旋转系统:主要设备是装在钻台井口上的转盘,滚动时,通过方钻杆带动钻柱和钻头旋转钻进。当采用井下动力钻具带动钻头旋转时,转盘用来承受反扭矩。
晋升系统:由绞车、井架、天车、游动滑车、大钩、钢丝绳等组成的一套起重设备。绞车主要用于起下钻具、下套管和钻进时控制钻压。井架用于安放天车和吊挂游动滑车、大钩等晋升设备与工具,以及起下、存放管柱。天车与游动滑车是一套复滑轮装置,用以减少绞车钢丝绳上的张力,大、中型钻机复滑轮的钢丝绳数一般为8~12股。
泥浆轮回系统 由泥浆泵、高压泥浆管线、水龙带、水龙头、钻柱以及泥浆固控设备等组成。功用是:维持泥浆轮回,对井底进行冲刷,将注入的高压泥浆能量传递给井底。
泥浆泵从泥浆池吸入泥浆,通过地面泥浆管线、水龙带、水龙头,把泥浆注入钻柱,经钻头水眼冲向井底,携带井底岩屑从钻柱与井壁的环隙返回井口。
泥浆泵主要有双缸,双作用活塞式和三缸单作用活塞式两种,后者的长处是排量平均、压力高、压力波动小、体积小、重量轻、更换易损件利便、维护保养简朴。
水龙头用以连接可旋转的钻柱和不滚动的水龙带,并能维持泥浆轮回。
固控设备用以清除井中返出的泥浆中的无用固相颗粒。常用的设备有振动筛、除砂器、除泥器、除气器和离心分离机等。70年代末期,开始使用自动配制泥浆系统,与井控装置联用,可对井筒随时进行可靠控制,自动保持泥浆比重恒定。在泛起井喷预示时,能自动调节泥浆比重及其他机能。
动力与传动系统 包括动力机及传念头组。动力机主要用柴油机、电念头或燃气轮机。传念头组有链条、皮带、齿轮等机械传动、液压传动和电传动几种,把动力传递给绞车、转盘、泥浆泵等工作机。
柴油机驱动的钻机有机械传动和液压传动两种,后者具有随工作机负荷变化而自动无级变速和变矩的良好动力机能,在钻机上广泛应用。
电驱动钻机在深井和海上钻井中广泛应用。
分类:
①柴油机或燃气轮机直流发电机组发电,带动直流电念头,简称直流电驱动;
②交流电经可控硅整流带动直流电念头,简称交-直流电驱动。两者都具有良好的动力机能。后者长处是:动力分配灵活、装机功率利用率高,由电网供电,不需另配辅助的交流发电系统,经济效益高等,已成为主要发展方向。
控制系统 使各机组按照钻井工艺需要,协调地进行工作。包括对动力机、绞车、转盘、泥浆泵等的启动、泊车、调速、并车、换向等进行控制,方式有机械、气压、液压、电控制等,并向电子计算机控制方向发展。
井控设备:是用于油气钻井中保证安全钻进的重要设备,包括防喷器、阻流管汇、压井管汇、泥浆-气体分离器等。防喷器用以防止井内泥浆和油、气、水的喷出,防喷器有闸板防喷器、旋转防喷器和万能防喷器等类型,安装在钻台下的井口处,分别用于封锁钻柱与套管之间的环隙或全部井口。此外,还有钻柱内防喷器,用于封锁钻柱内部空间。近代钻井设备都配备数套不同类型的防喷器,组成井口防喷器组,用以控制不同的钻井情况。
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旋转导向钻井参数在钻柱旋转的情况下,具有导向能力;可以与井下马达一起使用;配有全系列标准的地层参数及钻井参数检测仪器;配有地面&井下双向通讯系统,可根据井下传来的数据,在不起钻的情况下从地面发出指令改变井眼轨迹;工具设计制造模块化、集成化;可以在150℃以上的高温井中使用;不需要特殊的钻井参数,就可以保证优的钻井过程;导向自动控制,以保证准确光滑的井眼轨迹。
旋转导向钻井参数
旋转导向主要技术参数
1)测量井深:指井口至测点间的井眼实际长度。
2)垂直井深:通过井眼轨迹上某点的水平面到井口的距离。
3)造斜点:从垂直井段开始倾斜的起点。
4)井斜角:测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。
5)方位角:以正北方向线为始边,顺时针旋转至方位线所转过的角度,该方向线是指在水平面上,方位角可在0—360°之间变化。
6)井斜变化率: 井斜变化率是指单位长度内的井斜角度变化情况。以度/100米来表示也可使用度/30米或度等)。
7)方位变化率:方位变化率是指单位长度内的方位角变化情况,以度/100米来表示(也可使用度/30米等)。
8)狗腿严重度:狗腿严重是用来测量井眼弯曲程度或变化快慢的参数(以度/30米表示),狗腿严重度 既包括了井斜角的变化也包括了方位角的变化,是钻进过程当中需要重点关注的数据
9)gr-自然伽马
gr是测量地层里面的放射性含量,岩石里粘土含放射性物质多。通常,泥岩gr高,砂岩gr低。
10)cal-井径
井径就是测量井眼尺寸的大小。比如用八寸半的钻头钻的井眼,测量的井径或为八寸半,或大于八寸半(称扩径),或小于八寸半(称缩径)。测量的井径是对所钻井眼尺寸大小的直观认识。
11)ac-声波
人们常说的声波即是声波时差,单位为毫秒每英尺,声波时差小,也就是声波在地层传播的时间少,说明地层比较致密和坚硬。反之地层比较疏松。
12)cn-中子
用放射源向地层发射高能粒子轰击地层的原子来测量中子,我们也叫中子孔隙度,也叫总孔隙度,测量的是流体体积占整个岩石的百分比。
13)电阻率 resistivity
旋转导向钻井参数电阻率分为微侧向和双侧向(包括浅侧向和深侧向),它们的区别就在于探测深度不一样,深侧向探测深度大,浅侧向次之,微侧向小。由于泥浆对地层的侵入不同,井眼为圆心在不同的半径范围内,地层有完全被泥浆侵入、部分被泥浆侵入、未被泥浆侵入,这分别对应微侧向、浅侧向、深侧向探测的地层。
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打井公司挖孔桩基开挖时,如遇细砂、粉砂层地质,加上地下水的作用,极易形成流砂,严重时会发生井漏,造成质量事故,因此要采取有效可靠的措施。
打井公司
(1)从桩井开挖施工先后顺序上采取对策。人工挖孔桩在开挖过程中遇到流沙,可以先将附近无流沙的桩孔挖深,使其起集水井作用。对有沙层的挖桩孔集中抽水,集中开挖,并加快每次开挖的速度,争取尽快穿越沙层,这样既可以降低总抽水量,又能降低对沙层的扰动,避免大量的水土流失。
(2)缩短每次护壁的高度。将原来的正常每次1m左右高的护壁缩短为300~500mm,以减少沙层孔壁的暴露时间,并及时进行护壁混凝土灌注。
(3)采用刚柔相济维护材料堵塞。如果流沙比较严重,会由于泥沙流走使做好的护壁塌落,遇到这种情况,可采用直径大于14mm,长度在1.5m左右的钢筋竖向打入沙层。现场准备一些编织袋或将干稻草编织成辫状,一边掏沙土一边用干草编织绳或编织袋堵塞泥沙,稻草具有阻挡泥沙的作用,同时也能起到滤水的作用,降低水的压力。如果土的侧压力较大,用稻草难以堵塞流沙时,可将削好的1.5m长、30~50mm宽的毛竹片用锤子打入沙层,缝隙用稻草填塞。毛竹片有很好的韧性,同时也有一定的刚度,价格又很低廉,是一种很有效的围护材料,当与混凝土浇注成为一体后还能提高混凝土的抗弯能力。
(4)下钢套筒。遇到流沙情况较严重时才采用下钢套筒的办法。钢套筒与护壁用的钢模板相似,以孔外径为直径,可分成4~6段圆弧,再加上适当的肋条,相互用螺栓或钢筋环扣连接,在开挖500mm左右,即可分片将套筒装入,深入孔底不少于200mm,插入上部混凝土护壁外侧不小于500mm,装后即支模浇筑护壁混凝土,若放入套筒后流沙仍上涌,可采取突击挖出后即用混凝土封闭孔底的方法,待混凝土凝结后,将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。
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惠州源泉打井钻井公司
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