钻井机械1概论
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《电驱动钻机》第二章石油钻机概论(中原油田石油工程专升本,第二次课2005.3.3)钻机是用于油气勘探、开发的一整套钻井设备。
第一节钻机的组成一、地面旋转设备主要组成:转盘、水龙头、钻具,顶驱钻机配备有顶驱装置。
作用:转动钻具,带动钻头破碎岩石。
1.转盘(参见图2-1)(1)转盘的作用钻进时—转动钻具;井底动力时—承受反扭矩;起下钻、下套管时—承托钻杆或套管重量;处理事故时,造扣、倒扣(上提)。
(2)转盘的结构①水平轴总成—传递动力水平轴;小伞齿轮;轴承;输入链轮;制动装置(制动棘轮)②转台总成—驱动方钻杆转台;大伞齿轮;主轴承;防跳轴承;方瓦;方补心;泥浆密宫密封装置。
③壳体—连接,储油润滑(靠小锥轮旋转带油)2. 水龙头(1)水龙头的作用①承重—承受钻柱重量②旋转—支承旋转的钻具③耐压—输送高压泥浆(2)结构组成与特点①承重部分:提环;壳体②旋转部分:中心管总成主轴承,防跳轴承;扶正轴承(2个)③轴承布置两扶正轴承分置于主轴承两边(图2-2正轴承间距大,扶正效果好)。
④耐压:鹅颈管;冲管总成冲管总成为快卸密封结构(易损件)浮动冲管(工作时不转动,有轴向窜动。
),Y形液压自密封、快卸结构(参见图3-14)。
二、循环系统设备主要有:钻井泵,钻井液净化、处理调配装置。
作用:清洗井底,携带岩屑,保护井壁,冷却钻头。
为井下动力钻具提供高压动力液。
三、起升系统设备主要有:绞车、天车、游车、大钩、钢绳、井架。
作用:起下钻具、下套管,控制钻压。
上述三大系统是钻机的三大工作机。
四、动力驱动系统有:柴油机组、发动机组、电动机组。
作用:提供动力。
五、传动系统设备联动机组—动力并车。
作用:传递、分配动力。
六、控制系统和监测仪表司钻台、液、气、电控制、仪表各种钻井仪表及随钻测量系统(MWD)。
七、钻机底座安装钻井设备。
钻台底座用于安装井架、转盘,放置立根盒及井口工具及司钻控制台,安装绞车,下方应能容纳必要的井口装置。
钻井机的原理及应用论文钻井机是一种用于构筑井孔的工程机械设备。
它通过旋转钻杆、传动装置、钻头等工具,钻进地下地层,达到开采矿产资源、寻找地下水源、评价地质构造等目的。
本篇论文将详细介绍钻井机的原理和应用。
一、钻井机的原理1.机械原理:钻井机的主要部件包括驱动装置、液压系统、控制系统等。
驱动装置通过驱动传动装置使钻杆旋转,钻头进入地下地层。
驱动装置一般采用柴油机、煤气发动机或电动机。
液压系统通过液压泵将液压油传输至各个液压执行机构,实现各种工作功能。
控制系统则用于控制钻井机的运行和操作。
2.液压原理:钻井机中的液压系统是实现其运行的核心,主要由液压泵、液压缸、液压马达等组成。
液压泵负责将液压油从油箱吸入并通过控制器的控制,将液压油分配至不同的执行机构。
液压缸则负责带动钻杆旋转。
液压马达则是将液压能转换为机械能,提供驱动力。
3.机电一体化原理:随着科技的不断发展,机电一体化技术已经应用于钻井机当中。
机电一体化技术是将机械和电器的结合,通过传感器、执行器等设备实现钻井机的自动化操作。
机电一体化技术主要体现在自动控制系统上,可以实现自动化控制、远程监控等功能,提高了钻井机的工作效率和安全性。
二、钻井机的应用钻井机广泛应用于油气勘探、矿山开采、地下水勘测和地质研究等领域。
1.油气勘探:钻井机在油气勘探中扮演着重要的角色。
通过钻井机,可以将钻杆和钻头钻进地下地层,进而开采油气资源。
钻井机不仅仅能够开采油气,还可以进行有关地下地质构造的评估,如地下水层位置、油气储层性质等。
2.矿山开采:矿山开采中,钻井机用于在地下进行钻井,准备爆破或提取矿石。
通过钻井机,可以将钻孔钻入地下,安装炸药或其他开采用具。
钻井机的高效工作能力,可以提高开采效率,减少人工和时间成本。
3.地下水勘测:钻井机在地下水勘测中发挥着重要作用。
通过钻井机,可以将钻头钻进地下水层,了解地下水的质量、储量和分布情况。
这是开发和管理地下水资源的基础,对于农田灌溉、城市供水等方面具有重要意义。