详细说明钻井设备的组成系统

钻井的八大件：天车，大钩、游车、井架、泥浆泵、水龙头、绞车、转盘钻井作业的八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统循环系统包括钻井泵，地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备等，其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括震动筛、除砂器、除泥器、离心机等。

钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入，经钻井泵加压后的泥浆，经过高压管汇、立管、水龙带，进入水龙头，通过空心的钻具下到井底，从钻头的水眼喷出，经井眼和钻具之间的环行空间携带岩屑返回地面，从井底返回的泥浆经各级泥浆净化设备，除去固相含量，然后重复使用。

降，水动力设备。

钻机的动力设备有柴油机、交流电机、直流电机，我们在钻井现场观察到的是柴油机动力。

起升系统、循环系统和旋转系统是钻机的三大工作机组，用来提供动力，它们协调工作即可完成钻井作业，为了向这些工作机组提供动力，钻机需要配备动力设备。

柴油机适应于在没有电网的偏远地区打井，交流电机依赖于工业电网或者是需要柴油机发出交流电，直流电机需要柴油机带动直流发电机发出直流电，目前更常用的情况是柴油机带动交流发电机发出交流电，再经可控硅整流，将交流电变成直流电。

传动系统。

传动系统将动力设备提供的力和运动进行变换，然后传递和分配给各工作机组，以满足各工作机组对动力的不同需求。

传动系统一般包括减速机构、变速机构、正倒车机构等。

由柴油机直接驱动的钻井多采用统一驱动的形式，传动系统相对复杂，由交直流电动机驱动的钻机多采用各机组单独或分组驱动的形式，传动系统得到了很大的简化。

控制系统。

为了保证钻机的三大工作机组协调的工作，以满足钻井工艺的要求，钻机配备有控制系统。

控制方式有机械控制、气控制、电控制和液压控制等。

钻井现场钻机上用的控制方式是集中气控制。

司钻通过钻机上司钻控制台可以完成几乎所有的钻机控制：如总离合器的离合；各动力机的并车；绞车、转盘和钻井泵的起、停；绞车的高低速控制等。

钻井的八大件：天车，大钩、游车、井架、泥浆泵、水龙头、绞车、转盘钻井作业的八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统循环系统包括钻井泵，地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备等，其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括震动筛、除砂器、除泥器、离心机等。

钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入，经钻井泵加压后的泥浆，经过高压管汇、立管、水龙带，进入水龙头，通过空心的钻具下到井底，从钻头的水眼喷出，经井眼和钻具之间的环行空间携带岩屑返回地面，从井底返回的泥浆经各级泥浆净化设备，除去固相含量，然后重复使用。

起升系统是为起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具服务的，钻具配备有起升系统。

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。

起升时，绞车滚筒缠绕钢丝绳，天车和游车构成副滑轮组，大钩上升通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升。

下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。

在正常钻进时，通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升，下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。

在正常钻进时，通过刹车机构控制钻具的送进速度，将钻具重量的一部分作为钻压施加到钻头上实现破碎岩层。

旋转系统是转盘钻机的典型系统，其作用是驱动钻具旋转以破碎岩层，旋转系统包括转盘、水龙头、钻具。

在钻井现场我们观察到的钻具包括：方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，此外还有扶正器以及配合接头等。

其中钻头是直接破碎岩石的工具，有刮刀钻头，牙轮钻头、金刚石钻头等类型。

钻铤的重量和壁厚都很大，用来向钻头施加钻压，钻杆将地面设备和井底设备联系起来，并传递扭矩。

方钻杆的截面为正方形，转盘通过方钻杆带动整个钻柱和钻头旋转，水龙头是旋转钻机的典型部件，它既要承受钻具的重量，又要实现旋转运动，同时还提供高压泥浆的通道。

石油钻井八大系统(PPT课件)目录CATALOGUE•钻井系统概述•八大系统详解•钻井设备介绍•钻井技术探讨•现场操作与安全管理•未来发展趋势预测01CATALOGUE钻井系统概述钻井定义与分类钻井定义利用机械设备，将地层钻成具有一定深度和直径的圆柱形孔眼的工程作业。

钻井分类根据钻井目的和方式不同，可分为地质勘探井、工业油气井、水文地质井、地热井等。

钻井工艺流程包括井场平整、设备安装调试、钻具组合等。

使用钻头破碎岩石，形成井眼。

在井眼内下入套管，并注入水泥浆封固套管与井壁之间的环形空间。

包括井口装置安装、试油测试等作业，最终完成钻井工程。

钻前准备钻进固井完井提供钻进所需的旋转动力和起升动力，是整个钻井系统的核心。

钻机钻具泥浆系统包括钻头、钻铤、钻杆等，用于传递扭矩、破碎岩石并引导井眼轨迹。

由泥浆泵、泥浆池、泥浆净化设备等组成，用于循环泥浆以冷却钻头、携带岩屑并维持井壁稳定。

030201固控系统动力系统控制系统安全防护系统01020304通过振动筛、除砂器、除泥器等设备对泥浆进行净化处理，保证泥浆性能稳定。

为钻机提供动力，包括柴油机、电动机等。

对钻机各部件进行集中控制，实现自动化或半自动化操作。

包括防喷器、防火器材等，确保钻井作业安全进行。

02CATALOGUE八大系统详解钻头、钻柱、转盘、驱动装置等组成提供钻头的旋转动力，破碎岩石，形成井眼功能旋转速度控制、扭矩控制、防卡钻技术等关键技术旋转系统循环系统组成泥浆泵、泥浆管线、泥浆池、钻头等功能循环钻井液，携带岩屑，冷却钻头，稳定井壁关键技术泥浆性能控制、循环压力控制、防漏防喷技术等柴油机、电动机、发电机、传动装置等组成提供钻井所需的动力，驱动各系统运转功能动力匹配技术、节能技术、排放控制技术等关键技术组成天车、游车、大钩、绞车等功能起升和下放钻具，控制钻压，实现钻进和起下钻作业关键技术起升力控制、防碰防顿技术、自动化控制技术等功能控制各系统的运行，实现钻井过程的自动化和智能化组成司钻控制台、电气控制系统、液压控制系统等关键技术控制系统集成技术、故障诊断技术、远程监控技术等03关键技术传动效率控制技术、减振降噪技术、可靠性设计等01组成变速箱、传动轴、万向节等02功能传递动力和扭矩，实现各系统的协同工作1 2 3井口装置、防喷器、压井管汇等组成控制井口压力，防止井喷和井漏，确保钻井安全功能井控装置设计技术、井控工艺技术、应急处理技术等关键技术组成振动筛、除砂器、除泥器、离心机等功能清除钻井液中的固相颗粒，维护钻井液性能，提高钻井效率关键技术固控设备选型技术、固控工艺流程设计技术、固控效果评价技术等03CATALOGUE钻井设备介绍钻机类型及特点陆地钻机适用于陆地石油钻井，稳定性好，移动方便。

钻机八大系统1、旋转系统在钻井过程中，旋转系统通过转动井中钻柱带动钻头旋转破碎岩石。

它主要包括转盘、水龙头。

转盘型号：ZP375，功率：5850kN。

水龙头型号：SL-450，功率：4500kN。

2、循环系统循环系统主要作用是循环钻井液，及时清洗井底、携带岩屑，分离钻井液中多余固相、保护井壁和冷却钻头等。

它主要包括泥浆罐、泥浆泵、地面管线、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤、钻头、环空、导流管、振动筛、除砂器、除泥器、离心机、搅拌机等。

泥浆泵型号：F-1600，功率：1176kW。

水龙头型号：SL-450，功率：4500kN。

振动筛型号：ZSW-2，振动筛负荷：50L/s，数量：3个。

除砂除泥一体机型号：ZCN250，数量1个。

离心机型号：LW450-1000-N1、LW450-1000-N3，负荷：40m3/h、60m3/h。

3、起升系统起升系统用于起下钻具、下套管、控制钻压及钻头钻进等。

它主要包括绞车、辅助刹车、井架、天车、游动滑车、大钩、钢丝绳、吊环、吊卡、卡瓦、液压大钳、“B”型大钳等。

绞车型号：JC70D，功率：1470kW。

井架型号：JJ450/45-K7，负荷：4500kN。

天车型号：TC450，负荷：4500kN。

游动滑车型号：YG450，负荷：4500kN。

4、动力系统动力系统主要是为各工作机提供动力，按动力设备不同分为机械驱动和电驱动两大类，即分别以柴油机和电动机为动力。

柴油发电机组型号：TYM-ZJ1600，功率：1000kW，数量：4个。

发电机：YG505，功率：400kW。

5、传动系统传动系统的作用是连接发动机与工作机，实现能量从驱动设备到工作机组的能量传递、分配及运动方式的转换。

电传动系统型号：VFDSL70715，功率1900KV A。

6、控制系统控制系统的作用是指挥各机组协调进行工作，常用的有气控、电控、液控等。

7、钻机底座钻机底座包括钻台底座和机房底座。

钻台底座用于安装井架、转盘、放置立根盒及必要的井口工具等。

钻井设备八大系统工作原理1. 钻机系统：钻机系统是用来提供旋转动力和推力，完成钻孔作业的设备。

通过钻杆将旋转动力传递给钻头，同时将推力施加在钻头上，使钻头能够穿透地层。

2. 钻杆系统：钻杆系统由一根根钻杆组成，通过螺纹连接在一起，传递钻机的旋转力和推力给钻头。

钻杆的材质通常是高强度合金钢，以保证足够的强度和刚度。

3. 钻头系统：钻头是钻井设备中的主要工作部件，通过旋转和推力将钻孔机械力的能量转化成对地层的切削力，实现钻孔作业。

钻头通常由合金钢材料制成，具有高强度和耐磨性。

4. 循环泥浆系统：循环泥浆系统用于冷却和润滑钻头，同时将岩屑和钻井液带上地面。

泥浆由泵驱动，通过钻杆进入钻头的钻杆内部孔道，随着钻杆的旋转和推力，冲刷并带走地层中的岩石碎屑。

5. 支撑套管系统：支撑套管系统用于稳定井壁和防止井塌。

当钻头钻进一定深度后，需要安装套管来支撑井壁，以保证井身的稳定。

套管通过下放到井眼内，并通过水泥固化使其与井壁紧密连接。

6. 提升系统：提升系统用于将钻杆和套管由井口提升上下。

提升系统通常包括钻机的提升设备、钻杆和套管提升器、千斤顶等。

通过这些设备，钻杆和套管可以安全地从井口升降。

7. 环空设备系统：环空设备系统用于确保井身的完整性。

包括井口防喷器、井口承压设备、防喷器等。

它们可以提供安全的环境以防止突发的高压气体和流体对钻井人员和设备的伤害。

8. 钻井液处理系统：钻井液处理系统用于处理并循环使用钻井液，以提供良好的冷却和润滑效果，并清除井底的岩屑。

它包括钻井液调配和搅拌设备、钻井液过滤和固液分离设备等。

通过处理，钻井液可以循环使用，提高钻井效率。

钻井知识概要介绍钻井完井工程一、钻机1、钻机的组成（1）钻具提升系统——绞车、刹车、天车、钢丝绳、游车、大钩、井架起下钻具工具及设备：吊环、吊卡、卡瓦、吊钳、立根移动机构。

（2）旋转钻进系统——水龙头、转盘、钻杆柱、钻头、（井下动力钻具）（3）泥浆循环系统——泥浆泵、地面高压管线、钻井液净化及调配设备。

振动筛、除砂器、除泥器、离心机。

（4）动力系统——柴油机、交流电动机或直流电动机、燃气轮机。

（5）传动系统（动力传输系统）（6）控制系统——气控制、液压控制、机械控制、电控制（7）钻机底座（8）辅助设备2、井控设备（1）以液压防喷器为主体的钻井井口，称为防喷器组合。

液压防喷器（环形防喷器、双闸板防喷器、单闸板防喷器）套管头四通（3）液压防喷器控制系统司钻控制台远程控制台辅助遥控控制台过渡法兰（2）以节流管汇为主的井控管汇：节流管汇及流动节流阀控制箱 放喷管线 压井管汇注水管线灭火管线反循环管线3、钻头的分类刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头金刚石钻头（天然金刚石钻头、PDC 钻头、TSP 钻头）4、取心工具取心钻头、岩心筒、岩心爪二、钻井液1、钻井液的综合分类不分散聚合物钻井液体系（水基）分散钻井液体系钾基钻井液体系油基钻井液体系盐水钻井液体系（包括海水和咸水）饱和盐水钻井液体系钙处理钻井液体系气体钻井流体（包括一般气体和泡沫）2、钻井液组成钻井液的组成包括原材料和各种处理剂。

原材料：配浆——膨润土、水（或盐水）、油、加重材料（主要是重（4）钻具内放喷工具钻具止回阀 方钻杆上、下旋塞投入式止回阀 旁通阀晶石）、钻屑。

处理剂：改变钻井液性能。

有用固相：膨润土、加重材料无用固相：钻屑活性固相：膨润土惰性固相：加重材料、钻屑3、钻井液的性能密度、粘度、pH值、滤失和滤饼、含砂量、固相含量、4、钻井液功用携带和悬浮岩屑，清洗井底稳定井壁和平衡地层压力冷却和润滑钻头钻具传递水动力，提高钻速4、钻井液的循环过程钻井液的循环是靠钻井泵来维持的，从钻井泵排出的高压钻井液，经过地面高压管汇、立管、（鹅颈管）、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤，从钻头水眼上的喷嘴喷出，以清洗井底、携带岩屑，然后沿环形空间（钻柱与井壁形成的空间）向上流动，到达地面后，经地面低压管汇（高架槽）流入钻井液池，再经过各种固控设备（振动筛、除砂器、除泥器、离心机）进行处理后返回上水池，进入钻井泵循环使用。

钻井八大件与钻井八大系统钻井的八大件：天车，大钩、游车、井架、泥浆泵、水龙头、绞车、转盘1井架井架由井架的主体、人字架、天车台、二层台、工作梯、立管平台、钻台和井架底座等几个部分组成，主要用于安放和悬挂天车、游车、大钩、吊环、液气大钳、液压绷扣器、吊钳、吊卡等提升设备与工具。

2天车天车一般是多个滑轮装在同一根芯轴或两根轴心线一致的芯轴上。

现在的天车大都是滑轮通过滚柱轴承装在一根芯轴上。

芯轴一般是双支承的，轴的直径较大，芯轴的一端或两端有黄油嘴，芯轴里有润滑油道。

润滑脂从黄油嘴注入，以润滑轴承。

3游车游车的形状为流线型，以防起下时挂碰二层台上的外伸物。

同时，游车要保证一定的重量，以便它在空载运行时平稳而垂直地下落。

现在，钻机各型游车都是一根芯轴，滑轮在轴上排成一列，其结构与天车相似。

4大钩大钩是提升系统的重要设备，它的功用是在正常钻进时悬挂水龙头和钻具，在起下钻时悬挂吊环起下钻具，完成起吊重物、安放设备及起放井架等辅助工作。

目前使用的大钩有两大类。

一类是单独的大钩，其提环挂在游车的吊环上，可与游车分开拆装，如DG—130型大钩；另一类是将游车和大钩做成一个整体结构的游车大钩，如MC—400型游车大钩。

为防止水龙头提环从大钩中脱出，在钩口处装有安全锁体、滑块、拔块、弹簧座及弹簧等构成的安全锁紧装置。

为悬挂吊环和提放钻具，钩身压装轴及挂吊环轴用耳环闭锁，用止动板防止两支撑轴移动。

钩身与钩杆用轴销连接，钩身可绕轴销转一定角度。

5绞车绞车是构成提升系统的主要设备，是组成一部钻机的核心部件，是钻机的主要工作机械之一。

其功用是：提供几种不同的起升速度和起重量，满足起下钻具和下套管的需要；悬挂钻具，在钻进过程中送钻和控制钻压；利用绞车的猫头机构上、卸钻具螺纹；作为转盘的变速机构和中间传动机构；当采用整体起升式井架时用来起放井架；当绞车带捞砂滚筒时，还担负着提取岩心筒、试油等项工作；帮助安装钻台设备，完成其他辅助工作。

钻井八大件与钻井八大系统钻井八大件与钻井八大系统钻井的八大件：天车，大钩、游车、井架、泥浆泵、水龙头、绞车、转盘1井架井架由井架的主体、人字架、天车台、二层台、工作梯、立管平台、钻台和井架底座等几个部分组成，主要用于安放和悬挂天车、游车、大钩、吊环、液气大钳、液压绷扣器、吊钳、吊卡等提升设备与工具。

2天车天车一般是多个滑轮装在同一根芯轴或两根轴心线一致的芯轴上。

现在的天车大都是滑轮通过滚柱轴承装在一根芯轴上。

芯轴一般是双支承的，轴的直径较大，芯轴的一端或两端有黄油嘴，芯轴里有润滑油道。

润滑脂从黄油嘴注入，以润滑轴承。

3游车游车的形状为流线型，以防起下时挂碰二层台上的外伸物。

同时，游车要保证一定的重量，以便它在空载运行时平稳而垂直地下落。

现在，钻机各型游车都是一根芯轴，滑轮在轴上排成一列，其结构与天车相似。

4大钩大钩是提升系统的重要设备，它的功用是在正常钻进时悬挂水龙头和钻具，在起下钻时悬挂吊环起下钻具，完成起吊重物、安放设备及起放井架等辅助工作。

目前使用的大钩有两大类。

一类是单独的大钩，其提环挂在游车的吊环上，可与游车分开拆装，如DG—130型大钩；另一类是将游车和大钩做成一个整体结构的游车大钩，如MC—400型游车大钩。

为防止水龙头提环从大钩中脱出，在钩口处装有安全锁体、滑块、拔块、弹簧座及弹簧等构成的安全锁紧装置。

为悬挂吊环和提放钻具，钩身压装轴及挂吊环轴用耳环闭锁，用止动板防止两支撑轴移动。

钩身与钩杆用轴销连接，钩身可绕轴销转一定角度。

5绞车绞车是构成提升系统的主要设备，是组成一部钻机的核心部件，是钻机的主要工作机械之一。

其功用是：提供几种不同的起升速度和起重量，满足起下钻具和下套管的需要；悬挂钻具，在钻进过程中送钻和控制钻压；利用绞车的猫头机构上、卸钻具螺纹；作为转盘的变速机构和中间传动机构；当采用整体起升式井架时用来起放井架；当绞车带捞砂滚筒时，还担负着提取岩心筒、试油等项工作；帮助安装钻台设备，完成其他辅助工作。