教材：石油钻井机械
（程旭王存喜主编）
一、教学目的、要求
1.熟悉钻机的结构原理。
2.掌握常规钻井基本方法流程。
二、教学重、难点
1.钻机的应用。
2.钻井方法。
三、复习旧课
沟通了解学生校外实习教学心得，畅谈内陆现场石油钻井的工艺流程，加以引导，导入我国常规石油钻机的过去、现在与未来发展。
四、导入新课
石油钻井是一项系统工程，涉及到石油地质、油田化学、岩石力学、钻井机械与工具的现代设计技术，以及电子技术、计算机技术与人工智能等在钻井测量及自动化、智能化钻井方面的应用。
五、讲授新课
第一章钻机概论
第一节钻井工艺对钻机的要求及钻机的特点
（一）钻井方法
1．顿钻钻井方法顿钻钻井方法又称冲击钻井方法。如图1—2顿钻钻井示意图。
其作用原理:是周期的将钻头提到一定的高度向下冲击井底，破碎岩石。在不断冲击的同时，向井内注水，便停止冲击，下入捞砂筒捞出岩屑，然后再开始冲击作业。如此交替，加深井眼，直至钻到预定深度为止。
用这种方法钻井，钻头功率小、效率低、速度慢而且不能进行井内压力控制，代之而起的便是旋转钻井方法。
2．旋转钻井方法
（1）转盘旋转和顶驱旋转钻井方法
转盘旋转钻井方法的设备组成和工作原理如图l-3所示。
(2) 井下动力钻具旋转钻井方法
从顿钻到转盘钻，是钻井方法上的第一次革命。但随着钻井深度的增加，钻杆柱在井中旋转消耗的功率也越来越大，容易引起钻杆折断事故的发生，从而诞生了井下动力钻具旋转钻井法。
目前常用的井下动力钻具有涡轮钻具、螺杆钻具和电动钻具三种。
3．试验研究中的新钻井方法
新提出的钻井方法大致可分为：熔化及气化法、热胀裂法、化学反应法和机械诱导应力法四类。（二）钻井设备的用途
１．具备往地层钻进的能力
２．具备及时冲洗井底钻屑的能力
３．具备起下钻柱和下套管柱的能力
4．具备短期超载处理事故的能力
5．具备良好的拆装与移运性能
根据钻探目的，当钻机需要在荒野、沙漠、海滩、沼泽、湖泊、山区、森林等艰苦的地方钻井时，必需拆装搬迁方便。
（三）钻井设备的发展
现代深井转盘钻机装备情况如图1-6所示
截止到目前，国外已研制与应用的新型石油钻机如下。
1．超深井钻机 2．微型钻机 3．顶部驱动钻机 4．自动化钻机 5．斜井钻机
6．丛式井钻机 7．移动式钻机 8．沙漠钻机 9．直升飞机吊运的钻机 10．封闭式钻机11．80年代以来钻井设备的新进展
（四）目前国内在用钻机情况
１．钻井方法２．钻井设备的用途３．钻井设备的发展
（五）钻井工艺对钻机的要求
1.具有旋转钻进能力。
2.具有起下钻具的能力。
3.具有清洗井底的能力。
（六）钻机的特点
1.一套钻机就是一套联合机组。
2.钻井作业是不连续的。
3.钻机的工作场所比较特殊。
六、小结
１．钻井方法有几种？
２．钻井设备有什么用途？
３．钻井设备发展的现状怎样？
七、作业
１．钻井方法有几种？
２．钻井设备有什么用途？
一、教学目的、要求
1.熟悉钻机的类型。
2.掌握钻机的组成。
二、教学重、难点
1.钻机的类型。
2.钻机的组成。
三、导入新课
石油钻机或油、气钻机是指用来进行油气勘探、开发的成套钻井地面设备，统称为钻机。一套钻机组成一个井队，在辅助部门的配合下，独立完成钻井任务。
陆用转盘钻机是成套钻井设备中的基本型式，即通常所说的钻机，也称常规钻机。
四、复习旧课
１．钻井方法有几种？
２．钻井设备有什么用途？
五、讲授新课
第二节钻机的组成与类型
（一）钻机的组成
转盘钻机的各系统和部件示意图，如图2-1所示。
1．动力与传动系统
动力系统是用来提供钻机工作的源动力。现代石油钻机使用的动力主要为柴油机，电动机两大类。2．提升系统
为了起下钻具、下套管，控制钻压及钻头钻进等，钻机配备有一套提升设备，以辅助完成钻井生产。这套设备主要由井架、天车、游车、大钩、绞车、钢丝绳等部件组成。
3．旋转系统
旋转系统由转盘、水龙头等组成。目的是转动井中钻具，带动钻头破碎岩石。常规钻机配备有转盘和水龙头，顶部驱动钻机配的是顶驱装置而无转盘。
4．循环系统
为了及时清洗井底、携带岩屑、保护井壁，钻机配有全套的钻井液的循环系统。循环系统由钻井
泵、地面高压管汇、立管、水龙带、方钻杆、钻杆、钻头、防喷器，振动筛、除砂器、清洁器、钻井液槽、池、搅拌器、搅拌池等组合而成。
5．操作控制系统
为了指挥各工作机组间的协调工作，整套钻机配备有各种控制装置。常用的有机械控制、气控、电控、液控和电、气、液混合控制。现代机械驱动钻机，普遍采用集中气控制。
6．井控系统
控制井内压力，防止地层流体无控制的流入井中。主要由防喷器组、防喷器管线、地面节流管汇、液压、气压控制元件等组成。
7．钻机底座
底座是钻机的组成部分之一。用于安置钻井设备，方便钻井设备的移运。包括钻台底座和机房底座两部分。
8．辅助系统
石油钻机因常年分散在野外从事钻井作业，为满足各种季节日夜连续作业的要求，每套钻机都配有发电、照明、供水、供油、通讯、冬季保温及生活等辅助设施。
其中起升系统、旋转系统、循环系统被称为钻机的三大工作机组。
（二）钻机的分类
1．按用途分
根据钻机使用的不同目的分有：石油钻机、地质钻机、地震钻机、水井钻机等，其中以石油钻机应用最广。
2．按钻井深度不同分为
（1）轻便钻机（2）大型钻机
大型钻机按钻井深度分：
中型钻机可钻井深为1000～2500 m，最大起重量800～1600 kN，也可用于修井。
重型钻机可钻井深为3000～5000 m，最大起重量2000～2500 kN，也称深井钻机。
超重型钻机可钻井深超过5000 m，最大起重量超过2500 kN，也称超深井钻机。
如图2-3所示
3．按钻井方法分
（1）顿钻钻机地面发动振动钻机是较早的一种钻机。
（2）转盘钻机由转盘通过钻具带动钻头旋转钻进的同时，可利用空心钻具循环钻井液不断清除所钻岩屑，钻进速度快，成本较低，是目前国内外用的较多的一种钻井方法。
（3）井下动力钻机常用的有涡轮钻具、螺杆钻具、电动钻具及井底冲击振动钻具等。打定向井、水平井时，常用井下动力钻具。
4．按动力设备分
（1）蒸汽机驱动钻机
（2）机械驱动钻机或称柴油机驱动钻机由一台或几台内燃机提供动力，通过机械传动系统（如链条、链轮、齿轮、三角胶带、离合器、轴等）将动力传给各工作机组的钻机。
电驱动钻机用直流或交流电动机驱动各工作机组的钻机。
直流电驱动钻机以直流电动机为动力，驱动工作机组工作。一般由柴油机或燃气轮机带动发电机供电。供直流电的称为直流电驱动钻机，供交流电经过整流者称为交-直流电驱动钻机，多用于海上钻井。
交流电驱动钻机以交流电动机为动力直接驱动工作机或通过传动装置驱动工作机组工作。适用于有工业电网的油田。
（3）液压钻机采用液压动力和传动，用液缸和液马达作为起升和旋转系统的执行机构，通过液—电控制或液—液控制的钻机。
5．按传动方式分
根据钻机选用的主传动方式不同分有齿轮钻机、链条钻机、皮带钻机、万向轴传动钻机，另外有新型全液压钻机、柔杆钻机等。
6．按移运方式分
根据钻机搬迁采用的方式不同分有整体搬运、分块搬运、飞机吊运、车载或拖挂自走式钻机等。7．按使用地区条件分
根据钻机工作地区的环境条件不同分有陆地钻机、海上钻机
陆地钻机有撬装钻机、拖车钻机、车装自走钻机、沙漠钻机、地震区钻机、热带、寒带地区用钻机等。它们都是根据地区特点能够适应搬迁和有利于钻井的正常进行而设计、制造的。
海上钻机有海洋钻机、海滩钻机、是在固定式钻井平台、自升式钻井平台、半潜式钻井平台或钻井船上安装的钻机。
8．按钻井井身形式分
根据钻机所钻井眼的形状不同分有直井钻机、斜井钻机、斜直井钻机等。
9．按驱动方式分
根据钻机的驱动方式不同分为单独驱动、统一驱动、分组驱动。
单独驱动各工作钻机组单独选择大小不同的发动机驱动，多用于电驱动。
统一驱动绞车、钻机泵、转盘三大工作机组由同一台动力机组驱动。
分组驱动动力的组合介于单独驱动和统一驱动之间，三个工作机组可有两种方案，一是绞车、转盘一起驱动，钻井泵单独驱动；另一是绞车、钻井泵一起驱动，转盘单独驱动。
六、小结
1.钻机的类型。
2.钻机的组成。
七、作业
1.钻机的类型有哪些？
2.钻机的组成有哪些？
一、教学目的、要求
1.熟悉钻机的系列标准。
2.掌握钻机的基本参数。
二、教学重、难点
1.钻机的系列标准。
2.钻机的基本参数。
三、导入新课
为了规范钻机的设计、制造、维修与设备供应，以达到生产、使用最经济合理，并有利于开展国际技术交流与合作，我国根据油气勘探开发钻井的实际需要，选定主参数，将主参数系列化，也就是将钻机分级，再据此拟定其它基本参数，形成钻机标准系列，经国家标准局批准，予以发布。
四、复习旧课
1.钻机的类型。
2.钻机的组成。
五、讲授新课
第三节钻机的基本参数及我国石油钻机系列标准
（一）我国石油钻机系列标准
1．钻机的驱动形式
1）机械驱动钻机
以柴油机为动力，通过液力变矩器、链条、齿轮、三角胶带等不同组合的传动方式所驱动的钻机称为机械驱动钻机。
2）电驱动钻机
用电动机驱动的钻机称为电驱动钻机。
2.钻机级别
分为6级：ZJ15、ZJ20、ZJ32、ZJ45、ZJ60、ZJ80。
级别×100 m即为该钻机的名义钻井深度。
3.钻机型号
我国钻机型号意义如下图2-4所示
ZJ □ □ □
厂家代号及改型序号
钻机特点：链条并车钻机无或为L ；三角胶带并车钻机为J ；齿轮传
动钻机为C ；电驱动钻机为D ；自行式车装钻机为Z ；
钻机级别：以100 m 为单位计的钻机名义钻深范围的上限 钻机代号 （二）钻机的基本参数
国标中规定的10个基本参数，如表2-1所示： 对其中的几个参数作简要说明如下。
(1) 名义钻井深度L 在标准的钻井绳数下，使用127 mm （5″）钻杆柱可钻达的最大井深。
(2) 名义钻深范围L min ~L max 钻机在现定钻井绳数下，使用规定的钻柱时，钻机的经济钻井深度范围。即最小钻井深度L min 与最大钻井深度L max 。名义钻深范围下限L min 与前一级的L max 有重叠，其上限即为该级钻机的名义钻井深度，即L max = L 。
(3) 最大钩载Q hmax 钻机在规定的最大绳数下，起下钻、下套管、处理事故或进行其它特殊作业时，大钩上不允许超过的载荷。
Q hmax 决定了钻机下套管和处理事故的能力，是核算起升系统零件静强度及计算转盘、水龙头主轴承静载荷的依据。
(4) 最大钻柱重量Q stmax 钻机在规定的最大钻井绳数下，正常钻进或进行起下钻作业时，大钩所允许承受的最大钻柱在空气中的重量（质量）。其值为
Q stmax = q st L 式中 q st —— 每米钻柱质量，kg / m ； L —— 名义钻井深度，m 。
规定：计算时按127 mm （5″）钻杆长度，加上80～100 m 的7″钻铤，平均取q st = 36 kg / m 。计算后化整，便得到系列钻机的Q stmax 值。Q stmax 是计算钻机起升系统零件疲劳强度和转盘、水龙头主轴承动载荷的依据。
max
max
h N st Q K Q
称为钩载储备系数，按国家规定N K =1.8～2.08。钩载储备系数越大，表明该钻机下套管、处理事故能力越强；但系数值过大会导致起升系统零件过于笨重，材料浪费。
(5) 提升系统绳数Z 、Z max 钻井绳数Z 指钻井时用于正常起下钻、钻进时采用的有效提升绳数。Z max 指钻机配备的提升轮系所提供的最大有效绳数，用于下套管或解卡作业。
(6) 绞车最大输入功率 即绞车的额功率。绞车在起升工作中，使用一定的游动系统时大钩最低速度（Ⅰ挡）能够起升的额定钻柱重量所需的功率。
(7) 钢丝绳直径w d 用游标卡尺测得的钢丝绳的最大外径。
(8) 钻井泵功率p N 单位时间内动力机传到钻井泵主动轴上的最大能量，也称为泵的最大输入功率或泵的额定功率。
(9) 转盘开口直径r D 即第一次开钻时所用的最大钻头尺寸或海上钻机隔水管能顺利通过转盘的中心通孔尺寸，它决定着转盘的尺寸和承载能力。
(10) 钻台高度df H 钻台上平面到地面的距离。
(11) 井架有效高度m H 是指从钻台上平面到天车梁底面的垂直高度。 六、小结
1.钻机的系列标准。
2.钻机的基本参数。 七、作业
1.钻机的系列标准是什么？
2.钻机的基本参数有哪些？
一、教学目的、要求
1.熟悉井架的结构类型。
2.掌握井架的维护保养。
二、教学重、难点
1.井架的结构类型。
2.井架的维护保养。
三、导入新课
钻井井架是是一种高耸的钢制建筑物，是起升设备的重要组成部分之一。用它承受各个方向的载荷，尤其是要承受可高达1000 tf的大垂直载荷。因此，钻井井架必须具有足够的强度、刚度和整体稳定性。
四、复习旧课
1.钻机的系列标准。
2.钻机的基本参数。
五、讲授新课
第二章钻机的起升系统
第一节井架
（一）井架的功用
1.安放天车，悬挂游车、大钩及专用工具(如吊钳等)。在钻井过程中进行起下、悬持钻具、下套管等作业。
2.起下钻过程中，用以存放立根，能容纳立根的总长度称立根容量。
（二）井架的结构类型
1. 井架的分类
(1) 按用途不同分
① 水文钻探井架② 煤田钻探井架③ 石油钻探井架④ 有色金属钻探井架
(2) 按所钻的深度分
① 浅井井架② 中深井井架③ 深并井架④ 超深井井架
(3) 按使用地区分
① 陆地用井架② 海洋用井架
(4) 按井架的结构分
① 塔形井架② A形井架
2. 井架的结构
(1) 结构组成如图3-146所示。
① 井架主体井架主体是由立柱(弦杆)，横杆、斜杆等组成。
② 天车台用于安放天车及天车架，并便于对天车进行维护保养工作。
③ 天车架安装、维修天车之用。
④ 二层台二层台是井架工起下钻操作的工作场所，它包括井架工进行起下钻操作的工作台和存放钻具立根的指梁。员上下井架用。
⑤ 立管平台是安装高压水龙带及进行其它辅助工作的场所。
⑥ 工作梯供操作人员上下井架用。
(2) 整体结构类型
(1) 塔形井架塔形井架如图3-147所示。塔形井架整体结构型式主要特征是：
① 井架本体是封闭的整体结构，整体稳定性好，承载能力大。
② 整个井架是由单个构件用螺栓连接而成的可拆结构。井架尺寸可不受运输条件限制，允许井架内部空间大，起下操作方便、安全。但单件拆装工作量大，高空作业，不安全。
(2) 前开口井架图3-148所示为前开口井架。主要特征是：
① 整体井架本体分为4～ 5段，各段一般为焊接的整体结构，段间采用锥销定位和螺栓连接，地面或接近地面水平组装，整体起放，分段运输。
② 因受运输尺寸限制，井架本体截面尺寸比塔形井架小。
③ 井架各段两侧扇桁架结构形式相同。为保证司钻有良好的视野，背扇则采用不同的腹杆布置形式，如菱形等。有些π形井架，背扇横斜杆是由销轴与左右侧片连接的可拆卸结构，便于井架分片运输。
(3) A形井架
① A形井架结构型式的主要特征
a.两大腿通过天车台、二层台及附加杆件连成“A”字形。在大腿的前方或后方有撑杆支承，或后方有人字架支承，构成一完整的空间结构。整个井架在
地面或接近地面水平组装，整体起放，分段运输。
b．大腿可以是空间杆件结构，分成3～5段。大腿断面依选用型材不同，一般分为矩形和三角形。用管材作大腿弦杆者多采用三角形，用角钢者多采用矩形，便于制造。撑杆有杆系柱结构、矩形断面板焊柱结构或管柱结构。
c．A形井架的每根大腿都是封闭的整体结构，承载能力和稳定性较好。但因只有两腿，且腿间联系较弱，致使井架整体稳定性不理想。
图3-149所示为A形井架的一种变形。上段做成封闭的整体结构，以增加井架的整体稳定性。
② A形井架起升方式基本有三种：
a．撑杆法 b．人字架法 c．扒杆法
桅形井架结构简单、轻便、但承载能力小，只用于车装轻便钻机和修井机。
（四）井架的基本参数
1.井架的基本参数
1) 最大钩载井架的最大钩载是指死绳固定在指定位置，用规定的钻井绳数，没有风载和立根载荷的条件下大钩的最大起重量。最大钩载包括游车和大钩的自重(钻机的最大钩载不包括游车和大钩自重)。
2) 立根载荷指立根自重及其承受的风载在二层台指梁上所产生的水平方向作用力。
3) 井架高度井架高度根据其类型不同而定义。
① 塔形井架其高度是指井架大腿底板底面到天车梁底面的垂直高度。
② 前开口井架和A形井架是指井架下底角销孔中心到天车梁面的垂直高度。
③ 桅形井架其高度是指撬座或车轮与地面接触点到天车梁底面的垂直高度。
4) 井架的有效高度指钻台上平面到天车梁底面的垂直高度。
5) 二层台高度指由钻台面到二层台面的垂直高度。
6) 二层台容量指二层台(安装在最小高度上)所能存放钻杆的数量。
7) 上底尺寸和下底尺寸(仅限于闭式塔形井架) 塔形井架的上底尺寸和下底尺寸分别指井架相邻大腿上底和下底轴线间的水平距离。对于单角钢大腿，则指角钢外缘之间的距离。
8) 大门高度(仅限于闭式塔形井架) 塔形井架大门高度是指井架大腿底板底面到大门顶面的垂直高度。大门高度都大于钻杆单根长度，对于海上井架，有的可高达18～22 m。
井架的型号含义为
井架的形式
井架的有效高度 m
井架的最大载荷吨
井架的汉语拼音字头
（五）井架的维护保养规程
1. 井架在使用过程中应定期检查立柱、斜横拉筋是否有变形或损坏；起升大绳有无锈蚀断丝主要受力部位的焊缝有无开裂：销子、别针是否齐全；螺栓螺母有无松动：梯子、栏杆、走台是否完整、安全：连在井架上的零件及悬挂件是否有跌落的危险等，如存在问题，应及时排除或修理。
2. 在检查时损坏的部位和部件应做出清楚的、明显的标志，以便进行必要的修理。
3. 未经许可不允许在井架上焊接、钻孔。
4. 井架在正常使用期间一年保养一次，一般的情况下，井架主体下段以上各段至少每年应进行一次除锈防腐处理，井架主体的下段每6个月应进行一次除锈防腐处理，遭受钻井液、石油、天然气饱和盐
水、碳化氢等侵蚀而腐蚀严重的部件应在每口井完钻后和搬家前进行—次除锈防腐处理。
5. 井架的转动部位要定期润滑，各种滑轮、导绳轮应注意润滑。润滑周期为：每起放一次井架时应对各润滑点加注7011＃低温极压润滑脂，直至新油从滑轮端面溢出为止。
六、小结
1.井架的结构类型。
2.井架的维护保养。
七、作业
1.井架的结构类型有哪些？
2.井架的维护保养内容是什么？
一、教学目的、要求
1.熟悉起下钻操作。
2.掌握天车、游车的结构。
二、教学重、难点
1. 起下钻操作。
2.天车、游车的结构。
三、导入新课
钻机的游动系统主要由井架、天车、游车、大钩和游动钢丝绳等组成。
四、复习旧课
1.井架的结构类型。
2.井架的维护保养。
五、讲授新课
第二节钻机的游动系统（一）
（一）起下钻操作
1．起钻操作
(1) 上提钻具全部方钻杆，用卡瓦将钻柱座在转盘上。
(2) 旋下方钻杆，将方钻杆-水龙头置于大鼠洞中。
(3) 用吊环扣住钻杆接头。
(4) 挂合绞车滚筒，带动钻柱起升，提出卡瓦，将井中整个钻柱起升一立根高度，然后摘开离合器，刹车。
(5) 稍松刹车，下放钻柱，用卡瓦将钻柱卡在转盘上，或扣牢下卡瓦坐在转盘上。
(6) 用大钳和猫头或上卸扣气缸，拉大钳崩松顶部立根接头丝扣。
(7) 用转盘带动钻柱正转或用旋绳器卸扣。
(8) 移立根入钻杆盒并靠在二层台指梁中，摘开吊卡。
(9) 下放空吊卡至转盘上方刹住。
2．下钻操作
(1) 挂吊卡，以高速挡提升至一立根高度。
(2) 二层台处扣吊卡，稍提立根，移至井眼中心，对扣。
(3) 拉猫头旋绳或用旋绳器上扣。
(4) 用猫头和大钳紧扣。
(5) 稍提钻柱，移出或提出卡瓦。
(6) 用机械刹车和辅助刹车控制下放速度，将钻柱下放一立根的距离。
(7) 借助吊卡或卡瓦，将钻柱座在转盘上，从吊卡上将吊环脱开。
（二）天车
1.天车的结构
天车，是安装在井架顶部的定滑轮组，工作时固定在井架顶部的天车台上。其结构如图3-76所示
2.天车的型号
天车的型号含义
TC 1 -□
额定其重量吨
设计方案变更序号
天车汉语拼音字头大写
（三）游车
1. 游车的结构
是若干个动滑轮组成的动滑轮组，工作时用钢丝绳悬吊在井架内部空间，作上下作往复运动。
其结构如图3-78所示。
2.游车的型号含义
YC 1 - □
额定其重量吨
设计方案变更序号
游车汉语拼音字头大写
六、小结
1. 起下钻操作。
2.天车、游车的结构。
七、作业
1. 简述起下钻操作。
2.天车、游车的结构有哪些？
一、教学目的、要求
1.熟悉钻井用钢丝绳。
2.掌握大钩的结构。
二、教学重、难点
1.钻井用钢丝绳。
2.大钩的结构。
三、导入新课
钻机的游动系统主要由井架、天车、游车、大钩和游动钢丝绳等组成。
四、复习旧课
1. 起下钻操作。
2.天车、游车的结构。
五、讲授新课
第二节钻机的游动系统（二）
（四）大钩
1.大钩的功用和类型
它的功用是在正常钻进是悬挂水龙头和钻具；在起下钻和下套管时悬挂吊环和吊卡等辅助设备工具，可起下钻具或套管，并完成其它辅助起重工作。
国内外石油钻机使用的大钩种类很多，但从主要结构上看分有单钩、双钩和三钩(一个主钩及两个吊环钩)。
2.大钩的结构
大钩主要由钩身、钩杆、钩座、提环、止推轴承和弹簧组成。其结构如图3-79所示为配用ZJ45钻机的DG-350大钩，由兰石厂设计制造。
3.大钩的型号
DG1-□
额定工作负荷吨
设计方案变更序号
大钩汉语拼音字头大写
（五）钻井用钢丝绳
1．钢丝绳在钻井现场的应用
钢丝绳在钻井作业始终处在极复杂、繁重的条件下承受拉伸、弯曲、扭转应力和磨损、挤压的作用。具体见表3-14。
2．钢丝绳的结构
钢丝绳的绳芯分为纤维绳芯和金属绳芯两类。纤维绳芯有：油浸麻芯、油浸石棉芯，油浸棉纱芯，金属绳芯主要是指软金属芯。
钢丝的作用是承担载荷。绳芯的作用是支撑绳股、储油、润滑保护钢丝、减少钢丝在工作时互相摩擦、增加柔性、减少冲击力，延长钢丝绳的使用寿命。
目前，我国钻井现场广泛采用普通的D型6股19丝不松散的左向交互捻钢丝绳做游动系统大绳，如图3-81所示。
同时，为进一步提高钢丝绳的柔性及耐磨性，国外广泛使用不同丝径及复合结构的钢丝绳做游动系统大绳，如图3-81(d)。3．钢丝绳的类型。
3. 钢丝绳的分类
(1) 按钢丝绳的捻制方向分
①右捻②左捻
③ 钢丝绳的结构型式分为
普通型、外粗型、填充型和异型。
图3-84 填充型钢丝绳结构
(a)纤维绳芯，绳6T（25）股，（1+6，6+12）；(b)金属绳芯，绳6T(25)+7×7，股（1+6，6+12）；(c)纤维芯，绳6T(21)，股（1+5，5+10）
4．钢丝绳的主要性能
①钢丝绳的捻角
钢丝中心线对绳股中心线或者绳股中心线对钢绳中心线之间的夹角，称为钢丝绳的捻角。
②钢丝绳的接触特性
当钢丝绳受外力作用时，组成钢丝绳的各钢丝之间的接触状况，称为钢丝绳的接触特性。
③钢丝绳的密度
组成钢丝绳的各钢丝断面积总和与钢丝绳断面积之比值，称为钢丝绳的密度。
④钢丝绳的柔性
钢丝绳在弹性变形范围内弯曲的能力，称为钢丝绳的柔性。它—般用钢丝绳公称直径与钢丝直径的比值来表示。
⑤钢丝绳的强度
钢丝绳的强度是指钢丝绳受外力作用时破断拉力的大小。
5．钢丝绳的标记
①钢丝绳的型号
钢丝绳的型号是组成标记的第一部分，占有重要地位，是区别不同用途钢丝绳的主要标志。
钢丝绳的型号分以下六种类别：
D型——点接触钢丝绳(股内各钢丝直径相同)。
X型——线接触钢丝绳。
DX型——点线接触钢丝绳。
C型——填充式钢丝绳。
T型——外粗式钢丝绳(绳股中外层钢丝直径大于内层钢丝直径，且同层钢丝直径相同)。
Y型——粗细式钢丝绳(同层或不同层的钢丝直径不相同)。
②钢丝绳的股数。
③钢丝绳的每股丝数。
④钢丝绳的绳芯数。
⑤钢丝绳的公称直径，mm
⑥钢丝材料公称抗拉强度，kg/mm
⑦钢丝绳类别代号，见表3-16。
⑧国家标准代号。
六、小结
1.钻井用钢丝绳。
2.大钩的结构。
七、作业
1.钻井用钢丝绳有哪些？
2.大钩的结构是什么？
一、教学目的、要求
1.熟悉钻井用钢丝绳的安全系数。
2.了解游动系统的有关计算。
二、教学重、难点
1.钻井用钢丝绳的安全系数。
2.游动系统的有关计算。
三、导入新课
钻机的游动系统主要由井架、天车、游车、大钩和游动钢丝绳等组成。
四、复习旧课
1.钻井用钢丝绳。
2.大钩的结构。
五、讲授新课
第二节钻机的游动系统（三）
（六）游动系统的有关计算
1．游动系统大绳的总长L
游动系统所用的大绳总长是配备钢丝绳的主要依据，在生产中有较为实际的指导意义。
L=H×(Z+2)+nπD筒
式中 L ——游动系统大绳的总长，m；
H——井架有效高度，m；
Z ——游动系统有效绳数；
n ——滚筒上剩余的缠绳圈数，取10；
D筒——滚筒的原始直径，m。
2．游动系统中的钢丝绳与滑轮的运动分析
如图3-86所示，设V为大钩速度，V＇为钢丝绳速度，V〃为天车滑轮的切向速度，Z为除快绳、死绳以外的游绳有效绳数，D轮为滑轮直径。
则钢丝绳速度由快绳侧至死绳侧依次为：
V′= V1′= 6V = ZV
V2′= V3′= 4V
V4′= V5′= 2V
V6′= V7′= V d = 0
天车滑轮的切向速度V″和转速n 依次为：
V 1″= ZV n 1 = 60ZV
D 轮π
图3-86 游动系统的运动和钢丝绳拉力 为游绳的拉力。
(1) 当大钩静止悬重时，各段游绳拉力相等，即
P = P 1 = P 2 =……= P z
P =
Q Z
游
(2) 当起升时，由于滑轮轴承的摩擦阻力和通过滑轮时的弯曲阻力，使各绳拉力发生变化，即：
P ＞P 1 ＞P 2 ＞……＞P z-1 ＞P z
设η为一个绳轮的效率，则有：
P = 1
1P η
= 22P η
=……= η
Z Z
P
因为： Q 游 = P 1 + P 2+……+P z 所以：
Q 游 = P （η+η2+……+ηz
）
上式括号内为等比级数，又可写为：
Q 游 =z
1-η1-η
P n n P z
η（1-η）1-η
由于
Pη游 = Q Z
游
所以起升时的游动系统效率为：
η游 = 1-Z
η（η）Z(1-η）
(3) 当下钻时，情况与起钻时相反，即：
η游＇=
Z
η(η)
1-η
1Z
Z -
4.大钩提升速度和挡数
从图3-85可见，某挡位下，绞车滚筒的转速为
n i = n e i i
V 2
″= 4V n 2
= 604V
D ?轮π
V 3
″= 2 V
n 3
= 602V
D ?轮π
V 4〃
= 0 n 4 = 0
通过上述分析可见：在起下钻过程中，快绳侧的滑轮转速要比死绳侧的高数倍。所以，当天车、游车进行检修时，应将其滑轮及轴承相互倒换，以使滑轮的磨损和轴承的使用寿命均衡。
在设计轴承选型计算时，应以快绳侧的轴承工况为依据。同样，在快绳侧的钢丝绳由于弯曲次数比死绳侧多出数倍，前边的钢丝绳会提前疲劳断丝，所以钢丝绳经过一定时间后，应从死绳端储绳卷筒中放出新绳，从滚筒上截掉一段旧绳，然后重新固定缠好，即一段一段向滚筒方向补充新绳。 3．游动系统钢丝绳的拉力和效率
在图3-86中，设Q 游、η游为起升时游动系统的起重量和效率，Q 游＇
、η游＇为下钻时游动系统的起重量和效率，P 、P ＇
为快绳和死绳拉力，P 1、P 2……、P z
式中 n e —— 提升的柴油机的输出轴的转速 r / min
i i —— 绞车第i 挡提升时从柴油机输出轴到滚筒轴的总传动比，是变矩器或减速器的本身传动比至绞
车输入轴，经变速轴在传至滚筒轴的各分传动比的连乘机。
某挡位下，大钩的提升速度为
V i = i i πD n 60
式中 V i —— 某挡位下，大钩的提升速度，m/s ；
D i —— 提升时滚筒缠至第i 层钢丝绳时的工作直径，m 。 5. 大钩最大钻柱重量
大钩最大钻柱重量Q max 是指在规定的钻井绳数下，正常钻进或进行起下作业匀速起升时，大钩允许承受的最大钻柱在空气中的重量。
钻柱在井内钻井液中的重量为Q 柱
Q 柱 = Kq 柱L 式中 L —— 最大井深，m ；
q 柱 —— 平均每米钻柱在空气中的重量，kg/m ； K —— 考虑浮力、阻力的综合系数
K = K 阻 (1-液
钢ρρ)
式中 K 阻 —— 起钻时的摩擦阻力系数；
ρ液 —— 钻井液密度，g/cm 3
；
ρ钢 —— 钢的密度，g/cm 3
。
一般情况下，K 阻 = 1.25, ρ钢 = 7.85 g/cm 3
所以 Q max = Q 柱+G 常
式中 G 常 —— 起升系统大钩下不变的重量；
G 常 = G 卡+G 环+ G 铤0
G 卡 —— 吊卡的重量； G 环 —— 吊环的重量；
G 铤0 —— 井下钻铤比同长度钻杆多出的重量；
G 铤0 = L 铤（q 铤-q 杆） 式中 L 铤 —— 井下钻铤长度，m ；
q 铤 —— 钻铤每米在空气中的平均重量，kg/m 。
现代钻机将Q max 与Q 柱之比称为钻机的载荷储备系数，即
K 储 = 柱
max Q Q
= 1.7~1.8
任意井深时
Q 游i = Kq 柱L i 式中 L i — 任意井深，m
在实际钻井中，井越深，则摩擦阻力系数K 阻越大，所用钻井液的密度ρ液也越大，浮力增加，因而
使(1-液
钢ρρ)下降，实际K 值的大小可查得。
6. 游动系统起重量
游动系统的起重量包括大钩最大钻柱重量Q 柱和游动系统不变载荷G 游（即认为作用在天车上的载荷）。在最大井深，钩载为最低起升工作挡时，游动系统起重量Q 游为
Q 游= Q 柱+G 游
式中 G 游 —— 游动系统部件本身不变的重量
G 游 = G 钩+G 游车+G 绳 式中 G 钩 —— 大钩的重量；
G 游车 —— 游动滑车的重量； G 绳 —— 游动系统钢丝绳的重量
Q 游 = q 杆L+G 常+G 游 = q 杆L+G 0
式中 G0 ——不随井深变化的重量
G0 = G常+G游
六、小结
1.钻井用钢丝绳的安全系数。
2.游动系统的有关计算。
七、作业
1.钻井用钢丝绳的安全系数。
2.游动系统的有关计算（例1、2）。
一、教学目的、要求
1.熟悉绞车的结构。
2.掌握绞车的功用。
二、教学重、难点
1.绞车的结构。
2.绞车的功用。
三、导入新课
钻井绞车不仅用于起下钻具和下套管，还用在钻进过程控制钻压，此外还充当转盘的变速机构和中间传动机构，以及整体井架的起升。带捞砂滚筒的绞车担负着提取岩芯筒，试油等项工作。
四、复习旧课
1.钻井用钢丝绳的安全系数。
2.游动系统的有关计算。
五、讲授新课
第三节钻井绞车
（一）绞车的功用与要求
(1) 具有足够大的功率，有提升最重钻柱和解卡能力。在最低转速下钢丝绳能产生足够大的拉力，保证游动系统安全可靠；
(2) 各提升部件具有足够的强度和刚度。滚筒、滚筒轴、轴承、各机构以及易损件具有足够的寿命；
(3) 绞车滚筒具有足够的尺寸和容绳量，保证缠绳状态良好以延长钢丝绳寿命。捞砂滚筒要缠得下相当于井深长度的细钢丝绳；
(4) 能适应起重量的变化，具有足够的起升挡数，以提高功率利用率，节省起升时间；
(5) 具有灵敏而可靠的刹车机构及强有力的辅助刹车，能准确地调节钻压，匀速送钻。在下钻过程中能随意控制下放速度和省力地将最重钻柱载荷刹住。滚筒刹车鼓及刹带片应耐磨、耐热、寿命长.
(6) 具有稳固的支架和底座，整个绞车不应超重、超宽、超长、超高，以免给运输造成困难。传动部分应有严密的防护罩，充分润滑。易损件拆卸、更换方便；
(7) 采用集中控制，使控制手柄、刹把、指重表等集中在司钻控制台上，便于司钻的操作。
（二）绞车的结构组成及技术规范
1．绞车的结构组成
图3-13所示的ZJ45J型钻井绞车为例，绞车一般由以下几部分组成：
(1) 支撑系统固定和安装绞车各零部件。有焊接的框架式支架或密闭箱壳式座架。
(2) 传动系统引入、传递并分配动力。由2~5根绞车轴承总成即滚筒轴总成、传动轴总成、猫头轴总成、转盘中间传动轴、链条、链轮、齿轮、轴系零件等，滚筒轴总成这是绞车的核心部件。
(3) 制动机构即刹车机构。用于控制下钻速度和刹车。包括主刹车和辅助刹车。
(4) 卷扬系统用以缠绕钢丝绳，实现上卸丝扣起吊重物。包括滚筒、捞砂滚筒、各种猫头等。
(5) 控制系统用于控制绞车和转盘运及变速。包括牙嵌式、齿式、气动离合器，司钻控制台，控制阀件等，一般都属于钻机控制系统的组成部分。
(6) 润滑及冷却系统用于绞车各运转部位轴承、链条等的润滑。包括黄油润滑、滴油润滑和密封传动时的飞溅或强制润滑。
2．绞车的技术规范
钻井绞车已制定有标准，标准规定了绞车的主要参数为名义井深。
钻井绞车的型号为
JC □ □
绞车形式机械绞车无，电驱动绞车为D
绞车级别以100 m为单位计的绞车名义钻深范围的上限
绞车代号
（三）绞车的结构类型与选用
1．绞车的结构类型
(1) 单轴绞车 C-1500绞车如图3-10所示，绞车前装有带正倒挡的齿轮变速箱，绞车外变速，转盘不通过绞车传动。这类绞车的特点是：
① 猫头直接装在滚筒两端，滚筒活装在轴上。
② 绞车外变速，如C-1500绞车，另有一齿轮变速箱。结构简单，重量轻，便于装运；但功率小，管理维修不方便。猫头转速偏高，位置偏低，且滚筒高挡不能独立安排，影响起下钻速度。适用于中型钻机，如By-40钻机绞车，C-1500钻机绞车。
(2) 双轴绞车 ZJl5D双轴绞车传动示意如图3-11所示，由滚筒轴外加一猫头轴组成。不仅加高了猫头高度，而且还在两轴间装了高低速传动链条，使齿轮变速箱的挡速加倍。双轴绞车仍为绞车外变速，猫头轴的转速通过滚筒轴转换而来，比单轴绞车方便。适用于中、重型钻机。
(3) 三轴绞车图3-12所示为ZJl30-1三轴绞车，其传动方案
特点是；多加了一根引入动力的传动轴，绞车采用内部链条变速传动，并兼顾转盘。取消了外带的变速箱，但绞车本身变得复杂了，尺寸与重量都较大，重达20t，运输时一般要拆成三轴一架4个单元，安装也不方便。
(4) 多轴绞车将4轴以上的绞车称多轴绞车。图3-13所示为ZJ45、ZJ45J钻机用的JC-45五轴绞车，内变速，链条传动。由输入轴、中间轴（变速轴）、猫头轴、滚筒轴、转盘中间轴等组成。绞车内齿轮倒车，水刹车装在滚筒轴上，通过齿套离合器实现离合。总重达30t，运输时，分成两个单元运输。
(5) 独立猫头轴-多轴绞车现代深井、超深井用钻机的钻台越来越高。重达20～30 t左右的绞车，要吊升到4～8 m高钻台上是不容易的，且由于钻台与机房高差越来越大，传递大功率的爬坡链条不能适应要求，于是出现了独立猫头轴-多轴绞车结构，如F320-3DH钻机的绞车即是，如图3-14所示。
一般是独立猫头轴与转盘传动装置构成一个单元，置于钻台上，因猫头只进行紧卸扣和辅助起重作业，功率小结构简单，重量轻，上钻台容易，而将主滚筒连同链条变速箱组成另一单元，置于机房底座上，这就大大改善了大功率链传动的工作条件，便利了安装和移运。
(6) 电驱动绞车某些电驱动的超深井钻机，利用直流电机分别驱动滚筒轴和猫头轴，主滚筒和猫头轴均自成独立单元，或将绞车分解为滚筒绞车和猫头绞车(轴上装有捞砂滚筒)两个独立单元。
2. 绞车的选用
(1) 功率大小主滚筒是否上钻台，如何安装移运。
(2) 变速方式绞车变速在内还是在外，这与整机传动方案有关，要统一考虑，轻、中型钻机多为绞车外变速；重型、超重型钻机则多采用绞车内变速。
(3) 倒车方式绞车倒车在外还是在内。
(4) 猫头种类与数量猫头轴是否有惯性刹车；离合器数量及布置。
(5) 功用是否充当转盘中间机构、变速机构。
(6) 润滑方式黄油、滴油、飞溅或是强制润滑。
(7) 控制方式一般都采用集中气控制、气排挡。
(8) 驱动类型机械驱动还是电驱动。
六、小结
1.绞车的结构。
2.绞车的功用。
七、作业
1.绞车的组成有哪些？
2.绞车的功用是什么？
一、教学目的、要求
1.熟悉液压盘式刹车的结构、类型。
2.掌握带式刹车的功用、结构。
二、教学重、难点
1.液压盘式刹车的结构、类型。
2.带式刹车的功用、结构。
三、导入新课
现场不止一次因刹车不可靠而发生重大溜钻事故，造成设备损失、井下事故，甚至危及工人的人身安全。生产实践表明：刹车机构是钻机的重要的部件，石油矿场机械工作者对此切不能等闲视之。
四、复习旧课
1.钻井用钢丝绳的安全系数。
2.游动系统的有关计算。
五、讲授新课
第四节绞车的刹车机构（一）
（一）刹车机构的类型和功用
1. 刹车机构的类型
绞车的刹车机构是绞车的核心部件。它包括主刹车和辅助刹车。
主刹车按作用原理可分为带式刹车、块式刹车、盘式刹车等，石油矿场主要用带式刹车，盘式刹车近年来也有较快地发展。
辅助刹车有水刹车和电磁刹车两种。
2. 主刹车刹车的功用与使用要求：
1) 功用下钻、下套管时，刹慢或刹住滚筒，控制下放速度，悬持钻具；正常钻进时，控制滚筒转动，以调节钻压，送进钻具。
2) 使用要求安全可靠，灵活省力，寿命长。
（二）带式刹车的结构组成与工作原理
带式刹车机构有单杠杆刹车机构和双杠杆刹车机构之分。
1. 单杠杆刹车机构
图3-44为单杠杆刹车机构示意图。该刹车机构是由控制部分(刹把4)、传动部分(传动杠杆或称刹车分（刹带1、刹车鼓2）、辅助部分(平衡梁6和调整螺钉7)、气刹车等组成。
刹车时，操作刹把4转动传动杠杆3，通过曲拐拉拽刹带1的活动端使其抱住刹车鼓2。扭动刹把手柄可控制司钻阀5启动气刹车。气刹车起省力作用。平衡梁6用来均衡左、右刹带松紧程度，以保证受力均匀。当刹块磨损使刹带与刹鼓间隙增大导致刹把的刹止角过低时，可通过调整螺钉7调整到初始间隙。
刹带l是由弹簧板制成，用带弹簧的螺钉挂在绞车外壳上，不工作时可均匀脱离刹车鼓；耐热耐磨的刹车块则铆在钢带上。
绞车广泛采用双杠杆机构，力比大，操作非常省力。
2. 双杠杆刹车机构
双杠杆刹车机构又叫做复式杠杆刹车机构。在两套单杠杆之间。用浮动连杆将他们铰连在一起，组成双杠杆刹车机构。
（三）液压盘式刹车的结构、类型
1. 液压盘式刹车的结构、类型
液压盘式刹车系统由液压控制部分(简称液控部分)和液压制动钳(简称动钳)两部分组成。液控部分由液压泵站和操纵台组成，它是动力源和动力控制机构，为制动钳提供必需的液压。制动钳是盘式刹车的动力执行机构，为主机提供大小可调节的正压力，从而达到刹车目的。制动钳根据工况不同分为工作钳和安全钳。
绞车盘式刹车的典型结构如图5-8所示。
刹车钳的结构方案可以分为杠杆钳和固定钳两种。前者中心液缸在刹车盘外缘，双活塞反向动作。后者两个对置液缸分居刹车盘外侧，活塞直接对刹车块加压。而每一种又可以分为用液压加压的常开式和用弹簧加压(用液压松刹)的常闭式两类，如图5-10所示。
图5-10 刹车钳结构方案
(a) 杠杆钳液压加压式；(b) 杠杆钳弹簧加压常闭式；(c) 固定钳液压加压式；(d) 固定钳弹簧加压常开式；
2. 液压盘式刹车的功能：
① 工作制动：通过操作刹车阀的控制手柄，控制工作钳对制动盘的正压力，从而为主机提供大小可调的刹车力矩，实现大钩负载物的提升和下放。
② 紧急制动：假如泵组、刹车阀、工作钳等组成的工作油路，任一处突然失灵，造成工作制动失效，这时，拉下紧急制动手柄，给安全钳卸压，依靠碟簧恢复力刹车。
③ 过卷保护：当大钩提升重物上升到某位置，由于操作员失误或其它原因，应该工作制动而未实施制动时，过卷阀会自动换向，实施紧急刹车，避免碰天车事故。
④ 驻车制动：当主机不工作或司钻要离开工作台时，拉下紧急制动手柄，安全钳刹车，以防大钩滑落。
3. 液控系统的原理、结构
工作钳工作原理
如图5-9(a)所示，当向油缸内给入油压时，产生油压力P = pA，式中A为活塞有效工作面积，p为油压。在压力P的作用下，活塞与缸体分别向左、右两侧移动，进而推动杠杆使得刹车块压向刹车盘，压力P便通过刹车块作用，该力即为正压力N。在N力作用下产生摩擦力，即制动力。制动力与油压p成正比，油压p越大，制动力也越大，当油压p达到一定值时，刹车盘处于全制动状态；随着p值降低，P(N)值也随之降低，当油压p = 0时，在复位弹簧的作用下，拉动杠杆使得刹车块离开刹车盘，刹车钳处于完全松刹状态。
安全钳的工作原理
见图5-9(b)所示，安全钳是常闭式安全型刹车钳：当安全钳油缸没有油压时，碟簧力通过两个杠杆传递给刹车块而作用于刹车盘上，产生正压力N，实现刹车；当安全钳油缸有油压P时，该油压力克服碟簧力而使碟形弹簧压缩，从而通过杠杆带动刹车块松刹。
4. 盘式刹车的优缺点
盘式刹车与带式刹车相比有以下优点：
① 刹车盘为中空，有的带通风叶轮式，散热性好，整个盘面积只有不到1／10在摩擦发热，而其余面积都在交替散热。盘和块的热稳定性好(热衰退小)，摩擦系数稳定，制动力矩乎稳。
② 由于盘块间的比压大和盘的离心作用，盘块间不易存水和油污物，所以刹车块的吃水稳定性好。
③ 刹车盘的热变形小，热疲劳寿命较长；刹车盘上比压分布均匀，摩擦副的寿命较长。
④ 正反向刹车力矩一样，刹止的时间短，反应灵敏。
⑤ 每个刹车钳皆可独立刹止全部钻杆柱重量，且有应急钳，刹车的可靠性大大提高，刹把力只有100 N左右，操作省力。
⑥ 更换刹车只需20 min。
但盘式刹车存在两个缺点：一是比压比带式大2倍，摩擦表面温度高，对块的材料要求高；二是多了液压装置及其密封圈等易损件。
5. 盘杀的检查与维护
优质可靠的液压系统是针对无故障使用寿命长而设计的，它仅需要很少的维护。但是这少量的维护对于得到无故障工作来说却是很重要的。因为实践经验证明高达80％的失效和损坏是由于污染、维护不足和油液选用不当造成的。
1)液面
必须经常检查液面并及时补油。
2) 油温
液压油的工作温度允许最高值为60℃，油温突然升高是报警信号，应立即停机检查。
3) 换油
连续工作6个月必须更换液压油。此外工作过程中，系统因油的污染而发生故障进行维修时，维修完后，必须立即换油。
4) 滤油器
自封式吸油滤油器带有堵塞指示器，当指针在红色区域时，滤芯已被堵塞，需清洗或更换。
5) 蓄能器
一周至一个月内必须监测蓄能器的充气压力一次。
6) 泵组
液压站有两台同样的泵组，交替使用，以延长泵和电机的使用寿命。
7) 工作钳
需经常检测刹车块的厚度以及油缸的密封性能，这些工作一般在交接班时进行。随着刹车块的磨损( 单边磨损1～1.5 mm)，需调节拉簧的拉力，使刹车块在松刹时既能返回，又不致于间隙过大，刹车块厚度小于12 mm时，必须更换。
8) 安全钳
需经常检测松刹间隙(至少一周一次)、刹车块的厚度以及油缸的密封性能。
注意：安全钳如不及时调整松刹间隙，可能会发生紧急制动或者驻车制动失灵事故。
六、小结
1.液压盘式刹车的结构、类型。
2.带式刹车的功用、结构。
七、作业
1.液压盘式刹车的结构是什么？
2.带式刹车的功用是什么？
一、教学目的、要求
1.熟悉刹车机构的有关计算。
2.掌握辅助刹车的功用、结构。
二、教学重、难点
1.刹车机构的有关计算。
2.辅助刹车的功用、结构。
三、导入新课
现场不止一次因刹车不可靠而发生重大溜钻事故，造成设备损失、井下事故，甚至危及工人的人身安全。生产实践表明：刹车机构是钻机的重要的部件，石油矿场机械工作者对此切不能等闲视之。
四、复习旧课
1.液压盘式刹车的结构、类型。
2.带式刹车的功用、结构。
五、讲授新课
第四节绞车的刹车机构（二）
（一）辅助刹车
1. 水刹车
水刹车的作用是在下钻时刹慢滚筒，保持钻具以安全的速度均匀下放。
① 结构如图4-46是JC-45绞车的SSl200水刹车。
② 作用原理下钻时，滚筒轴转动带动转子旋转。在转子水室中水因离心力作用被甩到外缘，并
受迫被导流入定子水室；在定子水室由外缘流向心部，然后又受迫被导流如转子水室，于是在各水室中
液流都形成小涡流在不断循环。简言之，运动着的倾斜转子叶片，迎面去切割高速循环的小涡流，遇到
很大阻力，形成制动力矩。图3-47为各型水刹车的M-n特性曲线。
水刹车工作原理的实质就是通过叶片和液流的互相作用，以吸收下钻时产生的大部分动能，并转化
成热能释放，从而减轻带刹车的负担。
2. 电磁涡流刹车的结构与工作原理
DS □ □
以100米为单位计的适用井深 m
冷却方式：风冷为F；水冷为S或不写
电磁刹车的汉语拼音字头
图3-48为一典型的电磁涡流刹车结构图。
电磁涡流刹车主要由左、右定子和转子组成。定子中固定嵌装着激磁线圈（刹车线圈），当输入连
续可调的直流电流经激磁线圈时（三相380的交流电源经三相变压器降压输入整流器，经过三相整流桥
后，输出的是可调直流电流），在线圈周围产生固定磁场。当转子与绞车滚筒轴一起旋转时，转子磁通
密度发生变化，在转子表面产生感应电动势，遂引起涡流电。此涡流电形成的旋转磁场与固定磁场相互
作用，产生电磁制动力矩。可以通过调节励磁电流的大小来改变电磁刹车的制动力矩大小。
电磁刹车与水刹车相比，有下列优点；
a. 制动力矩不随转速变化或变化很小，在较低的下钻速度下也可发挥出较高的制动力矩。当井下情
况复杂时，可随意减慢下钻速度，以减少事故，这对打深井特别有利。
b. 可通过调节励磁电流灵敏地调节力矩和转速，调节过程不到1秒，并可以在下放行程接近终点时
将下放速度调至0.1米／秒，使钻柱平稳地落在转盘或卡瓦上。
c. 具有强大的制动力矩，当调大励磁电流时只用电磁刹车即可将钻柱刹住或悬持不动。
d. 由于制动性能好，可以增加带刹车的使用寿命和减轻司钻的劳动强度。
（二）绞车的有关计算
1. 滚筒直径D筒与滚筒长度L筒
滚筒直径D筒主要根据钢丝绳的结构和直径来决定，对于钻井绞车
D筒= ( 20～23 ) d绳
式中 D筒——滚筒直径，mm；
d绳——钢丝绳直径，mm。
L筒= ( 1.9～2.2 ) D筒
L筒过长会使快绳进天车轮的倾角变大，如图3-17所示，对排绳不利。另外也可能使滚筒轴的弯矩加
大。因而需用下式进行核算。
L筒= 2Htgλ 式中 H ——滚筒轴至天车轴之间的高度，mm；
λ——快绳的倾角，λ=1°15 ～l°30＇。
当滚筒轴的转速n≥l00 r / min时，λ≤1°15＇；当滚筒轴转速n < l00 r / min时，λ≤ l°30＇。带槽滚筒，允许λ≤2°。
2. 滚筒平均工作直径D平
滚筒原始直径 D筒。
第一层缠绳直径 D1 = D筒+ d绳
第二层缠绳直径 D2 = D筒+ d绳+2φd绳
……
第e层缠绳直径 D e = D筒+d绳+2(e-1)φd绳
图3-56 缠绳滚筒直径的变化
对于不带槽的光滚筒，第一层缠绳工作时不允许放开，第二层需留8～10圈。因此，光滚筒从D 2开始缠绳，缠至第e 层止，则平均工作直径为
D 平 =22
e D D + = D 筒 + (e φ+1) d 绳
式中缠绳层数e 取决于提升立根的总长度和有效绳数Z 的多少。 光滚筒缠绳层数e 可按下列方法求得，
(1)Zl D n e =-平π
故 e 2
+D 筒+（1-φ）d 绳）e /φd 绳-（D 筒+ d 绳+ Zl/πn）/φd 绳=0 （3-17） 式中 l —— 立根的长度，m ；
n —— 每层的排数，n =
L d +n n V L d 筒绳
+△ L 筒 —— 滚筒的长度，mm ；
△ —— 排绳间隙，取为1 ~ 1.5 mm 。
D 平 = D 2 = D 筒 + ( 2φ+1 )d 绳 3. 滚筒上的缠绳容量M
缠绳容量M 由缠在滚筒上的钢丝绳是否缠完了Z 个立根行程l 的关系来确定。 设滚筒(不带槽光滚筒)从第二层开始缠绳,则
M = Z l +π(D 筒+ d 绳)n 1+π(D 筒+ 3d 绳) n 2 式中 d 绳 —— 钢丝绳直径，m ；
D 筒 —— 滚筒原始直径，m ； Z —— 有效绳数； l —— 立根长度，m ； n 1 —— 第一层排数；
n 2 —— 第二层未放开的排数，一般n 2 = 8~10圈。 带槽滚筒从第—层开始缠绳，则
M = Z l +π( D 筒+ d 绳 ) n 1 式中 n 1 —— 第—层未放开的排数，n 1 = 8～10。
4. 绞车滚筒各挡的转速i n
i n = 60i ZV D 平
π
式中 i n ——绞车滚筒各挡的转速，r / s ；
i V —— 第i 挡大钩的起升速度，m / s ；
Q/CNPC—CY 四川石油管理局企业标准 Q/CNPC-CY 97—2005 代替Q/CY 097—1998 钻井技术操作规程 2005—XX—XX发布 2005—XX—XX实施四川石油管理局发布
Q/CNPC-CY 97—2005 目次 前言222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222Ⅱ 1 范围222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 1 2 规范性引用文件222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 1 3 钻井设备的安装2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 4 钻进2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 5 钻井液22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 6 事故的预防及处理22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 7 定向井、丛式井、水平井22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 8 固井2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 9 井控2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 10 中途测试2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 11 测井作业222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222212钻井环境安全的特殊要求222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 13 完井和交井2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 14 欠平衡钻井2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 I
石油钻井设备知识应知应会 1、设备使用“三定”的内容是什么？ 答：定人、定机、定岗位 提问：结合“基层队设备管理综合记录本”内一、组织机构与职能；二、基础资料；四、设备使用管理—操作⑵落实设备“三定”管理等落实到人头 2、润滑油品“五定”的内容是什么？ 答：定人、定点、定质、定时、定量 3、润滑管理“三过滤”制度的内容是什么？ 答：三过滤：一级过滤即从卸油到贮油箱的过滤(进油过滤)；二级过滤即从贮油箱到加油容器过滤(放油过滤)；三级过滤即从加油容器到设备润滑点的过滤(加油过滤)。 4、润滑油品加注“三清洁、一畅通”的内容是什么？ 答：油桶、油具、加油点清洁，润滑油路畅通。 5、润滑油存放的原则是什么？ 答：专罐、专储、密闭输送、标记清楚。 6、润滑脂保存应注意什么？ 答：防止高温暴晒，使油质变质；防止混入水分乳化变质；注意密封，防止混入尘土和其它杂质；油质标记清楚。 7、润滑油在发动机里的主要作用是什么？ 答：主要是润滑、冷却、清洗、密封、防锈、减振作用。 8、本岗位使用设备各部位使用何种润滑油？加注数量是多少？
更换周期是多长？ 答：根据实际情况作答。 2—8提问：结合“基层队设备管理综合记录本”内四、设备使用管理—保养、油水管理等落实到人头 9、钻机起升系统由哪些部件组成？ 答：起升系统包括绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具。 10、钻机由哪八大系统组成？ 答：起升系统、旋转系统、循环系统、动力设备、传动系统、控制系统、井架和底座、辅助设备。 11、设备日常维护“十字作业”的内容是什么？ 答：十字作业的内容是：清洁、润滑、紧固、调整、防腐。 12、过卷阀式防碰天车工作原理： 过卷阀固定在绞车前部滚筒上部的绞车横梁上，横梁上有滑动槽，过卷阀可在滑动槽内左、右移动。当滚筒在缠绳过程中缠至游车相应升高到某一限定的高度时，缠在滚筒上的钢丝绳就会碰上过卷阀的套筒，套筒带动球杆偏摆，使过卷阀的气路接通。一路气进入司钻控制台内的常开两用继气器，使常开两用继气器关闭，这样就切断了滚筒高、低速离合器的气源，离合器通过快速放气阀放气，使滚筒停止工作。另一路气经换向阀和快速放气阀，进入刹车汽缸，带动刹把下落，刹住滚筒，使游车停止上升，避免碰撞天车。 绞车配有过卷阀式防碰装置，当游车上升到一定高度时，缠在滚筒上的钢丝绳碰过卷阀顶杆，过卷阀动作，盘刹控制回路通气，盘式
钻井机械复习题 一、填空 １．钻井的方法有＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿两种方法。 ２．钻机由＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿系统组成。 ３．钻机按钻井深度不同可分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 ４．钻机按钻井方法不同可分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 ５．钻机按动力设备分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 ６．钻机按传动方式分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 ７．钻机按运移方式分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 ８．钻机按使用地区条件分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 ９．钻机按钻机井身形式分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 １０．石油钻机的传动形式分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 １１．石油钻机的移动方式形式分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 １２．石油钻机的三大工作机组＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 １３．根据动力机和工作机间的相互联系来分，钻机的驱动方案大致可分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。三种。 １４．传动系统主要由＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿等几部分组成。 １５．绞车从功用上看一般由＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 １６．绞车按轴数分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。。 １７．绞车按滚筒数目分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 １８．绞车按提升速度分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。现场用的是＿＿＿＿＿。 １９．滚筒的结构包括＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿组成，按表面加工状况主要分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 ２０．气动摩擦离合器主要分为两大类即＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 ２１．绞车的刹车机构包括＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿按作用原理可分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿按作用原理可分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿等。 ２２．带式刹车机构有＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿之分。 ２３．设计带式刹车刹车杠杆的依据是＿＿＿＿＿。设计带式刹车平衡梁与刹带强度的依据是＿＿＿＿＿。 ２４．刹车块分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿两种。 ２５．钻机的游动系统是由＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿等用＿＿＿＿＿把它们串联而成的。 ２６．钻机游动系统的结构指的是＿＿＿＿＿×＿＿＿＿＿。 ２７．国内外石油钻机使用的大钩从主要结构上看可分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 ２８．大钩主要由＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿组成。 ２９．钢丝绳的绳芯分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿两类。＿＿＿＿＿有：油浸麻芯、油浸石棉芯，油浸棉纱芯，＿＿＿＿＿主要是＿＿＿＿＿。 ３０．转盘实质上是一个结构特殊的＿＿＿＿＿，主要由＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿等几部分组成。 ３１．往复泵属＿＿＿＿＿，它的特点是＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。
The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 钻探安全生产操作规程简 易版
钻探安全生产操作规程简易版 温馨提示：本操作规程文件应用在日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 第一章、总则 1、为了实现标准化，保证安全生产，做到 文明生产，进一步提高工程质量、勘探质量， 更好地为生产服务，不断提高企业经济效益和 社会效益。为了便于加强管理和统一标准，特 制定本操作规程。 2、本规程编制参照煤田钻探规程、煤田地 质勘探规程、石油钻井安全生产操作规程、煤 田地球物理测井规程的有关内容和标准，并结 合本单位实际情况做了修定。 3、凡钻探工程部从事钻探生产的工作人员 必须严格遵守。
第二章、设备拆卸、运输及安装 第一节、选场地的选择 1、确定孔位时，应由钻探会同地质及有关部门进行实地查勘，孔位一经确定，不得擅自改动。 2、选择孔位场地时，在不影响地质及工程设计的情况下，应尽可能地考虑道路交通、水源、居住及地势等因素，为钻探施工创造条件。 第二节、设备搬迁 1、搬迁前，必须对新老钻场道路进行勘察，为安全行车创造条件，避免发生交通事故。 2、搬运设备的车辆未进入钻场前，负责搬迁人员应对现场地形、空间进行踏勘，选好吊
石油钻采设备的行业现状 一、国际环境 伴随2014年年底，国际油价出现“断崖式”下跌。为了应对低油价，国外油公司普遍削减勘探开发投资、裁减人员规模、压低工程造价、变卖石油资产。由于国内经济处于增长速度换挡期、结构调整阵痛期和前期刺激政策消化期的“三期叠加”阶段，进入了以去产能、专业化、质量型、差异化竞争、改革创新等为特征的新常态。受新常态和低油价双重影响，石油工程企业走内涵式发展道路，普遍压缩装备投资，减少钻井进尺。石油装备制造企业也进入了市场“寒冬”。 国际油价的下跌直接影响到了石油相关行业的发展，特别是石油钻采设备行业的发展。从1859年全球第一口工业油井德雷克井的诞生，石油开采已经走过了156年的发展，伴随石油开采的发展，石油钻采设备也走过了156年的发展历程。目前，世界钻采设备已经从最早的简单、非专业、自动化低下，发展成为高度专业化、自动化高品种齐全的重要制造行业,在目前在全球经济低迷复苏缓慢的大背景下，全球主要的石油钻采设备制造商的发展也受到了极大的冲击。 二、国内环境 国际油价的下跌是导致石油钻采设备行业发展的重要外因，但随着党中央经济转型的重大决定及“一带一路”伟大计划的助推，我国石油钻采设备的行业在2015年总体还是取得
的可喜的发展。相关数据显示，仅在油气管道方面，受“一带一路”和国内需求叠加影响，油气管道相关公司业绩已经开始回升。业内人士向记者表示，中国能源领域已经和亚洲、欧洲等地区和国家展开合作。作为“一带一路”构想的着力点，能源装备制造业也迎来新商机。发改委去年年底提出的七大工程包建设将提速，油气管网作为重要组成部分，有望获得先发优势。随着国内重大能源通道建设的推进，油气管道需求量将加速释放。在中俄、中巴等重大能源工程的推动下，我国油气管网设备也迎来走出去机遇。油气管道的建设是基于油气资源的开采量，油气管线的建设必然带动石油上游钻探业务的发展，从而间接带动石油勘探、钻井等装备制造业的发展，因此仅“一带一路”伟大计划将为钻采设备发展创造良好的国内市场。总结来看，虽然国际油价下跌是导致本次国际石油钻采设备发展的重要因素，但随着我国经济的调整及政策导向，国内石油钻采设备行业依旧发展动力强劲充足且空间良好。 三、我国石油钻机装备的发展 1.常规钻井装备的现状 (1)钻机形成系列，基本满足国内市场需要 根据GB1806—86《钻机型式与基本参数》形成的钻机系列包括了钻深从1500m 至 6000m 的钻机，基本满足了国内钻井需要。但这种钻机系列存在基本参数与国外钻机不相符合的问题。国外钻机的钻深是按照φ73～127mm(～5 英寸)钻杆尺寸给出的，国标则
顶驱&钻井英文常用词汇表 （第一版） 盘锦辽河油田天意石油装备有限公司 2010年9月
一、顶驱英文 顶部驱动系统Top drive system 车载钻机truck-mounted rig 机械的mechanical 电学的electrical 液压的hydraulic 钻井设备drilling equipment 大斜度井high-inclination well 深井deep well 丛式定向钻井cluster directional well 低温顶驱low-temperature top drive system 超深井ultra-deep well 定向井directional well 载荷load capacity 工作高度working height 电动机motor 功率power 转速rotary speed 钻井扭矩drilling torque 过载能力over load capacity 卸扣break out 上扣make-up 循环压力circulation pressure 额定压力rated pressure 电源电压power voltage 电源频率power frequency 工作电流working current 通风机ventilator 接线箱junction box 平衡油缸counterbalance cylinder 盘式刹车disc brake 电缆接插件cable connector assembly 主电机main motor 液压阀组hydraulic valve block 提环bail 鹅颈管gooseneck 油箱tank 蓄能器accumulator 齿轮箱gearbox 冲管总成wash pipe assembly 液压马达hydraulic motor 回转头rotating head 导轨guide beam 倾斜油缸tilt cylinder 防松法兰lock flange 背钳back-up tong 导向器stabbing guide 遥控IBOP upper IBOP 手动IBOP lower IBOP 吊环link 吊卡elevator 齿轮轴gear shaft 冷却风机Cooling motor 交流电机 AC motor 水龙头 Swivel 主齿轮 Driving gear 编码器 Encoder 散热器 Radiator 油道 Oil passage 密封槽Seal groove 轴承 bearing 滚轮 Roller 滑套 IBOP actuator shell 曲柄 Crank 销pin 钳牙tongdies 活塞piston 螺栓bolt 黄油grease 小车总成 Carriage accessory 气流 Air current 风道 Air duct 进风口 Air inlet 出风口 Air outlet 梨型环 Pear link 卡箍clamping band 键key
Standard HSE Operation Procedure 石油钻井标准化安全操作规程 1. All machinery in the rig site must be run within the operating limits given by the equipment manual. 井场上的所有设备都必须遵照设备使用说明书所要求的使 用范围进行操作。 2. When picking up drill pipe, visually check each joint of pipe picked up to be sure it is in proper sequence according to weight, grade and class as designed. 串接钻具时，要按照设计逐根检查，以便确认每个单根的 重量、钢级和下井顺序准确无误。 3. When drill string is in open hole always keep the pipe moving, either up, or down, or rotating. Pipe should never be allowed to stand still for longer than a minute or two at a time, this helps avoid stuck pipe.
当钻柱处在裸眼井段时，要注意勤活动钻具，活动钻具一定要上提、下放与转动相结合。每次活动间隔不能超过1－2分钟，这样可以防止卡钻。 4. Do not take the risk of machinery failure. When any noise, vibration, or overheating develops, shut down the machinery as soon as practical, and get help and advice from the rig mechanic for eliminating the trouble. 不许冒险作业。当出现异常声音、震动或过热，应当立即停止作业，并找机械师来帮助排除故障。 5. Do not take short cuts of company procedure that could endanger you or your crews. Do not try to be a hero and do not allow crew members to be heroes or short cut any safety rules to save time. 不允许简化甲方作业程序而导致人员危险。不许为了省事而简化任何安全作业程序。不许任何人盲目逞能耍个人英雄。
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 钻井设备及工具检测要求(新 版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
钻井设备及工具检测要求(新版) 1范围 本标准规定了中原油田钻井队主要设备在使用过程中的现场检测重点项目、周期，使用单位、服务单位的检测职责。 本标准适用于中原油田钻井队主要设备现场探伤检测。 2引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 SY/T5399-91石油钻井用钻杆动力钳 SY/T5200-93钻柱转换接头 SY/T5369-94石油钻具的管理使用方钻杆、钻杆钻铤 SY/T5716.1-95石油钻机大修理通用技术 SY/T6270-1997石油钻采高压管汇件的使用与维护
SY/T6357-1998提升设备的检验、维护、修理和修复程序 SY/T6367-1998钻井设备的检验、维护、修理和修复程序 SY/T6408-1999钻井和修井井架、底座的维护与使用 3现场检测要求。 钻井设备及工具现场检测部位、方法要求见表1。钻井设备、提升设备的检验、维护、修理和修复程序分别执行SY/T6357-1998、SY/T6367-1998。 4检测报告 检测机构应向钻井队出具检测报告。 5处置 根据检测结果，合格继续使用，否则采取修复、报废等措施。 6检测机构 检测机构应具备相应资质。 表1钻井设备及工具检测部位、方法及要求 序号 设备名称
苏丹井场英语（部分） 1.Run casing scraper and all the tubing in the derrick.. 下套管刮削器和井架内的所有油管。 https://www.doczj.com/doc/7810334953.html,y down two joints and stand the rest in the derrick. 甩下两个单根，其余起成立柱。 3.Pump three cubic meters of KCL water down tubing, Out of casing back to tank #5. 向油管里打三方盐水，套管里返出回5号罐。（或正循环3方回5号罐）。 4.Test the no turn tool now. 现在试一下防旋器。 5.Slack it off all the way. 把悬重全部放掉（或（把它）松到家）。 6.Bring the block down. 把游车放下来。 7.Pick up to string weight, pick up a little more. 提到原悬重，再提点儿。 8.How many rods did you run? 你们下了多少抽油杆？ 9.Keep all the fluid in tank #3 until pump test is ok. 试抽合格之前3号罐里的液体全都留着。 10.The next operation after wire line logging is to pressure test the well. 测井结束后要对井筒进行试压。 11.The temperature will not change until we begin to flow the well. 放喷之前温度不会变化。 12.How tight are they up to? 他们要上到多紧？ 13.Fill the casing with KCL water in tank #4 l cm every twenty joints. 每二十根往套管里灌一次4号罐里的盐水。 14.I need the measurements of those three joints laid down there. 我需要甩下来放在那边的三根油管的尺寸（指长度）。 15.Don’t drive underneath those cables. 车辆不要在那些电缆下面经过。 16.The Belt guard is rubbing against the pulley. 皮带护罩摩滑轮。
Q/SH 中原石油勘探局企业标准 Q/SH1025 0097—2004 代替Q/ZY0351-1993 中原石油勘探局发布
Q/SH1025 0097—2004 2 前言 本标准是对Q/ZY0351-93《井控关井操作规程》的修订，主要修订内容如下：——增加了报警信号、手势和要求（见第3章）。 ——修改了各岗位具体操作要求（见第4章）。 本标准由中原石油勘探局钻井专业标准化委员会提出并归口。 本标准由中原石油勘探局钻井二公司负责起草。 本标准主要起草人：袁晓明、刘新元、杨勇。
Q/SH1025 0351—2003 井控关井操作规程 1范围 本标准规定了钻井施工中钻进、起下钻杆、起下钻铤、空井四种工况下发生溢流时对井口实施关闭控制的操作程序。 本标准适用于油气井钻井井控作业和钻井班组井控演习。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 SY/T 6426—1999 钻井井控技术规程 Q/SHS 0003—2002 天然气井工程安全技术规范 3关井操作信号、手势及要求 3.1信号 3.1.1报警信号 一声长鸣喇叭（30 s～1 min）。 3.1.2关井信号 两声短鸣喇叭。 3.1.3开井信号 三声短鸣喇叭。 3.2井架工手势 3.2.1 闸板关到位手势 井架工观察闸板关到位，用“双手上举手心相对合拢”手势告诉司钻闸板关到位。 3.2.2闸板开到位手势 井架工观察闸板开到位，用“双手侧平伸直手心向下”手势告诉司钻闸板开到位。 3.2.3关井套压为零手势 关井套压为零，井架工用“右手握拳斜上举”手势告诉司钻，关井套压为零。关井套压不为零，井架工跑步向司钻报告关井套压值。 3.3要求 3.3.1坐岗工 钻进工况为井架工，其余工况为钻井泥浆工。 3.3.2溢流报警量 Φ311.1 mm～Φ215.9 mm井眼溢流报警量为2 m3；天然气井、Φ118 mm井眼溢流报警量为1 m3。 3.3.3 关井操作位置 3.3.3.1有司钻控制台的，司钻在司钻控制台操作，手柄到位停留5 s～7 s；无司钻控制台的，副司钻在远程控制台操作。 1
常用打捞工具及工作原理 一、抓卡打捞工具 1、倒扣接头 2、 LT-T卡瓦打捞筒 （1）、概述 LT－T型可退式卡瓦打捞筒是抓捞井内光滑外径落鱼最有效的工具，如钻杆、钻铤、接头、接箍、随钻工具和测试仪器等，能承受大载荷，设计有落鱼密封结构，能高泵压循环，也可以在井内释放落鱼。带有铣鞋，用于修整落鱼的飞边破口，使落鱼顺利进入捞筒。根据用途的不同配有加长节、壁钩、加大引鞋等附件。卡瓦打捞筒结构如图。 （2）、原理 每套卡瓦打捞筒的最大抓捞直径用螺旋卡瓦，如钻铤、接头、接箍、随钻工具等，通常有三种抓捞尺寸。篮状卡瓦是抓捞管身或小一级的钻具用，有数种抓捞尺寸，因落鱼直径减小之后再用螺旋卡瓦则使卡瓦剖面增厚，形成刚度太大，影响胀缩效果。抓捞时选用与落鱼外径相适合的一级卡瓦装入捞筒。用螺旋卡瓦时配用螺旋卡键和A行盘根，用篮状卡瓦时配密封控制环，每个密封控制环的内孔粘衬有和篮状卡瓦打捞尺寸配套的R行盘根，O型密封圈是通用件。上接头是筒体和捞柱的中间连接件，若打捞部位距鱼顶较远时，在筒体和上接头之间连接加长节。筒体的下部和引写连接。 筒体带有特殊宽锯齿形内螺纹，它和卡瓦地锯齿形外螺纹配合，并约束卡瓦的胀大缩小，每种卡瓦打捞筒的筒体都能换装数种打捞尺寸的卡瓦。 螺旋卡瓦形似一个圆柱弹簧，锯齿形外螺纹与筒体配合，虽然螺距一致，但和筒体螺纹接触的工作面窄得多，内孔为多头锯齿形螺纹捞牙。篮状卡瓦形似花篮，为完整的锯齿行形螺纹与筒体的锯齿形内螺纹配合，内孔也是多头锯齿形螺纹捞牙。周向开有胀缩槽，似一个弹簧卡头。无论是螺旋卡瓦还是篮状卡瓦，受轴向压力后直径增大，受拉力后直径减小，它们的内外锯齿形螺纹均为左旋，顺时镇旋转是卸扣，这样就可以释放落鱼，卡瓦的胀大和缩小，是使落鱼能进入卡瓦并抱紧。 （3）、使用 ①、A型盘根必须装平到位，否则会形成上接头筒体的连接螺纹拧不到位，发生不密封或更为严重的事故。 ②、当卡瓦、控制环（或螺旋卡键）、引鞋等和筒体组装好后，必须检查卡瓦在筒体内的行程，要求上下运动十分灵活。
一. 钻井设备(Drilling Equipment): Drawworks 钻井绞车Rotary Table 转盘Bushing 补心Top Drive System (TDS) 顶驱Swivel 水龙头Crown Block 天车Traveling Block 游车Hook 大钩Derrick 井架Pipe Spinning Wrench 钻杆气动扳手Ezy-Torq 液压猫头Elmagco Brake 涡磁刹车Pipe handling Equipment 钻杆移动设备Iron roughneck 铁钻工Pipe Racking System 钻杆排放系统Drill String 钻柱Drilling Sub 钻井短节Fishing Tool 打捞工具Power Tong 动力大钳Air Winch (air tugger) 气动绞车Crown-O-Matic (Crown Saver) 防碰天车二. 泥浆系统(Mud System) Mud Pump 泥浆泵Shale shaker 振动筛Mud Cleaner 泥浆清洁器Desilter 除泥器Desander 除砂器Degasser 除气器Centrifuge 离心机Mud Agitator 泥浆搅拌器Mud Mixing System 泥浆混合系统Centrifugal Pump 离心泵Standpipe Manifold 立管管汇Rotary Hose 水龙带Bulk Air System and Tank 吹灰系统和灰罐三. 井控设备(Well Control Equipment): Ram Type Preventor 闸板防喷器Annular Type Preventor 万能防喷器BOP Stack 防喷器组Gate Valve 闸阀Choke and Kill Manifold 阻流压井管汇Remotely Operated Panel 远程控制面板Choke Control Panel 阻流控制面板BOP Handling Equipment 防喷器搬运设备Diverter 转喷器四. 海事系统(Marine System) Ballast System 压载系统Bilge System 污水系统Vent 通风口, 通气口Air Supply Fan 供气扇Mooring System 锚泊系统Communication Equipment 通讯系统Jacking System 升降系统Skidding System 井架滑移系统Windlass 锚机Anchor 锚Pendant 短索Buoy 浮标Lifting and Handling Equipment 起吊和搬运设备五. 机房(Engine Room) Diesel Engine 柴油机Emergency Generator 应急发电机Water Maker (desalinization unit) 造淡机Air Compressor 空气压缩机Boiler 锅炉Air-conditioning System 空调系统Sea Water Service Pump 海水供给系统Piping System 管汇系统Generator 发电机Transformer 变压器DC Motor 直流马达AC Motor 交流马达六. 安全设备(Safety Equipment) Fire Control System 消防控制系统Fire Detection System 火情探测系统CO2 System 二氧化碳系统Fixed Fire Extinguishing System 固定消防系统Portable Extinguisher 移动灭火器Fire-Fight Equipment 消防设备Foam System 泡沫系统Lifeboat 救生艇(Inflatable) Life Raft (气涨式)救生筏Davit 吊艇架Escape Routes 逃生路线Breathing Apparatus 呼吸器Life Buoy 救生圈Gas Detection System 气体探测系统Helicopter Facility 直升机设施Sick-Bay (Hospital) 医务室Pollution Control 防污控制七. 其他( Others) Cementing Unit 固井装置Well Testing Equipment 试油设备Mud Logging Unit 泥浆录井房Wire Logging Unit 电测装置ROV 潜水器Meter 米Foot 英尺Inch 英寸Supply Boat (supply vessel) 供应船Standby boat 值班船Day (night) Shift 白(夜)班Crew Change 倒班Crew 船员, 队员, 井队Position 岗位Draft (draught) 吃水Air Gap 空气间隙, 气隙Penetration (桩腿插桩)入泥Evacuation 撤离Rig (Drilling rig) 钻机, 钻井船
Accumulator 储能器 Active tank 循环池 Adjusting bolt （刹把）调节螺栓Admission pipe 进气管 Agitator 搅拌器 Air chamber 空气包 Air line 气管线 Air-operated hoist 气动绞车Alternating current drive 交流电驱动Annular BOP 环形BOP Ato-muffler 消音器 Ball valve 球阀 Bell nipple 井口喇叭管 Bench vise 老虎钳 bit breaker 钻头装卸器 bit gauge 钻头规 blind ram preventer 盲板防喷器BOP control panel 防喷器控制盘BOP deck 防喷器平台 Bottom plug 底塞 Brake lever (brake handle) 刹把Brake line (brake staple) 刹带Bridge plug 桥塞 Buttress 梯形扣 Butterfly valve 蝶阀 By-pass 旁通 By-pass plug 旁通塞 Calipers 卡钳 Casing coupling 套管接箍 Casing cutter 套管割刀 Casing elevator 套管吊卡 Casing hanger 套管悬挂器 Casing head 套管头 Casing monkey board 套管平台Casing scraper 刮管器 Casing shoe 套管鞋 Casing slip 套管卡瓦 Casing spear 套管打捞矛 Casing spool 套管四通 Casing tong 套管大钳 Cat line 猫头绳 Cat line grip 猫头绳爪 Cat shaft 猫头轴 Cat-head 猫头 Cellar deck 井口甲板Cement 水泥 Cement basket 水泥伞 Cement plug 水泥塞 Cement retainer 水泥阻流环 Cementing bond log 固井质量检查Cementing head 水泥头 Cementing line 固井管线 Cementing pump 固井泵 Chain 链 Chain pipe tong 链钳 Chain tong 链钳 Chamber 房间，寝室 Chamber gate 阀箱，闸室 Charge pump 灌注泵 Check valve 止回阀，回压凡尔 Choke 节流器，阻流器 Choke line 阻流管线 Choke position indicator 节流阀位置指示器Choke valve 节流阀 Choke-line manifold 阻流管汇 Clutch 离合器 Conductor 导管 Cone 牙轮 Cone fisher 牙轮打捞器 Cone lock 牙轮卡死 Cooling-water pump 冷却水泵 Core barrel shoe 取心筒鞋 Core basket 取心爪 Core bit 取心钻头 Core catcher 取心爪 Core catch case 取心爪外套 Core drying oven 岩心烘箱 Crossover joint(x/o) 变换接头 Crown block 天车 Crown block beam 天车梁 Dead line 死绳 Dead line diaphragm 死绳固定器膜片Dead line anchor 死绳固定器 Degasser 除气器 Derrick 井架 Desander (desilter) 除砂器（除泥器）Direct current drive 直流电驱动Discharge line 排除管线 Double ram type preventer 双闸板防喷器Down hole tool 入井工具
第一章司钻岗位操作规程 一、操作前检查与准备 1、召开班前会，根据生产任务搞好工作安排，使全班每个人都能明确本班任务和安全生产注意事项，确保生产有条不紊，安全无事故。 2、检查主刹车及辅助刹车系统工作情况。 3、检查大绳的死、活绳头固定情况及大绳有无断丝。 4、检查所有钢缆、给进、绞车、吊索。 5、检查液压系统、性能良好，各种仪表灵敏可靠。 6、检查提升系统及动力大钳。 7、防碰天车装置必须灵敏可靠。 8、指挥岗位人员清理钻台面，便于操作。 二、正常钻进 1、钻进中严格执行技术指令。 2、均匀送钻，观察参数仪（指重表、泵压表）变化，准确地判断井下情况。 3、钻进中发生蹩、跳现象，及时汇报，根据指令调整钻压、转速等参数。 4、钻进中泵压下降，应立即停钻检查。排除地面因素后起钻检查钻具。 5、牙轮钻头使用到后期，出现蹩、跳钻、转盘负荷大、打倒车、钻时明显增加等现象，立即循环钻井液，起钻换钻头。 6、设备发生故障，尽量循环钻井液，活动钻具；不能循环钻井液及活动钻具时，可下放钻具，将悬重的2/3压至井底，使钻具弯曲，以防粘卡，排除故障后，起钻检查钻具。 7、接单根前按规定进行划眼，卸扣时不磨扣，上扣时不压扣。上提方钻杆时，观察游车，待单根下接头出鼠洞时应缓慢起出。接好单根后先开泵，正常后方可下放钻进。 8、操作失误造成顿钻或溜钻，立即循环钻井液起钻检查。 三、起钻操作 1、起钻时严格执行技术指令。 2、起钻前将钻头提离井底2m以上，循环钻井液，并活动钻具。待钻井液性能稳定，井下情况正常，准备工作完成后，方可起钻。 3、井口挂好吊环，插入磁性保险销，待大钩弹簧拉紧后方可上提。 4、上提钻具时精力集中，平稳操作，右手不离刹把，左手不离开关，目视井口，观察指重表、滚筒钢丝绳缠绕情况及钻杆接头数，判断游动滑车位置，防止顶天车。 5、起钻中途按规定进行放气，钻杆下接头出转盘面0.5-0.6m后，刹住钻具，待井口放好卡瓦或吊卡后，缓慢下放钻具。 7、井下正常时根据钻具负荷和设备起升能力合理选择起钻速度。 8、起钻遇卡，应上下活动钻具，上提拉力不得超过原悬重100KN，严禁猛提硬转，无效后接方钻杆循环钻井液，汇报请示。 四、下钻操作 1、下钻时严格执行技术指令。 2、入井钻头及喷嘴符合设计、无损伤，否则不能入井,钻头装卸器尺寸合适。 3、钻头紧扣先用链钳人力上紧，再用顶驱紧扣，扭矩符合要求，下入时缓慢通过井口。 4、入井钻铤符合规定标准（弯曲度及磨损情况等），按规定扭矩紧扣。 5、根据钻铤尺寸选择卡瓦、安全卡瓦。卡瓦距内螺纹端面50 cm ；安全卡瓦要卡平、卡紧，不能卡反，所卡部位至卡瓦距离5-8cm。
行业英语之实用词汇
现场实用词汇短语 一、甲方乙方 1. 承包商人员 ( Contractor’s Personnel ) Equipment Supervisor 设备总监 Materials Supervisor 材料总监 Senior Toolpusher 高级队长 Junior Toolpusher 值班队长 Driller 司钻 Sub Sea Engineer (SSE) 水下工程师 Assistant Driller (AD) 副司钻 Derrick Man 井架工 Floor Man (roughneck) 钻工 Crane Operator 吊车工 Mechanic 机械师 Electrician 电气师 Repairman 修理工 Welder 焊工 Radio Operator 电报员 Warehouse Man (stock Keeper) 材料员 Medic 医生
Safety Supervisor 安全监督 Interpreter (translator) 翻译 Chief Steward 管事 Cook 厨师 2、作业者及服务公司人员 ( Operator’s Personnel and Service Company Personnel) Drilling Superintendent 钻井监督 Company Man (Operator’s Representative) 公司代表 Geologist 地质师 Mud Logging Engineer (Mud logger) 泥浆录井工程师 Sample Catcher 捞砂工 Mud Engineer 泥浆工程师 ROV Engineer 潜水工程师 Cementer 固井工 Cement Engineer 固井工程师 Testing Engineer 试油工程师 Coring Engineer 取芯工程师 Wireline Logging Engineer电测工程师
地热钻井操作规程 地热钻井综合了石油钻井技术和水文钻井技术，有与前两者的共性，又有其特殊性，如对泥浆的抗高温性能和钻具的抗腐蚀性都有一定的要求，所以地热钻井应有专门的工艺规程，以很好高效的指导现场作业。 一、钻探机场的修建及设备的安装 1、钻探机场的修建 a、钻探机场的是钻机施工活动的场所，主要用于安装钻塔、钻探设备，设置冲洗液循环系统，以及放置管材物资等。场地的选择应根据地质设计的要求（孔位、孔深、方位及倾角）和施工安全、方便、节约的原则进行选择。 b、钻探机场的修建必须平坦、坚实、稳固、实用，保证在其上布置的基台和安装的钻塔及机械设备不会发生塌陷、溜方歪斜，在整个钻井施工中能安全顺利进行。地盘若为松土层，必要时通过打桩加混凝土底板来提高抗压能力。 c、基台木是根据所用钻探设备的类型，按一定的规格和形式排列，分上下两层交错并用螺丝连接而成。横顺枕的主要交错处一定要构成直角，并用螺栓连接固定。钻塔、钻机的地脚螺栓也应连接在横顺枕的相交点上。 d、机场周围应开挖排水沟，将雨水及时导向它处，若在地势低洼带或雨季施工时，还得修建防洪措施。地下电缆埋设应距地基钻孔5m以上，并合理的避开公用通讯电缆、煤气管道、水管道、等重要建筑物。 e、根据钻孔结构、地层情况、场地条件，制定适合钻井的泥浆循环系统，循环系统一般包括一大一小水源池，两个沉淀池，大池标准宜为6×6×2m3 ，小池宜为2×2×1.5 m3，沉淀池体积在0.3～0.5 m3，循环槽断面为0.4×0.4㎡，长度不宜小于15m，坡度为1/100～1/80，槽边缘高于地面100㎜，以防雨
水侵入，影响泥浆性能，地热井超过1000m时，宜安装震动筛和旋流除砂器。 2、钻探设备的安装 a、钻塔的安装：安装前必须对所有构件进行检查，符合要求方可使用；安装时应在机长的统一指挥下，严格按照安全操作规程，塔上塔下不得同时作业；安装人员必须穿戴防护服具；夜间及恶虐天气下禁止安装。 b、设备的安装：必须达到周正水平，稳固的要求；钻机立轴中心与天车中心（前轮缘）、孔口中心线在一条直线上；转动部件应设置防护罩或栏杆；固定设备的螺杆必须符合规格，并应带垫片和防松动螺帽拧紧；钻探设备的安装应易于操作和确保工作安全。 3、附属设备的安装 a、机场应有足够的防火设备，专人看管，冬季施工时，火炉的烟囱通向厂房外，烟囱与厂房壁接触应有绝热层保护，火炉与地板、塔布应保持安全距离。 b、绷绳为保护钻塔平稳和抵御大风钻塔的侵袭而倾倒，对17m以下钻塔的每根塔腿各设一根绷绳，系于塔高3/4处，17米以上每根塔腿两根绷绳，设于天梁处和塔腰处，并加上拉紧器，必须对称，与水平面夹角宜为30°～45°。 c、避雷针安装高度必须高出塔顶1.5m以上，引下线宜用单芯铜制电缆线，与绷绳间距大于1m，与电机、孔口管、绷绳、地锚、人行道间距大于3m，接地电阻小于15Ω。 二、钻进方法 1、钻具 a、地热钻探常用的钻头有刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石材料钻头三大类，根据地层因素，合理的选择钻头。应考虑的因素有：地层的软硬程度和研磨性、钻进井段的深浅、易斜地层、软硬交错的地层。