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  • 旋转钻井的工艺原理是什么?使用钻机转盘的注意事项

    2022-11-29 09:10:48 来源: 新商报网

旋转钻井是从顿钻钻井演变而来的,它的应用最为广泛。转盘钻井是通过一套地面设备,即钻机、井架以及一套提升系统,通过提升系统将井下钻具提起、下放、靠转盘转动。钻具转动带动下边钻头转动,钻头转动时就可破碎岩石,破碎了的岩屑被泥浆泵泵人井内的泥浆循环带到地面。

钻头磨损了,再将钻具起出来换上新钻头,再下钻钻进,这样井不断加深直到将井钻到预计井深。石油和天然气埋藏在地下几十m到几km深度不等的有孔隙、裂缝或溶洞的岩石中,为了寻找和开采石油天然气,从地面向地下的油气层之间,钻凿出一个通道的过程称之为石油天然气钻井。

其工序为:①钻井前,要在地面确定钻井的位置,然后在井位处打好安装钻机的基础并安装井架和钻机。②钻井作业时,依靠钻机带动钻杆和钻头旋转,钻头逐次向下破碎岩层,形成一个井眼(钻井井眼尺寸的大小是由 钻头大小来决定的)。钻头在破碎岩层的同时,通过空心的钻杆向地下注人钻井液,将钻头破碎地层而产生的大量岩屑由循环的钻井液带到地面。

地面的固控装置将钻井液中的岩屑清除后,通过钻井泵再次将钻井液打入井内。③钻达设计深度后,要在井眼内下入专用仪器进行测井作业,目的是确定井下地层岩性和各个油、气、水层的位置。然后再下入小于钻井井眼的套管,并在套管与井壁缝隙间内注入水泥浆将套管固定在井壁上。

④最后一道工序是对油层位置的套管进行射孔,形成一个井下油气流人套管内的孔道。油气的地层压力高时可自行流出地面,这种井称为自喷油气井r油气压力较低时借助外力从井下抽吸,这种井称之为非自喷井。钻井时要有一套配套完整、功能齐全的钻机,有质量优异不易发生事故的钻杆、套管和钻头,有性能优良和钻遇地层岩性相匹配的钻井液等。

总之,石油天然气钻井的目的就是要凿穿岩石,发现和保护好油气层,并钻成一个通道确保石油和天然气通畅地流到地面。

钻机转盘是钻井设备使用效率最高的附件之一。经常检查钻机各部位安装的紧固情况便于钻机正常运行。转盘传动箱输入轴法兰盘长期高速运转,同时还要承受很大的冲击载荷,内花键法兰盘和花键轴,是极易严重磨损部位、带来的是间隙增大,在离心力的作用下摆动严重,无法固定更加速了磨损,造成故障恶性循环,存在严重的安全隐患,影响转盘的正常运转。

钻机转盘传动轴易磨损,是钻机易发生故障频率最高附属设备之一。在法兰盘外圆花键部位,前后各打3个孔,孔沿外圆均布。在孔上攻M12内螺纹,做成顶丝,安装时用顶丝将法兰盘固定在花键轴上,日常使用中只需要按时检查顶丝,及时调整紧固,从而使转盘传动轴磨损难题得到根本解决。

使用中的注意事项

1. 配备泥浆泵的回转钻机开车时,应先送浆后开钻;停钻时要先停钻后停浆。泥浆泵要有专人看管,并与钻机操作人员密切联系泥浆供应情况,观察泥浆质量(比重、含沙率、胶体率、粘度)和浆面高度,并随时测量和调整。浓度要合适,浆面低于孔口不得超过0.5m。特别是停钻时,发现漏浆要及时补浆,要及时清除沉淀池中的钻碴、杂物等,保持泥浆纯净。以免塌孔。

2. BRM系列回转钻机开钻时,先送风、空转,后给进,钻头略微拉起,稍离孔底,以避免卡钻。

3. 开孔阶段,钻压要轻,转速要慢。

4. 在钻进过程中,要根据地质情况和钻进深度,选择合适的钻压和转速,均匀给进。在地质不均或岩层交接处钻进时,应减小钻压和转速,减缓给进速度。当钻头进入粘土层时,应采取措施,消除糊钻现象,同时改用低速运行,以防烧坏电动机。在钻水下混凝土时,应采取应急措施,防止混凝土中存留的铁件或异物损坏钻机。

5. 变速箱换档时,应事先停车,挂上档之后才能开车。

6. 加接钻杆时,应预先检查密封圈是否完好无损,并做好连接处的清洁工作。连接螺栓是特制的螺栓,不能用其他螺栓代用。凡使用过的旧螺栓,应仔细检查,确认螺栓头与杆部过渡处无疲劳裂纹时,才准再次使用。连接螺栓要均匀紧固,保证其连接处的密封性。弯曲的钻杆应及时修理和更换。

7. 开钻前与钻进过程中,对破岩、回转、升降、洗孔排碴等系统要做好检查及运行观察工作。遇有问题,应及时查明原因,妥善处理。认真填写施工记录。

8. 在钻进过程中,应随时注意机器的运转情况。如发生异响、钢丝绳、转向滑车、千斤顶等起吊索具破损,水龙头漏气、漏碴,以及其他不正常情况时,要立即停车,查明原因采取措施后,方可继续开钻。

9. 提钻、下钻时,动作要谨慎均匀,轻提轻放,不要过猛。钻机下及井孔周围2m以内,以及高压胶管下不得站人。水龙头与胶管联接处须用双夹卡住,并缠上铁丝。钻进过程中,应调整好钢丝绳,决不充许钻具在孔内时钢丝绳处于不受负荷的状态,以免扩孔过大或钻偏。钻杆在旋转时绝对不许提升,以防卡瓦带起飞出伤人。

10. 发生上卡(提钻受阻)时,不准强行提钻具,应先设法使钻具活动后再慢慢提升。下卡(钻进受阻)时,可用缓冲击法解除。解除后查明原因,采取措施后,方可钻进。

11. 钻架、钻台平车、封口平车等承载能力及部位均有限制,不得超载。

12. 使用空气反循环时,其喷浆口应遮栏,并固定管端。

13. 经常监视润滑情况,适时添加润滑油。

14. 钻进进尺达到要求时,要根据钻杆长度换算孔底标高。确认无误后,把钻头略为提起,转速由高变低,空转5~20min。停钻时,先停钻后停风,使孔底的钻碴被清洗干净。

15. 钻机的移位要严格按说明书规定进行。明确分工,专人指挥。

作业后注意事项

1. 钻机在转移孔位的拆、运过程中,应避免碰撞,防止变形。以减少安装时的维护修理和避免施钻时遇到的意外困难。

2. 钻机用完后,要按说明书的规定进行清洗和保养。

关键词: 钻机转盘 使用钻机转盘的注意事项 旋转钻井的工艺原理 石油天然气钻井

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