鉆井設(shè)備簡(jiǎn)介

?廣義地說(shuō)，包括用于鉆井的成套地面設(shè)備、專(zhuān)用的鉆井工具和鉆井儀表。鉆井設(shè)備按功用分旋轉(zhuǎn)、提升、循環(huán)、動(dòng)力與傳動(dòng)、控制等系統(tǒng)。

旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 主要設(shè)備是裝在鉆臺(tái)井口上的轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)方鉆桿帶動(dòng)鉆柱和鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。當(dāng)采用井下動(dòng)力鉆具帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)用來(lái)承受反扭矩。

提升系統(tǒng) 由絞車(chē)、井架、天車(chē)、游動(dòng)滑車(chē)、大鉤、鋼絲繩等組成的一套起重設(shè)備。絞車(chē)主要用于起下鉆具、下套管和鉆進(jìn)時(shí)控制鉆壓。井架用于安放天車(chē)和懸掛游動(dòng)滑車(chē)、大鉤等提升設(shè)備與工具，以及起下、存放管柱。天車(chē)與游動(dòng)滑車(chē)是一套復(fù)滑輪裝置，用以減少絞車(chē)鋼絲繩上的張力,大、中型鉆機(jī)復(fù)滑輪的鋼絲繩數(shù)一般為8～12股。

泥漿循環(huán)系統(tǒng) 由泥漿泵、高壓泥漿管線、水龍帶、水龍頭、鉆柱以及泥漿固控設(shè)備等組成。功用是：維持泥漿循環(huán)，對(duì)井底進(jìn)行沖洗，將注入的高壓泥漿能量傳遞給井底。

泥漿泵從泥漿池吸入泥漿，通過(guò)地面泥漿管線、水龍帶、水龍頭，把泥漿注入鉆柱，經(jīng)鉆頭水眼沖向井底，攜帶井底巖屑從鉆柱與井壁的環(huán)隙返回井口。

泥漿泵 主要有雙缸，雙作用活塞式和三缸單作用活塞式兩種，后者的優(yōu)點(diǎn)是排量均勻、壓力高、壓力波動(dòng)小、體積小、重量輕、更換易損件方便、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單。

水龍頭用以連接可旋轉(zhuǎn)的鉆柱和不轉(zhuǎn)動(dòng)的水龍帶，并能維持泥漿循環(huán)。

固控設(shè)備 用以清除井中返出的泥漿中的無(wú)用固相顆粒。常用的設(shè)備有振動(dòng)篩、除砂器、除泥器、除氣器和離心分離機(jī)等。70年代末期，開(kāi)始使用自動(dòng)配制泥漿系統(tǒng),與井控裝置聯(lián)用，可對(duì)井筒隨時(shí)進(jìn)行可靠控制,自動(dòng)保持泥漿比重恒定。在出現(xiàn)井噴預(yù)兆時(shí)，能自動(dòng)調(diào)節(jié)泥漿比重及其他性能。

動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng) 包括動(dòng)力機(jī)及傳動(dòng)機(jī)組。動(dòng)力機(jī)主要用柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)。傳動(dòng)機(jī)組有鏈條、皮帶、齒輪等機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)和電傳動(dòng)幾種，把動(dòng)力傳遞給絞車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)、泥漿泵等工作機(jī)。

柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)有機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)兩種，后者具有隨工作機(jī)負(fù)荷變化而自動(dòng)無(wú)級(jí)變速和變矩的良好動(dòng)力性能，在鉆機(jī)上廣泛應(yīng)用。

電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)在深井和海上鉆井中廣泛應(yīng)用。分兩類(lèi)：①柴油機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)直流發(fā)電機(jī)組發(fā)電，帶動(dòng)直流電動(dòng)機(jī),簡(jiǎn)稱(chēng)直-直流電驅(qū)動(dòng)；②交流電經(jīng)可控硅整流帶動(dòng)直流電動(dòng)機(jī),簡(jiǎn)稱(chēng)交-直流電驅(qū)動(dòng)。兩者都具有良好的動(dòng)力性能。后者優(yōu)點(diǎn)是：動(dòng)力分配靈活、裝機(jī)功率利用率高，由電網(wǎng)供電，不需另配輔助的交流發(fā)電系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)效益高等，已成為主要發(fā)展方向。

控制系統(tǒng) 使各機(jī)組按照鉆井工藝需要，協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作。包括對(duì)動(dòng)力機(jī)、絞車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)、泥漿泵等的啟動(dòng)、停車(chē)、調(diào)速、并車(chē)、換向等進(jìn)行控制，方式有機(jī)械、氣壓、液壓、電控制等，并向電子計(jì)算機(jī)控制方向發(fā)展。

井控設(shè)備 是用于油氣鉆井中保證安全鉆進(jìn)的重要設(shè)備,包括防噴器、阻流管匯、壓井管匯、泥漿-氣體分離器等。防噴器用以防止井內(nèi)泥漿和油、氣、水的噴出，防噴器有閘板防噴器、旋轉(zhuǎn)防噴器和萬(wàn)能防噴器等類(lèi)型，安裝在鉆臺(tái)下的井口處，分別用于封閉鉆柱與套管之間的環(huán)隙或全部井口。此外，還有鉆柱內(nèi)防噴器，用于封閉鉆柱內(nèi)部空間。近代鉆井設(shè)備都配備數(shù)套不同類(lèi)型的防噴器，組成井口防噴器組，用以控制不同的鉆井情況。

參考書(shū)目

華東石油學(xué)院礦機(jī)教研室：《石油鉆采機(jī)械》，第二版，石油工業(yè)出版社，北京，1982。