鉆井設備

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

旋轉系統(tǒng) 主要設備是裝在鉆臺井口上的轉盤，轉動時，通過方鉆桿帶動鉆柱和鉆頭旋轉鉆進。當采用井下動力鉆具帶動鉆頭旋轉時，轉盤用來承受反扭矩。

提升系統(tǒng) 由絞車、井架、天車、游動滑車、大鉤、鋼絲繩等組成的一套起重設備。絞車主要用于起下鉆具、下套管和鉆進時控制鉆壓。井架用于安放天車和懸掛游動滑車、大鉤等提升設備與工具，以及起下、存放管柱。天車與游動滑車是一套復滑輪裝置，用以減少絞車鋼絲繩上的張力,大、中型鉆機復滑輪的鋼絲繩數(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備等組成。功用是：維持泥漿循環(huán)，對井底進行沖洗，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)點是排量均勻、壓力高、壓力波動小、體積小、重量輕、更換易損件方便、維護保養(yǎng)簡單。

水龍頭用以連接可旋轉的鉆柱和不轉動的水龍帶，并能維持泥漿循環(huán)。

固控設備 用以清除井中返出的泥漿中的無用固相顆粒。常用的設備有振動篩、除砂器、除泥器、除氣器和離心分離機等。70年代末期，開始使用自動配制泥漿系統(tǒng),與井控裝置聯(lián)用，可對井筒隨時進行可靠控制,自動保持泥漿比重恒定。在出現(xiàn)井噴預兆時，能自動調(diào)節(jié)泥漿比重及其他性能。

動力與傳動系統(tǒng) 包括動力機及傳動機組。動力機主要用柴油機、電動機或燃氣輪機。傳動機組有鏈條、皮帶、齒輪等機械傳動、液壓傳動和電傳動幾種，把動力傳遞給絞車、轉盤、泥漿泵等工作機。

柴油機驅動的鉆機有機械傳動和液壓傳動兩種，后者具有隨工作機負荷變化而自動無級變速和變矩的良好動力性能，在鉆機上廣泛應用。

電驅動鉆機在深井和海上鉆井中廣泛應用。分兩類：①柴油機或燃氣輪機直流發(fā)電機組發(fā)電，帶動直流電動機,簡稱直-直流電驅動；②交流電經(jīng)可控硅整流帶動直流電動機,簡稱交-直流電驅動。兩者都具有良好的動力性能。后者優(yōu)點是：動力分配靈活、裝機功率利用率高，由電網(wǎng)供電，不需另配輔助的交流發(fā)電系統(tǒng)，經(jīng)濟效益高等，已成為主要發(fā)展方向。

控制系統(tǒng) 使各機組按照鉆井工藝需要，協(xié)調(diào)地進行工作。包括對動力機、絞車、轉盤、泥漿泵等的啟動、停車、調(diào)速、并車、換向等進行控制，方式有機械、氣壓、液壓、電控制等，并向電子計算機控制方向發(fā)展。

井控設備 是用于油氣鉆井中保證安全鉆進的重要設備,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、旋轉防噴器和萬能防噴器等類型，安裝在鉆臺下的井口處，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。近代鉆井設備都配備數(shù)套不同類型的防噴器，組成井口防噴器組，用以控制不同的鉆井情況。

參考書目

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