讲义二、钻井的基本构成.ppt

1、提 纲,绪 论 钻井的基本构成 钻井过程 完 井 主要钻井工艺技术 油气井压力控制 其它钻井技术及作业,钻井的基本构成,钻井的基本构成,一. 钻机 钻机是全套钻井设备的总称。目前全球使用最为广泛的是转盘旋转钻机。 钻机由柴油机、传动轴、泥浆泵、绞车、井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头和转盘等组成。 整个钻井设备通常由六个系统组成。,钻井的基本构成,动力系统 提升系统 旋转系统 循环系统 井控系统 监测系统,钻井的基本构成,1、动力系统 柴油机 (diesel engine) 发电机 (generator) 传动机构 (compound) 机械传动 (Mechanical Power Trans

2、mission) 柴油机-电传动(diesel electric Power Transmission),钻井的基本构成,2、提升系统 为了起下钻具、下套管以及控制钻压、送钻等，钻机装有一套起升设备，主要由绞车、辅助刹车、游动系统（包括天车、游动滑车、大钩及钢丝绳）、井架等组成。,钻井的基本构成,井架（derrick) 绞车（draw works) 钢丝绳 (wire rope) 天车（Crown) 游动滑车 (traveling Block) 大钩 （Hook),井 架,天车,钻井的基本构成,天车是安装在井架顶部的定滑轮组，游车是在井架内部上下作往复运动的动滑轮组，主要由滑轮、滑轮轴、轴承、

3、轴承座及支架组成。,钻井的基本构成,大钩是起升钻具的重要设备，由钩身、杆、筒体、提环、止推轴承及弹簧组成，钩身能转动，钩口和侧钩有闭锁装置，大钩有缓冲减振功能。大钩与游车结合成一体，称为游钩，是目前使用的主要形成。,钻井的基本构成,3、旋转系统 用来旋转钻柱，向钻头提供扭矩。转盘有钻机驱动和马达直接驱动两种。旋转系统还有接、卸钻柱和钻具的功能。旋转系统的能力根据钻井设备的能力而定，中型钻机为370447千瓦，大型钻机为745千瓦左右。,钻井的基本构成,转盘 (Rotary Table) 转盘方补心 （Master Bushing) 方补心 (kelly Bushing) 方钻杆 (kelly)

4、 钻柱 (drill string) 钻头 (bit),钻井的基本构成,转盘(Rotary Table),转盘箱结构图,水平轴,锁销,大伞齿轮,小伞齿轮,大方瓦,方补心,主轴承,防跳轴承,转盘是用来承托管柱重量，提供扭矩和转速。转盘实质上相当于一个特殊结构的角传动减速器，主要由箱体、转台、主轴承、副轴承、齿圈、 输入轴总成、锁紧装置、方瓦、箱盖等部分组成。,钻井的基本构成,钻 铤Drill Collar,稳定器Stabilizer,接 头(Tool joint),钻 头Rock Bit,接 头sub,钻 杆drill pipe,钻 杆Drill Pipe,钻柱组成 Composition of

5、 drill string,方钻 杆Kelley,钻头(Rock Bit),钻井的基本构成,钻井的基本构成,钻井顶驱动画演示,钻井的基本构成,4、循环系统 为了随时用钻井液清除井底岩屑以保证连续钻进，钻机配备有循环系统。主要包括钻井泵、地面管汇、钻井液池和钻井液槽、钻井液净化设备、调配钻井液设备等。在井下动力钻井中，循环系统还担任传递动力的任务。,钻井的基本构成,泥浆泵（pump) 立管(standpipe) 水龙头(swivel) 方钻杆(kelly) 钻柱(drill stem) 钻头(bit) 环空(annulus),出口管线(discharge line) 震动筛shale shake

6、r 除气器(degasser) 除砂器desander 除泥器(desilter) 泥浆罐 (mud tank),钻井的基本构成,钻井的基本构成,钻井的基本构成,水龙头,水龙头通过提环挂在大钩上，上部通过鹅颈管与水龙带相连，下部接方钻杆，连接下井钻具。水龙头主要由鹅颈管、冲管总成、中心管、壳体、提环和主轴承等组成，主要功用悬持旋转着的钻杆柱，承受大部分以至全部钻具重量；向转动着的钻具内输送高压钻井液。,钻井的基本构成,除砂、除泥器,离心机,钻井的基本构成,钻井的基本构成,搅拌器,举升机,固控辅助机具,钻井的基本构成,循环系统动画,5、井控系统 在整个钻井作业过程中，井控系统要对井下可能发生的复

7、杂情况进行控制和处理，以恢复正常作业。井控系统包括四个主要部分。,防喷器组 储能器机组和防喷器组遥控面板 测试管汇 压井管汇,钻井的基本构成,球型防喷器（Annular BOP） 旋转防喷器（Rotating BOP) 闸板防喷器（Ram BOP） 方钻杆旋塞（Kelly cock） 压井管汇（choke manifold）,钻井的基本构成,钻井的基本构成,球型防喷器（Annular BOP）,钻井的基本构成,闸板防喷器（ Ram BOP ）,钻井的基本构成,旋转防喷器（ RBOP ）,钻井的基本构成,地面节流管汇 choke manifold,钻井的基本构成,钻井的基本构成,6、监测系统 通

8、过地质和钻井综合录井对井下的作业情况进行监测。通过司钻操作台的仪表对钻进参数如像大钩负载、钻压、转数、扭矩、泵压、排量、钻速等进行记录和测量；另外，通过泥浆振动筛、泵房、钻杆堆场等地的探测器对钻井液中的天然气和硫化氢进行监测。,钻井的基本构成,司控台,水龙头,二层台,西安石油大学,钻井的基本构成,游动滑车,柴油机,西安石油大学,钻井的基本构成,顶驱,偏房,西安石油大学,钻井的基本构成,水罐,燃料罐,西安石油大学,钻井的基本构成,泥浆泵,泥浆池,西安石油大学,钻井的基本构成,振动筛,管架,西安石油大学,钻井的基本构成,除气器,除泥器,西安石油大学,钻井的基本构成,节流管汇,管子坡道,西安石油大学,钻井的基本构成,滑道,方井,西安石油大学,钻井的基本构成,绞车,司控台,西安石油大学,钻井的基