《石油钻井八大系统》PPT课件.ppt

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1、钻井工程小组汇报 钻井工程小组汇报小 组 组 成 ： 组 长 ： 杨 军 组 员 ： 张 文 杰 、 徐 闹 、 陈 德 鹏本 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、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 驱 动 系 统七、 钻 机 底 座八、 钻 机 辅 助 设 备 系 统八大系统 石油钻机的组成一、起 升 系 统二、 旋 转 系 统三、 钻 井 液

2、 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 张文杰 1、 起 升 系 统 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 、 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 副 滑 轮 组 ，大 钩 上 升 通 过 吊 环 、

3、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 。 1.1、 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 1.2、 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

4、 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 1.3、 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 。 1.4、 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、 旋 转 系 统 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

5、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 ： 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 。 2.1、 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

6、 与 钻 具相 连 形 成 泥 浆 循 环 通道 。 提 环鹅 颈 管中 心 管 2.2、 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 2.3、 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 杆钻 杆钻 铤钻 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

7、 头 以 上 ， 水 龙头 以 下 各 部 分 的 管 柱 的总 称 。 钻 柱 连 接 示 意 图方 钻 杆 钻 铤钻 柱 3、 循 环 系 统 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 ： 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 ： 钻 井 泵 将 泥 浆 从 泥 浆 罐 中 吸 入 并

8、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 。 3.1、 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 。 3.2、 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

9、压 力 和 流量 将 钻 井 液 输 进 钻具 ， 完 成 整 个 循 环过 程 3.3、 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 。 3.4、 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

10、 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 2 m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 动 筛 旋 流 器 离 心 机净 化 程 度 3.4、 泥 浆 净 化 设 备 泥 浆 净 化 设 备 工 作 流 程 示 意 图 1一 振 动 筛 处

11、 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 石油钻机的组成一、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 驱 动 系 统七、 钻 机 底 座八、 钻 机 辅 助 设 备 系 统八大系统 徐闹 4、 动 力 系 统 作 用 ： 为 绞 车 、 转 盘 、 钻 井泵 提 供 动 力 组 成 ： 柴 油 机 或 柴 油 发 电 机 、电 动 机 5、 传 动 系 统

12、 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 机 械 传 动 、 电 动 传动 、 液 压 传 动 6、 控 制 系 统 作 用 指 挥 各 系 统 协 调 工作 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 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 驱 动 系 统七、 钻 机 井 架 和 底 座八、 钻 机 辅 助 设 备 系 统八大系统 陈德鹏 井 架 和 底 座 用 来 支 撑 和 安 装 各钻 井 设 备

13、和 工 具 、 提 供 钻 井 操作 场 所 。7、 井 架 和 底 座 7 .1钻井井架 井 架 的 功 能 井 架 的 类 型 井 架 的 结 构 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 三 根 钻 杆 连 接在 一 起 作 为 一 个 单 元

14、 ， 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 ） 7.1.1、 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。 7.1.2、 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 、

15、 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 7.1.3、 井 架 的 结 构 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 环 境 （ 海 洋 、 沙 漠 、 台 风 等 ） 要 求防 腐 蚀超 低

16、 温整 体 运 移7.1.4、 钻 井 工 艺 对 井 架 的 要 求 7 .2钻机底座 底 座 的 功 能 底 座 的 结 构 类 型 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 7.2.1、 底 座 的 功 能 l层 箱 式 底 座l箱 块 式 底 座l自 升 式 底 座7.2.2、 底 座 的 结 构

17、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7.2.3、 底 座 设 计 要 求 指 一 些 用 于 井 口 操 作 的 小 型 机 械 化 设 备 和 一 些 石 油 矿 场 上 广 泛 采 用 的 通 用 机 械 。 （ 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

18、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、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、钻井辅助设备 钻 井 八 大 件+柴 油 机 、 传 动 装 置 为 十 大 件 钻 井 工 程 小 组