钻井工程旋转钻机装备课件

旋转钻井钻机装备钻井工程旋转钻井钻机装备钻井工程1提纲1.1

旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3

钻机选择1.4

旋转钻井系统1.5

钻井液体系评价1.6

旋转系统1.7

井控系统1.8

数据获取和监测系统1.9

海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数2钻井的定义油气通道：地面到储层提高采收率的关键钻井的定义油气通道：地面到储层3钻井方式：顿钻钻井方式：顿钻4钻井方式：旋转钻井钻井方式：旋转钻井5钻井钻井6井眼（wellbore)的定义一开二开三开环形空间井身结构井眼（wellbore)的定义一开7提纲1.1

旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数8一、

旋转钻井关键参数无论是钻直井还是定向井，合理又经济的钻井参数都是必须的，主要的三个参数为：钻头钻压钻头转速

循环钻井液的水力参数一、旋转钻井关键参数无论是钻直井还是定向井，合理又经济9一、

旋转钻井关键参数1）钻压钻压是通过钻柱向钻头提供的沿井眼前进方向的力，钻压大小变化取决于岩石的硬度和钻头的类型

直井中，钻铤等钻具的质量是施加在钻头上的主要力；定向井中，由于井斜的作用，钻铤或加重钻杆等施加在钻头上的力只有一部分被变成钻压施加在钻头上

钻井基本

过程

满眼钻具

组合一、旋转钻井关键参数1）钻压钻压是通过钻柱向钻头提供的10一、

旋转钻井关键参数2）钻头转速不同于过去的顿钻钻井，旋转钻井是靠转盘或顶驱的旋转带动钻具，把扭矩传递给钻头使钻头旋转、破碎和切削岩石另外一种井下动力钻具钻井，可以在大部分钻具不转动的情况下，通过井下动力驱动钻头旋转（螺杆钻具、涡轮钻具或电动机）一、旋转钻井关键参数2）钻头转速不同于过去的顿钻钻井，11一、

旋转钻井关键参数3）钻井液循环在钻井过程中，井下产生大量的岩屑和热量，通过钻井液的循环作用，保持井底清洁，环空畅通无阻，同时冷却润滑钻头和钻杆，保证钻井顺利进行一、旋转钻井关键参数3）钻井液循环在钻井过程中，井下产生12提纲1.1

旋转钻井关键参数1.2

旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数13二、旋转钻机设备旋转钻机是为了满足钻井和完井的需要，分为陆地钻机和海上钻机，两者的主要设计特点都为可移动性、灵活性、可钻深能力

现代的陆地钻井设备采用嵌入式结构和滑动式设计，便于钻机设备的运输和搬迁二、旋转钻机设备旋转钻机是为了满足钻井和完井的需要，分14二、旋转钻机设备海上钻井平台的操作空间在海面之上，称为平台，分为移动式、固定式。平台的选择取决于要进行的操作和海水深度自升式钻井平台固定式钻井平台二、旋转钻机设备海上钻井平台的操作空间在海面之上，称为平15二、旋转钻机设备油田现场井的类型有探井、开发井、注入井、侧钻井加密井

探井——用来发现和评价潜力油藏

开发井——为了在潜力油藏区域内充分开采

侧钻井——为了开采较深产层或从现有直井中开窗侧钻

加密钻井——替代衰竭井，或维持产量稳定

注入井——存储天然气等油气资源；回注不需要的产出水或者通过注水、注蒸汽或天燃气提高采收率二、旋转钻机设备油田现场井的类型有探井、开发井、注入井、侧16二、旋转钻机设备旋转钻机驱动1.内燃机驱动

①内燃机带变速箱驱动

②内燃机带液力变矩器驱动2.电动机驱动

①内燃机→直流发电机→直流电动机驱动(即内→直→直)②内燃机→交流发动机→（整流）→直流电动机驱动（即内→交→直）③工业电网供电→（可控硅整流）→直流电动机驱动（即电网→直）内燃机所在位置二、旋转钻机设备旋转钻机驱动1.内燃机驱动内燃机所在位置17提纲1.1

旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数18三、钻机设备选择钻机设备的选择标准与钻井的成本密切相关，必须与所钻井眼的情况想匹配，达到最经济的目的，对钻机的评估包括以下几大系统：

动力系统

提升系统钻井液循环系统井控系统数据的获取和监测系统三、钻机设备选择钻机设备的选择标准与钻井的成本密切相关，必19三、钻机设备选择钻机设备选择的其它标准有：钻机设备的选择是在正式招标之前以及在所有钻井设计完之后进行的，所选设备尽可能符合钻井的实际需要

钻井承包商的安全记录

钻机移动和安装

钻井承包商的可靠性

合同费用（进尺费、日费、总包制）

所有钻井设备的状况三、钻机设备选择钻机设备选择的其它标准有：钻机设备的选20提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数21四、旋转钻井系统提升系统在作业中最基本的功能是提升和承载钻柱与套管，它主要包括绞车、天车、游车、大钩、钻井大绳、吊卡等提升系统提升系统所在位置

滑轮组简图四、旋转钻井系统提升系统在作业中最基本的功能是提升和承载钻22四、旋转钻井系统滑轮和钻井大绳

滑轮和大绳的基本作用是在提升和下入重载荷物体时有一个好的机械效率。

美国石油学会（API）推荐使用“吨公里”的概念来评价大绳的状态；为了使大绳均匀磨损，应该根据钻井条件有规律地更换起始载荷点钻井大绳所在的位置四、旋转钻井系统滑轮和钻井大绳滑轮和大绳的基本作用是在23四、旋转钻井系统游车

游车和大钩的载荷能力用“吨”表示，额定值需要合适的安全系数游车所在位置四、旋转钻井系统游车游车和大钩的载荷能力用“吨”表示，24四、旋转钻井系统天车

天车上的载荷远大于大钩载荷，在滑轮组系统中，在不考虑摩擦力的情况下，每根绳上的应力相等。大钩载荷和滑轮组、大钩、其他附属设备的质量平均分配到每根大绳上。另外，锚上的死绳和滚轮上的快绳也有天车拉力作用天车所在位置四、旋转钻井系统天车天车上的载荷远大于大钩载荷，在滑轮25四、旋转钻井系统钻井液循环系统流体循环系统的作用是允许钻井液从地面流到井底，然后再返回到地面，系统的主要组成包括：

泥浆泵/空气压缩机

高压地面管汇

钻柱

环形空间

泥浆池

泥浆处理设备

循环系统示意图四、旋转钻井系统钻井液循环系统流体循环系统的作用是允许钻井26提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数27五、钻井液体系评价1）钻井液体积钻井液罐中钻井液的保持水平与一定深度井眼体积、钻井液混合速度和钻井液处理能力有关在钻井操作中，需要钻井液的地面体积除了填充井眼外，还需额外增加100bbl的体积；钻井液在泵吸入过程中不能产生沉淀钻井液需要在几个连续的钻井液罐里沉淀，所以在每个单独的液罐里有定时喷射移除沉淀物的喷嘴五、钻井液体系评价1）钻井液体积钻井液罐中钻井液的保持水283）固相控制不同地区和泥浆系统需要的固相控制设备差别很大，对于非加重泥浆，通过稀释进行固相控制是很有效的方法。最好的控制钻井液中固体的方法是使用有效的固相清除设备，包括振动筛、水力旋流器和离心机等2）混合系统混合系统通常包括高速离心泵、段塞罐、预混合罐五、钻井液体系评价3）固相控制不同地区和泥浆系统需要的固相控制设备差别29五、钻井液体系评价固相控制设备所在区域五、钻井液体系评价固相控制设303.1）振动筛振动筛是固控设备的重要组成部分，满眼循环的振动筛目数大于120

目；在多目振动筛中，固相颗粒的分离效果好坏与最下层的筛网有关3.2）旋流除砂器旋流除砂器包括除砂器和除泥器，一般用于处理大流量的钻井液五、钻井液体系评价3.1）振动筛振动筛是固控设备的重要组成部分，满眼循环的313.3）离心机离心机一般用于处理小流量钻井液，处理能力为60-80gal/min，某些情况下可以达到150gal/min五、钻井液体系评价离心机一般在其它固相控制设备之后工作，而且不像振动筛、旋流除砂器那样要对整个循环用钻井液进行处理，它可以只处理一部分钻井液，通常为5%-10%3.3）离心机离心机一般用于处理小流量钻井液，处理能力为324）泥浆泵泥浆泵是钻井液反复循环的动力设备，分为二级泵和三级泵单冲程和双冲程往复运动泵五、钻井液体系评价

泵入钻井液是钻井液循环的主要过程，也可以说是钻井液水力系统的核心二级泵有两个缸，流体在其中是双冲程运动；三级泵有三个缸，流体在其中是单冲程运动4）泥浆泵泥浆泵是钻井液反复循环的动力设备，分为二级泵和335）地面高压管线地面高压管汇包括水龙头、立管、水龙带、方钻杆和压力测量盒。水龙带、立管和水龙头用于钻井和起下钻；压力测量盒可以缓冲泵产生的压力；方钻杆允许钻柱旋转6）钻具组合钻具组合包括方钻杆、钻杆和钻铤，钻杆和钻铤通过钻具接头连接五、钻井液体系评价5）地面高压管线地面高压管汇包括水龙头、立管、水龙带、方钻347）钻头钻头是一种切削工具，大致分为：牙轮钻头、刮刀钻头五、钻井液体系评价牙轮钻头刮刀钻头7）钻头钻头是一种切削工具，大致分为：牙轮钻头、刮刀钻头五35提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数36六、旋转系统

旋转系统是指所有能够使钻头转动的部件，具体包括钻杆、钻铤、水龙头、转盘、方补心和方钻杆旋转系统简图有些平台也配有顶驱替代传统的转盘，在钻定向井时，会使用井下动力钻具作为旋转动力六、旋转系统旋转系统是指所有能够使钻头转动的部件，具体包37六、旋转系统旋转系统所在位置区域六、旋转系统旋转系统所38顶驱

六、旋转系统使用顶驱系统可以使钻井效率高、速度快、成本低、效益好，能最大限度地满足钻井工艺的需要放大后顶驱六、旋转系统使用顶驱系统可以使钻井效率高39六、旋转系统在起下钻过程中遇阻时还可以实现上提和下放钻具进行扩眼、划眼作业，解除遇阻现象顶驱主要优点：

顶部驱动钻井不需要使用方钻杆与转盘，基本上不接单根，也不需要鼠洞，立根作单根使用，节省很多时间在起下钻任意时刻均可实现立即旋转钻具和循环钻井液，可减少井下事故的发生，安全六、旋转系统在起下钻过程中遇阻时还可以实现上提和下放钻具40六、旋转系统顶驱主要缺点：

钻杆的磨损严重

增加维护费

降低井架承载能力平台操作人员经验缺乏顶驱失败换用常规转盘会增加更多的费用六、旋转系统顶驱主要缺点：钻杆的磨损严重41提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7

井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数42七、井控系统

井控系统的主要作用是在井涌发生时阻止地层流体进入井眼井控系统所在的位置七、井控系统井控系统的主要作用是在井涌发生时阻止地层流体进43七、井控系统

井控设备的组成（1）井口防喷器组环形防喷器、闸板防喷器等；（2）控制装置储能器装置遥控装置；（3）节流与压井管汇，高压耐火软管；（4）钻具内防工具，方钻杆球阀，钻杆回压凡尔；（5）加重钻井液装置；（6）起钻灌浆装置（7）钻井液气体分离器（8）监测仪表泥浆罐液面监测仪、硫化氢检测仪等防喷器装置图七、井控系统井控设备的组成（1）井口防喷器组环形防喷器、44七、井控系统

闸板防喷器是一套通过液压驱动的井控装备，可以实现对钻具或套管环空进行密封，剪切闸板一般在其它防喷器关井失败的情况下才能使用

钻井四通是用来连接相邻的两个闸板防喷器的贯通装置，在强行起下钻作业中，可以通过节流和压井管线实现钻井液的循环双闸板防喷器钻井四通七、井控系统闸板防喷器是一套通过液压驱动的井控装备，可以45七、井控系统井控设备应该具有以下功用：

预防井喷。保持井眼内钻井液静液压力始终略大于地层压力，防止井喷条件的形成

发现溢流。对油气井进行监督，及早发现溢流和井喷前兆，尽早采取控制措施

控制井喷。溢流、井涌、井喷发生后，迅速关井，实施压井作业，对油气井重新建立压力控制

处理复杂情况。当油气井压力失控后，进行灭火抢险等处理作业七、井控系统井控设备应该具有以下功用：预防井喷。保持46提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数47八、数据获取和监测系统数据获取和监测系统是指用来对整个钻井作业信息进行监测、分析、显示、记录和检索的装置，监测系统是整个钻井过程的心脏八、数据获取和监测系统数据获取和监测系统是指用来对整个钻48八、数据获取和监测系统①

钻井数据曲线图可以清楚的反应钻遇放空时的状况，同时也能够提供有关地层岩性变化的信息②过大的扭矩可能指示钻头轴承的问题或者钻屑沉积过多③

钻井液罐高度的迅速增加说明地层流体流入井眼中，有可能发生井涌钻井问题，像井漏、井涌和卡钻都能够很容易的通过监测设备检测到八、数据获取和监测系统①钻井数据曲线图可以清楚的反应49提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9

海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数50九、海上钻井系统海上钻井需要两个特殊的系统：浮动设备的动力补偿系统和海水隔离系统海水隔离系统九、海上钻井系统海上钻井需要两个特殊的系统：浮动设备的动力511）隔水导管系统及组成九、海上钻井系统

隔水导管是井眼的延伸，它的作用是用来引导和保护钻柱，同时

为钻井液和钻屑返回地面提供通道隔水导管用刚性耐压接箍连接，可以连接压井管线、节流管线和防喷器组管线，可以循环钻井液保持压力平衡导管末端使用球形接头，球形接头设计的旋转角度为

：8o-10o

，而为了使钻柱能够自由通过接头，允许的最大转动角度为：4o-5o

1）隔水导管系统及组成九、海上钻井系统隔水导管是井眼52九、海上钻井系统2）运动平衡系统系泊系统是由绞线、锚、水龙头和浮子组成，是海洋钻井中最古老的一种平衡工具，它的重要性在于保持静态和动态的压井运动平衡系统的作用是减少钻井船和其它浮式钻井装置的漂移，分为系泊系统和动力定位系统2.1）系泊系统九、海上钻井系统2）运动平衡系统系泊系统是由绞线、锚、水53九、海上钻井系统2.2）动力定位系统动力定位系统采用推力器来提供抵抗风、浪、流等作用在船上的环境力，从而使船尽可能地保持在海平面上要求的位置上动力定位钻井浮船九、海上钻井系统2.2）动力定位系统动力定位系统采用推力54作业1.旋转钻井关键参数包括哪些？2.旋转钻机设备有哪些系统组成？每个系统的作用是什么？3.画一个简易的旋转钻井钻机示意图。作业1.旋转钻井关键参数包括哪些？55本章结束谢谢！本章结束谢谢！56一、

旋转钻井关键参数无论是钻直井还是定向井，合理又经济的钻井参数都是必须的，主要的三个参数为：钻头钻压钻头转速

循环钻井液的水力参数一、旋转钻井关键参数无论是钻直井还是定向井，合理又经济57二、旋转钻机设备旋转钻机是为了满足钻井和完井的需要，分为陆地钻机和海上钻机，两者的主要设计特点都为可移动性、灵活性、可钻深能力

现代的陆地钻井设备采用嵌入式结构和滑动式设计，便于钻机设备的运输和搬迁二、旋转钻机设备旋转钻机是为了满足钻井和完井的需要，分58四、旋转钻井系统游车

游车和大钩的载荷能力用“吨”表示，额定值需要合适的安全系数游车所在位置四、旋转钻井系统游车游车和大钩的载荷能力用“吨”表示，59提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数60提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数61七、井控系统

闸板防喷器是一套通过液压驱动的井控装备，可以实现对钻具或套管环空进行密封，剪切闸板一般在其它防喷器关井失败的情况下才能使用

钻井四通是用来连接相邻的两个闸板防喷器的贯通装置，在强行起下钻作业中，可以通过节流和压井管线实现钻井液的循环双闸板防喷器钻井四通七、井控系统闸板防喷器是一套通过液压驱动的井控装备，可以62八、数据获取和监测系统①

钻井数据曲线图可以清楚的反应钻遇放空时的状况，同时也能够提供有关地层岩性变化的信息②过大的扭矩可能指示钻头轴承的问题或者钻屑沉积过多③

钻井液罐高度的迅速增加说明地层流体流入井眼中，有可能发生井涌钻井问题，像井漏、井涌和卡钻都能够很容易的通过监测设备检测到八、数据获取和监测系统①钻井数据曲线图可以清楚的反应63提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9

海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数64旋转钻井钻机装备钻井工程旋转钻井钻机装备钻井工程65提纲1.1

旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3

钻机选择1.4

旋转钻井系统1.5

钻井液体系评价1.6

旋转系统1.7

井控系统1.8

数据获取和监测系统1.9

海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数66钻井的定义油气通道：地面到储层提高采收率的关键钻井的定义油气通道：地面到储层67钻井方式：顿钻钻井方式：顿钻68钻井方式：旋转钻井钻井方式：旋转钻井69钻井钻井70井眼（wellbore)的定义一开二开三开环形空间井身结构井眼（wellbore)的定义一开71提纲1.1

旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数72一、

旋转钻井关键参数无论是钻直井还是定向井，合理又经济的钻井参数都是必须的，主要的三个参数为：钻头钻压钻头转速

循环钻井液的水力参数一、旋转钻井关键参数无论是钻直井还是定向井，合理又经济73一、

旋转钻井关键参数1）钻压钻压是通过钻柱向钻头提供的沿井眼前进方向的力，钻压大小变化取决于岩石的硬度和钻头的类型

直井中，钻铤等钻具的质量是施加在钻头上的主要力；定向井中，由于井斜的作用，钻铤或加重钻杆等施加在钻头上的力只有一部分被变成钻压施加在钻头上

钻井基本

过程

满眼钻具

组合一、旋转钻井关键参数1）钻压钻压是通过钻柱向钻头提供的74一、

旋转钻井关键参数2）钻头转速不同于过去的顿钻钻井，旋转钻井是靠转盘或顶驱的旋转带动钻具，把扭矩传递给钻头使钻头旋转、破碎和切削岩石另外一种井下动力钻具钻井，可以在大部分钻具不转动的情况下，通过井下动力驱动钻头旋转（螺杆钻具、涡轮钻具或电动机）一、旋转钻井关键参数2）钻头转速不同于过去的顿钻钻井，75一、

旋转钻井关键参数3）钻井液循环在钻井过程中，井下产生大量的岩屑和热量，通过钻井液的循环作用，保持井底清洁，环空畅通无阻，同时冷却润滑钻头和钻杆，保证钻井顺利进行一、旋转钻井关键参数3）钻井液循环在钻井过程中，井下产生76提纲1.1

旋转钻井关键参数1.2

旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数77二、旋转钻机设备旋转钻机是为了满足钻井和完井的需要，分为陆地钻机和海上钻机，两者的主要设计特点都为可移动性、灵活性、可钻深能力

现代的陆地钻井设备采用嵌入式结构和滑动式设计，便于钻机设备的运输和搬迁二、旋转钻机设备旋转钻机是为了满足钻井和完井的需要，分78二、旋转钻机设备海上钻井平台的操作空间在海面之上，称为平台，分为移动式、固定式。平台的选择取决于要进行的操作和海水深度自升式钻井平台固定式钻井平台二、旋转钻机设备海上钻井平台的操作空间在海面之上，称为平79二、旋转钻机设备油田现场井的类型有探井、开发井、注入井、侧钻井加密井

探井——用来发现和评价潜力油藏

开发井——为了在潜力油藏区域内充分开采

侧钻井——为了开采较深产层或从现有直井中开窗侧钻

加密钻井——替代衰竭井，或维持产量稳定

注入井——存储天然气等油气资源；回注不需要的产出水或者通过注水、注蒸汽或天燃气提高采收率二、旋转钻机设备油田现场井的类型有探井、开发井、注入井、侧80二、旋转钻机设备旋转钻机驱动1.内燃机驱动

①内燃机带变速箱驱动

②内燃机带液力变矩器驱动2.电动机驱动

①内燃机→直流发电机→直流电动机驱动(即内→直→直)②内燃机→交流发动机→（整流）→直流电动机驱动（即内→交→直）③工业电网供电→（可控硅整流）→直流电动机驱动（即电网→直）内燃机所在位置二、旋转钻机设备旋转钻机驱动1.内燃机驱动内燃机所在位置81提纲1.1

旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数82三、钻机设备选择钻机设备的选择标准与钻井的成本密切相关，必须与所钻井眼的情况想匹配，达到最经济的目的，对钻机的评估包括以下几大系统：

动力系统

提升系统钻井液循环系统井控系统数据的获取和监测系统三、钻机设备选择钻机设备的选择标准与钻井的成本密切相关，必83三、钻机设备选择钻机设备选择的其它标准有：钻机设备的选择是在正式招标之前以及在所有钻井设计完之后进行的，所选设备尽可能符合钻井的实际需要

钻井承包商的安全记录

钻机移动和安装

钻井承包商的可靠性

合同费用（进尺费、日费、总包制）

所有钻井设备的状况三、钻机设备选择钻机设备选择的其它标准有：钻机设备的选84提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数85四、旋转钻井系统提升系统在作业中最基本的功能是提升和承载钻柱与套管，它主要包括绞车、天车、游车、大钩、钻井大绳、吊卡等提升系统提升系统所在位置

滑轮组简图四、旋转钻井系统提升系统在作业中最基本的功能是提升和承载钻86四、旋转钻井系统滑轮和钻井大绳

滑轮和大绳的基本作用是在提升和下入重载荷物体时有一个好的机械效率。

美国石油学会（API）推荐使用“吨公里”的概念来评价大绳的状态；为了使大绳均匀磨损，应该根据钻井条件有规律地更换起始载荷点钻井大绳所在的位置四、旋转钻井系统滑轮和钻井大绳滑轮和大绳的基本作用是在87四、旋转钻井系统游车

游车和大钩的载荷能力用“吨”表示，额定值需要合适的安全系数游车所在位置四、旋转钻井系统游车游车和大钩的载荷能力用“吨”表示，88四、旋转钻井系统天车

天车上的载荷远大于大钩载荷，在滑轮组系统中，在不考虑摩擦力的情况下，每根绳上的应力相等。大钩载荷和滑轮组、大钩、其他附属设备的质量平均分配到每根大绳上。另外，锚上的死绳和滚轮上的快绳也有天车拉力作用天车所在位置四、旋转钻井系统天车天车上的载荷远大于大钩载荷，在滑轮89四、旋转钻井系统钻井液循环系统流体循环系统的作用是允许钻井液从地面流到井底，然后再返回到地面，系统的主要组成包括：

泥浆泵/空气压缩机

高压地面管汇

钻柱

环形空间

泥浆池

泥浆处理设备

循环系统示意图四、旋转钻井系统钻井液循环系统流体循环系统的作用是允许钻井90提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数91五、钻井液体系评价1）钻井液体积钻井液罐中钻井液的保持水平与一定深度井眼体积、钻井液混合速度和钻井液处理能力有关在钻井操作中，需要钻井液的地面体积除了填充井眼外，还需额外增加100bbl的体积；钻井液在泵吸入过程中不能产生沉淀钻井液需要在几个连续的钻井液罐里沉淀，所以在每个单独的液罐里有定时喷射移除沉淀物的喷嘴五、钻井液体系评价1）钻井液体积钻井液罐中钻井液的保持水923）固相控制不同地区和泥浆系统需要的固相控制设备差别很大，对于非加重泥浆，通过稀释进行固相控制是很有效的方法。最好的控制钻井液中固体的方法是使用有效的固相清除设备，包括振动筛、水力旋流器和离心机等2）混合系统混合系统通常包括高速离心泵、段塞罐、预混合罐五、钻井液体系评价3）固相控制不同地区和泥浆系统需要的固相控制设备差别93五、钻井液体系评价固相控制设备所在区域五、钻井液体系评价固相控制设943.1）振动筛振动筛是固控设备的重要组成部分，满眼循环的振动筛目数大于120

目；在多目振动筛中，固相颗粒的分离效果好坏与最下层的筛网有关3.2）旋流除砂器旋流除砂器包括除砂器和除泥器，一般用于处理大流量的钻井液五、钻井液体系评价3.1）振动筛振动筛是固控设备的重要组成部分，满眼循环的953.3）离心机离心机一般用于处理小流量钻井液，处理能力为60-80gal/min，某些情况下可以达到150gal/min五、钻井液体系评价离心机一般在其它固相控制设备之后工作，而且不像振动筛、旋流除砂器那样要对整个循环用钻井液进行处理，它可以只处理一部分钻井液，通常为5%-10%3.3）离心机离心机一般用于处理小流量钻井液，处理能力为964）泥浆泵泥浆泵是钻井液反复循环的动力设备，分为二级泵和三级泵单冲程和双冲程往复运动泵五、钻井液体系评价

泵入钻井液是钻井液循环的主要过程，也可以说是钻井液水力系统的核心二级泵有两个缸，流体在其中是双冲程运动；三级泵有三个缸，流体在其中是单冲程运动4）泥浆泵泥浆泵是钻井液反复循环的动力设备，分为二级泵和975）地面高压管线地面高压管汇包括水龙头、立管、水龙带、方钻杆和压力测量盒。水龙带、立管和水龙头用于钻井和起下钻；压力测量盒可以缓冲泵产生的压力；方钻杆允许钻柱旋转6）钻具组合钻具组合包括方钻杆、钻杆和钻铤，钻杆和钻铤通过钻具接头连接五、钻井液体系评价5）地面高压管线地面高压管汇包括水龙头、立管、水龙带、方钻987）钻头钻头是一种切削工具，大致分为：牙轮钻头、刮刀钻头五、钻井液体系评价牙轮钻头刮刀钻头7）钻头钻头是一种切削工具，大致分为：牙轮钻头、刮刀钻头五99提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数100六、旋转系统

旋转系统是指所有能够使钻头转动的部件，具体包括钻杆、钻铤、水龙头、转盘、方补心和方钻杆旋转系统简图有些平台也配有顶驱替代传统的转盘，在钻定向井时，会使用井下动力钻具作为旋转动力六、旋转系统旋转系统是指所有能够使钻头转动的部件，具体包101六、旋转系统旋转系统所在位置区域六、旋转系统旋转系统所102顶驱

六、旋转系统使用顶驱系统可以使钻井效率高、速度快、成本低、效益好，能最大限度地满足钻井工艺的需要放大后顶驱六、旋转系统使用顶驱系统可以使钻井效率高103六、旋转系统在起下钻过程中遇阻时还可以实现上提和下放钻具进行扩眼、划眼作业，解除遇阻现象顶驱主要优点：

顶部驱动钻井不需要使用方钻杆与转盘，基本上不接单根，也不需要鼠洞，立根作单根使用，节省很多时间在起下钻任意时刻均可实现立即旋转钻具和循环钻井液，可减少井下事故的发生，安全六、旋转系统在起下钻过程中遇阻时还可以实现上提和下放钻具104六、旋转系统顶驱主要缺点：

钻杆的磨损严重

增加维护费

降低井架承载能力平台操作人员经验缺乏顶驱失败换用常规转盘会增加更多的费用六、旋转系统顶驱主要缺点：钻杆的磨损严重105提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7

井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数106七、井控系统

井控系统的主要作用是在井涌发生时阻止地层流体进入井眼井控系统所在的位置七、井控系统井控系统的主要作用是在井涌发生时阻止地层流体进107七、井控系统

井控设备的组成（1）井口防喷器组环形防喷器、闸板防喷器等；（2）控制装置储能器装置遥控装置；（3）节流与压井管汇，高压耐火软管；（4）钻具内防工具，方钻杆球阀，钻杆回压凡尔；（5）加重钻井液装置；（6）起钻灌浆装置（7）钻井液气体分离器（8）监测仪表泥浆罐液面监测仪、硫化氢检测仪等防喷器装置图七、井控系统井控设备的组成（1）井口防喷器组环形防喷器、108七、井控系统

闸板防喷器是一套通过液压驱动的井控装备，可以实现对钻具或套管环空进行密封，剪切闸板一般在其它防喷器关井失败的情况下才能使用

钻井四通是用来连接相邻的两个闸板防喷器的贯通装置，在强行起下钻作业中，可以通过节流和压井管线实现钻井液的循环双闸板防喷器钻井四通七、井控系统闸板防喷器是一套通过液压驱动的井控装备，可以109七、井控系统井控设备应该具有以下功用：

预防井喷。保持井眼内钻井液静液压力始终略大于地层压力，防止井喷条件的形成

发现溢流。对油气井进行监督，及早发现溢流和井喷前兆，尽早采取控制措施

控制井喷。溢流、井涌、井喷发生后，迅速关井，实施压井作业，对油气井重新建立压力控制

处理复杂情况。当油气井压力失控后，进行灭火抢险等处理作业七、井控系统井控设备应该具有以下功用：预防井喷。保持110提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数111八、数据获取和监测系统数据获取和监测系统是指用来对整个钻井作业信息进行监测、分析、显示、记录和检索的装置，监测系统是整个钻井过程的心脏八、数据获取和监测系统数据获取和监测系统是指用来对整个钻112八、数据获取和监测系统①

钻井数据曲线图可以清楚的反应钻遇放空时的状况，同时也能够提供有关地层岩性变化的信息②过大的扭矩可能指示钻头轴承的问题或者钻屑沉积过多③

钻井液罐高度的迅速增加说明地层流体流入井眼中，有可能发生井涌钻井问题，像井漏、井涌和卡钻都能够很容易的通过监测设备检测到八、数据获取和监测系统①钻井数据曲线图可以清楚的反应113提纲1.1旋转钻井关键参数1.2旋转钻机设备1.3钻机选择1.4旋转钻井系统1.5钻井液体系评价1.6旋转系统1.7井控系统1.8数据获取和监测系统1.9

海上钻井系统提纲1.1旋转钻井关键参数114九、海上钻井系统海上钻井需要两个特殊的系统：浮动设备的动力补偿系统和海水隔离系统海水隔离系统九、海上钻井系统海上钻井需要两个特殊的系统：浮动设备的动力1151）隔水导管系统及组成九、海上钻井系统

隔水导管是井眼的延伸，它的作用是用来引导和保护钻柱，同时

为钻井液和钻屑返回地面提供通道隔水导管用刚性耐