石油钻井八大系统分析
钻井的八大件
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。
钻机八大系统
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
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。
石油钻井八大系统课件ppt
一、起升系统
二、旋转系统
三、钻井液循环系统
四、传动系统
五、控制系统
徐 闹
六、动力驱动系统
七、钻机底座
八、钻机辅助设备系统
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概况
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4、动力系统
作用： 为绞车、转盘、钻井 泵提供动力
组成： 柴油机或柴油发电机、 电动机
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5、传动系统
作用 把柴油机或柴油机 组的动力分配到各 个工作机组
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石油钻机的组成
八大系统
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一、起升系统 张
二、旋转系统
文 杰
三、钻井液循环系统
四、传动系统
五、控制系统
六、动力驱动系统
七、钻机底座
八、钻机辅助设备系统
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1、起升系统
作用：起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具 组成：绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、
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3.4、泥浆净化设备
泥浆净化设备工作流程示意图 1一振动筛处理过的泥浆 2一清洁泥浆 3一水力旋流器 4一细目振动筛 5一排出固体颗粒 6一筛网底流 7一泥浆返回循环系统
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不含离心机
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石油钻机的组成
八1/3/10
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3.2、钻井泵
钻井泵的作用是为 钻井液的循环提供 必要的能量。
以一定的压力和流
量将钻井液输进钻
具，完成整个循环
过程
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3.3、地面管汇
地面管汇包括高 压管汇、立管、 水龙带等。
作为钻井液在地 面上的通道。
石油钻井八大系统[知识探索]
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峰谷文书
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1.4、大钩
钻井大钩是重要提升 设备。
上部与游车相接，尖 钩钩住水龙头上部提 环。
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2、旋转系统
作用：驱动钻具旋转以破碎岩层
组成：水龙头、转盘、钻具（一般包括方钻杆、钻杆、钻 铤和钻头，扶正器、减震器以及配合接头等）
工作原理：转盘通过方钻杆带动整个钻柱（由钻杆和钻铤
等钻具组成）和钻头旋转，钻头直接破碎岩石，水龙头提
供高压泥浆的通道。
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2.1、水龙头
钻机提升部件与旋转 钻具之间的过渡部件。
上部的提环与大钩相 连，下部中心管与方 钻杆相连。水龙头上 的鹅颈管与水龙带相 连接，中心管与钻具 相连形成泥浆循环通 道。
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提环 鹅颈管
中心管
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2.2、转盘
钻杆铤头 14
钻柱
方钻杆
钻柱连接示意图
钻铤
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3、循环系统
作用：由钻井液（泥浆）将井底钻头破碎的岩屑及时携带到地 面上来，同时冷却钻头保护井壁
组成：泥浆罐、钻井泵、地面管汇（包括高压管汇、立管、水 龙带等 ）泥浆净化设备（包括震动筛、旋流器、离心机等）。
工作原理：钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入并加压，经过地面管 汇进入水龙头，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，经各级泥浆 净化设备净化，然后重复使用。
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5、传动系统
作用 把柴油机或柴油机 组的动力分配到各 个工作机组
组成 机械传动、电动传 动、液压传动
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6、控制系统
作用 指挥各系统协调工 作
钻井八大件与钻井八大系统(井工程)
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。
石油钻井系统
石油钻井系统一般情况下，钻井系统被砍成了八大块：提升系统、旋转系统、循环系统、传动系统、驱动系统、控制系统、辅助系统。
所谓提升系统，主要包括了Drawworks, crown block，travelling block，swivel, hook这几样东西,这几个货长相如下：所谓旋转系统，以前讲的是水龙头和转盘，但是现在这个玩意儿基本是个摆设了，钻井都用顶驱从上面这张照片上中间那一大坨黄色的东西就是顶驱了……等一下，突然发现我并不擅长按着教材的思路去讲，还是按我自己的感觉随便讲比较那个……大致是这样王二麻子一大早就从床上爬起来，开着他50m³的柴油罐罐车高高兴兴的往二道沟三号井场去。
他一边嚼着油条，一边盘算李队长这个月给他抽多少柴油。
前天晚上他又请队长去旁边的白马村里喝了几斤江津五粮液。
那天给马丽丽的钱没白花啊，据说把李队的腰都要崩断了，领导必须很满意啊！想到这，王二麻子不由得兴奋地搓起了手……苟曰的，老子今天晚上也要去会会这个妖精！王二麻子到了队上，管后勤的老秦把车招呼靠到了柴油罐上，拉过管子接上泵就开始倒油了。
王二麻子给他散了一根烟，就直接去队长板房敲门了。
叫了几声，门支拉一声开了，王二麻子抢进去一看，李队正躺在床上抽烟呢。
见他进来，领导开腔了“ 苟曰的二麻子，你给老子那天晚上找的女娃是哪里来的，把老子的老腰都要盘断老”。
“嘿嘿，李队，那是你老人家身体好，雄起老撒“ 王二麻子脸都快笑裂了，”那个这个月的柴油钱，你看给返几个点？”“ 曹，老子就晓得你一天净想得这些，老规矩20个点，你一天把事情给老子办利索了”“ 要得，要的，领导你放心” ……………………话分两头，书讲两边这边柴油倒进了柴油罐，队上的人就开始把油往日用油罐里面倒，这个罐子小，一般就5,6个方，带了一套滤子，这样灌到柴油发电机的柴油就会比较清洁。
上次滤子堵了，motor man 霍二哥这个懒怂半天没换，结果把柴油机都差点搞毁了，本来队上就穷，以前用的都是volvo,现在好不容易换了4台CAT 3512B柴油发电机，还弄这事，李队差点没把老霍给劈了。
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三、钻井液循环系统
四、传动系统
八大系统 五、控制系统
徐 闹
六、动力驱动系统
七、钻机底座
八、钻机辅助设备系统
石油钻井八大系统分析
概况
石油钻井八大系统分析
4、动力系统
作用： 为绞车、转盘、钻井 泵提供动力
组成： 柴油机或柴油发电机、 电动机
石油钻井八大系统分析
5、传动系统
作用 把柴油机或柴油机 组的动力分配到各 个工作机组
石油钻井八大系统分析
提环 鹅颈管
中心管
2.2、转盘
旋转设备，通过旋 转驱动钻具进行工 作。
通过方形孔与方转 杆相接
石油钻井八大系统分析
2.3、钻具
根据所钻井的不同，钻 具的组成也有所差异。
一般包括方钻杆、钻杆、 钻铤和钻头，此外还有 扶正器、减震器以及配 合接头等
石油钻井八大系统分析
方方钻钻杆、杆钻杆、钻铤、
石油钻井八大系统分析
3.4、泥浆净化设备
泥浆净化设备工作流程示意图 1一振动筛处理过的泥浆 2一清洁泥浆 3一水力旋流器 4一细目振动筛 5一排出固体颗粒 6一筛网底流 7一泥浆返回循环系统
石油钻井八大系统分析
不含离心机
石油钻井八大系统分析
石油钻机的组成
一、起升系统
二、旋转系统
陈
八、钻机辅助设备系统 德
石油钻井八大系统分析
7、井架和底座
井架和底座用来支撑和安装各 钻井设备和工具、提供钻井操 作场所。
石油钻井八大系统分析
7.1钻井井架
①井架的功能 ②井架的类型 ③井架的结构 ④井架设计的要求
石油钻井八大系统分析
7.1.1、井架的功能
1) 安放天车，悬挂游车、大钩及专用工具（吊钳等），在 钻井过程中，进行起下钻具、下套管操作 2) 起下钻过程中，用以存放立根，能容纳立根的总长度称 立根长度。 （立根：起下钻时，为了提高效率，一般将三根钻杆连接 在一起作为一个单元，这一单元称为立柱（立根）。 顶驱钻进时，无接单根作业。（一个立柱一个立柱的打）
工作原理：钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入并加压，经过地面管 汇进入水龙头，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，经各级泥浆 净化设备净化，然后重复使用。
石油钻井八大系统分析
3.1、泥浆罐
罐体采用平板锥形 结构或瓦楞结构, 钢板与型钢组焊。
作为储存钻井液的 设备，结构牢固。
1.3、游车
游车是靠钢绳悬在井 架内部作上下往复运 动的动滑轮组。
上部由钢丝与天车相 连，下面接大钩。
石油钻井八大系统分析
1.4、大钩
钻井大钩是重要提升 设备。
上部与游车相接，尖 钩钩住水龙头上部提 环。
石油钻井八大系统分析
石油钻井八大系统分析
2、旋转系统
作用：驱动钻具旋转以破碎岩层 组成：水龙头、转盘、钻具（一般包括方钻杆、钻杆、钻
组成 机械传动、电动传 动、液压传动
石油钻井八大系统分析
6、控制系统
作用 指挥各系统协调工 作
组成 司钻控制台、各种 控制阀门、离合器 和线路
石油钻井八大系统分析
石油钻机的组成
一、起升系统
二、旋转系统
三、钻井液循环系统
八大系统
四、传动系统 五、控制系统
六、动力驱动系统
鹏
七、钻机井架和底座
振动筛：从井底返出的钻井液首先经过振动筛清除较大的固相颗粒，
故称振动筛为第一级固控设备，它适合于各种钻井液的筛分。
旋流器：主要用来清除加重钻井液大于重晶石粒度的剩余钻屑。 离心机：用以处理非加重钻井液时，可除去2μm以上的有害固相；
用以处理加重钻井液时，可除去钻井液中多余的胶体，控制钻井液粘 度，回收重晶石；处理旋流器底流，可回收液相，减少淡水和油的浪 费。
铤和钻头，扶正器、减震器以及配合接头等） 工作原理：转盘通过方钻杆带动整个钻柱（由钻杆和钻铤
等钻具组成）和钻头旋转，钻头直接破碎岩石，水龙头提 供高压泥浆的通道。
石油钻井八大系统分析
2.1、水龙头
钻机提升部件与旋转 钻具之间的过渡部件。
上部的提环与大钩相 连，下部中心管与方 钻杆相连。水龙头上 的鹅颈管与水龙带相 连接，中心管与钻具 相连形成泥浆循环通 道。
通过滚筒轴上的钢丝连接 到天车和游车，通过滚筒 的转动由钢丝控制起升
石油钻井八大系统分析
1.2、天车
天车是安装在井架顶 部的定滑轮组。
由钢丝绳与游车和绞 车连接起来
石油钻井八大系统分析
1.天车架 2.主滑轮组 3.快绳轮 4.起重架 5.挡绳架 6.挡绳架 7.围栏 8.辅助滑轮 9.防碰缓冲装置
钻井工程小组汇报
石油钻井八大系统分析
钻井工程小组汇报
小组组成：
组长：杨军 组员：张文杰、徐闹、陈德鹏
本次分工情况：
资料搜集和整合：张文杰、杨军 ppt制作和整合：全体成员 成果汇报：张文杰、徐闹、陈德鹏
石油钻井八大系统分析
石油钻机的组成
八大系统
一、起升系统 二、旋转系统 三、钻井液循环系统 四、传动系统 五、控制系统 六、动力驱动系统 七、钻机底座 八、钻机辅助设备系统
石油钻井八大系统分析
3.2、钻井泵
钻井泵的作用是为 钻井液的循环提供 必要的能量。
以一定的压力和流
量将钻井液输进钻
具，完成整个循环
过程
石油钻井八大系统分析
3.3、地面管汇
地面管汇包括高 压管汇、立管、 水龙带等。
作为钻井液在地 面上的通道。
石油钻井八大系统分析
3.4、泥浆净化设备
泥浆净化设备包括振动筛、旋流器、离心机等。 净化程度
扶正器、配合接头、减 震器等的组合称为钻柱。 钻柱是钻头以上，水龙 头以下各部分的管柱的 总称。
钻杆铤头
钻柱
方钻杆
钻柱连接示意图
钻铤
石油钻井八大系统分析
3、循环系统
作用：由钻井液（泥浆）将井底钻头破碎的岩屑及时携带到地 面上来，同时冷却钻头保护井壁
组成：泥浆罐、钻井泵、地面管汇（包括高压管汇、立管、水 龙带等 ）泥浆净化设备（包括震动筛、旋流器、离心机等）。
石油钻井八大系统分析
石油钻机的组成
一、起升系统 张
二、旋转系统
文
三、钻井液循环系统
杰
八大系统
四、传动系统 五、控制系统
六、动力驱动系统
七、钻机底座
八、钻机辅助设备系统
石油钻井八大系统分析
1、起升系统
作用：起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具 组成：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 工作原理：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。
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1.1、绞车
不仅是起升系统设备，而 且也是整个钻机的核心部 件。