石油钻井工艺与设备概论一、钻井工艺（1）破碎岩石；（2）取出岩屑；（3）固井和完井，形成油流通道。2.1井身结构与钻具组合（2）表层套管即第二层套管，防止地表土层垮塌，加固上部疏松岩层井壁和安装防喷器，一般0~500米长度。（3）技术套管即第三层套管，用来隔离生产的上部油气水，加固浅层疏松易塌井筒以防岩层喷、塌、漏、膨胀和安装防喷器。技术套管要根据地层条件而定，中深井尽量不下技术套管，深井、地层复杂的井，下1~2层，在复杂地层的深井下2~4层。（4）油层套管即第四层套管，油层套管用来形成坚固的井筒，用来射孔，也是最后一层套管。各层套管与井壁之间都注入水泥加固。2.钻井的工艺过程指根据地质条件、井身结构、钻具来源等组成的钻柱，包括：钻头、钻铤、钻杆、方钻杆及其配合连接的尺寸、规格和长度。（1）下钻：将钻杆逐根连接形成钻杆柱并下入井中，使钻头接触井底，准备钻进。④紧扣，（拉猫头或用大钳）；⑤稍提钻杆，移出吊卡；⑥用刹车控制下放速度，将钻柱下放一立根距离；⑦将钻柱轻坐在转盘上，从吊卡上脱开吊环。（2）正常钻进：启动转盘（或井底动力钻具），通过钻杆柱带动井底钻头旋转，借助刹车，给钻头施加适当的压力（钻压）以破碎岩石。(3）接单根：每次接入一根钻杆，来加长钻杆柱的作业。④从小鼠洞中提出单根移至井中钻柱上方，对扣；⑤上扣，（拉猫头或用旋绳器）；⑥紧扣，（拉猫头或用大钳）；⑦稍提钻杆，移开吊卡或提出卡瓦；下放钻柱至井底，继续钻进。(4）起钻：需更换钻头（或钻井完成）时，将井中钻柱全部取出的作业。④松扣，（拉猫头或用大钳、松扣气缸）；⑤上钳卡住接头，转盘正转卸扣；⑥移立根入钻杆盒和二层台指梁中，摘开吊卡；⑦下放空吊卡至井口。（5）换钻头：起钻末了，将钻头提出井口，用专用工具卸下旧钻头，换上新钻头。(1）固井：在钻井的井眼内下入一串轴心线重合的套管柱，并在套管柱与井壁的环形空间里注入水泥进行封固。一、钻井工艺二、钻井设备1.1起升系统1.2旋转系统1.3循环系统1.4动力驱动设备柴油机1.5传动系统设备单独驱动方案统一驱动方案分组驱动方案1.6控制系统和监测显示仪表控制系统1.7钻机底座钻机底座1.8辅助设备井控装置ZJ15DXD——钻机特征，L表示链条并车钻机，J表示三角带并车钻机，C表示齿轮并车钻机，D表示电驱动钻机，Z表示自行式车装钻机，T表示拖挂车装钻机。X——厂家代号及改型序号，厂家代号用一个汉语拼音字母表示；改型序号用阿拉伯数字表示。2.2钻机总体参数起升系统的组成主要包括井架、绞车总成、游动系统总成等。此外起升系统还包括起下钻操作所需的各种工具，如吊钳、吊卡、卡瓦、安全卡瓦、旋绳器、和立根移运机构等。3.2起升系统工作原理钻柱或套管柱通过吊卡和吊环挂在大钩上，在自重作用下带动游车和大钩向下运动，从而带动滚筒反向旋转；用带刹车和通过牙嵌离合器与滚筒轴相连的水刹车，控制滚筒的转速，从而可控制钻柱和套管的下放速度。（3）送进钻具3.3井架塔形井架；K型（前开口）井架；A形井架；桅形井架；动力井架；钻机井架3.4游动系统游车：在井架内作上下往复运动的动滑轮组；大钩：主要由构身、钩杆、钩座、提环、止推轴承和弹簧组成；钢丝绳：是起升系统中重要的运动承载件，它悬吊着游车、大钩，并通过大钩承受载荷。3.5绞车钻井绞车钻机绞车结构组成：滚筒、滚筒轴总成；制动机构（机械刹车和水刹车）；猫头和猫头轴总成；传动系统（包括链条、齿轮、轴系零件等）；控制系统（包括牙嵌、齿式、气动离合器，司钻控制台，控制阀件等）；润滑系统（包括黄油润滑、滴油润滑、飞溅润滑、强制润滑）；支撑系统（焊接的框架式支架、箱壳式座架）。单轴绞车：猫头直接装在滚筒两端，滚筒装在轴上；另有一齿轮箱，绞车外变速；结构简单，移运方便。缺点是使用猫头不方便，滚筒高档不能独立安排，影响起下钻速度。三轴绞车：多加了一根引入动力的传动轴，并在绞车内实现链条变速传动，变速机构同时兼顾转盘的传动变速机构。缺点是结构复杂，运输、安装不太方便。旋转系统主要包括转盘、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤、扶正器、减震器、配合接头、钻头等。4.2旋转系统工作原理4.3旋转系统工作参数4.４转盘使用要求：转盘的主轴承有足够的强度和寿命；转台和锥齿轮能够传递足够大的扭矩，并能倒转，能可靠的制动；密封性好，严防外界的钻井液、油水污液渗入转盘内部。（2）转盘的结构组成和特点转台总成：转台用铸钢制成，借助主轴承座在壳体上；下部的辅轴承防止转台倾斜和向上振跳。转台中心通孔内装着方补心和方卡瓦，两者通过锁销锁在转台体上。转台台肩上静配合装着一个大锥齿轮；转台上部静配合装着一个迷宫式密封圈，防止泥浆污水漏入转盘油池中。主辅轴承：主、辅轴承均为向心推力球轴承。主