A. 石油鑽井設備及工具有哪些
為了勘探與開采蘊藏在地層深處的石油和天然氣,人們必須利用各種鑽井設備與工具,鑽穿堅硬而復雜的地層,這便是鑽井工作的主要任務。為了滿足我國石油工業飛速發展的需要,必須多打井、快打井、打好井,實現鑽井速度翻番。為此,在充分調動人的積極因素的同時,還必須為鑽井工作者提供先進的、性能良好的鑽井設備與工具,充分利用現代科學技術為石油鑽井工作服務。
鑽井設備及工具包括地面鑽井設備(石油鑽機)以及鑽頭、鑽柱等。
一、石油鑽機1.鑽機的組成現代石油鑽機是一套大型聯合機組。圖5-2所示為旋轉鑽井的基本設備。根據鑽井工藝中鑽進,洗井,起、下鑽具等工序的需要,一套鑽機必須具備下列系統和設備:
圖5-6金剛石鑽頭
1—鋼體;2—胎體;3—金剛石;4—接頭接頭上部有用於連接鑽柱的絲扣。鋼體與接頭之間也用絲扣連接,然後焊死形成一體。鋼體下部與胎體燒結在一起。胎體是固定金剛石的母體,由帶粘結劑的碳化鎢粉製成,中間有水眼,底面有水槽,側面開有排屑槽。
聚晶金剛石切削塊鑽頭是20世紀70年代後期美國鑽井工業的一項重要成就。這種鑽頭的切削塊是用人造金剛石單晶在高溫高壓下聚合而成的聚晶體。鑽進時,聚晶體不斷剝落,新的鋒銳小晶體不斷出露,因而能使切削塊在磨損過程中不斷地「自銳」。其切削刃是鋒利、高耐磨、能夠「自銳」的金剛石切削塊,因此能在低鑽壓下取得高進尺(為牙輪鑽頭的4~6倍)和高鑽速(為牙輪鑽頭的2倍以上)。聚晶金剛石切削塊鑽頭有聚晶金剛石復合片鑽頭(簡稱PDC鑽頭)、熱穩定聚晶金剛石鑽頭(簡稱TSP鑽頭或BDC鑽頭,也稱巴拉斯鑽頭)、馬賽克鑽頭和大復合片PDC鑽頭。
PDC鑽頭切削塊上的聚晶金剛石復合片極薄極硬,比碳化鎢底層的抗磨性高100倍以上。鑽頭工作時,由於碳化鎢比復合片磨損得快,使復合片隨時裸露出保持銳利的刃口。在較低的鑽壓下即可切入岩石,並在扭矩的作用下切削岩石。由於切削塊可以「自銳」,這就使整個鑽進過程中鑽頭以切削方式破碎岩石,從而能實現快速鑽進。PDC鑽頭適用於軟至中硬地層。
巴拉斯鑽頭的切削塊是耐溫1200℃的熱穩定聚晶人造金剛石。熱穩定聚晶金剛石切削塊可製成三角體形、立方體形、圓柱體形和針狀等多種幾何形態。巴拉斯鑽頭以剪切和研磨方式破碎岩石,適合在中硬到硬地層使用,曾經獲得過很好的鑽井指標。四川川東地區的試驗結果表明:用這種鑽頭在某些地層中鑽進,比XHP5型三牙輪鑽頭平均鑽頭進尺提高2~4倍、機械鑽速提高20%~40%、純鑽井成本下降10%~12%。
馬賽克鑽頭既有熱穩定聚晶塊的耐高溫性質,又兼有復合片的切削能力。
目前,天然金剛石鑽頭和大復合片PDC鑽頭在油田使用較多,能獲得滿意的經濟效益。
B. 鑽鋌是干什麼用的呢
使鑽頭工作平穩等
鑽鋌(drill collar)處在鑽柱的最下部,是下部鑽具組合的主要組成部分。其主要特點是壁厚大(一般為38~53mm,相當於鑽桿壁厚的4~6倍),具有較大的重力和剛度。為了方便起下鑽工作,可以在鑽鋌的內螺紋的外表面加工吊卡槽和卡瓦槽。
(2)石油鑽井卡瓦是干什麼的擴展閱讀:
鑽鋌一般分為3種:螺旋鑽鋌,無磁鑽鋌,整體鑽鋌。
(1)整體鑽鋌為光滑的厚壁圓管,兩端加工連接螺紋。
(2)螺旋鑽鋌在圓鑽鋌外圓柱面上加工3條右旋的螺旋槽,以減少族判與井壁的接觸面積,能有效的防止壓差卡鑽
(3)無磁鑽鋌主要用於石油鑽井過程中的監測,結構與整體鑽鋌相同。無磁鑽鋌是使用N1310低碳合金鋼製造,該材料是經過嚴格的化學成分分析鍛造而昌此成。該材料經機械性能測試可耐穗迅以確保硬度、韌性、沖擊值以及抗腐蝕性能符合標准,具有良好的低磁導率和良好的機械加工性能。
C. 石油鑽井工人主要做什麼
石油鑽井工人主要做石油勘探。鑽井工簡稱鑽工是最艱苦的工種,他們主要負責鑽進時的井口接單根更換井內工具操作起下鑽時井口井架二層台操作,觀察井筒內鑽井液液面和灌注情況,檢查鑽具磨損及損壞成度,及時向司鑽匯報重點觀察天車防碰安全系數。
石油鑽井工人的特點
獲取地下實物資料,即從鑽井中採取岩心礦心岩屑液態樣氣態樣等,作為地球物理測井通道,獲取岩礦層各種地球物理場的資料,作為人工通道觀測地下水層水文地質動態情況,用作探采結合開發地下水。
鑽井工具主要有井口工具和井下鑽具,井口工具為起下和上卸鑽具的工具,如吊鉗吊卡卡瓦等,吊鉗用於上卸各類下井鑽具絲扣,吊卡用以懸掛提升和下放鑽柱,卡瓦用於卡住鑽柱並懸掛在上,鑽井工程是利用機械設備,將地層鑽成具有一定深度的圓柱形孔眼的工程。
D. 誰能告訴我石油鑽井中用的無磁鑽鋌、減速渦輪的作用是什麼定向井隊用的有哪些設備
鑽井工具zuanjing gongju鑽井工具drilling tools主要有井口工具和井下鑽具。井口工具 為起下和上卸鑽具的工具,如吊鉗、吊卡、卡瓦等。吊鉗用於上、卸各類下井鑽具絲扣。吊卡用以懸掛、提升和下放鑽柱。卡瓦用於卡住鑽柱並懸掛在轉盤上。井下鑽具 包括鑽頭、鑽柱、井下動力鑽具以及穩定器、減震器、震擊器等工具。鑽頭 鑽井時必不可少的破碎岩石工具,主要有牙輪鑽頭、金剛石鑽頭和刮刀鑽頭3類:①牙輪鑽頭,由鑽頭體、牙爪、牙輪、軸承、水眼等組成。按牙輪結構分銑齒型及鑲齒型舉禪兩種,按軸承結構分密封(或不密封)滾動軸承及密封(或不密封)滑動軸承兩種,牙輪鑽頭適用於鑽各種地層,目前應用最廣泛。②金剛石鑽頭,最初只限用於硬地層,其品種與使用范圍正日益擴大。鑽頭的價格雖高,但工作壽命長,如選用合理,可取得較好的經濟效果正孫塵。③刮刀鑽頭,結構簡單,製造方便,鑽軟地層速度較快,但鑽進時扭矩較大,易損壞鑽具和設備。近年來,正在發展一種新型切削型鑽頭,用不同幾何形狀的新型耐磨材料鑲嵌在鑽頭基體上,能適應各類岩性地層,並可採用高轉速鑽進,其經濟效果日益顯著。鑽柱 從方鑽桿到鑽頭全部井下鑽具的總稱,由方鑽桿、鑽桿、鑽鋌、穩定器接頭及其他各種附件組成。作用是起下鑽頭,向鑽頭傳遞破碎岩石所需的機械能量,給井底施加鑽壓,向井內輸送洗井液及進行其他井下作業。井下動力鑽具 接在鑽桿下端,隨鑽桿一起下入井底的動力機。主要有渦輪鑽具、螺桿鑽具等。① 渦輪鑽具 靠高壓液流通過渦輪,把液體能轉變為中心軸上的機械能,帶動鑽頭破碎岩石。由成百對串聯地裝在外殼內的渦輪定子和轉子以及軸承、中心軸等組成。渦輪定子和轉子的葉片呈反向彎曲,高壓泥漿沿定子葉片的偏斜方向流動,有力地沖擊轉子葉片,使轉子帶動中心軸旋轉,渦輪鑽具是蘇聯採用的主要鑽井工具,他們發展了各種性能的新型渦輪鑽具,被廣泛用於各種深度和地層的鑽井工作中(包括已鑽成的萬米井),其他國家也在發展中。② 螺桿鑽具 如圖5[ 螺桿鑽具]靠凱羨高壓泥漿通過定、轉子通道,驅動轉子在定子螺線形通道中旋轉,產生扭矩,帶動鑽頭破碎岩石。由裝在外殼內的螺線形轉子及帶螺線形通道的橡膠定子襯套以及轉軸、軸承等組成。是一種容積式井下動力鑽具,其轉速與泵排量成正比,扭矩與泵壓、鑽壓成正比,通過泵壓可間接指示鑽壓。因轉速較低,使用牙輪鑽頭鑽進比較有利。穩定器 俗稱扶正器,接在鑽柱的下部鑽具組合上,用以防止井斜或鑽定向井,並有利於鑽頭平穩工作。減震器 用於吸收鑽井中產生的沖擊和震動負荷,以提高鑽頭及其他鑽具使用壽命。關鍵構件是不同類型的減震元件。震擊器 在鑽柱受張力發生彈性伸長時能積存彈性能量以產生震擊作用的工具,可用於處理卡鑽事故,並有利於安全鑽進。打撈工具 用以打撈井下落物和處理井下事故的專用工具。常用的打撈工具有公錐、母錐、打撈筒、打撈矛、打撈籃、磁鐵打撈器、磨鞋、安全接頭等。出現卡鑽事故時,用測卡儀測准卡點,然後用爆炸方法松開被卡的鑽具絲扣,此法處理卡鑽事故很有效。
E. 石油鑽機的主要系統
起升系統
為了起升和下放鑽具、下套管以及控制鑽壓、送進鑽具,鑽具配備有起升系統。
起升系統包括絞車、輔助剎車、天車、游車、大鉤、鋼絲繩以及吊環、吊卡、吊鉗、卡瓦等各種工具。
起升時,絞車滾筒纏繞鋼絲繩,天車和游車構成副滑輪組,大鉤上升通過吊環、吊卡等工具實現鑽具的提升。下放時,鑽具或套管柱靠自重下降,藉助絞車的剎車機構和輔助剎車控制大鉤的下放速度。在正常鑽進時,通過剎車機構控制鑽具的送進速度,將鑽具重量的一部分作為鑽壓施加到鑽頭上實現破碎岩層。
旋轉系統
旋轉系統是轉盤鑽機的典型系統,其作用是驅動鑽具旋轉以破碎岩層,旋轉系統包括轉盤、水龍頭、鑽具。
根據所鑽井的不同,鑽具的組成也有所差異,一般包括方鑽桿、鑽桿、鑽鋌和鑽頭,此外還有扶正器、減震器以及配合接頭等。
其中鑽頭是直接破碎岩石的工具,有刮刀鑽頭、牙輪鑽頭、金剛石鑽頭等類型。鑽鋌的重量和壁厚都很大,用來向鑽頭施加鑽壓,鑽桿將地面設備和井底設備聯系起來,並傳遞扭矩。方鑽桿的截面一般為正方形,轉盤通過方鑽桿帶動整個鑽柱和鑽頭旋轉,水龍頭是旋轉鑽機的典型部件,它既要承受鑽具的重量,又要實現旋轉運動,同時還提供高壓泥漿的通道。
循環系統
為了將井底鑽頭破碎的岩屑及時攜帶到地面上來以便繼續鑽進,同時為了冷卻鑽頭保護井壁,防止井塌井漏等鑽井事故的發生,旋轉鑽機配備有循環系統。
循環系統包括鑽井泵,地面管匯、泥漿罐、泥漿凈化設備等,其中地面管匯包括高壓管匯、立管、水龍帶,泥漿凈化設備包括震動篩、除砂器、除泥器、離心機等。
鑽井泵將泥漿從泥漿罐中吸入,經鑽井泵加壓後的泥漿,經過高壓管匯、立管、水龍帶,進入水龍頭,通過空心的鑽具下到井底,從鑽頭的水眼噴出,經井眼和鑽具之間的環行空間攜帶岩屑返回地面,從井底返回的泥漿經各級泥漿凈化設備,除去固相含量,然後重復使用。
動力設備
起升系統、循環系統和旋轉系統是鑽機的三大工作機組,用來提供動力,它們協調工作即可完成鑽井作業,為了向這些工作機組提供動力,鑽機需要配備動力設備。
鑽機的動力設備有柴油機、交流電機、直流電機。
柴油機適應於在沒有電網的偏遠地區打井,交流電機依賴於工業電網或者是需要柴油機發出交流電,直流電機需要柴油機帶動直流發電機發出直流電,目前更常用的情況是柴油機帶動交流發電機發出交流電,再經可控硅整流,將交流電變成直流電。
傳動系統
傳動系統將動力設備提供的力和運動進行變換,然後傳遞和分配給各工作機組,以滿足各工作機組對動力的不同需求。
傳動系統一般包括減速機構、變速機構、正倒車機構以及多動力機之間的並車機構等。
由柴油機直接驅動的鑽井多採用統一驅動的形式,傳動系統相對復雜,由交直流電動機驅動的鑽機多採用各機組單獨或分組驅動的形式,傳動系統得到了很大的簡化。
控制系統
為了保證鑽機的三大工作機組協調的工作,以滿足鑽井工藝的要求,鑽機配備有控制系統。
控制方式有機械控制、氣控制、電控制和液控制等。
目前,鑽機上常用的控制方式是集中氣控制。司鑽通過鑽機上司鑽控制台可以完成幾乎所有的鑽機控制:如總離合器的離合;各動力機的並車;絞車、轉盤和鑽井泵的起、停;絞車的高低速控制等。
井架和底座
井架和底座用來支撐和安裝各鑽井設備和工具、提供鑽井操作場所。井架用來安裝天車、懸掛游車、大鉤、水龍頭和鑽具,承受鑽井工作載荷,排放立根;底座用來安裝動力機組、絞車、轉盤、支撐井架,藉助轉盤懸持鑽具,提供轉盤和地面之間的高度空間,以安裝必要的防噴器和便於泥漿循環。
輔助設備
為了保證鑽井的安全和正常進行,鑽機還包括其他的輔助設備,如防止井噴的防噴器組,為鑽井提供照明和輔助用電的發電機組,提供壓縮空氣的空氣壓縮設備以及供水、供油設備等。
F. 石油鑽井中的反循環打撈籃是什麼還有什麼打撈工具
反循環強磁打撈籃是利用工具的特殊結構,使鑽井液在靠近井底處的局部反循環將井下碎物收入籃框內的一種打撈工具。
一.工作原理
反循環強磁打撈籃下鑽到底,正循環沖洗井底之後,投入一鋼球,此時,鑽井液則由雙層簡體之間隙經下水眼射到井底,然後從井底通過銑鞋進入撈筒內部,最後由上水眼返到環形空間。在鑽井液反循環作用的沖擊和攜帶下,被銑鞋撥松的井底碎物隨鑽井液一起進入籃框,當停止循環時,藍爪關閉,把落物集中在反循環打撈籃內。
還有 卡瓦打撈矛 卡瓦打撈筒 一把爪 打撈杯 倒扣撈矛 公錐 等。
G. 石油鑽井中,一開時如何接鑽鋌打鑽的
1.先用游車吊一根鑽鋌下面接上鑽頭,然後下井,下的過程中注意別戳到井底都不知道。
2.第一個下到合適的位置打上卡瓦再打上安全卡瓦卸提升短節接上第二根鑽鋌,一次類推打完鑽鋌