液循环系统是由钻井泵、地面管汇、立管、水龙带、钻井液配制

净化处理设备、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。

4.传动系统

传动系统是由动力机与工作机之间的各种传动设备（联动机组）和部

件组成。其主要作用是将动力传递并合理分配给工作机组。

5.控制系统

控制系统由各种控制设备组成。通常是机械、电、气、液联合控制。机

械控制设备有手柄、踏板、操纵杆等；电动控制设备有基本元件、变阻器、

继电器、微型控制等；气动（液动）控制设备有气（液）元件、工作缸等。

二．石油钻机的分类。

21世纪以来,国内外研究改进、开发创新了多种新型石油钻机,涌现了许

多新结构、新技术。近年来,为了适应浅海、海滩、沙漠和丘陵等不同地带油气

藏的勘探和开发,美国、中国、德国、法国、加拿大、意大利、墨西哥和罗马尼

亚等国先后开发了各种类型的石油钻机。国内外在顶部驱动钻机、小井眼石油钻

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机、套管钻机、液压钻机、自动化钻机及钻机配套技术方面发展很快,一些技术

已进入实用阶段。

1.顶部驱动钻机

顶部驱动钻井装置是一种顶部驱动钻井系统,取代了转盘带动方钻杆钻井

的钻井技术。它可从井架上部空间直接旋转钻杆,沿专用导轨向下送钻具,完成钻

杆旋转钻进,循环钻井液,接立柱,上卸扣和倒划眼等多种钻井操作。

顶部驱动钻机具有以下优点：

1)立柱钻井,节约了三分之二的接单根时间。利用转盘带动方钻杆钻井时,

受方钻杆的限制,每钻完9米左右就需要停泵接一个单根。而顶部驱动装置实现

了立柱钻井,直接接上一根立柱就可以实现继续钻进,节约了三分之二的接单根

时间。2)下钻划眼,不必再接方钻杆。在下钻过程中,如果遇到砂桥和缩径点,

有了顶驱,就省去了接水龙头和方钻杆的准备时间,而且不需要把立柱甩成单根

来划眼,在井架的任意高度,都可以坐上卡瓦,接上顶驱,随时开泵循环划眼,节约

了钻井时间,减少了井下事故的发生。3)节约钻井成本。由于顶部驱动装置可以

及时方便的处理井下事故,所以它允许钻井过程中使用较少、较便