鉆井與完井基礎(chǔ)教程課件.ppt

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1、鉆機(jī)簡(jiǎn)介鉆機(jī)定義：石油鉆井的地面配套設(shè)備稱為鉆機(jī)，石油鉆機(jī)是由多種機(jī)器設(shè)備組成的一套大功率重型聯(lián)合工作機(jī)組。鉆機(jī)的綜合功能：完成鉆進(jìn)、接單根、起下鉆、循環(huán)洗井、下套管、固井、完井和處理井下事故等作業(yè)。陸上鉆機(jī)海洋鉆井平臺(tái)鉆機(jī)簡(jiǎn)介一、鉆機(jī)的分類1.鉆井深度(鉆機(jī)的起重能力)大型鉆機(jī)超重型鉆機(jī)重型鉆機(jī)中型鉆機(jī)H>5000m，W>2500kNH＝1000～2500mW＝800～1600kNH＝3000～5000mW＝2000～2500kN輕便鉆機(jī)W>800kN，89～140mm鉆桿，井徑>160mmW<300kN，42～89mm鉆桿，井徑<150mm，鉆井深度從幾十米到1000m，

2、常用于鉆地質(zhì)勘探井和水井等。2.動(dòng)力設(shè)備柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)交流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)以柴油機(jī)為動(dòng)力，通過機(jī)械傳動(dòng)或液力傳動(dòng)的鉆機(jī)。工作機(jī)用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。通常用于海上鉆井。工作機(jī)用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。3.使用地區(qū)陸地鉆機(jī)海洋鉆機(jī)陸地（包括沙漠、沼澤等）使用的鉆機(jī)。自升式鉆井平臺(tái)、半潛式鉆井平臺(tái)、鉆井船和鉆井固定平臺(tái)上的各種類型的鉆機(jī)。國內(nèi)外鉆機(jī)現(xiàn)狀ZJ32鉆機(jī)、ZJ45鉆機(jī)、ZJ50鉆機(jī)、ZJ70鉆機(jī)美國和德國等已形成9000m以上成套鉆機(jī)的生產(chǎn)能力，幾乎壟斷了世界超深井鉆機(jī)市場(chǎng)。我國已完成了9000米交流變頻電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的樣機(jī)試制。我國目前已研制成12000米鉆機(jī)。生產(chǎn)廠家國企四家

3、：寶雞石油機(jī)械廠、南陽石油機(jī)械廠、江漢第四石油機(jī)械廠、勝利油田動(dòng)力機(jī)廠；起升系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)系統(tǒng)氣控系統(tǒng)井控系統(tǒng)二、鉆機(jī)的組成及功能動(dòng)力系統(tǒng)1、起升系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)鉆井平臺(tái)提升系統(tǒng)起升系統(tǒng)是必不可少的，一般由井架、絞車、天車、游車、大鉤、滾筒和鋼絲繩組成。功能：②起下鉆、接單根和鉆進(jìn)時(shí)的鉆壓控制。①下放、懸吊或起升鉆柱、套管柱和其它井下設(shè)備進(jìn)、出井眼；絞車滾筒快繩天車死繩鉆繩游車大鉤死繩錨存儲(chǔ)滾筒起升系統(tǒng)↓天車

4、游車

5、鋼絲繩轉(zhuǎn)盤水龍頭鉆頭鉆柱2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)功能：保證在鉆井液高壓循環(huán)的情況下，給井下鉆具提供足夠的旋轉(zhuǎn)扭矩和動(dòng)力，以滿足破巖鉆進(jìn)和井下其它要求。游車下部的大鉤正

6、在鎖住水龍頭提環(huán)鉆工正安放卡瓦2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)鉆桿與鉆鋌轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤與方鉆桿(順時(shí)針轉(zhuǎn))2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)PDC鉆頭取芯鉆頭2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)→鉆頭三牙輪鉆頭新鉆頭正準(zhǔn)備入井鉆井液高速流過噴嘴2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)→鉆頭鉆柱縱振鉆柱扭振鉆柱橫振2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)→井下鉆具振動(dòng)方式廢水池泥漿池鉆屑下滑泥漿振動(dòng)篩加重裝置泥漿泵地面管匯立管水龍帶水龍頭方鉆桿鉆柱環(huán)空鉆鋌井眼鉆頭泥漿池泥漿泵立管水龍帶分離裝置3、循環(huán)系統(tǒng)功能：①從井底清除巖屑；②冷卻鉆頭和潤(rùn)滑鉆具。泥漿泵號(hào)稱鉆機(jī)的“心臟”泥漿功能：1、懸浮和攜帶鉆屑2、潤(rùn)滑和冷卻鉆具3、穩(wěn)定井壁4、平衡地層壓力5、傳遞水功率6、泥漿錄井3、循環(huán)系統(tǒng)→循環(huán)介質(zhì)3、循環(huán)

7、系統(tǒng)→流程泥漿的循環(huán)流程：泥漿泵－地面高壓管匯－立管－水龍帶－水龍頭－鉆柱（方鉆桿、鉆桿、鉆鋌）－鉆頭－環(huán)形空間－地面排出管線－固控設(shè)備－泥漿池－泥漿泵。廢水池泥漿池鉆屑下滑泥漿振動(dòng)篩加重裝置泥漿泵地面管匯立管水龍帶水龍頭方鉆桿鉆桿環(huán)空鉆鋌井眼鉆頭環(huán)形空間的概念1井眼2鉆鋌外壁3鉆鋌內(nèi)壁4鉆井液6鉆頭5環(huán)形空間泥漿經(jīng)井眼環(huán)空流回泥漿池泥漿回流管線泥漿通過立管經(jīng)水龍帶進(jìn)入鉆柱立管水龍帶泥漿泵將泥漿打入循環(huán)管線地面管匯(至立管)泥漿泵3、循環(huán)系統(tǒng)→流程除氣器除泥器除砂器3、循環(huán)系統(tǒng)→分離裝置動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)部分4、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)系統(tǒng)(1)組成：(2)功能產(chǎn)生動(dòng)力，并把動(dòng)力傳遞給泥漿泵、絞

8、車和轉(zhuǎn)盤。柴油機(jī)或電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器、離合器、變速箱、皮帶傳動(dòng)及鏈條傳動(dòng)等裝置5、氣控系統(tǒng)控制機(jī)構(gòu)、傳輸管線和閥門、執(zhí)行機(jī)構(gòu)（氣動(dòng)離合器等）以及壓氣機(jī)等。(1)組成：(2)功能：確保對(duì)整個(gè)鉆機(jī)各個(gè)工作機(jī)構(gòu)及其部件的準(zhǔn)確、迅速控制，使整機(jī)協(xié)調(diào)一致的工作。鉆機(jī)平臺(tái)上的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)離鉆機(jī)平臺(tái)的柴油機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)系統(tǒng)、氣控系統(tǒng)6、井控系統(tǒng)(1)組成：防噴器組、節(jié)流管匯、壓井管線以及液、氣壓控制機(jī)構(gòu)組成。(2)功能：控制井內(nèi)的壓力，防止地層流體無控制地流入井中。6、井控系統(tǒng)防噴器可實(shí)現(xiàn)的功能：1)密封鉆具2)強(qiáng)行起下鉆3)懸掛鉆具4)手動(dòng)、液動(dòng)鎖緊閘板用作分流系統(tǒng)可以剪斷鉆具國內(nèi)防噴

9、器產(chǎn)品閘板防噴器環(huán)形防噴器分流器旋轉(zhuǎn)防噴器電纜防噴器帶壓作業(yè)裝置井口防噴器組節(jié)流管匯：由一系列特殊的、可遠(yuǎn)程控制的管線組成，用井口防噴器組關(guān)井后，司鉆可以通過它釋放井底壓力，不至于造成井下失控。6、井控系統(tǒng)天車游車大鉤水龍頭轉(zhuǎn)盤絞車泥漿泵井架鉆井八大件+柴油機(jī)、傳動(dòng)裝置為十大件小結(jié)起升系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)天車游車大鉤水龍頭轉(zhuǎn)盤絞車泥漿泵井架五大系統(tǒng)→三大系統(tǒng)→八大件起升系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)系統(tǒng)氣控系統(tǒng)井控系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)盤不旋轉(zhuǎn)不需要方鉆桿指在起下鉆過程中井口所用的工具。主要有吊鉗、吊卡、吊環(huán)、