
钻机是钻井地面设备的总称。目前常用的钻井方法是旋转钻井。它的工作原理是:利用钻头旋转破碎岩石, 形成井身;利用钻柱将钻头送到井底;利用起升设备起下钻柱;利用转盘或井下动力钻具带动钻柱和钻头旋转;利用泥浆泵循环钻井液带出井底岩屑。为此 , 钻井工艺对钻机有以下基本要求:
(1)旋转钻头的能力。要求钻机能提供足够的扭矩和转速, 并维持一定的钻压。
(2)起下钻具的能力。要求具有一定的起重量和起升速度, 并有一定的超载能力。
(3)洗井的能力。要求能提供足够的水力能量, 以适应洗井和喷射钻井的需要。
(4)为适应钻机搬迁的特点,还要求钻机容易安装、拆卸和运输。
概括地说钻机是由动力机组、传动机组、工作机组、辅助机组及控制机组等组成。按其工的性质又可分为八个部分。
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1.提升系统设备
它是一套大功率的起重设备。主要由钻井绞车、游动系(钢丝绳、天车、游动滑车及大钩)、悬挂游动系统的井架及起升操作用的工具(如:吊钳、 吊环、吊卡、卡瓦及上扣器等)组成。它的主要作用是起下钻、换钻头、均匀送钻、下套管及进行井下特殊作业等。
2.泥浆循环系统设备
主要由泥浆泵、地面高压循环管汇、水龙带、水龙头、钻柱、泥浆净化及调配设备等组成。它的主要作用是清洗井底、携带岩屑、在喷射钻井及井下动力钻具钻井顶部驱动钻井中,还起到传递动力的作用。
3. 地面旋转钻进设备
主要由转盘、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤及钻头等组成。它的主要作用是不断地破碎岩石, 加深井眼及处理井下的复杂情况等。
4. 动力驱动设备
它属于钻机的动力机组, 是驱动起升、旋转和循环等三大工作机组的动力设备。钻机用的动力设备主要是柴油机, 其次是交流或直流电动机。
5. 传动系统设备
它属示钻机的传动机组。其主要作用是联结动力机与工作机组,并将动力传递到各工作机组。传动系统设备主要由减速箱、离合器、传动皮带轮、传动链轮及并车、倒车机构等组成。根据能量传递的方式不同,可分为机械、液压及液力传动。
6. 控制系统设备
它属于钻机的控制机组。控制的内容包括发动机的启动、停车、变速和并车等, 绞车、转盘、泥浆泵等工作机组的启动、停车、调速和换向等。控制的方式有机械、气动、 液压和电力控制等, 随钻机的类型不同而异。控制系统的主要作用是远距离操作指挥和协调各机组正常工作。
7. 钻机底座
它属于钻机的辅助机组,包括井架、钻台动力机、传动系统和泥浆泵等的底座。它主要用于安装钻机的各机组,是钻机不可缺少的组成部分。
8. 辅助设备
它属于钻机的辅助机组,包括供气设备、供水设备、供电设备、钻鼠洞设备、防喷设备、防火设备、辅助起重设备及保温设备等。它是为整套钻机服务的,是钻机不可分割的部分。
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