第二章 1节石油钻机概论ppt课件.ppt

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1、第五章石油钻机概论利用一定的工具和技术在地层中钻出一个较大孔眼的过程。一是破碎岩石；二是取出岩屑，保护井壁；三是固井和完井。第一节钻井方法为了在地下岩层中钻出所要求的孔眼而采用的钻孔方法。钻井钻井方法人工掘井人力冲击钻井法顿钻钻井法旋转钻井法连续管钻井法目前普遍使用钻井方法分类第一节钻井方法顿钻钻井法图5－1顿钻钻井示意图钢丝绳提升钻头冲击井底，击碎岩石岩屑、泥土混合成泥水浆提出钻头捞出井内的泥水浆暴露新井底下放下捞砂筒向井内注水积累到一定量设计井深顿钻钻井法起、下钻费时少，设备简单(1)破碎岩石，取出岩屑的作业都是不连续的；优点：缺点：(2)钻头功率小，破岩效率低

2、，钻井速度慢；(3)不能进行井内压力控制；(4)只适用于钻直井。旋转钻井法图5－2转盘旋转钻井法分类转盘旋转钻井法井底动力钻具旋转钻井法顶部驱动旋转钻井泥浆循环过程转盘旋转钻井法图5－2转盘旋转钻井法钻头吃入地层破碎岩石清洗井底循环洗井液转盘旋转钻柱加压设计井深转盘旋转钻井法图5－2转盘旋转钻井法特点目前这种方法在世界各国被广泛使用。①钻杆完成起下钻具、传递扭矩、为钻头施加钻压、提供洗井液的入井渠道等任务；②钻头在一定的钻压作用下旋转破岩，提高了破岩效率；③在破岩的同时，井底岩屑被清除出来；④提高了钻井速度和效益。井底动力钻具旋转钻井法钻头吃入地层破碎岩石清洗井底循

3、环洗井液动力钻具旋转钻柱加压设计井深井底动力钻具旋转钻井法分类涡轮钻具螺杆钻具电动钻具上轴承定子和转子中心轴下轴承涡轮钻具旁通阀钻头转子主轴外壳方向轴定子螺杆钻具井底动力钻具旋转钻井法井底动力钻具旋转钻井法特点①转动钻头的动力由地面移到井下，直接接在钻头之上；②钻柱的功能只是给钻头施加一定的钻压、形成洗井液通路和承受井下动力钻具外壳的反扭矩；③井底动力钻具的动力是由电源或地面泥浆泵提供的、通过钻柱内孔传递到井下的具有一定动能和压力的洗井液流体或交流电。连续管钻井法(柔杆钻井法)钻头、加压装置、动力机下放至井底循环洗井液延伸井眼钻头旋转，破碎岩石为动力机提供动力清洗井

4、底连续管图5－3连续管钻井示意图连续管钻井法(柔杆钻井法)特点：(1)连续管钻井实现了起、下钻的连续机械化，节省了时间和劳动量；(2)在起下钻时仍能保持洗井液的正常循环；(3)由洗井液直接提供破岩钻进的能量，大大提高了能量的有效利用率；(4)为全自动化控制提供了很好的条件；(5)具有巨大的发展潜力，目前正在发展、完善中。顶部驱动旋转钻井法所谓的顶驱，就是可以直接从井架空间上部直接旋转钻柱，并沿井架内专用导轨向下送进，完成钻柱旋转钻进，循环钻井液、接单根、上卸扣和倒划眼等多种钻井操作的钻井机械设备。顶部驱动旋转钻井法第二节钻井设备钻机：石油钻井的地面配套设备，由多种机

5、器设备组成的一套大功率重型联合工作机组，可以满足完成钻进、接单根、起下钻、循环洗井、下套管、固井、完井及特殊作业和处理井下事故等要求。图6－4大庆I－130型钻机1天车，2悬臂吊绳缆，3钻井大绳，4二层台，5游车，6顶驱，7井架，8方钻杆，9司钻偏房，10防喷器，11水箱，12电缆托盘，13发电机组，14储油罐，15电气控制房，16泥浆泵，17泥浆桶箱，18泥浆罐，19泥浆池，20离心器，21振动筛，22节流管汇，23管子坡道，24钻杆架，25蓄电池钻机的组成及功能1、旋转系统3、起升系统2、循环系统4、动力与传动系统5、操作控制系统6、井控系统三大工作机组钻机的组

6、成及功能水龙头、转盘1、旋转系统(1)组成(2)功能保证在洗井液高压循环的情况下给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力，以满足破岩钻进和井下其它要求。保证在洗井液循环时钻柱能够旋转带动整个钻柱及钻头旋转图6－4大庆I－130型钻机钻机的组成及功能泥浆泵、泥浆净化装置(固相控制设备)和泥浆槽、罐等2、循环系统(1)组成(2)功能①从井底清除岩屑；②冷却钻头和润滑钻具。图6－5洗井液循环系统示意图图6－4大庆I－130型钻机钻机的组成及功能2、循环系统洗井:清洗井底、运移岩屑出井的工艺过程。洗井液功能及类型:洗井液：在钻井过程中，能够完成洗井循环而达到清洗井眼目的的流体。包

7、括泥浆、清水、空气和天然气。类型:水基体系、油基体系和空气一天然气体系用的最多用的最少固相颗粒悬浮在水或油中所形成的一种分散体系钻机的组成及功能2、循环系统(1)清洗井底携带岩屑(2)悬浮岩屑(3)阻止地层中油、气、水流入井内(4)保护井壁，防止井壁坍塌(5)冷却、润滑钻头和钻柱(6)向井底传递水功率(7)了解地层(8)减轻钻柱或套管拄的悬重洗井液功能钻机的组成及功能3、起升系统(1)组成(2)功能②起下钻、接单根和钻进时的钻压控制。①下放、悬吊或起升钻柱、套管柱和其它井下设备进、出井眼；井架、天车、游动滑车、大绳、大钩及绞车图6－4大庆I－130型钻机钻机的组