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1、石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概述第一节：石油钻机组成与类型第二节：石油钻机的载荷特性学习目的：概要性了解石油钻机工作原理、结构组成和主要特性,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,石油钻机：是用于石油天然气钻井的专业机械，是由多台设备组成的一套联合机组。主要包括动力机组、动力传动机组、提升设备、旋转设备、循环设备、仪器仪表及控制系统等。,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,钻机总图,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,组成：,十大部分,1、起升系统2、旋转系统3、循环系统4、动力系统5、传
2、动系统6、控制系统7、底 座8、井控系统9、辅助设备10、钻台操作设备,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,1、起升系统：作用：起下钻具、下套管、控制钻进；组成：绞车（主滚筒、辅助滚筒、主刹车、辅助刹车）；游动系统（天车、游动滑车、钢丝绳）；大钩；井架；,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,
3、2、旋转系统作用：旋转钻具（在钻压作用下旋转钻具破碎岩石）组成：转盘；水龙头；,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,3、循环系统作用：循环钻井液以连续高效钻井；钻井液的主要作用：及时清除井底破碎的钻屑并将钻屑携带至地面、冷却钻头、稳定井壁、控制地层压力等。,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国
4、,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,循环系统组成：钻井泵高压管汇（地面管汇、高压立管）钻井液处理系统（泥浆罐、固控设备、泥浆调配设备）,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,4、动力设备作用：为绞车、转盘、钻井泵提供动力组成：柴油机或柴油机发电机、电动机；,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,5、传动系统作用：把（柴油机或柴油机发电机组的）动力分配到各个工作机组组成：机械传动减速、液力传动、并车和分动
5、、变速等；电气传动可控硅直流传动SCR/交流变频传动VFD。液压传动,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,6、控制系统作用：指挥各系统协调工作。组成：电、气、液控制管、线路、各种控制阀门、离合器；司钻控制台或司钻控制房（观察记录仪表、操作）；马达控制中心MCC,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,7、底座作用：承载安装各工作机组组成：钻台底座（井架底座）承载绞车、转盘、井架等；机房底座承载发动机、传动机组、（绞车）；汽车底盘车装钻机拖车底盘拖挂钻机,石,油,钻,采,机,械,主讲
6、：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,8、辅助设备作用：为钻机各工作机组正常工作配备的必要的辅助设备。组成：气源装置空气压缩机、空气净化系统、储气罐等；辅助发电机组及井场电路系统固控设备电源、井场照明及其电源,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,辅助起重设备液压或气动小绞车；活动房 材料房、工程师房（地质）、甲方监督房等；油水罐柴油罐、机油罐、水罐等,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,9、井控系统作用：控制井喷组成：防喷器组单闸板、双闸板、环形防喷器，四通等液压控制
7、台控制管路,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,10、钻台工具和井口机械自动化设备作用：用于在钻台上起下钻具、排放钻具的专用工具。组成：三吊一卡（吊环、吊卡、吊钳、卡瓦）液气大钳（钻杆钳、套管钳）自动卡瓦、自动吊卡铁钻工、钻杆排放装置二层台液压排放装置,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,钻机类型一、按钻井方法分类1、冲击钻机（顿钻钻机）2、地面驱动旋转钻机3、井下驱动钻机,石,油,钻,采,机,械,主讲
8、：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,2、按钻井深度分类决定钻机能力的参数钻井深度、大钩负荷,浅井钻机：中深井钻机：深井钻机：超深井钻机：,小于1500m井深；1500m3000m井深；40005000m井深；6000m以上井深。,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,3、按地域环境分类,陆地钻机海洋平台钻机海洋人工岛钻机沙漠钻机,沼泽地钻机低温钻机丛林直升机吊装钻机极地钻机,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,4、按移运方式分类块装钻机车装钻机拖挂钻机,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻
9、机概论钻机的组成与类型,5、按驱动传动型式分类按动力分类柴油机直接驱动、机械传动柴油机发电机组驱动、电气传动SCR、VFD液压驱动、传动复合驱动,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机的组成与类型,按驱动方式分类独立驱动统一驱动分组驱动,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机载荷特性,钻机载荷：大钩载荷、转盘载荷、钻井泵载荷大钩载荷：钻进和起下钻过程中吊卡、钻具、钻压等载荷。按钻头周期和全井周期呈现规律性。,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机载荷特性,钻头周期：指从钻头下井到钻头磨损被起出为止的一段时间；在一个钻头周期内，大钩载荷变化分为三个阶段（下钻钻进起钻）。全井周期：指从开始钻井到完钻的全过程，大钩载荷与井深成正比。,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机载荷特性,转盘载荷：指钻井过程中转盘驱动钻具旋转是承受的扭转振动载荷；另外，在起下钻过程中，转盘悬挂钻具重量或套管重量承受的静载荷。特性：不稳定、随井深增加而增大。,石,油,钻,采,机,械,主讲：马卫国,第一章：石油钻机概论钻机载荷特性,钻井泵载荷：钻井过程中钻井泵的泵压随井深增加而加大； 在泵压和排量一定时，由于泵的往复运动，曲柄轴的扭矩呈周期性变化。特性：与其它工作载荷相比较，载荷相对稳定、功率消耗最大。,
