鉆井與完井基礎(chǔ)教程課件.ppt

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1、鉆機(jī)簡介鉆機(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)海洋鉆井平臺鉆機(jī)簡介一、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.動力設(shè)備柴油機(jī)驅(qū)動鉆機(jī)直流電驅(qū)動鉆機(jī)交流電驅(qū)動鉆機(jī)以柴油機(jī)為動力，通過機(jī)械傳動或液力傳動的鉆機(jī)。工作機(jī)用直流電動機(jī)驅(qū)動。通常用于海上鉆井。工作機(jī)用交流電動機(jī)驅(qū)動。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、半潛式鉆井平臺、鉆井船和鉆井固定平臺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。我國已完成了9000米交流變頻電驅(qū)動鉆機(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、勝利油田動力機(jī)廠；起升系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)驅(qū)動與傳動系統(tǒng)氣控系統(tǒng)井控系統(tǒng)二、鉆機(jī)的組成及功能動力系統(tǒng)1、起升系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)鉆井平臺提升系統(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)動的轉(zhuǎn)盤與方鉆桿(順時針轉(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)→井下鉆具振動方式廢水池泥漿池鉆屑下滑泥漿振動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冷卻鉆頭和潤滑鉆具。泥漿泵號稱鉆機(jī)的“心臟”泥漿功能：1、懸浮和攜帶鉆屑2、潤滑和冷卻鉆具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)→分離裝置動力機(jī)、傳動部分4、驅(qū)動與傳動系統(tǒng)(1)組成：(2)功能產(chǎn)生動力，并把動力傳遞給泥漿泵、絞

8、車和轉(zhuǎn)盤。柴油機(jī)或電動機(jī)聯(lián)軸器、離合器、變速箱、皮帶傳動及鏈條傳動等裝置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)（氣動離合器等）以及壓氣機(jī)等。(1)組成：(2)功能：確保對整個鉆機(jī)各個工作機(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)平臺上的氣體發(fā)動機(jī)遠(yuǎn)離鉆機(jī)平臺的柴油機(jī)動力系統(tǒng)：驅(qū)動與傳動系統(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、液動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)動與傳動系統(tǒng)氣控系統(tǒng)井控系統(tǒng)動力系統(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)、