石油钻井八大系统1教学内容

1、钻井工程小组(xioz)汇报第一页，共49页。钻井工程小组(xioz)汇报小组组成小组组成(z chn)： 组长：杨军组长：杨军 组员：张文杰、徐组员：张文杰、徐闹、陈德鹏闹、陈德鹏本次分工情况：本次分工情况： 资料搜集和资料搜集和整合：张文杰、杨军整合：张文杰、杨军 ppt制作和整合：全制作和整合：全体成员体成员 成果成果(chnggu)汇汇报：张文杰、徐闹、陈德鹏报：张文杰、徐闹、陈德鹏第二页，共49页。石油(shyu)钻机的组成一、起升系统一、起升系统二、旋转系统二、旋转系统三、钻井液循环系统三、钻井液循环系统四、传动系统四、传动系统五、控制系统五、控制系统六、动力驱动系统六、动力驱动系

2、统七、钻机底座七、钻机底座八、钻机辅助八、钻机辅助(fzh)(fzh)设备系统设备系统八大系统八大系统(xtng)(xtng)第三页，共49页。石油(shyu)钻机的组成一、起升系统二、旋转系统三、钻井液循环系统四、传动系统五、控制系统六、动力(dngl)驱动系统七、钻机底座八、钻机辅助设备系统八大系统八大系统(xtng)(xtng) 张文杰张文杰第四页，共49页。1 1、起升系统、起升系统(xtng)(xtng)作用：起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具作用：起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具组成：绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、组成：绞车、辅助刹车、天车

3、、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具工作原理：起升时，绞车滚筒缠绕钢丝绳，天车和游车构成工作原理：起升时，绞车滚筒缠绕钢丝绳，天车和游车构成(guchng)副滑轮组，大钩上升通过吊环、吊卡等工具实现钻副滑轮组，大钩上升通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升。下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车具的提升。下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。第五页，共49页。1.11.1、绞车、绞车(jioch)(jioch)不仅是起升系统设备，而且也是整个钻机的核心部件。通过(tng

4、gu)滚筒轴上的钢丝连接到天车和游车，通过(tnggu)滚筒的转动由钢丝控制起升第六页，共49页。1.21.2、天车、天车天车是安装在井架(jngji)顶部的定滑轮组。由钢丝绳与游车和绞车连接起来1.天车架 2.主滑轮组 3.快绳轮 4.起重(q zhn)架 5.挡绳架 6.挡绳架7.围栏 8.辅助滑轮 9.防碰缓冲装置第七页，共49页。1.31.3、游车、游车游车是靠钢绳悬在井架内部作上下往复运动的动滑轮组。上部由钢丝与天车(tinch)相连，下面接大钩。第八页，共49页。1.41.4、大钩、大钩 钻井大钩是重要提升(tshng)设备。上部与游车相接，尖钩钩住水龙头上部提环。第九页，共49页

5、。第十页，共49页。2 2、旋转、旋转(xunzhun)(xunzhun)系统系统作用：驱动钻具旋转以破碎岩层作用：驱动钻具旋转以破碎岩层组成：水龙头、转盘、钻具（一般包括方钻杆、钻杆、钻铤和组成：水龙头、转盘、钻具（一般包括方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，扶正器、减震器以及配合接头等）钻头，扶正器、减震器以及配合接头等）工作原理：转盘通过方钻杆带动工作原理：转盘通过方钻杆带动(didng)整个钻柱（由钻杆整个钻柱（由钻杆和钻铤等钻具组成）和钻头旋转，钻头直接破碎岩石，水龙头和钻铤等钻具组成）和钻头旋转，钻头直接破碎岩石，水龙头提供高压泥浆的通道。提供高压泥浆的通道。 第十一页，共49页。2.12.

6、1、水龙头、水龙头钻机提升部件与旋转钻具之间的过渡部件。上部的提环与大钩相连，下部中心管与方钻杆(zun n)相连。水龙头上的鹅颈管与水龙带相连接，中心管与钻具相连形成泥浆循环通道。提环提环鹅颈管鹅颈管中心中心(zhngxn)管管第十二页，共49页。2.22.2、转盘、转盘(zhunpn)(zhunpn)旋转设备，通过旋转驱动(q dn)钻具进行工作。通过方形孔与方转杆相接第十三页，共49页。2.32.3、钻具、钻具(zun j)(zun j)根据所钻井的不同，钻具的组成也有所差异。一般包括(boku)方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，此外还有扶正器、减震器以及配合接头等方钻杆方钻杆(zun n)钻杆

7、钻杆钻铤钻铤钻头钻头方钻杆、钻杆、钻铤、扶正器、配合接头、减震器等的组合称为钻柱。钻柱是钻头以上，水龙头以下各部分的管柱的总称。第十四页，共49页。钻柱连接钻柱连接(linji)示意图示意图方钻杆方钻杆(zun n)钻铤钻铤钻柱钻柱第十五页，共49页。3 3、循环系统、循环系统(xnhun xtng)(xnhun xtng)作用：由钻井液（泥浆）将井底钻头破碎的岩屑及时携带到地面作用：由钻井液（泥浆）将井底钻头破碎的岩屑及时携带到地面上来，同时冷却上来，同时冷却(lngqu)钻头保护井壁钻头保护井壁组成：泥浆罐、钻井泵、地面管汇（包括高压管汇、立管、水龙组成：泥浆罐、钻井泵、地面管汇（包括高压

8、管汇、立管、水龙带等带等 ）泥浆净化设备（包括震动筛、旋流器、离心机等）。）泥浆净化设备（包括震动筛、旋流器、离心机等）。工作原理：钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入并加压，经过地面管汇工作原理：钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入并加压，经过地面管汇进入水龙头，通过空心的钻具下到井底，从钻头的水眼喷出，经进入水龙头，通过空心的钻具下到井底，从钻头的水眼喷出，经井眼和钻具之间的环行空间携带岩屑返回地面，经各级泥浆净化井眼和钻具之间的环行空间携带岩屑返回地面，经各级泥浆净化设备净化，然后重复使用。设备净化，然后重复使用。 第十六页，共49页。3.13.1、泥浆罐、泥浆罐罐体采用平板锥形结构或瓦楞结构,钢板与型钢(

9、xnggng)组焊。作为储存钻井液的设备，结构牢固。第十七页，共49页。3.23.2、钻井泵、钻井泵钻井泵的作用是为钻井液的循环提供必要的能量。以一定的压力和流量(liling)将钻井液输进钻具，完成整个循环过程第十八页，共49页。3.33.3、地面、地面(dmin)(dmin)管汇管汇地面(dmin)管汇包括高压管汇、立管、水龙带等。作为钻井液在地面(dmin)上的通道。第十九页，共49页。3.43.4、泥浆、泥浆(njing)(njing)净化设备净化设备泥浆净化设备包括振动筛、旋流器、离心机等。振动筛：从井底返出的钻井液首先经过振动筛清除较大的固相颗粒，故称振动筛为第一级固控设备，它适合

10、于各种钻井液的筛分。旋流器：主要用来清除加重钻井液大于重晶石粒度的剩余钻屑。离心机：用以处理非加重钻井液时，可除去2m以上(yshng)的有害固相；用以处理加重钻井液时，可除去钻井液中多余的胶体，控制钻井液粘度，回收重晶石；处理旋流器底流，可回收液相，减少淡水和油的浪费。净化净化(jnghu)程度程度第二十页，共49页。3.43.4、泥浆、泥浆(njing)(njing)净化设备净化设备泥浆净化设备工作流程示意图泥浆净化设备工作流程示意图1 1一振动筛处理过的泥浆一振动筛处理过的泥浆2 2一清洁泥浆一清洁泥浆3 3一水力旋流器一水力旋流器 4 4一细目振动筛一细目振动筛5 5一排出固体颗粒一排

11、出固体颗粒(kl)(kl)6 6一筛网底流一筛网底流 7 7一泥浆返回循环系统一泥浆返回循环系统不含离心机不含离心机第二十一页，共49页。第二十二页，共49页。石油(shyu)钻机的组成一、起升系统二、旋转(xunzhun)系统三、钻井液循环系统四、传动系统五、控制系统六、动力驱动系统七、钻机底座八、钻机辅助设备系统八大系统八大系统(xtng)(xtng) 徐闹徐闹第二十三页，共49页。第二十四页，共49页。4 4、动力系统、动力系统作用：作用：为绞车、转盘、钻井泵提为绞车、转盘、钻井泵提供供(tgng)动力动力组成：组成：柴油机或柴油发电机、电柴油机或柴油发电机、电动机动机第二十五页，共49

12、页。5 5、传动系统、传动系统作用作用把柴油机或柴油机组把柴油机或柴油机组(jz)的动力分配到各个工作机的动力分配到各个工作机组组(jz)组成组成机械传动、电动传动、液机械传动、电动传动、液压传动压传动第二十六页，共49页。6 6、控制系统、控制系统(kn zh x tn)(kn zh x tn)作用作用指挥指挥(zhhu)各系统协调各系统协调工作工作组成组成司钻控制台、各种控制阀司钻控制台、各种控制阀门、离合器和线路门、离合器和线路第二十七页，共49页。石油钻机(zunj)的组成一、起升系统二、旋转系统三、钻井液循环系统四、传动系统五、控制系统(kn zh x tn)六、动力驱动系统七、钻机

13、井架和底座八、钻机辅助设备系统八大系统八大系统(xtng)(xtng) 陈德鹏陈德鹏第二十八页，共49页。井架和底座(dzu)用来支撑和安装各钻井设备和工具、提供钻井操作场所。7 7、井架、井架(jngji)(jngji)和底和底座座第二十九页，共49页。7.1钻井(zun jn)井架井架的功能井架的功能井架的类型井架的类型井架的结构井架的结构(jigu)井架设计的要求井架设计的要求第三十页，共49页。 1) 安放天车，悬挂游车、大钩及专用工具安放天车，悬挂游车、大钩及专用工具（吊钳等），在钻井过程中，进行起下钻（吊钳等），在钻井过程中，进行起下钻具、下套管操作具、下套管操作2) 起下钻过程中

14、，用以存放立根，能容纳起下钻过程中，用以存放立根，能容纳立根的总长度称立根长度。立根的总长度称立根长度。（立根：起下钻时，为了提高效率，一般（立根：起下钻时，为了提高效率，一般将三根钻杆连接在一起作为一个单元，这将三根钻杆连接在一起作为一个单元，这一单元称为立柱一单元称为立柱(l zh)（立根）。（立根）。顶驱钻进时，无接单根作业。（一个立柱顶驱钻进时，无接单根作业。（一个立柱(l zh)一个立柱一个立柱(l zh)的打）的打） 7.1.1 7.1.1、井架、井架(jngji)(jngji)的功能的功能第三十一页，共49页。井架类型（按井架的整体结构形状(xngzhun)划分）塔形井架前开口井

15、架（形）A形井架伸缩井架桅形井架直立套管井架目前国内常用的石油钻井井架有塔型和A型两种。 7.1.27.1.2、井架、井架(jngji)(jngji)类型类型第三十二页，共49页。1）井架本体1：空间桁架结构；2）天车台5：安置天车和天车架；3）天车架6：安装、维修天车；4）二层台4：包括(boku)井架工进行 起下操作的二层台， 以及存靠立根的指梁；5）立管平台2：装拆水龙袋的操作台；6）工作梯 7.1.37.1.3、井架、井架(jngji)(jngji)的结构的结构第三十三页，共49页。基本要求基本要求足够的承载能力：匹配最大钩载。足够的承载能力：匹配最大钩载。足够的尺寸空间：净空高度，顶

16、部截面足够的尺寸空间：净空高度，顶部截面(jimin)，底部截面，底部截面(jimin)、大腿、大腿 内裆内裆空间。空间。应保证拆装方便，快速移动。应保证拆装方便，快速移动。特殊要求特殊要求特殊环境（海洋、沙漠、台风等）要求特殊环境（海洋、沙漠、台风等）要求防腐蚀防腐蚀超低温超低温整体运移整体运移7.1.47.1.4、钻井工艺对井架、钻井工艺对井架(jngji)(jngji)的的要求要求第三十四页，共49页。第三十五页，共49页。第三十六页，共49页。第三十七页，共49页。第三十八页，共49页。7.2钻机(zunj)底座底座底座(dzu)的功的功能能底座底座(dzu)的结的结构类型构类型底座的

17、设计要求底座的设计要求第三十九页，共49页。承受(chngshu)各种载荷提供钻井作业的工作平台提供井口设备安装空间使得钻井液顺利返出至泥 浆系统安装井架、转盘。放置立根盒、井口工具司钻房、偏房以及绞车。容纳井口工具 7.2.17.2.1、底座、底座(dzu)(dzu)的功能的功能第四十页，共49页。l层箱式底座(dzu)l箱块式底座(dzu)l自升式底座(dzu)7.2.27.2.2、底座、底座(dzu)(dzu)的结的结构类型构类型第四十一页，共49页。大钩载荷转盘梁上最大转盘载荷竖立井架移动(ydng)、撬动或 升起时的载荷钻台面的高度钻台面的尺寸立根盒容量7.2.37.2.3、底座、底

18、座(dzu)(dzu)设计要求设计要求第四十二页，共49页。第四十三页，共49页。第四十四页，共49页。指一些(yxi)用于井口操作的 小型机械化设备和一些(yxi) 石油矿场上广泛采用的 通用机械。第四十五页，共49页。（1）离心泵钻井用水，向柴油罐输油、灌注钻井泵、此外钻井液净化系统中的砂泵及油田开发过程中的注水泵均属离心泵（2）电动潜水泵提供钻井用水、输送钻井液。可替代部分离心泵的工作。（3）方钻杆(zun n)旋扣器减轻工人劳动负担，使工作更加安全可靠，提高实效。8 8、钻井辅助、钻井辅助(fzh)(fzh)设备设备第四十六页，共49页。（4）动力小绞车带动小滚筒转动，将钻杆、钻铤、取心工具或其他重物拉上或放下钻