發布時間:2024-05-21
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南陽石油鉆機表示石油鉆機種類很多,轉盤鉆機是成套鉆井設備中的一種基本形式,也稱為常規鉆機。此外,為適應各種地理環境和地質條件、加快鉆井速度、降低鉆井成本、提高鉆井綜合經濟效益,近年來世界各國在轉盤鉆機的基礎上研制出了各種類型具有特殊用途的鉆機,如沙漠鉆機、叢式井鉆機、頂驅鉆機、小井眼鉆機、連續柔桿鉆機等。
一、鉆機組成
目前,世界各國通用的常規鉆機是一套大型的綜合型機組,整套鉆機是由動力系統、傳動系統、工作系統、控 制系統和輔助系統等若干系統和相應的設備所組成。
根據鉆井工藝中鉆井、洗井、起下鉆具各工序以及處理鉆井事故的要求及現代化技術水平的條件,整套石油鉆機必須具備下列八大系統設備:
(1)旋轉系統設備:為了驅動鉆具旋轉以破碎巖層,鉆機必須配備轉盤、水龍頭等地面旋轉設備,以及鉆具(方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、鉆頭、扶正器、減震器以及配合接頭)等井下旋轉設備。
(2)循環系統設備:為了將井底鉆頭破碎的巖屑及時攜帶到地面上來以便繼續鉆進,同時為了冷卻鉆頭保護井壁,防止井塌井漏等鉆井事故的發生,旋轉鉆機必須配備有全套泥漿液的循環設備。循環系統包括鉆井泵、地面管匯、泥漿罐、泥漿凈化設備等。其中地面管匯包括高壓管匯、立管、水龍帶;泥漿凈化設備包括震動篩、除砂器、除泥器、離心機等。在渦輪鉆井中它還擔負給渦輪鉆具傳遞動力的任務。
(3)起升系統設備:為了起升和下放鉆具、下套管以及鉆壓、送進鉆具,鉆機還必須配備一套起升系統設備,它主要由主絞車、輔助絞車(或貓頭)、輔助剎車、游動系統(包括鋼絲繩、天車、游動滑車和大鉤)以及懸掛游動系統的井架等設備組成。另外,還有起下
鉆操作使用的工具及設備(包括吊環、吊卡、卡瓦、大鉗、立根移動機構等)。
(4)動力驅動系統設備:為了給鉆機的三大工作機組(絞車、鉆井泵和轉盤)提供足夠的動力進行運轉,鉆機必須配備動力設備及其輔助設備,如柴油機及其供油設備或交流、直流電動機及其供電、保護、設備等。
(5)傳動系統設備: 傳動設備的主要任務是連接發動機與前面三個工作機組,將動力設備提供的能量進行變換,然后傳遞和分配給各工作機組,以滿足各工作機組對動力的不同需求。為了解決發動機與工作機二者之間存在的運動特性上的矛盾,要求傳動系統應包括減速、并車、倒車、變速機構等。根據能量傳遞形式與傳動所用的介質不同,傳動系統又可分為機械傳動、液力傳動(渦輪傳動)、液壓傳動等。
(6)控 制系統設備:為了指揮和保證鉆機的三大工作機組協調地工作,以滿足鉆井工藝的要求,在整套鉆機中須裝備各種控 制設備,如機械控 制設備(手柄、踏板、杠桿等)、氣動或液動控 制設備(開關、調壓閥、工作缸等)、電控 制設備(開關、變阻器、啟動器、繼電器等)、以及集中控 制臺和觀察記錄儀表等。
(7)井架和底座: 井架和底座用來支撐和安裝各鉆井設備及工具、提供鉆井操作場所。井架用來安裝天車、懸掛游車、大鉤、水龍頭和鉆具,承受鉆井工作載荷,排放立根;底座(包括鉆臺底座、機房底座和鉆井泵底座等,車裝鉆機的底座就是汽車或拖車底盤)用來安裝動力機組、絞車、轉盤、支撐井架,借助轉盤懸持鉆具,提供轉盤和地面之間的高度空間,以安裝必要的防噴器和便于泥漿循環。為了鉆機的安裝、運移方便,重型鉆機多采用整體安裝托運底座,即將動力、傳動機構和絞車等設備都安裝在一起進行托運。鉆臺上要裝井架和轉盤以及絞車的一部分或全部,鉆臺下要能容納井口裝置,所以底座需要一定的高度和面積。
(8)輔助設備:成套鉆機還必須具備供油設備、供氣設備、供水設備、鉆鼠洞設備、井口防噴設備、照明設備、輔助發電設備、輔助起重設備、空氣壓縮設備以及生活房屋(材料庫、修班房、值班房等)。在寒冷地區鉆井時,還需要配備供暖及保溫設備。
以上圖片由南陽石油鉆機提供
二、鉆機分類
世界各大石油公司、各鉆機制造廠家按照各自的特點,對石油鉆機的分類不盡相同。一般來說,可按以下幾種方法對石油鉆機進行分類。
1.按鉆井方法分類
(1)沖擊鉆機 如鋼繩沖擊鉆機(也稱為頓鉆鉆機,見圖1-3)、地面發動振動鉆機、電火花鉆井鉆機。
(2)地面發動旋轉鉆機 如轉盤旋轉鉆機(也稱為常規鉆機,是目前世界各國通用的鉆機)、頂部驅動-動力水龍頭鉆機等。
(3)井下動力鉆機(具)井下動力鉆具是指能把鉆井液的能量轉化為鉆井破巖動力的井底鉆具,如渦輪鉆具、單螺桿鉆具、電動鉆具等。由于井下動力鉆具(井底馬達)具有高轉速,可以顯著提高機械鉆速,特別是與PDC鉆頭配合使用將很大地提高鉆井速度。
2.按驅動鉆頭旋轉的動力來源分類
(1)轉盤驅動旋轉鉆機 即用轉盤驅動鉆具旋轉的常規鉆機。
(2)井底驅動旋轉鉆機 即轉盤旋轉鉆機另外加井底動力鉆具所組成的鉆機。
(3)頂部驅動旋轉鉆機 即在轉盤旋轉鉆機上加頂部驅動鉆井裝置所組成的鉆機,它可以完成從井架空間上部直接旋轉鉆柱,并沿井架內專門使用的導軌向下送進等多種鉆井操作。
3.按驅動設備類型分類
(1)柴油機驅動鉆機以柴油機為動力通過機械傳動(柴油機驅動-機械傳動)或液力傳動(柴油機驅動-液力傳動)的鉆機。
(2)電驅動鉆機、電驅動鉆機又可分為直流電驅動鉆機和交流電驅動鉆機。直流電驅動鉆機是指工作機用直流電動機驅動。一般用柴油機或燃汽輪機帶動發電機供電,或從電力網供電。這種型式的鉆機適用于海上鉆井。
交流電驅動鉆機是指用交流電動機[用交流發電機(或工業電網)供電]驅動鉆機和正在發展中的交流變頻電驅動鉆機,即交流發電機-變頻調速器交流電動機驅動鉆機。
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