钻井绞车基础知识-PPT精选文档
合集下载
海洋石油钻井知识介绍PPT
还需配备井下动力钻具，这就构成了旋转钻进系统。
3. 钻井液循环系统：包括钻井泵、地面高压管汇、钻井液净化及调配设备（固控设备）
等。
4. 动力系统：用来驱动绞车、钻井泵和转盘等工作机组的动力设备，按驱动类别的不同，
其动力设备可以是柴油机、交流电动机或直流电动机，也可以是燃气轮机。
6
钻机设备介绍
5. 传动系统：主要任务是把动力设备的机械能传递和分配给绞车、钻井泵和转
8. 计量罐液面指示仪：记录起钻使用计量罐灌泥浆时，每次灌入井内的泥浆量。 9. 大钳扭矩仪：指示大钳上扣扭矩大小的仪表，指导钻具上扣扭矩。
五．循环系统：
循化系统主要设备包括：泥浆泵、高压管汇、立管、水龙带、泥浆净化系 统、泥浆槽和泥浆池等。
1. 泥浆泵：
泥浆泵是泥浆循环系统的心脏，它以压力和流量的形式将动力传递给流 体，把流体从泥浆池内抽出，压送进钻柱后达到钻头，完成高压喷射消耗 掉大量能量，再经环形空间返回地面，通过泥浆筛和净化系统时，将携带 的大量岩屑分离出来，最后干净泥浆重新回到泥浆池。 泥浆泵的分类： a、按液缸数目分：有双缸泵、三缸泵等。 b、按一个活塞在液缸中往复一次吸入或排出液体的次数分，吸液或排
e、泵压：指泵排出口处的液体压力，单位“MPa”。
六．泥浆净化装置：
振动筛
除砂器、除泥器：除砂器和除泥器是利用旋流原理，将泥浆及岩屑分流的设 备。
泥浆清洁器：泥浆清洁器是对泥浆进行再分离的设备，经过振动筛、除砂器、 除泥器后再经过泥浆清洁器，可将更细的砂粒分离出来。目前有两种泥浆清
洁器，一种是高频细目（200目）振动筛，另外一种是高速离心机。
一．一套钻机必须具备下列各系统和设备： 1. 钻具起升系统：包括绞车、辅助绞车（或锚头）、辅助刹车（水刹车、电磁刹车等）、
3. 钻井液循环系统：包括钻井泵、地面高压管汇、钻井液净化及调配设备（固控设备）
等。
4. 动力系统：用来驱动绞车、钻井泵和转盘等工作机组的动力设备，按驱动类别的不同，
其动力设备可以是柴油机、交流电动机或直流电动机，也可以是燃气轮机。
6
钻机设备介绍
5. 传动系统：主要任务是把动力设备的机械能传递和分配给绞车、钻井泵和转
8. 计量罐液面指示仪：记录起钻使用计量罐灌泥浆时，每次灌入井内的泥浆量。 9. 大钳扭矩仪：指示大钳上扣扭矩大小的仪表，指导钻具上扣扭矩。
五．循环系统：
循化系统主要设备包括：泥浆泵、高压管汇、立管、水龙带、泥浆净化系 统、泥浆槽和泥浆池等。
1. 泥浆泵：
泥浆泵是泥浆循环系统的心脏，它以压力和流量的形式将动力传递给流 体，把流体从泥浆池内抽出，压送进钻柱后达到钻头，完成高压喷射消耗 掉大量能量，再经环形空间返回地面，通过泥浆筛和净化系统时，将携带 的大量岩屑分离出来，最后干净泥浆重新回到泥浆池。 泥浆泵的分类： a、按液缸数目分：有双缸泵、三缸泵等。 b、按一个活塞在液缸中往复一次吸入或排出液体的次数分，吸液或排
e、泵压：指泵排出口处的液体压力，单位“MPa”。
六．泥浆净化装置：
振动筛
除砂器、除泥器：除砂器和除泥器是利用旋流原理，将泥浆及岩屑分流的设 备。
泥浆清洁器：泥浆清洁器是对泥浆进行再分离的设备，经过振动筛、除砂器、 除泥器后再经过泥浆清洁器，可将更细的砂粒分离出来。目前有两种泥浆清
洁器，一种是高频细目（200目）振动筛，另外一种是高速离心机。
一．一套钻机必须具备下列各系统和设备： 1. 钻具起升系统：包括绞车、辅助绞车（或锚头）、辅助刹车（水刹车、电磁刹车等）、
钻井绞车
卸扣猫头主体结构与上扣猫头类似， 不同的是卸扣猫头内的小滚筒右移，使 得滚筒摩擦面与外齿摩擦盘贴合，外齿 摩擦盘与内齿盘贴合，内齿盘与固定捞 砂滚筒轴上的摩擦片贴合。内齿盘上齿 圈在小滚筒外齿轮上滑动。动力由摩擦 力与齿轮传递，产生的力矩比上扣猫头 大一倍，从而保证卸扣时大扭矩的需要。
上扣猫头有一个摩擦表面，而卸扣 猫头有三个摩擦片。因此卸扣猫头比上 扣猫头有近似三倍的扭力。
电机B 传动轴
联轴节 惯性刹车
上扣猫头 气水葫芦
高档齿轮 捞砂滚筒
传动系统
电动机A 电动机C 低档齿轮
卸扣猫头
司钻控制台
主滚筒 应急低速牙嵌 平衡梁
牙嵌 高速离合器
涡磁刹车
驱动轴
连接低档的齿轮
通过链条连接电机 连接高档的齿轮
惯性刹车鼓
电机 惯性刹车
联轴节
传动轴
1 通过链条与 猫头轴的链轮相 连接，当需用猫 头和滚筒低速传 动时挂合离合器
11
猫头轴、滚筒轴及防磁天车气控制流程图
1、经济可靠：空气比液压油经济，空气来源方便，不受环 境变化的影响，可采用轻便可靠的气管线传递清洁无污染，不 受温度影响。
2、传递控制信号迅速灵活。流动性好，摩擦阻力小。 3、控制柔和准确。 4、使用安全，不易燃烧。
绞车
释放阀
流动开关
设定50psi
排出
吸入
电机
复式刹车主要包括控制
部分的刹把、操作曲轴，传
刹把
刹带
动部分的连杆、刹车曲轴，
制动部分的刹车鼓、刹带，
辅助部分的调节螺杆、平衡
背轮
梁、刹车气缸以及冷却系统
的上水、泄水龙头等。
使用刹车时操作要平稳、
托轮
避免因惯性产生的动载荷而
上扣猫头有一个摩擦表面，而卸扣 猫头有三个摩擦片。因此卸扣猫头比上 扣猫头有近似三倍的扭力。
电机B 传动轴
联轴节 惯性刹车
上扣猫头 气水葫芦
高档齿轮 捞砂滚筒
传动系统
电动机A 电动机C 低档齿轮
卸扣猫头
司钻控制台
主滚筒 应急低速牙嵌 平衡梁
牙嵌 高速离合器
涡磁刹车
驱动轴
连接低档的齿轮
通过链条连接电机 连接高档的齿轮
惯性刹车鼓
电机 惯性刹车
联轴节
传动轴
1 通过链条与 猫头轴的链轮相 连接，当需用猫 头和滚筒低速传 动时挂合离合器
11
猫头轴、滚筒轴及防磁天车气控制流程图
1、经济可靠：空气比液压油经济，空气来源方便，不受环 境变化的影响，可采用轻便可靠的气管线传递清洁无污染，不 受温度影响。
2、传递控制信号迅速灵活。流动性好，摩擦阻力小。 3、控制柔和准确。 4、使用安全，不易燃烧。
绞车
释放阀
流动开关
设定50psi
排出
吸入
电机
复式刹车主要包括控制
部分的刹把、操作曲轴，传
刹把
刹带
动部分的连杆、刹车曲轴，
制动部分的刹车鼓、刹带，
辅助部分的调节螺杆、平衡
背轮
梁、刹车气缸以及冷却系统
的上水、泄水龙头等。
使用刹车时操作要平稳、
托轮
避免因惯性产生的动载荷而
钻井基础知识专题培训课件
循环系统→流程
泥浆通过立管经水龙带进入钻柱
泥
浆
泥浆泵
经
井
眼
环
排出管线
空
(至立管)
流
泥浆回
回
流管线
泥 浆
水龙带
池
立管
循环系统→分离装置
现代钻井系统组成
5.井控系统
现代钻井系统组成
5.井控系统
防喷器产品
闸板防喷器 环形防喷器
分流器
旋转防喷器
电缆防喷器 带压井作业装置
防 1) 喷密器封钻可具实现的功口防喷能：
泥浆功能：
1、悬浮和携带钻屑 2、润滑和冷却钻具 3、稳定井壁 4、平衡地层压力 5、发挥水力效能 6、传递动力
现代钻井系统组成
钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服
值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8) 酸碱度；(9)固相、油水含量。
现代钻井泥系浆统泵组将泥成浆打入循环管线
柴油机带动发电机发电 后，驱动各循环罐上的 用电设备（生活区用电） 进行工作。
电力传输动力系统
现代钻井系统组成
1.动力系统
联动机构通过皮带传递动 力，带动泥浆泵工作。
几台发动机的链条及 齿轮组装在金属盒内
机械传输动力系统
现代钻井系统组成
2.提升系统
不论钻井平台是以 电能还是机械传输动 力，目的都是为了钻 井，所以提升系统必 不可少。一般提升系 统由绞车、滚筒、井 架、天车、游车和钢 丝绳组成。
提升系统→死绳锚| 游车| 水龙头|大钩
现代钻井系统组成
3.旋转钻进装置
水龙头 方钻杆 转盘 钻柱 钻头
现代钻井系统组成
游车下部的大钩正 在锁住水龙头提环
泥浆通过立管经水龙带进入钻柱
泥
浆
泥浆泵
经
井
眼
环
排出管线
空
(至立管)
流
泥浆回
回
流管线
泥 浆
水龙带
池
立管
循环系统→分离装置
现代钻井系统组成
5.井控系统
现代钻井系统组成
5.井控系统
防喷器产品
闸板防喷器 环形防喷器
分流器
旋转防喷器
电缆防喷器 带压井作业装置
防 1) 喷密器封钻可具实现的功口防喷能：
泥浆功能：
1、悬浮和携带钻屑 2、润滑和冷却钻具 3、稳定井壁 4、平衡地层压力 5、发挥水力效能 6、传递动力
现代钻井系统组成
钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服
值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8) 酸碱度；(9)固相、油水含量。
现代钻井泥系浆统泵组将泥成浆打入循环管线
柴油机带动发电机发电 后，驱动各循环罐上的 用电设备（生活区用电） 进行工作。
电力传输动力系统
现代钻井系统组成
1.动力系统
联动机构通过皮带传递动 力，带动泥浆泵工作。
几台发动机的链条及 齿轮组装在金属盒内
机械传输动力系统
现代钻井系统组成
2.提升系统
不论钻井平台是以 电能还是机械传输动 力，目的都是为了钻 井，所以提升系统必 不可少。一般提升系 统由绞车、滚筒、井 架、天车、游车和钢 丝绳组成。
提升系统→死绳锚| 游车| 水龙头|大钩
现代钻井系统组成
3.旋转钻进装置
水龙头 方钻杆 转盘 钻柱 钻头
现代钻井系统组成
游车下部的大钩正 在锁住水龙头提环
钻机绞车的设计计算PPT课件
1
整体概况
+ 概况1
您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况2
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况3
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
2
第三章 钻机绞车的设计计算
3.1 绞车的使用要求与结构 3.2 绞车的基本参数 3.3 绞车滚筒轴的设计计算 3.4 绞车滚筒的设计计算 3.5 机械刹车设计计算 3.6 辅助刹车
应力分析
1 循环持久限（材料）
r
r min
max
r=-1，对称循环应力
r=0， 脉动应力
22
弯曲应力（轴转）
r=-1，对称循环应力
应力幅： a max 平均应力：m 0
n
1
Ka m
K1 a
(1)D a(Βιβλιοθήκη )D ——构件的循环持久限。a
M W
n
(1)D
23
扭转应力 （离合器挂合）
13
带槽滚筒（Lebus绳槽）-双螺旋-平行绳槽
D0D筒0.2d绳
h0.2d绳
r d绳 2
s
d绳
2
14
滚筒缠绳直径
D 平 （D sD e)/2
光滚筒s=2 带槽滚筒s=1
33110.89905.9
24 4
15
（6）缠绳容量
每层缠绳容量 Mi Din
n——每层圈数， n L筒 d绳
9
3.2 绞车的基本参数
（1）绞车功率
输入功率
N绞
(Q柱G游)v1 η
（2）刹车尺寸 带刹轮毂尺寸
D 刹(1.8~2.3)D 筒圆整
10
（3）快绳拉力
整体概况
+ 概况1
您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况2
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况3
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
2
第三章 钻机绞车的设计计算
3.1 绞车的使用要求与结构 3.2 绞车的基本参数 3.3 绞车滚筒轴的设计计算 3.4 绞车滚筒的设计计算 3.5 机械刹车设计计算 3.6 辅助刹车
应力分析
1 循环持久限（材料）
r
r min
max
r=-1，对称循环应力
r=0， 脉动应力
22
弯曲应力（轴转）
r=-1，对称循环应力
应力幅： a max 平均应力：m 0
n
1
Ka m
K1 a
(1)D a(Βιβλιοθήκη )D ——构件的循环持久限。a
M W
n
(1)D
23
扭转应力 （离合器挂合）
13
带槽滚筒（Lebus绳槽）-双螺旋-平行绳槽
D0D筒0.2d绳
h0.2d绳
r d绳 2
s
d绳
2
14
滚筒缠绳直径
D 平 （D sD e)/2
光滚筒s=2 带槽滚筒s=1
33110.89905.9
24 4
15
（6）缠绳容量
每层缠绳容量 Mi Din
n——每层圈数， n L筒 d绳
9
3.2 绞车的基本参数
（1）绞车功率
输入功率
N绞
(Q柱G游)v1 η
（2）刹车尺寸 带刹轮毂尺寸
D 刹(1.8~2.3)D 筒圆整
10
（3）快绳拉力
钻井基本知识ppt课件
绪论 石油钻井概述
（2）把钻井按井斜角不同分类：
直井、定向井、水平井 直井：井口与井底在同一条铅垂线上 定向井：沿着预先设计的井眼轨迹钻达目的层，井口 与井
底不在同一条铅垂线上。 水平井：沿着预先设计的井眼轨迹以井斜角>85°的角度进
入目的层。
（3）把钻井按井深不同分类：
浅 井 H<2500m ， 中 深 井 2500m<H<4500m ， 深 井 4500m<H<6000m ， 超 深 井 H>6000m<H<9000m 。 特 超 深 井 H>9000m
到1820年，及鸦片战争前夕，钻井深度突破1000米， 中国第一口油井在陕西延长油矿。目前日产量还有200 公斤
美国1859年8月在宾夕法尼亚洲泰特斯维尔小镇才打了 一口20m深的油井，也就是所谓的世界上的第一口油 井；
前苏联在1863年才打出20m深的井。
11
二、钻井技术的发展
2．钻井方法的发展
钻井工程课件
1
钻井工程课件主要内容
第一章 钻头：刮刀钻头、牙轮钻头、PDC钻头、金刚石钻头
第二章 钻柱：作用与组成、工作 状态与受力分析、设计
第三章 钻进技术： 直井防斜技术 、 井斜的控制方法 、
钻进过程中各参数间的基本关系、
钻进参数优选、
水力参数优化设计
第四章 取心：概述 、取心工具组成及类型、
井），对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需 的地质资料（详探井），圈定油气藏边界及其储量 （边探井）。
8
一、石油钻井概述
绪论 石油钻井概述
生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而
钻的井。
钻井绞车
水刹车的结构： 如图，水刹车主要由旋转主轴 （借助离合器与滚筒轴相连） 及固定其上的转子和定子组成。 定子置外壳内并对称位于转子 两侧。转子和定子上都有许多 叶片，呈辐射状分布，且逆着 下钻时转子旋转方向成一角度， 以加大水流对转子叶片的阻力。 两叶片之间形成水室，下部有 进水口，顶部有出水口。
转子 离合器 定子
二、绞车的类型与选用
类型： 1）按轴数分：单轴、双轴、三轴及多轴绞车； 2）按滚筒数目分：单滚筒和多滚筒绞车（主滚筒用以起下钻具， 捞砂滚筒用以提升取芯工具及试油时进行提捞作业）； 3）按提升速度分：两速、三速、四速、六速和八速绞车
钻井绞车的选用：
一台钻机采用何种结构类型的绞车与多种因素有关，主要有： 1）功率大小，主滚筒是否上钻台，如何安装移运； 2）变速方式，绞车内还是绞车外变速，这与整机传动方案有关， 需统一考虑：轻中型多为绞车外变速；重型、超重型钻井绞车多采 用绞车内变速； 3）倒车方式（绞车外还是绞车内倒车）； 4）猫头种类和数量；猫头轴是否惯性刹车；离合器数量及布置； 5）是否充当传动盘的中间结构、变速结构； 6）润滑方式，黄油、滴油、飞溅或是强制润滑； 7）控制方式（一般采用集中气控制、气排挡）； 8）驱动类型。
结构：主要由左、右定子和转子组成，定子中固嵌着激磁线圈 （刹车线圈）。 原理：三相380伏的交流电源经三相变压器降压输入整流器，经过 三相整流桥输出连续可调的直流电至激磁线圈，在磁极周围产生固 定磁场，转子即处于此磁场中。当它被滚筒轴转动时，转子磁通密 度的变化在转子表面产生电动势，遂即引起涡电流。此涡电流形成 旋转磁场，与固定磁场相互作用便产生制动力矩。制动产生的热量 由从侧面输入的冷却水带走。
钻井绞车
一、功用与结构组成 二、绞车的类型与选用 三、钻井绞车技术规范 四、刹车机构 五、辅助刹车 附：本节复习题
绞车基础知识1
山西凯嘉能源集团员工学院
凯嘉员工学院 王金龙
第一节 矿用绞车的作用及分类
作用
❖ 矿用绞车是借助于钢丝绳带动提升容器沿井筒 或倾斜井巷运行的提升机械，是煤矿生产系统中必 不可少的重要生产设备，是矿井提升煤炭、矸石和 提升或下放设备、材料的常用工具。
意义
❖ 正确地操作与维护绞车，保证其安全可靠经济 地运行，提高工作效率，延长设备的使用寿命， 具有极为重要的意义。所以，要求绞车操作工熟 练地掌握绞车理论知识、实际操作和维护技术， 具有高度的职业责任感，为煤矿安全生产做出贡献。
35
JD-2.5
JD-4
(JD-11.4KW) (JD-25KW) (JD-40KW) (JD-55KW)
型号组成的含义
J D- 1
外层钢丝绳静张力１０ＫＮ 调度绞车 卷扬机型
五、使用及操作
（一） 一般要求： 1. 绞车司机必须了解本机的性能，熟悉操作方法 2. 钢丝绳静拉力不得超过规定数值，并不得用于运送 人员。
电动机为专用的隔爆三相鼠笼电动机
常用回柱绞车
JH-5
JH-8 JH-14
型号组成的含义
J H - 14
外层钢丝绳静张力140ＫＮ 回柱绞车 卷扬机型
回柱绞车的润滑
• 1、润滑油的油质必须符合要求，不得混入灰尘、 污物、铁屑及水等杂物。
• 2、 为了润滑蜗轮箱内的蜗杆蜗轮及滚动轴承，用 HL- 20齿轮油灌入蜗轮箱内，使油面经常浸着蜗杆下部 的齿高，并且每天进行一次检查,及时补充。蜗轮箱油 质不许任意更改，否则会使箱内油温猛增、蜗轮磨损 加剧，传动效率降低。
J S D B -16
慢速时最大静张力160KN 隔爆型 齿轮传动 双速多用 卷扬机型
小结
凯嘉员工学院 王金龙
第一节 矿用绞车的作用及分类
作用
❖ 矿用绞车是借助于钢丝绳带动提升容器沿井筒 或倾斜井巷运行的提升机械，是煤矿生产系统中必 不可少的重要生产设备，是矿井提升煤炭、矸石和 提升或下放设备、材料的常用工具。
意义
❖ 正确地操作与维护绞车，保证其安全可靠经济 地运行，提高工作效率，延长设备的使用寿命， 具有极为重要的意义。所以，要求绞车操作工熟 练地掌握绞车理论知识、实际操作和维护技术， 具有高度的职业责任感，为煤矿安全生产做出贡献。
35
JD-2.5
JD-4
(JD-11.4KW) (JD-25KW) (JD-40KW) (JD-55KW)
型号组成的含义
J D- 1
外层钢丝绳静张力１０ＫＮ 调度绞车 卷扬机型
五、使用及操作
（一） 一般要求： 1. 绞车司机必须了解本机的性能，熟悉操作方法 2. 钢丝绳静拉力不得超过规定数值，并不得用于运送 人员。
电动机为专用的隔爆三相鼠笼电动机
常用回柱绞车
JH-5
JH-8 JH-14
型号组成的含义
J H - 14
外层钢丝绳静张力140ＫＮ 回柱绞车 卷扬机型
回柱绞车的润滑
• 1、润滑油的油质必须符合要求，不得混入灰尘、 污物、铁屑及水等杂物。
• 2、 为了润滑蜗轮箱内的蜗杆蜗轮及滚动轴承，用 HL- 20齿轮油灌入蜗轮箱内，使油面经常浸着蜗杆下部 的齿高，并且每天进行一次检查,及时补充。蜗轮箱油 质不许任意更改，否则会使箱内油温猛增、蜗轮磨损 加剧，传动效率降低。
J S D B -16
慢速时最大静张力160KN 隔爆型 齿轮传动 双速多用 卷扬机型
小结
钻井基本知识ppt课件
中国第一口油井在陕西延长油矿。目前日产量还有200 公斤
美国1859年8月在宾夕法尼亚洲泰特斯维尔小镇才打了 一口20m深的油井，也就是所谓的世界上的第一口油 井；
前苏联在1863年才打出20m深的井。
整理版课件
11
二、钻井技术的发展
2．钻井方法的发展
（1）人工掘井：1521年之前 （2）人力冲击钻：1521～1835
2004年10月取得教师任职资格证并从事钻井井控技术培训 工作。
2005年9月渤海石油职业学院从事钻井工程理论与钻井实习 教学。
整理版课件
3
钻井工程课件
主要参考书：
1.《钻井工艺原理》（上、中、下），石油工业 出版社，刘希圣教授主编。
2.《钻井工程理论与技术》石油大学出版社，陈 庭根与管志川教授编著。
二、钻井技术的发展
绪论 钻井技术的发展
1、钻井的发展史
2100多年前，中国就开始了钻井，应用的是顿钻钻井 方法，这是在四川自贡，目的是为了获得地下的盐。
1521年钻盐井偶得石油，这是我国的第一口油井。
1835年在四川钻成了一口天然气井——兴海井，井深 达1200m，是当时世界上最深的井
到1820年，及鸦片战争前夕，钻井深度突破1000米，
探井：预探井、详探井、边探井 开发井：生产井（油井、气井）、
注入井（注水井、注气井） 特殊用途井：检查井、观察井、调整井、
救援井等。
整理版课件
7
绪论
一、石油钻井概述 石油钻井概述
基准井：在区域普查阶段，为了了解地层的沉积特征和
含油气情况、验证物探成果而钻的井。
剖面井：是为了研究地层岩性、岩相变化，为寻找含油
整理版课件
2
钻井工程课件
美国1859年8月在宾夕法尼亚洲泰特斯维尔小镇才打了 一口20m深的油井，也就是所谓的世界上的第一口油 井；
前苏联在1863年才打出20m深的井。
整理版课件
11
二、钻井技术的发展
2．钻井方法的发展
（1）人工掘井：1521年之前 （2）人力冲击钻：1521～1835
2004年10月取得教师任职资格证并从事钻井井控技术培训 工作。
2005年9月渤海石油职业学院从事钻井工程理论与钻井实习 教学。
整理版课件
3
钻井工程课件
主要参考书：
1.《钻井工艺原理》（上、中、下），石油工业 出版社，刘希圣教授主编。
2.《钻井工程理论与技术》石油大学出版社，陈 庭根与管志川教授编著。
二、钻井技术的发展
绪论 钻井技术的发展
1、钻井的发展史
2100多年前，中国就开始了钻井，应用的是顿钻钻井 方法，这是在四川自贡，目的是为了获得地下的盐。
1521年钻盐井偶得石油，这是我国的第一口油井。
1835年在四川钻成了一口天然气井——兴海井，井深 达1200m，是当时世界上最深的井
到1820年，及鸦片战争前夕，钻井深度突破1000米，
探井：预探井、详探井、边探井 开发井：生产井（油井、气井）、
注入井（注水井、注气井） 特殊用途井：检查井、观察井、调整井、
救援井等。
整理版课件
7
绪论
一、石油钻井概述 石油钻井概述
基准井：在区域普查阶段，为了了解地层的沉积特征和
含油气情况、验证物探成果而钻的井。
剖面井：是为了研究地层岩性、岩相变化，为寻找含油
整理版课件
2
钻井工程课件
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
能耗制动原理 在钻具整个下放过程中，绞车滚筒以反力矩拖 动绞车电机反转，绞车电机这时处于“发电” 工况，产生电磁制动力矩，使游动系统和钻具 的下放以给定值运行。系统通过总线方式实时 采集绞车电机的相关电气参数，通过PLC系统 把实际速度与设定速度的差值发送到变频系统， 通过软件动态控制绞车电机的下放速度，实现 绞车的数控能耗制动
一体化司钻控制室，司钻控制室主要包括 控制、显示和监视三大功能
控制功能 显 示 功 能
监 视 功 能
JC50DB
2、绞车的特点 1）滚筒轴是由一台交流变频电机通过齿轮减速 箱驱动的，特殊情况下，可由两台电机并车驱 动。滚筒提升速度，通过电机实现无级变速。 2）减速箱中间轴上装有伊顿CH1940离合器， 以满足下放空吊卡和起下钻点动操作。 3）下钻时电动机反转，则变成发电机，可充当 绞车的辅助刹车进行能耗制动。实现对电网能 量反馈，减少制动装置的能量损耗，节约能源 。根据需要也可在滚筒轴右端安装一个伊顿 336WCB2盘式气刹车作为绞车的第二辅助刹 车
350
300
250
200
12绳 10绳
钩载T
150
100
50
0 0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
钩速m / s
4、绞车主要部件 1）滚筒轴总成 滚筒轴总成主要由水气葫芦、两个 刹车盘、滚筒体、轴和轴承等组成。两个刹车盘 直径￠1400mm，厚度75mm，刹车盘内有冷却 水道、进、排水口和放水口。开槽滚筒体由三段 铸、焊而成，滚筒体直径￠790mm，缠绳部位长 度1555.6mm，总长度2108mm。滚筒轴轴承规 格23052CC/W33（260×400×104）。滚筒轴的 动力由两台型号为YJ31F（1000kW，800rpm） 交流变频电机通过3H215.04绞车齿轮减速机传至 滚筒轴
二、现代绞车的结构方案 钻井绞车种类繁多，但最能体现其结构特点的是绞车中 轴的数目，下面按绞车轴数对各种绞车进行简单归纳 和分析 1、单、双轴绞车 ： 最初钻机的绞车是单轴绞车，这 种绞车仅有一根滚筒轴，绞车的变速由绞车前边独立 的一台四档-倒档的齿轮变速箱实现，这种绞车的特 点是，猫头转速偏高，位置过低，操作不方便。为了 克服单轴绞车的缺点，而研制了双轴绞车，即把猫头 单独装配在一根轴上，就成了双轴绞车。单、双轴绞 车一般适用于浅井或中深井。 2、三轴和多轴绞车 ： 为了满足深井和超深井钻井的 需要，三轴和多轴绞车相继问世，四轴以上的绞车为 多轴绞车，现代重型和超重型绞车属于此种类型的绞 车。如大庆Ⅱ型钻机绞车JC-14.5和ZJ40/2250CJD 钻机的JC40-3都是三轴绞车。ZJ45J和ZJ45L钻机的 JC-45是五轴绞车
钻井绞车基础知识
Basic Knowledge of Drawworks
目
第一部分 第二部分
录
钻井绞车原理及结构 钻井绞车操作规程
第三部分 钻井绞车保养要求 第四部分 钻井绞车故障分析与处理
第一部分 钻井绞车原理及结构
一、概述：绞车是起升系统的重要设备，也是一部钻 机的核心设备，是钻机的三大工作机之一 1、绞车的功用 1）在钻进过程中悬挂钻具，送进钻柱、钻头，控制钻 压。 2）在起下作业中起下钻具和下套管。 3）利用绞车的猫头机构紧、卸钻具丝扣和起吊重物。 4）作为转盘的变速机构和中间传动机构。 5）对于自升式井架钻机，用来起放井架。 6）利用绞车的捞砂滚筒，进行提取岩心筒、试油等项 工作 2、绞车型号及技术规范
3、绞车提升能力： 如 表ZJ50/3150DB-1 钻机的最大钩载 3150kN，此时，必 须两台电机并车。当 单电机超载1.5倍时 的提升能力：大钩载 荷1857kN，提升速 度0.7m/s。交流变 频电机额定转速 803rpm，额定转矩 11876Nm
JC50DB绞车提升曲线
JC50DB提升曲线
பைடு நூலகம்
4、电驱动绞车 ： 由于直流电驱动和交流变 频电驱动钻机的问世，结构更为简单的电 驱动绞车应运而生。此种绞车利用直流电 机或交流变频电机为动力，分别驱动滚筒 轴和猫头轴。因电动绞车的结构较简单， 一般猫头轴不分设单元，和主绞车构成一 整体 三、典型绞车结构 （一）JC50DB绞车
1、总述： 绞车基本形式为单轴绞车，其结构主要由 滚筒轴、齿轮减速箱、转盘传动箱、绞车架及润滑 、气控、水冷却系统等组成。其传动形式为，电机 通过齿轮减速箱直接传动滚筒轴。钻台上配有液压 猫头，以满足钻进和起下作业的要求。绞车的主刹 车为液压盘式刹车，两个刹车盘集中布置在轴左端 ；辅助刹车既可用能耗制动，也可用336WCB型伊 顿盘式气刹车。转盘由独立驱动电机通过链条传动 箱、锥齿轮箱及万向传动轴来驱动，独立驱动电机 置于钻台面上，并与绞车电机通过右侧伊顿CH1250 离合器连接，这样既可实现两电机并车传动绞车， 也可在一个电机出故障时相互替换使用，以提高绞 车和转盘的可靠性 计算机程序控制西门子全数字矢量变频器,驱动YJ型低 基频大扭矩变频调速电机，可实现带载起动及零转 速输出最大扭矩
4）采用双联电动齿轮油泵装置，对齿轮减速 箱强制润滑。 5）减速箱采用收缩盘式结构与滚筒轴相连， 安全可靠，减小轴向尺寸。 6）主刹车采用液压盘式刹车，两个刹车盘集 中布置在轴左端，每个刹车盘上装有两个 工作钳和一个安全钳，由司钻房集中控制 。 7）装有过卷阀式和数码式防碰装置，使起下 作业安全可靠。 8）油气水管线布置于铺板下易于检修的地方
3、独立猫头轴-多轴绞车 ： 由于重型和超重型绞车 外形尺寸大、重量大（一般20~30t）、搬家安装困 难，尤其是现代深井和超深井钻机钻台较高（一般 6~11m），为了避免绞车上高钻台非自升式井架） ，近年来又研制了独立猫头轴-多轴绞车。此种绞车 的结构方案为：①独立猫头轴和转盘传动装置构成 一个单元，置于钻台上，担负接、卸钻具丝扣和提 升一般重物，还可充当转盘中间传动装置。②主绞 车置于钻台下面后台上或联动机底座上，担负起、 下钻具、下套管、处理事故等提升任务，可避免长 的上钻台链条。此种绞车的滚筒、猫头机构以及转 盘都单独有各自的档速、制动机构，这样它们都能 根据所需，获得较优的工作特性。ZJ32J-1、 ZJ50/3150L、ZJ40/2250JLD、ZJ70/4500LD等钻 机的绞车均属于这种类型