机自08现代钻井机械概论总论

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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,现代钻井机械概论,A,1,教材与主要参考资料,张阳春等国内外石油钻采设备技术水平分析石油工业出版社,2001,李继志石油钻采机械概论中国石油大学出版社,2005,陈朝达顶部驱动钻井系统石油工业出版社,2000,苏义脑螺杆钻具研究及应用石油工业出版社,2001,万仁薄现代钻井工程石油工业出版社,2000,刘海浪小井眼和连续油管技术的进展与应用石油工业出版社,1998,郝俊芳平衡钻井与井控石油工业出版社,1992,2,总论,钻井机械,用来进行油气勘探、开发的整套钻井设备(石油钻机)。,钻机是石油钻井用的成套重型机械设备,是油田上各种机械设备中,最大,、,最重,并具有,不可或缺重大作用,的装备。可以毫不夸张地说,,钻机是油气田的设备之王。,随着石油工业的发展,钻机也在不断发展,钻井能力越来越强,功率越来越大,传动越来越先进,机械化、自动化程度越来越高,。,3,总论,钻机随某种钻井方法、钻井工艺的出现而产生,又随着钻井技术不断的发展而发生相应的变化。,一、钻井,从地面钻一孔道直达油气层,即钻井。,1,、钻井目的,1,)确切地了解地下地质情况,正确判断储油构造,为油田开发方案提供第一手资料。,钻井过程中,可以通过岩屑录井、取心、电测得到地层分层、岩性、岩石的物理化学性质、含油气情况。,4,总论,2,)形成油气到地面通道。,3,)油田开采后期钻注水或注气井。,5,6,总论,2,、,油气井类型,1,)地质基准井(参考井),为了了解地层的沉积年代、岩性、厚度、生储盖层组合,并为地球物理勘探提供各种参数所钻的井。,2,)预探井,主要为探明油田面积,油水边界线,为油田计算可靠工业储量提供资料。,6,总论,3,),详探井,在已证实有工业开采价值的油田上,为确定油层参数,查明油田地质特性,为油田开发做好准备的井,这种井在油层部位要求全取心。,4,),生产(或开发)井,在已探明储量,有开采工业价值的油田构造上钻产油产气井,。,7,8,总论,5,),注水(气)井,为了提高采收率,达到稳产所钻的井。注水注气的主要目的是为了给地层提供生产油气所必须的能量。,8,总论,二、钻井方法,1,)顿钻钻井法,(冲击钻井法),顿钻钻机或钢绳冲击钻机,2,) 旋转钻井法,地面驱动转盘旋转钻井法,顶部驱动旋转钻井法,井下动力钻具旋转钻井法,9,总论,图,1-1,井的示意图,图,1-2,顿钻钻井示意图,10,总论,图,1-3,转盘旋转钻机,11,总论,3,)钻井方法的 新进展,熔化及气化法,采用电弧法、电加热法等方法,将地层岩石加热到,1100,2200,以上,使其熔化,热涨裂法,采用电解法、强制火焰法等方法,将岩石加热到,370,600,,产生的热应力使岩石表面呈片状剥落。,化学反应法,使用高度活性的化学剂(如氟)来去除岩石,如氟钻井法,12,总论,机械诱导应力法,以去除单位体积的岩石所需的能量来计算,如冲蚀法、爆炸法、喷丸法等,共同特点:,摒弃了用钻头加压旋转破碎岩石的原理。,遗憾:,试验中,当前,广泛采用的仍然是旋转钻井法,常规的钻井机械也就是转盘旋转钻机。,13,总论,三、钻井工艺过程,1,、井身结构,指下入井中套管层数、尺寸、规格和长度以及各层套管相应的钻头直径。,(1),一口井的套管层次;,(2),各层套管的直径和下入深度;,(3),各层套管相应的钻头直径和钻进深度;,(4),各层套管外的水泥上返高度等等。,开钻前拟定,14,总论,图,1-4,井身结构示意图,1-,导管;,2-,表层套管;,3-,表层套管水泥环;,4-,技术套管;,5-,技术套管水泥环;,6-,高压气层;,7-,高压水层;,8-,易塌地层;,9-,井眼;,10-,油层套管;,11-,主油层;,12-,油层套管水泥环,15,总论,1,)导管,下入目的:防止地表土层坍塌,引导钻头入井,并导引上返的的钻井液进入净化系统。,下入深度:通常为,3050m,。,2,)表层套管,下入目的:,加固上部疏松岩层的井壁,封住淡水砂层、砾石层或浅气层;,安装井控设备并支撑后下入的技术套管重量。,下入深度:一般深度,100m,,最深,300400m,。,16,总论,3,)技术套管,位于表层套管以内的套管,下入目的:隔绝上部的高压油、气、水层或漏失层及坍塌层。,注:若钻深井、超深井,或者说地层情况复杂的情况下,需要下若干层技术套管。,17,总论,4,)油层套管,下入井内的最后一层套管,下入目的:形成坚固的井筒,使生产层的油或气由井底沿这层套管流至井口。,在各层套管与井壁的环形空间,都应注入水泥加固(固井)。,18,总论,2,、钻前准备,1,)平井场、打水泥基础,2,)钻井设备的搬迁和安装,3,)井口准备工作:下导管和钻鼠洞,4,)备足各种钻井器材(如钻杆、钻铤、钻头及钻井泵配件),19,总论,3,、钻进,取得进尺的唯一手段,1,)全井钻进过程,第一次开钻,下表层套管,第二次开钻,在表层套管内用小一些的钻头往下钻进,第三次开钻,在技术套管内再用小一些的钻头往下钻进, ,钻完井深,下油层套管,固井,完井。,每改变一次钻头尺寸,开始钻一新的井段的工艺叫,开钻,20,总论,2,)钻进作业,a.,下钻,将由钻头、钻铤、钻杆、方钻杆组成的钻杆柱下入井中,使钻头接触井底,准备钻进。,b.,正常钻进(纯钻进),启动转盘(或井底动力钻具)通过钻杆柱带动井底钻头旋转,借助手刹车,给钻头施加适当的压力(钻压)以破碎岩石。,同时,开动钻井泵循环泥浆,冲洗井底,携出岩屑,保护井壁,冷却钻头。,21,总论,c.,接单根,随着正常钻进的继续进行,井眼深度不断加深,需要不断地接长钻杆柱,每次接入一根钻杆,称为接单根。采用顶驱钻井系统时,每次接入一立根(,2-3,根单根)。,d.,起钻,需要更换新钻头时,将井中全部钻柱取出。,e.,换钻头,起钻结束,将钻头提出井口,用专用工具卸下旧钻头,换上新钻头。,22,总论,换完钻头,便又开始下钻,重复上述作业,构成正常钻进作业的大循环:,下钻,正常钻进,接单根,起钻,换钻头,下钻,,直至钻达预定井深。,4,、固井,在井眼内下入一层套管后需在套管与井壁之间的环形空间里灌注水泥浆进行封固,称为固井。,根据井身结构的不同,钻井过程中有时仅需下一层套管(油层套管),有时需要下多层套管(如表层套管、技术套管、油层套管),最终形成一串轴心线重合的套管柱,因此,一口井从开始到完成,有时需要进行数次固井作业。,23,总论,5,、完井,当下油层套管固井后,油层为水泥和套管封固,必须设法使油层与井筒相通。,射孔完井法,、裸眼完井法、贯眼完井法、衬管完井法,24,25,总论,四,、面向,21,世纪的重要钻井技术,25,26,总论,1,、高压高温钻井技术,按国际通用概念,地温超过,150,称高温,地层压力当量密度超过,1.8g/,m,3,或须用超过,70MPa,的井口装置时称高压,两者同时具备的井称作高压高温,(HPHT),井。井底温度超过,220,,井底压力超过,105MPa,,称作超高压高温井。,天然气层的温度较油层的高,地温梯度一般在,3,5/100m,,,5000m,的井地温就可能达到,150,250,,故天然气井,特别是深层天然气井大都是高压高温井。,26,27,总论,高压高温井,特别是高压高温深探井,是钻井工程中难度最大、风险最高、工程费用也最高的一种苛刻井。,例如北海中央地堑的一口,5000m,探井,钻井费用近,2000,万美元,开发井也不低于,1200,万美元;南海崖城,211,构造的,3,口探井,前两口井未钻达设计目的层,经济损失较大。,高压高温钻井技术是勘探开发高压高温油气藏的关键技术,也是代表,21,世纪钻井技术发展水平的重要标志之一。 。,27,28,总论,2,、深井、超深井钻井技术,深井是指完钻井深为,4500,6000 m,的井;超深井是指完钻井深为,6000m,以上的井。,进入,21,世纪,我国西部及东部深层钻探工作将进一步加强,需要完成的深井、超深井数将进一步增加。我国深井、超深井比较集中的地区有塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地及柴达木盆地等。,28,29,总论,实践证明,由于深井、超深井地质情况复杂,(,诸如,山前构造、高陡构造、难钻地层、多压力系统及不稳定岩层,等,有些地层也存在,高压高温效应,),,我国在这些地区,(,或其他类似地区,),的深井、超深井钻井技术尚未过关,表现为井下复杂与事故频繁,建井周期长,工程费用高,从而极大地阻碍了勘探开发的步伐,增加了勘探开发的直接成本。,我国在深井、超深井,(,主要是深探井,),钻井方面的装备和技术水平现状与美国相比还存在较大的差距,平均建井周期与钻头使用量约为美国的两倍。,29,30,总论,3,、特殊工艺钻井技术,特殊工艺钻井,主要包括定向井、水平井、丛式井、大位移井、复杂结构井及欠平衡钻井等,在世界范围内这些特殊工艺钻井技术的研究与应用已经比较成熟,并且仍在深入研究与试验,以刷新技术指标。,目前,我国已基本掌握了定向井、水平井及丛式井钻井技术,但是,对复杂结构井、大位移井及欠平衡钻井的研究仍比较薄弱。,30,31,总论,1,)定向井技术,一口井的设计目标点,按照人为的需要,在一个既定的方向上与井口垂线偏离一定距离的井。,2,)水平井,水平井是垂直或倾斜地钻达油层后,井眼轨迹接近于水平,以与油层保持平行,得以长井段的在油层中钻进直到完井。,这样的油井穿过油层井段上百米以至二千余米,最大限度增加油层裸露面积,有利于多采油,油层中流体流入井中的流动阻力减小,生产能力比普通直井、斜井生产能力提高几倍。,31,32,总论,3,)丛式井技术,指在一个井场或平台上,钻出若干口甚至上百口井,各井的井口相距不到数米,各井井底则伸向不同方位。,丛式井主要有以下优点:,可满足钻井工程上某些特殊需要,如制服井喷的抢险井;,可加快油田勘探开发速度,节约钻井成本;,便于完井后油井的集中管理,减少集输流程,节省人、财、物的投资。,32,33,总论,4,)大位移井技术,指水平位移与垂深之比等于或大于,2,的定向井。,钻大位移井的主要目的,就是通过大位移延伸实现对油气资源的高效勘探与开发。因此,大位移井钻井的关键技术指标是水平位移的长度。,在海洋、滩海及特殊区域的油气勘探与开发工程中,应用大位移井钻井技术,可获得明显的经济和社会效益。,33,庄海,4X1,断块,庄海,8,断块,埕海,1,号人工岛,庄海,8,断块距,1,号人工岛直线距离,3-5km,,目前已钻成了,11,口大位移水平井。,大港油田完成了一批水垂比接近,4,、水平位移接近,5000,米的大位移井,研制了滚轮扶正器、下套管漂浮装置、钻杆滚轮减阻装置等大位移水平井专用工具,建立了精细摩阻分析模型,开发了相应软件,集成应用了旋转导向、无固相钻井液等技术,34,35,36,总论,5,)复杂结构井技术,主要是指多分支井,可从一个主井筒内侧钻出若干个分支井筒,并且各分支井都能重入和投产。如果各分支井都是水平井,则称为多分支水平井。,多分支井既可钻新井,也可用于老井侧钻,但只适用于油气开发目的。由于多分支水平井克服了常规水平井,“,一井一层,”,的不足,可实现,“,一井多层,”,,并共用一个主井筒及地面采油设施,钻井费用少,故单井产量高,提高采收率效果好。,多分支井与我国陆相沉积油层薄及油层多的特点相适应,对老油田稳产及低压低渗和稠油油藏的高效开发具有重要意义。,36,辽河油田小,35-HZ1,井两个分支跨越两个断块,钻遇三个油层,控制储量,85,万吨,相当于,8,口直井控制的储量,日产油气当量,180,吨,是相邻直井的,6,到,8,倍。,小,35-HZ1,分支井井井身剖面图,辽河油田静,52-H1Z,井完成,20,个分支,水平段累计长度,4334,米,37,38,总论,6,)欠平衡钻井技术,所谓欠平衡钻井就是人为地使井内流体的有效流动压力低于地层孔隙压力的钻井方式。在钻进过程中允许地层流体进入井内,循环出井,并在地面得到控制。,欠平衡钻井有利于发现低压储层,避免对储层的损害,并且能够提高机械钻速,降低钻井费用,还可减少储层增产作业等。,美国的调查结果表明,石油公司对欠平衡钻井能够有效地减轻或避免储层伤害最感兴趣,而技术服务公司则更关注欠平衡钻井的高效率。,38,39,总论,欠平衡钻井是一种高风险的钻井作业,容易引发井壁失稳和井喷事故,必须具有相应的套管程序和增加一整套地面控制装置,故所需费用一般较近平衡钻井要高。,在,“,九五,”,期间,我国已经钻探了一批欠平衡井,但所用的主要装备是进口的,并且对欠平衡钻井的机理认识还不够深入。,39,40,总论,4,、三维可控与可视化钻井技术,实钻井眼轨迹通常是在复杂的三维地层空间中变化,看不见、摸不着,尤其是在丛式定向井、水平井、大位移井及复杂结构井等特殊工艺钻井中,如何有效地测量和控制实钻井眼的轨迹变化与稳定,甚至达到,“,看着打,随意打,”,的理想目标,是油气钻井向自动化和智能化方向发展的重要研究课题之一。,经过不断地研究,在,20,世纪,90,年代国内外就已经掌握了,井下动力导向钻井系统及可变径稳定器,等技术。,40,41,总论,同时,国外又进一步研制成功了,旋转导向钻井系统,,例如贝克休斯(,Baker Hughes,)的,Auto Track RCLS,系统,斯仑贝谢,(Shlumberger),的,Power Drive SRD,系统,以及哈里伯顿,(Halliburton),的,Geo-Pilot,系统等等。,这些旋转导向钻井系统,目前主要是为了满足大位移井等特殊工艺钻井的高技术需求而研制开发的。,41,(,1,)斯伦贝谢公司的旋转导向技术,斯伦贝谢,Anadrill,公司于,1999,年研制的,Power Drive SRD,旋转导向系统。导向方式为偏置钻头(,BIAS THE BITS,)、调制式整体旋转,动力为钻井液压差,2002,年推出了第二代导向工具(,Power Drive Xtra,):改进了井下电子器件、耐磨表面硬化、实时通信和综合地面控制系统,2005,年又推出新一代近钻头随钻地质导向,PeriScope 15,工具。该仪器以多间距和多频率进行定向电磁波测量,能连续探测距钻头,15ft,处流体界面和地层的变化,具有,360,度测量和成像能力,42,(,2,)哈里伯顿公司的旋转导向技术,哈里巴顿,Sperry-Sun,公司于,2000,年,2,月推出(,Geo-Pilot,)第二代旋转地质导向系统。,2000,年,10,月份开始商品化应用,并在挪威、加拿大、阿拉斯加和墨西哥湾下井,100,多次。井眼轨迹控制精确,扭矩摩阻降低,提高了固井质量,降低了钻杆和卡钻事故,43,(,3,)贝克休斯公司的旋转导向技术,贝克休斯公司(,Baker Hughes Inteq,)研制的,AutoTrak,旋转闭环导向钻井系统(,RCLS,)是一种综合的钻井随钻测量系统,可精密控制钻进方向,导向钻井作业的一大变革是降低水平井建井成本和风险、提高产量、降低成本,2002,年推出,AutoTrak,系统第三代,该技术把闭环导向技术与螺杆钻具结合在一起,增加了旋转导向马达的钻井能力;速度、可靠性和精度更好。新,LWD,完全与之配套,有近钻头,LWD/MWD,测量,独立的双向传输系统和电源,44,中国石油集团钻井工程技术研究院经过,10,多年的研究,研制成功,CGDS-I,近钻头地质导向系统,使我国成为世界上第三个掌握该项技术的国家。实现了产业化,在,3,年多、,15,口井的应用中取得了显著的效果。,主要技术参数,可测,3,个近钻头地质参数:钻头电阻率,方位电阻率,方位自然伽马,可测,2,个近钻头工程参数: 井斜角,重力工具面角,可测,3,个定向参数:井斜角,方位角,工具面角,数据传输速率:,5bit/s,适用井眼尺寸:,8-1/2,9-5/8,45,46,47,总论,为了使油藏沿井眼更好地裸露,须用复杂的,“,地质靶子,”(,如地层中不同岩层或流体的界面,),代替简单的,“,几何靶子,”,,而这些,“,地质靶子,”,的精确位置往往是难以预测的。,于是,国外发明了,随钻地质导向技术,,如随钻测井技术和随钻地震技术等,以便帮助识别,“,地质靶子,”,的位置,从而可将实钻井眼轨迹保持在适当轨道内,更快更好地到达地质勘探和油藏开发的目标。,47,48,总论,利用,计算机可视化技术,,可以更好地理解大量井下测量数据,(,包括井眼轨迹参数、地层特性参数及近钻头力学参数等,),及丛式井设计数据等,实现三维钻井的几何形态、地质状况及力学行为的,“,可视化,”,,为三维钻井的优化控制提供信息可视化帮助。,48,五、钻井技术发展方向,目标,手段,1.,快,2.,准,3.,省,4.,健康、安全和环保,(HSE),5.,保护油气层,6.,实时化、信息化和可视化,7.,自动化,8.,集成化,9.,智能化,10.,超深水钻井,49,前沿技术,单直径井钻井完井技术,智能完井技术,微孔井钻井完井技术,超深水钻井完井技术,天然气水合物钻井完井技术,50,1.,快,快是钻井承包商和技术服务公司一贯追求的目标之一。,PDC,钻头、热稳定聚晶金刚石钻头、高压喷射钻井、顶部驱动系统、连续管钻井和套管钻井有助于提高钻井速度。,加拿大的,Tesco,公司和美国的威德福公司的套管钻井技术居中世界领先地位,应用规模也是最大的。,51,旋转闭环导向,功能,MWD,LWD,导向泥浆马达,地质导向,旋转闭环导向,提高井眼轨迹的控制精度,引导钻头准确地钻入油气层并在油气层中的适当位置延伸,闭环控制,地质导向,旋转导向,双向通讯,2.,准,52,水平井,大位移井,多目标井,多分支井,小井眼,连续管钻井,可膨胀管,显著增加泄油面积,提高单井产量和油田采收率,改善油气田开发的综合效益,提高钻井效率,降低钻井成本,3.,省,井型多样化,53,4.,健康、安全和环保,健康、安全和环保(,HSE,)越来越受重视。,丛式井,大位移井,小井眼,连续管钻井,优质钻井液,优质完井液,减少井场数量或占地面积,减少环境污染,随钻地层压力测试,提高钻井作业安全性,54,5.,保护油气层,优质钻井液,优质完井液,欠平衡钻井,低密度水泥,提高探井的成功率,提高开发井的油气产量,空气钻井,雾化钻井,泡沫钻井,气体钻井,低密度钻井液,空气钻井,天然气钻井,泡沫钻井,雾化钻井,氮气钻井,尾气钻井,充气钻井液,55,6.,实时化、信息化和可视化,实时监控井下和地面参数,在计算机技术、卫星通讯和互联网的推动下,方案设计,过程监控,钻后评价,人员培训,远程监控,远程决策,提高效率,长远目标,实时化,信息化,可视化,数字钻井,56,7.,自动化,旋转闭环导向钻井系统,自动垂直钻井系统,井下自动化,地面自动化钻井装备,地面自动化,57,8.,集成化,提高油气发现率,增加单井产量,缩短建井周期,降低吨油成本,试井,随钻地层压力测试,钻井,录井,测井,LWD,、地质导向,58,9.,智能化,人工智能专家系统、旋转闭环导向和智能完井工艺使钻井向智能化方向迈进了一步。,智能完井是建立数字油田基础,近年来发展迅速,有效地加快了数字油田进程,其作用能够优化生产、提高采收率和减低生产成本。,智能完井,贝克休斯钻井专家系统,OASIS,59,10.,超深水钻井,水深大于,500,米为深水,大于,1500,米为超深水。,目前的最大钻井作业水深已达,3051,米。,随着深水和超深水成为国际油气勘探开发的一个热点地区,深水和超深水钻井技术和装备自然成为一个研发热点。,海上油气勘探开发向深水和超深水转移的趋势非常明显:,投资,:全球深海钻井完井支出占全球海上钻井完井总支出的比例从,2002,年的约,20%,上升到,2007,年的,31%,。,油气发现,:,1999,2003,年全世界新发现的油气田三分之二在海上,一半在深海。,石油产量,:预计,2010,年以后,全球海上新增石油产量将全部来自深海。,60,总论,六、钻机组成,钻机是由多种机器设备组成,具有多种功能的,联合工作机组,,为了满足钻井工艺要求,整套钻机必须具备下列八大系统和设备:,61,总论,图,1-5,钻机组成,62,总论,1-,人字架;,2-,天车;,3-,井架;,4-,游车;,5-,水龙头提环;,6-,水龙头;,7-,保险链;,8-,鹅颈管;,9-,立管;,10-,水龙带;,11-,井架大腿;,12-,小鼠洞;,13-,钻台;,14-,架脚;,15-,钻盘传动;,16-,填充钻井液管;,17-,扶梯;,18-,破板;,19-,底座;,20-,大鼠洞;,21-,水刹车;,22-,缓冲室;,23-,绞车底座;,24-,并车箱;,25-,发动机平台;,26-,泵传动;,27-,钻井泵;,-,钻井液管线;,29-,钻井液配制系统;,30-,供水管;,31-,吸入管;,32-,钻井液池;,33-,固定钻液枪;,34-,连接软管;,35-,空气包;,36-,沉砂池;,37-,钻液枪;,38-,振动筛;,39-,动力机组;,40-,绞车传动装置;,41-,钻井液槽;,42-,钻井绞车;,43-,钻盘;,44-,井架横梁;,45-,方钻杆;,46-,斜撑;,47-,大钩;,48-,二层平台;,49-,游绳;,50-,钻井液喷出口;,51-,井口装置;,52-,防喷器;,53-,换向阀门,63,总论,1,、地面旋转送进设备,为了转动井中钻具,带动钻头破碎岩石,常规钻机配备有,转盘,和,水龙头,,顶驱钻机配备有顶驱钻井装置。,64,总论,转盘,水龙头,65,66,PDC,钻头,取芯钻头,钻头,67,三牙轮钻头,新钻头正准备入井,钻井液高速流过喷嘴,68,总论,2,、循环系统设备,为了及时清洗井底,携带岩屑,保护井壁,钻机配备有全套钻井液的循环设备。,包括,钻井泵、地面高压管汇、钻井液净化及调配设备(固控设备),等。,当采用井下动力钻具钻进时,本系统提供高压钻井液,以驱动井下涡轮钻具或螺杆钻具。,69,总论,钻井泵,70,总论,振动筛,71,总论,除砂器、除泥器,72,泥浆,功能:,1,、悬浮和携带钻屑,2,、润滑和冷却钻具,3,、稳定井壁,4,、平衡地层压力,5,、传递水功率,6,、泥浆录井,循环介质,73,循环流程,废水池,泥浆池,钻屑下滑,泥浆振动筛,加重装置,泥浆泵,地面管汇,立管,水龙带,水龙头,方钻杆,钻柱,环空,钻铤,井眼,钻头,74,总论,3,、起升系统设备,为了起下钻具,下套管,控制钻压及钻头钻进等,钻机配备有一套起升设备,以辅助完成钻井生产。,主要由,钻井绞车、辅助刹车、游动系统(包括钢丝绳、天车、游车、大钩)和井架,组成。相当于一台重型起重机。,另外,还有用于起下操作的井口工具及机械化设备(吊卡、卡瓦、动力大钳、立根移运机构等),以上三大系统设备是直接服务于钻井生产的,是钻机的三大工作机组。,75,总论,游车,天车,大钩,76,总论,绞车,77,总论,4,、动力驱动设备,为了供应三大工作机及其他辅助机组的动力,钻机必须配备动力驱动设备及其辅助装置,可以是柴油机及其供油设备,或者是交流、直流电动机及其供电、保护、控制设备等。,78,钻机平台上的,气体发动机,远离钻机平台的,柴油机,79,总论,5,、传动系统设备,连接发动机与工作机,实现从驱动设备到工作机组的,能量的传递、分配及运动方式的转换,。包括,减速、并车、转向、倒转及变速机构,等。,现代钻机传动系统常用传动副有链条、三角胶带、齿轮及万向轴。此外,还有液力传动、液压传动、电传动等形式。,80,总论,6,、控制系统和监测显示仪表,为了指挥各机组协调地进行工作,整套钻机配备有各种控制装置,常用的有,机械控制、气控、电控、液控和电、气、液混合控制,。现代机械驱动钻机,普遍采用集中的气控制。,为适应打定向井、丛式井条件,实现最优化钻井,现代钻机配备有随钻测量系统(,MWD,)和各种钻井仪表,实现测量井底参数,监测显示地面有关系统设备工作状况,测量井下参数实现井眼轨迹控制。,81,总论,7,、钻机底座,钻机底座包括,钻台底座和机房底座,,用来安装钻井设备,方便钻井设备的移运。,8,、辅助设备,成套钻机还必须具有供气设备、辅助发电设备、井口防喷设备、钻鼠洞设备与辅助起重设备,在寒冷地带钻井时还必须配备保温设备。,钻机八大件,井架、转盘、绞车、水龙头、大钩、天车、游车、钻井泵(泥浆泵),82,总论,七、钻机分类,1,、按钻井深度分,浅井钻机:钻井深度,1500m,中深井钻机:钻井深度为,15003000m,深井钻机:钻井深度为,30005000m,超深井钻机:钻井深度,5000m,2,、按驱动动力分,柴油机直接驱动,机械传动,柴油机发电机组驱动,电气传动,液压驱动,液压传动,复合驱动,83,总论,3,、按移运方式分,块装钻机,车装钻机,拖挂钻机,4,、按使用地区和用途分,海洋钻机;浅海钻机;陆地常规钻机;丛式井钻机;沙漠钻机;直升机吊运钻机;小井眼钻机;连续柔管钻机等。,84,
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