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钻井气控制系统
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
55、 为 中 华 之 崛起Biblioteka 读书。 ——周 恩来谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
55、 为 中 华 之 崛起Biblioteka 读书。 ——周 恩来谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
钻井井控装置PPT课件
或密封表面损伤 更换新件
侧门铰链连接 密封表面拉伤，密 修复密封表面，
处漏油
封圈损坏
更换密封圈
钻井井控装置
常见故障及处理方法
故障现象 闸板关闭后 封不住压
液控油路正 常，不能液 压开井
产生原因
排除方法
闸板密封胶芯损 更换闸板密封 坏，壳体闸板腔 胶芯，修复密 上部密封面损坏 封面
闸板被泥砂卡住 清除泥砂，加 大液控压力
钻井井控装置
开关侧门注意事 项
侧门不应同时打开。 侧门没充分旋开或没紧固前，都不许进行液 压动作。 旋动侧门时，液控压力油应处于卸压状态。 侧门打开后，液动伸缩闸板时、须挡住侧门。
钻井井控装置
侧门的旋开角度
钻井井控装置
闸板防喷器的机械锁紧装置
• 闸板防喷器机械锁紧装置的作用 1、当闸板防喷器液动关井后，采用机械的方法将 闸板固定住，然后将压力油卸掉，以免长期关井蹩 漏油管，并防止“开井失控”的误操作事故。 2、闸板防喷器关井时，一旦液控系统发生故障， 可以手动操作实现闸板关井动作。
钻井井控装置
闸板防喷器的手动锁紧与解锁
液压关井后，手动顺时针方向同时旋转两个手 轮，使锁紧轴从活塞内伸出，直到锁紧轴台肩 紧贴止推轴承处的挡盘为止，这时手轮也被迫 停止转动，再回旋手轮1/4~1/2圈。（顺旋， 到位，回旋） 解锁方法相反（逆旋，到位，回旋 ）
钻井井控装置
闸板防喷器的关井操作步骤
液压关井，在远程控制台上操作；使蓄能器装 置上控制该闸板防喷器的三位四通换向阀手柄 扳到关位。 手动锁紧；顺时针旋转两操作杆手轮，到位后 回旋1/4~1/2圈。 液控压力油卸压，在远程控制台上操作；使蓄 能器装置上控制该闸板防喷器的三位四通换向 阀手柄处于中位。
侧门铰链连接 密封表面拉伤，密 修复密封表面，
处漏油
封圈损坏
更换密封圈
钻井井控装置
常见故障及处理方法
故障现象 闸板关闭后 封不住压
液控油路正 常，不能液 压开井
产生原因
排除方法
闸板密封胶芯损 更换闸板密封 坏，壳体闸板腔 胶芯，修复密 上部密封面损坏 封面
闸板被泥砂卡住 清除泥砂，加 大液控压力
钻井井控装置
开关侧门注意事 项
侧门不应同时打开。 侧门没充分旋开或没紧固前，都不许进行液 压动作。 旋动侧门时，液控压力油应处于卸压状态。 侧门打开后，液动伸缩闸板时、须挡住侧门。
钻井井控装置
侧门的旋开角度
钻井井控装置
闸板防喷器的机械锁紧装置
• 闸板防喷器机械锁紧装置的作用 1、当闸板防喷器液动关井后，采用机械的方法将 闸板固定住，然后将压力油卸掉，以免长期关井蹩 漏油管，并防止“开井失控”的误操作事故。 2、闸板防喷器关井时，一旦液控系统发生故障， 可以手动操作实现闸板关井动作。
钻井井控装置
闸板防喷器的手动锁紧与解锁
液压关井后，手动顺时针方向同时旋转两个手 轮，使锁紧轴从活塞内伸出，直到锁紧轴台肩 紧贴止推轴承处的挡盘为止，这时手轮也被迫 停止转动，再回旋手轮1/4~1/2圈。（顺旋， 到位，回旋） 解锁方法相反（逆旋，到位，回旋 ）
钻井井控装置
闸板防喷器的关井操作步骤
液压关井，在远程控制台上操作；使蓄能器装 置上控制该闸板防喷器的三位四通换向阀手柄 扳到关位。 手动锁紧；顺时针旋转两操作杆手轮，到位后 回旋1/4~1/2圈。 液控压力油卸压，在远程控制台上操作；使蓄 能器装置上控制该闸板防喷器的三位四通换向 阀手柄处于中位。
钻井气控制系统
图6-9
通风型气胎离合器
通风型气胎离合器是在普通气胎离合器的基础 上发展起来的。其特点是：隔热和通风散热性能 好，气胎本身在工作时不承受扭矩；挂合平稳、 摘开迅速、摩擦片厚、寿命长；易损件少，更换 易损件方便；经济性好。 通常，造成气胎离合器损坏的原因是工作过程 中，；离合器摩擦片的打滑及半打滑而产生大量 的热，使得气胎被烧坏，橡胶老化而损坏。
• 注意：过滤器使用中要定期清洗和更换滤芯，否
则将增加过滤阻力，降低过滤效果，甚至堵塞。
3
空气干燥器
• 空气干燥器的作用是降低空气的湿度，为 系统提供所需要的干燥压缩空气。（注： 若使用有油压缩机，则要在干燥器入口处 安装除油器。）
4 除油器和分水排水器
• 除油器和分水排水器的作用是滤除压缩空 气中的油分和水分，并及时排除。
钻井机械辅助设备系统研究
第六章 钻井气控制系统
第一节 概
述
• 钻机的控制系统是整套钻机 必不可少的组成部分，是钻 机的中枢神经系统。
一、钻井工艺对控制系统的要求
• （1）控制要迅速、柔和、准确及安全可靠； ）控制要迅速、柔和、准确及安全可靠； • （2）操作要灵活方便、省力，维修以及更 2）操作要灵活方便、省力， 换元件容易； 换元件容易； • （3）操作协调，便于记忆。 ）操作协调，便于记忆。
一 气缸
• 定义：气缸是输出往复直线运动或摆动运 动的执行元件。
一般用于短行程或对活塞杆推力、 1· 单作用式气缸一般用于短行程或对活塞杆推力、 动速度要求不高的场合。 运 动速度要求不高的场合。 2.薄膜式气缸 2.薄膜式气缸 薄膜式气缸：利用压缩空气使膜片变形来推动活塞 杆做直线运动的气缸。 杆做直线运动的气缸。 薄膜式气缸由缸体、膜片、膜盘和活塞杆等组成。 薄膜式气缸由缸体、膜片、膜盘和活塞杆等组成。 膜片形状有盘形膜片和平膜片两种。 膜片形状有盘形膜片和平膜片两种。 膜片材料有：夹织物橡胶、钢片和磷青铜片。 膜片材料有：夹织物橡胶、钢片和磷青铜片。常用的 为夹织物橡胶，金属膜片只用于行程较小的膜片式气缸。 为夹织物橡胶，金属膜片只用于行程较小的膜片式气缸。 3.回转式气缸 回转式气缸由导气头体、缸体、活塞、活塞杆等组成。 回转式气缸由导气头体、缸体、活塞、活塞杆等组成。 回转式气缸的缸体连同缸盖及导气芯可被携带回转； 回转式气缸的缸体连同缸盖及导气芯可被携带回转； 活塞和活塞杆只能作往复直线运动；导气头体外接管路， 活塞和活塞杆只能作往复直线运动；导气头体外接管路， 固定不动。 固定不动。
2024版石油钻井八大系统(PPT课件)
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。
钻井气控制系统.ppt
滴，以便经油水分离 器排出。
按冷却方式分类
水冷式
风冷式
2 空气过滤器
• 空气过滤器的作用是滤除压缩空气中含有的液态
水滴、油滴、固体粉尘颗粒及其他的杂质。 • 空气过滤器的组成：壳体和滤芯。
• 注意：过滤器使用中要定期清洗和更换滤芯，否
则将增加过滤阻力，降低过滤效果，甚至堵塞。
3 空气干燥器
• 空气干燥器的作用是降低空气的湿度，为 系统提供所需要的干燥压缩空气。（注： 若使用有油压缩机，则要在干燥器入口处 安装除油器。）
流量和流动方向，以便使执行机构完成预
1 定运动规律的元件。
储气罐
（4）辅助元件：使压主气缩路 空气净化、消声及元
件间连接等所需要的装置。
图6-1
• 1:导气龙头 • 2： • 3：调压继气器 • 4：转盘手柄调压阀 • 5：旋塞阀
第二节 供气设备
• 供气设备：供气设备是气控系统的动力源， 它提供清洁、干燥且具有一定压力和流量 的压缩空气，以满足不同条件的使用场合 对压缩空气质量的要求。
• （4）与机械控制相比，气控制容易布局和 操纵，调速方便易于实现快速的直线往复 运动、摆动和旋转运动。
三、钻井气控制系统的特点
• （5）元件结构简单，容易实现标准化，系 统化，制造容易。
• （6）对工作环境适应性好，在寒冷的条件 下，仍能保证正常工作，工作安全可靠。
• （7）空气有可压缩性，因而在载荷时，传 递运动不够平稳、均匀。
钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机
以及钻井液搅拌器的控制。
三、钻井气控制系统的特点
• （1）经济可靠。 • （2）空气的粘度小，管内流动压力损失小，
按冷却方式分类
水冷式
风冷式
2 空气过滤器
• 空气过滤器的作用是滤除压缩空气中含有的液态
水滴、油滴、固体粉尘颗粒及其他的杂质。 • 空气过滤器的组成：壳体和滤芯。
• 注意：过滤器使用中要定期清洗和更换滤芯，否
则将增加过滤阻力，降低过滤效果，甚至堵塞。
3 空气干燥器
• 空气干燥器的作用是降低空气的湿度，为 系统提供所需要的干燥压缩空气。（注： 若使用有油压缩机，则要在干燥器入口处 安装除油器。）
流量和流动方向，以便使执行机构完成预
1 定运动规律的元件。
储气罐
（4）辅助元件：使压主气缩路 空气净化、消声及元
件间连接等所需要的装置。
图6-1
• 1:导气龙头 • 2： • 3：调压继气器 • 4：转盘手柄调压阀 • 5：旋塞阀
第二节 供气设备
• 供气设备：供气设备是气控系统的动力源， 它提供清洁、干燥且具有一定压力和流量 的压缩空气，以满足不同条件的使用场合 对压缩空气质量的要求。
• （4）与机械控制相比，气控制容易布局和 操纵，调速方便易于实现快速的直线往复 运动、摆动和旋转运动。
三、钻井气控制系统的特点
• （5）元件结构简单，容易实现标准化，系 统化，制造容易。
• （6）对工作环境适应性好，在寒冷的条件 下，仍能保证正常工作，工作安全可靠。
• （7）空气有可压缩性，因而在载荷时，传 递运动不够平稳、均匀。
钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机
以及钻井液搅拌器的控制。
三、钻井气控制系统的特点
• （1）经济可靠。 • （2）空气的粘度小，管内流动压力损失小，
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• （1）对于整体起升的井架，在起升时缓冲 落时推开井架的控制。
• （2）对动力机的启动、调速、并车、停车的控制。 • （3）对钻井绞车、钻井泵、转盘等启动与停车的控制。 • （4）对钻井绞车滚筒和转盘的转速及旋转方向的控制。
的控制，放
第4页/共64页
二、钻井控制系统的作用
• （5）对钻井绞车滚筒制动与放松的控制。 • （6）对绞车猫头摘挂的控制。对动力大 钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机以及钻井液搅拌器的控制。
第23页/共64页
二 气动马达
• 定义：气动马达是输出旋转运动机械能的执行元件。
第24页/共64页
三 气动摩擦离合器
定义：气动摩擦离合器在挂合时用于传递转矩， 摘开时刻是主动件与被动件分离，动力被切断。 它可使工作机起动平稳，换挡方便，并有过载 保护作用。
特点： （1）传动柔和，具有弹性、抗冲击、吸收振 动； （2）操作省力、方便、迅速、易于实现远距离 集 中控制； （3）结构简单、寿命长； （4）反应快； （5）能准确地控制所传递的扭矩； （6）能补偿安装误差。 第25页/共64页
第28页/共64页
接合时，压缩空气进入气胎，气胎沿径向向内膨胀，推动扇形体沿着导向槽相对于固定 在挡板上的承扭杆向轴心移动，使摩擦片逐渐抱紧摩擦轮，实现挂合。同时板簧也受到 压缩。 由于扇形体和气胎之间无连接，故摩擦轮与摩擦片工作表面产生的转矩，不经过气胎， 而是经过扇形体、承扭杆、挡板、钢圈等零件来传递的。 此外，扇形体将发热的摩擦片与气胎隔开，且扇形体内部做成了蜂窝状结构，即在通风 孔中铸有许多小散热片。在挡板上内圈相应位置上亦开有通风孔槽，使工作过程中产生 的热量能尽快散发到周围的空气中而不影响气胎。
• （2）对动力机的启动、调速、并车、停车的控制。 • （3）对钻井绞车、钻井泵、转盘等启动与停车的控制。 • （4）对钻井绞车滚筒和转盘的转速及旋转方向的控制。
的控制，放
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二、钻井控制系统的作用
• （5）对钻井绞车滚筒制动与放松的控制。 • （6）对绞车猫头摘挂的控制。对动力大 钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机以及钻井液搅拌器的控制。
第23页/共64页
二 气动马达
• 定义：气动马达是输出旋转运动机械能的执行元件。
第24页/共64页
三 气动摩擦离合器
定义：气动摩擦离合器在挂合时用于传递转矩， 摘开时刻是主动件与被动件分离，动力被切断。 它可使工作机起动平稳，换挡方便，并有过载 保护作用。
特点： （1）传动柔和，具有弹性、抗冲击、吸收振 动； （2）操作省力、方便、迅速、易于实现远距离 集 中控制； （3）结构简单、寿命长； （4）反应快； （5）能准确地控制所传递的扭矩； （6）能补偿安装误差。 第25页/共64页
第28页/共64页
接合时，压缩空气进入气胎，气胎沿径向向内膨胀，推动扇形体沿着导向槽相对于固定 在挡板上的承扭杆向轴心移动，使摩擦片逐渐抱紧摩擦轮，实现挂合。同时板簧也受到 压缩。 由于扇形体和气胎之间无连接，故摩擦轮与摩擦片工作表面产生的转矩，不经过气胎， 而是经过扇形体、承扭杆、挡板、钢圈等零件来传递的。 此外，扇形体将发热的摩擦片与气胎隔开，且扇形体内部做成了蜂窝状结构，即在通风 孔中铸有许多小散热片。在挡板上内圈相应位置上亦开有通风孔槽，使工作过程中产生 的热量能尽快散发到周围的空气中而不影响气胎。
钻井气控制系统
按冷却方式分类
水冷式
风冷式
a
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2 空气过滤器
• 空气过滤器的作用是滤除压缩空气中含有的液态
水滴、油滴、固体粉尘颗粒及其他的杂质。 • 空气过滤器的组成：壳体和滤芯。
• 注意：过滤器使用中要定期清洗和更换滤芯，否
则将增加过滤阻力，降低过滤效果，甚至堵塞。
a
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3 空气干燥器
• 空气干燥器的作用是降低空气的湿度，为 系统提供所需要的干燥压缩空气。（注： 若使用有油压缩机，则要在干燥器入口处 安装除油器。）
和排污阀等附件。此外，储气罐还必须符合锅炉 及压力容器安全规则的要求，如使用前应按标准 进行水压试验等。
a
21
第三节 执行元件
• 执行元件的作用是将压缩空气和压力能转 换为机械能，驱动工作部件工作。
• 常用组件：气缸、气动马达和气动摩擦离 合器。
a
22
一 气缸
• 定义：气缸是输出往复直线运动或摆动运 动的执行元件。
• 混合气体中的杂质会对整个系统带来不良 影响，因此，在气动传动系统中，设置除 气、除油、除尘和干燥等气源净化装置。
• 常用净化装置有冷却器、空气过滤器、空 气干燥器、除油器、a分水排水器和油雾器。15
1 冷却器
• 冷却器的作用是将空
气压缩机排除的气体 由140~170℃降至 40~50℃，使压缩空气 中的油雾和水汽迅速 达到饱和，大部分析 出并凝结成水滴和油 滴，以便经油水分离 器排出。
a
4
二、钻井控制系统的作用
• （1）对于整体起升的井架，在起升时缓冲 的控制，放落时推开井架的控制。
• （2）对动力机的启动、调速、并车、停车 的控制。
• （3）对钻井绞车、钻井泵、转盘等启动与 停车的控制。
油气井压力控制(PPT 66张)
pb ph pa p b p h p sb p b p h p sg p b max p h p a p sg p b min p h p sb
p p p b p f
下钻时：
最大井底压力： 最小井底压力： 安全钻井的压力平衡条件：
p p p p p
章油气井压力控制
本章主要内容:
井眼与地层压力系统
欠平衡压力钻井
井涌的原因、征兆与检测方法
概述
油气井压力控制——在钻井过程中对地层压力进行控制。 井控的基本要求： 1、有效地控制地层压力，防止井喷。 2、防止井漏、井塌和缩径等复杂情况的发生 3、有效的保护油气层 井控的技术内容： 1、地层压力的预测和监测
d p
P—安全附加压力；
—安全附加密度；
油井： P = 1.5~3.5 Mpa
= 0.05~ 0.1
= 0.07~0.15
气井：
P
= 3.5~5.0 Mpa
三、平衡与欠平衡压力钻井
1、平衡压力钻井 （1）概念： 在有效的控制地层压力和维持井壁稳定的前提下， 尽可能降低钻井液密度，使钻井液液柱压力刚好等于 或略大于地层压力，达到解放钻速和保护油气层的目 的，这种钻井方法称为平衡压力钻井。 （2）技术关键：
三、气侵的特点
1、气侵的途径与方式 • 岩石孔隙内的气体随钻碎的岩屑进入井内钻井液
• 气层中的气体由于浓度差通过泥饼向井内扩散
• 当井底压力小于地层压力时，气层中的气体大量 流入或深入井内 2、气侵的特点及危害 （1）侵入井内的气体由井底向井口运移，体积逐渐 膨胀，越接近地面，膨胀越快，因此，在地面看起来气 侵很严重的钻井液，在井底只有少量气体侵入。 （2）一般情况下，气体侵入钻井液呈分散状态，井 底泥桨液柱压力的降低是非常有限的，只要及时有效的 除气，就能有效的避免井喷。