为了将井底钻头破碎的岩屑及时携带到地面上来以便继续钻进,同时为了冷却钻头保护井壁,防止井塌井漏等钻井事故的发生,旋转钻机配备有循环系统。循环系统包括钻井泵,地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备等,其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带,泥浆净化设备包括震动筛、除砂器、除泥器、离心机等。钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入,经钻井泵加压后的泥浆,经过高压管汇、立管、水龙带,进入水龙头,通过空心的钻具下到井底,从钻头的水眼喷出,经井眼和钻具之间的环行空间携带岩屑返回地面,从井底返回的泥浆经各级泥浆净化设备,除去固相含量,然后重复使用。A型井架的每根大腿都是封闭的整体结构,承载能力强和稳定性好。吉林钻机工作钳
成套钻机还必须具备供油设备、供气设备、供水设备、钻鼠洞设备、井口防喷设备、照明设备、辅助发电设备、辅助起重设备、空气压缩设备以及生活房屋(材料库、修班房、值班房等)。在寒冷地区钻井时,还需要配备供暖及保温设备。1.按钻井方法分类(1)冲击钻机如钢绳冲击钻机(也称为顿钻钻机,见图1-3)、地面发动振动钻机、钻井钻机、电火花钻井钻机。(2)地面发动旋转钻机如转盘旋转钻机(也称为常规钻机,是目前世界各国通用的钻机)、顶部驱动-动力水龙头钻机等。(3)井下动力钻机(具)井下动力钻具是指能把钻井液的能量转化为钻井破岩动力的井底钻具,如涡轮钻具、单螺杆钻具、电动钻具等。由于井下动力钻具(井底马达)具有高转速,可以显著提高机械钻速,特别是与PDC钻头配合使用将很大地提高钻井速度。山西钻机液压支腿天津海合石油设备有限公司生产的吊环选用质优合金钢模锻成型。
钻机的气控制系统1)、气动控制技术气动控制技术是利用压缩空气作为传递动力或信号的工作介质,配合气动控制系统的主要气动元件,与机械、液压、电气、电子(包括PLC控制器和微电脑)等部分或全部综合构成的控制回路,使气动元件按生产工艺要求的工作状况、按设定的顺序或条件动作。2)、气控制系统的特点(1)结构简单、轻便、安装维护简单、使用安全;(2)以空气作介质,排气处理简单,经济、紧凑;(3)利用空气的可压缩性,可贮存能量,实现集中供气。可短时间释放能量,以获得间歇运动中的高速响应。可实现缓冲。对冲击负载和过负载有较强的适应能力;(4)压缩空气工作压力低(0.7~1MPa),气控元件制造精度不是很高,易制造,好维修,操作简便,工作可靠;(5)压缩空气不易燃,不污染,使用安全、卫生;(6)可靠性高,使用寿命长。3)、气控制系统的组成(1)气源系统:空压机、干燥机及气源处理装置;(2)控制元件:压力、流量和方向控制阀以及各种逻辑元件等;(3)气路辅件:包括供气管线、气动传感器、气液元件,消声器连接阀件等;(4)执行机构:包括气离合器、气缸、气猫头、气马达、伊顿盘刹等。
顶驱装置的作业区域根据SY/T10041—2002《石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐作法》,划分为非危险区域(二类区域),但为了保证安全,在设计时可以按危险区域考虑。对于主电动机来说,应有相应的绝缘、防爆等要求。另外鉴于顶驱装置的工作环境属野外露天、钻井震动冲击大,主电动机还应具备相应的防尘、防水、防震要求,出线方式等还应考虑到安装问题。常见的顶驱装置主电动机采用的都是交流变频电动机,通过大功率的交流变频控制系统实现无级调速。交流变频电动机的主要优点是启动力矩大,可以连续堵转,通常具有150%的过载能力,相对应的控制系统等较成熟,易于使用和维护。主电动机的机座外壳要求强度大,可承受振动和冲击;轴承必须有较高的使用寿命,并便于润滑;内部应装温度传感器(例如PTI00热敏电阻),用于监测电动机的温升,对电动机加以保护;还应装加热器,在通电后可对电动机内部进行加热,尤其在寒冷地带,顶驱装置作业前必须先对主电动机进行加热,再开机运行。天津海合石油设备有限公司目前正着重进行智能化钻机的研制与生产。
我国针对海域深水油气勘探开发工程技术需求,成功研制“蓝鲸1号”超深水双塔半潜钻井平台等“国之重器”,初步实现海洋深水工程技术装备自主化。我国海洋深水工程技术快速发展,研发了系列国产化深水关键技术装备,建立了深水钻完井设计和标准体系,创建了深水表层高效钻井关键技术,搭建了深水井控安全应急体系,形成了深水超深水高效测试工程技术,完全掌握1500米深水油气田钻完井作业能力,基本具备3000米水深海洋油气钻完井作业能力,实现水深由300米到1500米、由勘探到开发的跨越,深水油气成为我国油气产量重要的增长极,油气增量占全国增产总量的60%以上。工程技术进步支撑了流花、陵水、“深海一号”等油气田的勘探发现及开发建设。绞车采用单滚筒结构,主刹车为液压盘式刹车,辅助刹车采用推盘式(水冷)或钳盘式(风冷)气动刹车。河北石油钻机离合器
单轴式绞车担负起下钻具、下套管、钻进中控制钻压、处理事故和提取岩芯筒,试油等作业。吉林钻机工作钳
为了保证钻机的三大工作机组协调的工作,以满足钻井工艺的要求,钻机配备有控制系统。控制方式有机械控制、气控制、电控制和液控制等。目前,钻机上常用的控制方式是集中气控制。司钻通过钻机上司钻控制台可以完成几乎所有的钻机控制:如总离合器的离合;各动力机的并车;绞车、转盘和钻井泵的起、停;绞车的高低速控制等。井架和底座用来支撑和安装各钻井设备和工具、提供钻井操作场所。井架用来安装天车、悬挂游车、大钩、水龙头和钻具,承受钻井工作载荷,排放立根;底座用来安装动力机组、绞车、转盘、支撑井架,借助转盘悬持钻具,提供转盘和地面之间的高度空间,以安装必要的防喷器和便于泥浆循环。吉林钻机工作钳