石油钻机论文

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1、石油钻机石油钻机是指在石油钻井中，带动钻具破碎岩石，向地下钻进，获得石油或天然气的机械设备°一部常用石油钻机主要由动力机、传动机、工作机及辅助设备组成。一般有八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统），要具备起下钻能力、旋转钻进能力、循环洗井能力。其主要设备有：井架、天车、绞车、游动滑车、大钩、转盘、水龙头（动力水龙头）及钻井泵（现场习惯上叫钻机八大件）、动力机（柴油机、电动机、燃气轮机）、联动机、固相控制设备、井控设备等、■一.石油钻机的主要系统1.起升系统起升系统主要是由绞

2、车、井架、天车、游动滑车、大钩及钢丝绳等组成。其中天车、游动滑车、钢丝绳组成的系统称为游动系统。起升系统的主要作用是起下钻具、控制钻压、下套管以及处理井下复杂情况和辅助起升重物。2.旋转系统旋转系统是由转盘、水龙头（动力水龙头）、井内钻具（井下动力钻具）等组成。其主要作用是带动井内钻具、钻头等旋转，连接起升系统和钻井液循环系统。3.钻井液循环系统钻井液循环系统是由钻井泵、地面管汇、立管、水龙带、钻井液配制净化处理设备、井下钻具及钻头喷嘴等组成。其主要作用是冲洗净化井底、携带岩屑、传递动力。4.传动系统传动系统是由动力机与工作机之间的各种传动设

3、备（联动机组）和部件组成。其主要作用是将动力传递并合理分配给工作机组。5.控制系统控制系统由各种控制设备组成。通常是机械、电、气、液联合控制。机械控制设备有手柄、踏板、操纵杆等；电动控制设备有基本元件、变阻器、继电器、微型控制等；气动（液动）控制设备有气（液）元件、工作缸等。二.石油钻机的分类。21世纪以来，国内外研究改进、开发创新了多种新型石油钻机，涌现了许多新结构、新技术。近年来，为了适应浅海、海滩、沙漠和丘陵等不同地带油气藏的勘探和开发，美国、中国、德国、法国、加拿大、意大利、墨西哥和罗马尼亚等国先后开发了各种类型的石油钻机。国内外在顶

4、部驱动钻机、小井眼石油钻机、套管钻机、液压钻机、自动化钻机及钻机配套技术方面发展很快，一些技术已进入实用阶段。1.顶部驱动钻机顶部驱动钻井装置是一种顶部驱动钻井系统,取代了转盘带动方钻杆钻井的钻井技术。它可从井架上部空间直接旋转钻杆，沿专用导轨向下送钻具，完成钻杆旋转钻进，循环钻井液，接立柱,上卸扣和倒划眼等多种钻井操作。顶部驱动钻机具有以下优点：1）立柱钻井，节约了三分之二的接单根时间。利用转盘带动方钻杆钻井时,受方钻杆的限制,每钻完9米左右就需要停泵接一个单根。而顶部驱动装置实现了立柱钻井，直接接上一根立柱就可以实现继续钻进，节约了三分之

5、二的接单根时间。2）下钻划眼，不必再接方钻杆。在下钻过程中，如果遇到砂桥和缩径点，有了顶驱，就省去了接水龙头和方钻杆的准备时间，而且不需要把立柱甩成单根来划眼，在井架的任意高度，都可以坐上卡瓦，接上顶驱，随时开泵循环划眼，节约了钻井时间，减少了井下事故的发生。3）节约钻井成本。由于顶部驱动装置可以及时方便的处理井下事故,所以它允许钻井过程中使用较少、较便宜的钻井液和添加剂，这对占钻井成本近25%的泥浆药品来讲,无疑节约了不少钻井成本。4）设备安全顶部驱动钻井装置采用马达旋转上扣，上扣平稳，并可从扭矩表上观察上扣扭矩，避免上扣扭矩过盈或不足。钻

6、井最大扭矩的设定，使钻井中出现蹩钻扭矩超过设定范围时马达会自动停止旋转，待调整钻井参数后再正常钻进，避免设备超负荷长时间运转。2.套管钻机套管钻井是一种全新的钻井工艺技术，与套管钻井工艺相配套的套管钻机取消了常规的钻杆，用套管代替钻杆进行钻井。钻机安装在拖车上，采用电液驱动的顶驱装置，通过套管传递扭矩，并带动安装在套管底部钻具组上的钻头旋转钻进。钻头固定在一个专用钻具组的前部，钻具组锁定在套管的底部，并用钢丝绳与钻台上起下钻头的专用绞车相连，当需要换钻头时，将锁定装置打开，利用绞车将钻具起出，更换新钻头后再用绞车将钻具送入井底，锁定在套管底部

7、，操作非常方便迅速。套管钻井中的钻头直径小于套管内径，若需钻出大于套管外径的井眼,则需在钻头上部的钻具上安装一可以收缩的扩孔钻头，钻进时,扩孔钻头张开，这样就可以钻出大于套管外径的井眼。钻机的钻进过程也就是下套管的过程，套管下到井里不再提起，完钻后即可进行固井。套管钻机钻井具有以下优点：1）简化了钻机结构，减小了钻机尺寸，降低了钻机成本，钻机更轻便，且容易操作和搬迁。2）套管钻井节省了大量的钻井管材,节约了大量与钻杆、钻铤有关的采购、运输、检验、维护和更换的费用3）采用钢丝绳起钻比传统的钻杆起钻快5~10倍,减少了起下钻时间。4）由于套管自始

8、至终留在井内，大大减少了地层膨胀、井壁坍塌、键槽、台阶和意外事故的发生，而且不再有抽吸作用和压力波动，从而使井控状况得到大大改善。5）套管钻机在起下钻更换钻头或测井