鉆機(jī)八大系統(tǒng)介紹
作者：西安華揚(yáng)油氣設(shè)備有限公司 發(fā)布日期：2020-04-27
一、鉆機(jī)八大系統(tǒng)
鉆機(jī)是在石油鉆井過(guò)程中 ，帶動(dòng)鉆具向地層鉆進(jìn)的一系列機(jī)械設(shè)備的總稱
，又叫鉆探機(jī)
。大家常見(jiàn)在聳立在大地上巍峨的井架
，只是鉆機(jī)一部分
，下邊大家一起來(lái)學(xué)習(xí)鉆機(jī)八大系統(tǒng)!
二、石油鉆機(jī)概念
鉆機(jī)是在石油鉆井過(guò)程中，帶動(dòng)鉆具向地層鉆進(jìn)的一系列機(jī)械設(shè)備的總稱，又叫鉆探機(jī)。主要作用是帶動(dòng)鉆具破碎井底巖石
，下入或提出在井內(nèi)的鉆具等
。
三、鉆機(jī)八大系統(tǒng)
鉆機(jī)一般有八大系統(tǒng)(起升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)
、鉆井液循環(huán)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)
、控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)顯示儀表
、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、鉆機(jī)底座
、鉆機(jī)輔助設(shè)備系統(tǒng))
，要具備起下鉆能力、旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)能力
、循環(huán)洗井能力
。其主要設(shè)備有：井架、天車(chē)
、絞車(chē)
、游動(dòng)滑車(chē)、大鉤
、轉(zhuǎn)盤(pán)
、水龍頭(動(dòng)力水龍頭)及鉆井泵(現(xiàn)場(chǎng)習(xí)慣上叫鉆機(jī)八大件)、動(dòng)力機(jī)(柴油機(jī)
、電動(dòng)機(jī)
、燃?xì)廨啓C(jī))、聯(lián)動(dòng)機(jī)
、固控設(shè)備
、井控設(shè)備等。
四、起升系統(tǒng)
為了起升和下放鉆具、
下套管以及控制鉆壓、送進(jìn)鉆具，鉆具配備有起升系統(tǒng)
。起升系統(tǒng)包括絞車(chē)、輔助剎車(chē)
、天車(chē)
、游車(chē)、大鉤
、鋼絲繩以及吊環(huán)
、吊卡
、吊鉗、卡瓦等各種工具
。起升時(shí)
，絞車(chē)滾筒纏繞鋼絲繩，天車(chē)和游車(chē)構(gòu)成副滑輪組
，大鉤上升通過(guò)吊環(huán)
、吊卡等工具實(shí)現(xiàn)鉆具的提升。下放時(shí)
，鉆具或套管柱靠自重下降
，借助絞車(chē)的剎車(chē)機(jī)構(gòu)和輔助剎車(chē)控制大鉤的下放速度。在正常鉆進(jìn)時(shí)
，通過(guò)剎車(chē)機(jī)構(gòu)控制鉆具的送進(jìn)速度
，將鉆具重量的一部分作為鉆壓施加到鉆頭上實(shí)現(xiàn)破碎巖層。
五、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)
旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是轉(zhuǎn)盤(pán)鉆機(jī)的典型系統(tǒng)，其作用是驅(qū)動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)以破碎巖層，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)盤(pán)
、水龍頭
、鉆具。根據(jù)所鉆井的不同
，鉆具的組成也有所差異
，一般包括方鉆桿、鉆桿
、鉆鋌和鉆頭
，此外還有扶正器、減震器以及配合接頭等
。 其中鉆頭是直接破碎巖石的工具
，有刮刀鉆頭、牙輪鉆頭
、金剛石鉆頭等類型
。鉆鋌的重量和壁厚都很大，用來(lái)向鉆頭施加鉆壓
，鉆桿將地面設(shè)備和井底設(shè)備聯(lián)系起來(lái)
，并傳遞扭矩。方鉆桿的截面一般為正方形
，轉(zhuǎn)盤(pán)通過(guò)方鉆桿帶動(dòng)整個(gè)鉆柱和鉆頭旋轉(zhuǎn)
，水龍頭是旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的典型部件，它既要承受鉆具的重量
，又要實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
，同時(shí)還提供高壓泥漿的通道
。
六、循環(huán)系統(tǒng)
為了將井底鉆頭破碎的巖屑及時(shí)攜帶到地面上來(lái)以便繼續(xù)鉆進(jìn)，同時(shí)為了冷卻鉆頭保護(hù)井壁，防止井塌井漏等鉆井事故的發(fā)生
，旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)配備有循環(huán)系統(tǒng)
。循環(huán)系統(tǒng)包括鉆井泵，地面管匯
、泥漿罐
、泥漿凈化設(shè)備等，其中地面管匯包括高壓管匯
、立管
、水龍帶，泥漿凈化設(shè)備包括震動(dòng)篩
、除砂器
、除泥器、離心機(jī)等
。
鉆井泵將泥漿從泥漿罐中吸入
，經(jīng)鉆井泵加壓后的泥漿，經(jīng)過(guò)高壓管匯
、立管
、水龍帶，進(jìn)入水龍頭
，通過(guò)空心的鉆具下到井底
，從鉆頭的水眼噴出，經(jīng)井眼和鉆具之間的環(huán)行空間攜帶巖屑返回地面
，從井底返回的泥漿經(jīng)各級(jí)泥漿凈化設(shè)備
，除去固相含量，然后重復(fù)使用
。
動(dòng)力設(shè)備
起升系統(tǒng) 、循環(huán)系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是鉆機(jī)的三大工作機(jī)組，它們協(xié)調(diào)工作即可完成鉆井作業(yè)
，為了向這些工作機(jī)組提供動(dòng)力
，鉆機(jī)需要配備動(dòng)力設(shè)備。鉆機(jī)的動(dòng)力設(shè)備有柴油機(jī)
、交流電機(jī)
、直流電機(jī)。柴油機(jī)適應(yīng)于在沒(méi)有電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)打井
，交流電機(jī)依賴于工業(yè)電網(wǎng)或者是需要柴油機(jī)發(fā)出交流電
，直流電機(jī)需要柴油機(jī)帶動(dòng)直流發(fā)電機(jī)發(fā)出直流電
，目前更常用的情況是柴油機(jī)帶動(dòng)交流發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電，再經(jīng)可控硅整流
，將交流電變成直流電
。
七、傳動(dòng)系統(tǒng)
傳動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)力設(shè)備提供的力和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行變換 ，然后傳遞和分配給各工作機(jī)組
，以滿足各工作機(jī)組對(duì)動(dòng)力的不同需求。傳動(dòng)系統(tǒng)一般包括減速機(jī)構(gòu)
、變速機(jī)構(gòu)
、正倒車(chē)機(jī)構(gòu)以及多動(dòng)力機(jī)之間的并車(chē)機(jī)構(gòu)等。由柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)多采用統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)的形式
，傳動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜
，由交直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)多采用各機(jī)組單獨(dú)或分組驅(qū)動(dòng)的形式，傳動(dòng)系統(tǒng)得到了很大的簡(jiǎn)化
。
為了保證鉆機(jī)的三大工作機(jī)組協(xié)調(diào)的工作，以滿足鉆井工藝的要求，鉆機(jī)配備有控制系統(tǒng)。控制方式有機(jī)械控制、氣控制、電控制和液控制等。目前，鉆機(jī)上常用的控制方式是集中氣控制。司鉆通過(guò)鉆機(jī)上司鉆控制臺(tái)可以完成幾乎所有的鉆機(jī)控制：如總離合器的離合;各動(dòng)力機(jī)的并車(chē);絞車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)和鉆井泵的起、停;絞車(chē)的高低速控制等。
井架和底座
井架和底座用來(lái)支撐和安裝各鉆井設(shè)備和工具、提供鉆井操作場(chǎng)所。井架用來(lái)安裝天車(chē)、懸掛游車(chē)、大鉤、水龍頭和鉆具，承受鉆井工作載荷，排放立根;底座用來(lái)安裝動(dòng)力機(jī)組、絞車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)、支撐井架，借助轉(zhuǎn)盤(pán)懸持鉆具，提供轉(zhuǎn)盤(pán)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(huán)。
輔助設(shè)備
為了保證鉆井的安全和正常進(jìn)行，鉆機(jī)還包括其他的輔助設(shè)備，如防噴器組，為鉆井提供照明和輔助用電的發(fā)電機(jī)組，提供壓縮空氣的空氣壓縮設(shè)備以及供水
、供油設(shè)備等。
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為了起升和下放鉆具
為了保證鉆機(jī)的三大工作機(jī)組協(xié)調(diào)的工作，以滿足鉆井工藝的要求，鉆機(jī)配備有控制系統(tǒng)。控制方式有機(jī)械控制、氣控制、電控制和液控制等。目前，鉆機(jī)上常用的控制方式是集中氣控制。司鉆通過(guò)鉆機(jī)上司鉆控制臺(tái)可以完成幾乎所有的鉆機(jī)控制：如總離合器的離合;各動(dòng)力機(jī)的并車(chē);絞車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)和鉆井泵的起、停;絞車(chē)的高低速控制等。
井架和底座用來(lái)支撐和安裝各鉆井設(shè)備和工具、提供鉆井操作場(chǎng)所。井架用來(lái)安裝天車(chē)、懸掛游車(chē)、大鉤、水龍頭和鉆具，承受鉆井工作載荷，排放立根;底座用來(lái)安裝動(dòng)力機(jī)組、絞車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)、支撐井架，借助轉(zhuǎn)盤(pán)懸持鉆具，提供轉(zhuǎn)盤(pán)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(huán)。
為了保證鉆井的安全和正常進(jìn)行，鉆機(jī)還包括其他的輔助設(shè)備，如防噴器組，為鉆井提供照明和輔助用電的發(fā)電機(jī)組
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