钻井工具培训教材课件.ppt
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1、Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt2培训纲要钻机设备介绍钻机设备介绍钻井常用工具介绍钻井常用工具介绍常用钻具丈量常用钻具丈量开钻前工具检查开钻前工具检查钻井作业及其注意事项钻井作业及其注意事项起下钻作业及其注意事项起下钻作业及其注意事项下套管作业及其注意事项下套管作业及其注意事项钻井作业流程钻井作业流程完井作业流程完井作业流程作业时效作业时效修井机设备简介修井机设备简介Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).
2、ppt3石油钻机是一套联合的工作机组。它是由动力机、传动箱、绞车、天车、游动滑车、大钩、水龙头、转盘、钻井泵以及钻井液净化设备等组成。还有井架、底座等结构以及电力、液压和空气动力等辅助设备。一套钻机必须具备下列各系统和设备:一套钻机必须具备下列各系统和设备: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)、游动系统(包括钢丝绳、天车、游动滑车和大钩)以及悬挂游动系统的井架。另外还有起下钻具操作使用的工具及设备(吊环、吊卡、卡瓦、大钳、立根移运机构等)。旋转钻进系统:包括转盘和水龙头,井下配有钻杆柱和钻头,另外,丛式井或定向井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。一动力系统: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。Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt4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、钻井泵和转盘等工作机。传动系统在传递和分配动力的同时具有减速、并车、倒车等特种功能。钻机的传动方式分为:p机械传动(包括万向轴、减速箱、离合器、链传动和三角带传动等)p机械蜗轮传动(液
4、力传动)p电传动p液压传动控制系统:为使钻机各个系统协调地工作,钻机上配有气控制、液压控制、机械控制和电控制等各种控制装备,及集中控制台和显示仪表等。钻机底座:用来安装钻井设备、方便钻井设备钻井设备的移动等。辅助设备:包括供气设备、井口防喷设备、辅助发电及起重设备等,以保证钻机能安全、可靠、正常地运行。Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt5钻机的基本参数:钻机的基本参数:名义钻深范围:指钻机在规定的钻井绳数下,使用规定的钻柱时钻机的经济钻井深度范围。最大钩载荷:钻机在规定的最多绳数下起下套管、处理
5、事故或进行其它特殊作业时,大钩不允许超过的载荷。钻井绳数:用于正常起下钻柱及钻进时的有效绳数。游动系统最多绳数:钻机配备的轮系所能提供的最大有效绳数Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt6钻井绞车:钻井绞车:钻井绞车实际上是一部重型卷扬机,主要功能是:p起下钻具、下套管。p钻进时控制钻压、送钻。p利用锚头上、卸钻具丝扣。p吊升重物和其它辅助工作。绞车包括以下几个系统:p支撑系统:即支架p传动系统:包括传动轴、锚头轴、滚筒轴、轴承、链轮、链条p控制系统:包括齿轮式牙嵌离合器、气动离合器、应急牙嵌离合器
6、、司钻操作台、手柄、踏板、控制阀件等p制动系统:包括刹把、刹带、刹车鼓 和涡磁刹车等p卷扬系统:包括主滚筒、付滚筒(捞砂滚筒)、上、卸扣锚头p润滑冷却系统:包括各链轮、链条的喷淋式润滑、滚动轴承的注油式润滑,主刹车鼓和涡磁刹车的循环水冷却p防碰天车装置和自动送钻装置Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt7钻井仪表:钻井仪表:指重表:表示钻井钢丝绳受力大小的仪器,由指重表和灵敏表组成,内圈黄针(指重表)指示大钩悬重,外圈白针(灵敏表)钻井时可以指示钻压。打捞时可以指示接触鱼顶的状态、阻卡时显示出井内摩
7、擦阻力的大小。泥浆泵压力表:一般由两只,分别指示两台泥浆泵的压力。泥浆泵冲数表:记录瞬时泵冲和累计冲数,可用于井控压井、固井、挤水泥时计算替泥浆量。转盘转数表:记录转盘速度。转盘扭矩仪:记量转盘扭矩。泥浆出口流量指示仪:记录泥浆出口管流量变化情况,配有声、光报警装置,当出现井漏或井涌时可报警,提醒司钻注意,及时发现井内出现的问题。泥浆池液面显示仪:也叫泥浆池总体积仪,记录泥浆池液面高度。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。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。Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectW
8、hale-SO(Nov2000)(Scn).ppt8循环系统: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。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。p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 液一次的,称为单作用泵;两次的称为双作用泵。c、按液缸的布置方式及相互位置分,
9、有卧式泵、立式泵、V型泵和星形 泵等。d、按活塞式样分,有活塞泵、柱塞泵等。Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt9p泥浆泵的基本参数:泥浆泵工作能力的大小可以用其基本参数表示,分别是流量、压头、功 率、效率、冲次和泵压。a、流量:是指在单位时间内泵通过排出管输出的液体量。流量通常以 体积单位表示“L/min”等。b、压头:压头指的是单位质量的液体经泵压所增加的能量,也称为扬 程,单位“m液柱”。c、功率和效率:功率指泵在单位时间内所做的功。一般把在单位时间 内发动机传到泵轴上的能量称作输入功率或主
10、轴功率。把在单位时 间内液体经过泵后增加的能量称作泵的有效功率。功率的单位为 “KW”。泵的效率是指有效功率与输入功率之比。d、冲次:泵的冲次是指在单位时间内活塞的往复次数,单位为 “次/min”。e、泵压:指泵排出口处的液体压力,单位“MPa”。Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt10泥浆净化装置:泥浆净化装置:p振动筛p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。p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
11、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。p脱气器:用于分离掉泥浆中的天然气。Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt11培训纲要钻机设备介绍钻机设备介绍钻井常用工具介绍钻井常用工具介绍常用钻具丈量常用钻具丈量开钻前工具检查开钻前工具检查钻井作业及其注意事项钻井作业及其注意事项起下钻作业及其注意事项起下钻作业及其注意事项下套管作业及其注意事项下套管作业及其注意事项钻井作业流程钻井作业流程完井作业流程完井作业流程作业时效作业时效修井机设备简介修井机设备简
12、介Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt12 井口工具包括各种卡瓦、吊卡、吊环、大井口工具包括各种卡瓦、吊卡、吊环、大钳、气动、液动工具等。钳、气动、液动工具等。吊卡吊卡 吊卡是我们应用的提升工具之一,吊卡从结构上分为:平台肩吊卡;18度吊卡;卡瓦式吊卡;气动吊卡;单根吊卡等。p平台肩吊卡主要用于套管、油管、钻铤等带台肩的管串,目前我们用的主要有套管吊卡、钻挺吊卡。p18度吊卡是我们最常用的吊卡,主要应用在18度钻杆管串的起升,从2-7/8”5-”尺寸不等。p卡瓦式吊卡主要用于小尺寸钻具或油管管串,
13、它的负荷比较小,尺寸范围主要在1.050”3-”,负荷在20T75T不等。一气动吊卡属于半自动化的吊卡,目前我们用的还不多。下套管用的卡盘应该属于这个范畴,方便操作,节省人力。Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt13大钳大钳大钳是连接钻柱的主要工具,目前我们井口用的手动大钳主要有DB大钳,SDD大钳,B型大,C型大钳。DB大钳:主要工作尺寸3-”至 8-”,加大钳头可到17”p扭矩范围:3-”至 8-”,65000ft-lb 8”至17”40000ft-lbSDD大钳:主要工作尺寸4“至8-”,加
14、大钳头可到17”p扭矩范围:4”至12”,15-”,100000ft-lb 12”至15”75000ft-lb 16”至17”60000 ft-lbB型大钳:主要用于套管的上卸扣,尺寸范围3-”到13-3/8”,加长钳头最大可到25-”C型大钳:这是一种便携式的大钳,尺寸范围2-3/8”到10-”,最大扭矩:35000ft-lbUnique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt14吊环吊环吊环是钻柱不可缺少的提升工具,分为单臂吊环,双臂吊环。p我们平台用的钻柱吊环为长2“/132“,350吨负荷;下套管用吊环为
15、3“/144”,500吨负荷。钻挺提升器小吊环分单臂和双臂两种,单臂吊环150吨负荷,双臂吊环80吨负荷。Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt15卡瓦卡瓦 卡瓦分为手动卡瓦,弹簧式卡瓦,及最新发展的气动卡瓦。我们现在应用的主要是手动卡瓦。按照规格可分为:套管卡瓦,油管卡瓦,钻杆卡瓦,钻挺卡瓦等。Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt16钻杆卡瓦钻杆卡瓦 钻杆卡瓦(Varco)分为SDS,SDML,SDX
16、L,三种长度规格.pSDS型为短型卡瓦,尺寸范围:2 3/8“至4“pSDML型为中型卡瓦,尺寸范围:2 3/8“至5“pSDXL型为中型卡瓦,尺寸范围:3 1/2“至5“Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt17套管卡瓦套管卡瓦 套管卡瓦(Varco)型号为:CMS-XL 尺寸范围:6 5/8“至30“常用套管卡瓦节数:7”:12节 9 5/8“:14节 13 3/8:18节Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn
17、).ppt18钻铤卡瓦钻铤卡瓦 钻挺卡瓦(Varco)型号分为:DCS-S,DCS-R,DCS-L三种pDCS-S尺寸范围:3”至4”(7);4”至4 7/8(7)”pDCS-R尺寸范围:4”至6”(9);5 1/2”至7”(9)pDCS-L尺寸范围:6 3/4”至14”Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt19SSW-40SSW-40气动旋扣钳气动旋扣钳SSW-40气动旋扣钳主要参数:尺寸范围:3”to 9”(89-241 mm)旋转速度(5”钻杆):120 RPM扭矩(5”Pipe):1100
18、ft lbs(1490 Nm)气压:90-120 psi(6,2-8,6 Bar)Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt20补芯补芯 由于转盘型号不同,补芯也分为很多型号。p与Emsco 转盘配套的大补芯型号为T-3750p与National转盘配套的大补芯型号为C-3750pInsert Bowl No.1 13 3/8 to 11 3/4 pInsert Bowl No.2 10 3/4 to 9 5/8 pInsert Bowl No.3 API 8 5/8 and smaller Uniqu
19、e id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt21自动化井口工具自动化井口工具机械手机械手Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt22下套管远程控制操作系统下套管远程控制操作系统Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt23机械手在下套管中的应用机械手在下套管中的应用Unique id:062872-IPOSB Documentum.
20、ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt24自动液压钻杆钳自动液压钻杆钳Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt25PS-21PS-21自动液压动力卡瓦自动液压动力卡瓦Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt26无牙痕卡瓦牙无牙痕卡瓦牙Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt27自动抹丝扣油
21、装置自动抹丝扣油装置Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt28 井下工具包括扶正器、随钻震击器、取芯筒、浮阀、水力割刀、刮管器、铅模、公锥、母锥、卡瓦打捞筒、磁铁打捞器和反循环强磁打捞器、一把抓、反循环打捞篮和反循环强磁打捞篮、磨鞋、安全接头、套管捞矛、接头等.Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt29扶正器扶正器 扶正器是下部钻具结构的重要组成部分,它可以防止井壁对钻具的磨损,根据扶正器在钻柱中的位置不
22、同起到防斜、纠斜和稳斜的作用。按其安装位置分为钻柱型的井底型(近钻头);按照扶正器翼片加工形式分为整体扶正器和可换套式扶正器;按照扶正器翼片形状分为螺旋扶正器和直翼扶正器.Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt30震击器震击器 随钻震击器是随钻柱一起进行钻井作业的井下解卡工具,当钻井过程中发生卡钻事故时,可根据需要及时启动震击器,进行连续上击或下击,使之解卡恢复正常钻进。现用随钻震击器是ANADRILL CO.E.Q.全机械式的,有4 3/4“、6 1/2”、8“等几种规格。该震击器可以单独选择向上
23、、向下两个方向的冲击力,震击负荷预先在地面调较,也可以在井口现场调校,该震击器对扭矩不敏感,它有一个全机械释放机构,配有能在油中密封的工作部件,可以减少内部磨损。另外,为了减少震击器心轴的挠曲应力,在震击器的下端要接上挠性接头。震击器规格震击器规格最大上击力最大上击力最大下击力最大下击力8 8”震击器震击器180,000 lbs100,000 lbs6-1/26-1/2”震击器震击器140,000 lbs80,000 lbs4-3/44-3/4”震击器震击器110,000 lbs60,000 lbsUnique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-S
24、O(Nov2000)(Scn).ppt31浮阀浮阀 钻井过程中,特别是钻到很疏松的砂粒岩且岩石很细碎,在井眼的环空会有很多的细砂,在下钻、接单根时泥浆会倒流,大量砂粒从钻头水眼进入钻具内,开泵就可能造成堵死水眼。目前各油田正普遍开展钻大角度斜井、水平井,钻井中一般须使用MWD和井下动力钻具。Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt32投入式回压阀投入式回压阀 投入式回压阀是钻柱的内防喷器,该工具带有1个就位接头,连接在钻柱需要的位置上,回压阀平时放在钻台上,当需要时候及时投入井眼,一次就能自动在就位接
25、头就位,切断向上喷射的高压流,达到控制井喷的目的。Unique id:062872-IPOSB Documentum.ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt33水力割刀水力割刀 水力割刀用于弃井过程中,切割套管的作业。是一种利用循环钻井液的液力来推动割刀进行管内切割的工具。其结构由顶部接头、本体、活塞、活塞管、弹簧耐磨衬套、割刀臂、喷嘴、铰链销等部件组成。刀片型号切割套管范围刀片型号切割套管范围C13-8-5220-36C7-8-158-5/8-11-3/4C13-8-3613 3/8-30C7-8-97C13-8-1913 3/8-16Unique id:0628
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