石油钻井八大系统课件

钻井工程小组汇报钻井工程小组汇报小组组成：小组组成：组长：杨军 组员：张文杰、徐闹、陈德鹏本次分工情况：本次分工情况：资料搜集和整合：张文杰、杨军 ppt制作和整合：全体成员 成果汇报：张文杰、徐闹、陈德鹏石油钻机的组成一一、起升起升系统系统二二、旋转系统旋转系统三三、钻井液循环系统钻井液循环系统四四、传动系统传动系统五五、控制系统控制系统六六、动力动力驱动驱动系统系统七七、钻机底座钻机底座八八、钻机钻机辅助设备系统辅助设备系统八大系统八大系统石油钻机的组成一、起升起升系统系统二、旋转系统旋转系统三、钻井液循环系统钻井液循环系统四、传动系统传动系统五、控制系统控制系统六、动力动力驱动驱动系统系统七、钻机底座钻机底座八、钻机钻机辅助设备系统辅助设备系统八大系统八大系统 张张文文杰杰1 1、起升系统、起升系统作用：作用：起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具组成：组成：绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具工作原理：工作原理：起升时，绞车滚筒缠绕钢丝绳，天车和游车构成副滑轮组，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，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。1.11.1、绞车、绞车不仅是起升系统设备，而且也是整个钻机的核心部件。通过滚筒轴上的钢丝连接到天车和游车，通过滚筒的转动由钢丝控制起升1.21.2、天车、天车天车是安装在井架顶部的定滑轮组。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.起重架 5.挡绳架 6.挡绳架7.围栏 8.辅助滑轮 9.防碰缓冲装置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。上部由钢丝与天车相连，下面接大钩。1.41.4、大钩、大钩 钻井大钩是重要提升设备。上部与游车相接，尖钩钩住水龙头上部提环。2 2、旋转系统、旋转系统作用：作用：驱动钻具旋转以破碎岩层组成：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）工作原理：工作原理：转盘通过方钻杆带动整个钻柱（由钻杆和钻铤等钻具组成）和钻头旋转，钻头直接破碎岩石，水龙头提供高压泥浆的通道。2.12.1、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管中心管2.22.2、转盘、转盘旋转设备，通过旋转驱动钻具进行工作。通过方形孔与方转杆相接2.32.3、钻具、钻具根据所钻井的不同，钻具的组成也有所差异。一般包括方钻杆、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钻杆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。钻柱连接示意图钻柱连接示意图方钻杆方钻杆钻铤钻铤钻柱钻柱3 3、循环系统循环系统作用：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，同时冷却钻头保护井壁组成：组成：泥浆罐、钻井泵、地面管汇（包括高压管汇、立管、水龙带等）泥浆净化设备（包括震动筛、旋流器、离心机等）。工作原理：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。3.13.1、泥浆罐、泥浆罐罐体采用平板锥形结构或瓦楞结构,钢板与型钢组焊。作为储存钻井液的设备，结构牢固。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将钻井液输进钻具，完成整个循环过程3.33.3、地面管汇、地面管汇地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带等。作为钻井液在地面上的通道。3.43.4、泥浆净化设备、泥浆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。振振动筛旋流器旋流器离心机离心机净化程度净化程度3.43.4、泥浆净化设备、泥浆净化设备泥泥浆净化化设备工作工作流程示意流程示意图1一振动筛处理过的泥浆2一清洁泥浆3一水力旋流器4一细目振动筛5一排出固体颗粒6一筛网底流7一泥浆返回循环系统不含离心机不含离心机石油钻机的组成一、起升起升系统系统二、旋转系统旋转系统三、钻井液循环系统钻井液循环系统四、传动系统传动系统五、控制系统控制系统六、动力动力驱动驱动系统系统七、钻机底座钻机底座八、钻机钻机辅助设备系统辅助设备系统八大系统八大系统 徐徐闹闹概况概况4 4、动力系统、动力系统作用：作用：为绞车、转盘、钻井泵提供动力组成：组成：柴油机或柴油发电机、电动机5 5、传动系统、传动系统作用作用把柴油机或柴油机组的动力分配到各个工作机组组成组成机械传动、电动传动、液压传动6 6、控制系统、控制系统作用作用指挥各系统协调工作组成组成司钻控制台、各种控制阀门、离合器和线路石油钻机的组成一、起升起升系统系统二、旋转系统旋转系统三、钻井液循环系统钻井液循环系统四、传动系统传动系统五、控制系统控制系统六、动力动力驱动驱动系统系统七、钻机钻机井架和井架和底座底座八、钻机钻机辅助设备系统辅助设备系统八大系统八大系统 陈陈德德鹏鹏井架和底座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、井架和底座井架和底座7.1钻井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井架设计的要求井架设计的要求 1)安放天车，悬挂游车、大钩及专用工具（吊钳等），在钻井过程中，进行起下钻具、下套管操作2)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：起下钻时，为了提高效率，一般将起下钻时，为了提高效率，一般将三根三根钻杆连接钻杆连接在一起作为一个单元，这一单元称为立柱（立根）。在一起作为一个单元，这一单元称为立柱（立根）。顶驱钻进时，无接单根作业。（一个立柱一个立柱的打）顶驱钻进时，无接单根作业。（一个立柱一个立柱的打）7.1.1 7.1.1、井架的功能井架的功能井架类型（按井架的整体结构形状划分）塔形井架前开口井架（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、井架类型井架类型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、井架的结构、井架的结构基本要求基本要求足够的承载能力：匹配最大钩载。足够的尺寸空间：净空高度，顶部截面，底部截面、大腿 内裆空间。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）要求防腐蚀超低温整体运移7.1.47.1.4、钻井工艺对井架的要求钻井工艺对井架的要求7.2钻机底座底座的功能底座的功能底座的结构类型底座的结构类型底座的设计要求底座的设计要求l承受各种载荷l提供钻井作业的工作平台l提供井口设备安装空间l使得钻井液顺利返出至泥 浆系统l安装井架、转盘。l放置立根盒、井口工具l司钻房、偏房以及绞车。l容纳井口工具 7.2.17.2.1、底座的功能、底座的功能l层箱式底座l箱块式底座l自升式底座7.2.27.2.2、底座的结构类型、底座的结构类型l大钩载荷l转盘梁上最大转盘载荷l竖立井架移动、撬动或 升起时的载荷l钻台面的高度l钻台面的尺寸l立根盒容量7.2.37.2.3、底座底座设计要求要求指一些用于井口操作的指一些用于井口操作的 小型机械化设备和一些小型机械化设备和一些 石油矿场上广泛采用的石油矿场上广泛采用的 通用机械。通用机械。8、钻井井辅助助设备（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、钻井辅助设备、钻井辅助设备（4）动力小绞车l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台。过去这些工作是用人工做的，涌动力小绞车替代，减轻人力劳动，提高生产率，实现安全生产和井口机械化。（5）动力大钳l在起钻中能起到安全省力、上卸扣扭矩可控、提高上卸扣速度，替代人工繁重而危险的操作。（6）动力卡瓦用来把钻杆或套管卡紧在转盘上的工具8 8、钻井辅助设备、钻井辅助设备天车天车天车天车游车游车游车游车大钩大钩大钩大钩水龙头水龙头水龙头水龙头转盘转盘转盘转盘绞车绞车绞车绞车泥浆泵泥浆泵泥浆泵泥浆泵井架井架井架井架 钻井八大件钻井八大件+柴油机、传动装置为十大件柴油机、传动装置为十大件钻井工程小组钻井工程小组