河源钻井、打井必须提高质量和速度

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分析钻机八大系统

钻机一般有八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统和监测显示仪表、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统），要具备起下钻能力、旋转钻进能力、循环洗井能力。其主要设备有：井架、天车、绞车、游动滑车、大钩、转盘、水龙头（动力水龙头）及钻井泵（现场习惯上叫钻机八大件）、动力机（柴油机、电动机、燃气轮机）、联动机、固控设备、井控设备等。

起升系统

为了起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具，钻具配备有起升系统。起升系统包括绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具。起升时，绞车滚筒缠绕钢丝绳，天车和游车构成副滑轮组，大钩上升通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升。下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。在正常钻进时，通过刹车机构控制钻具的送进速度，将钻具重量的一部分作为钻压施加到钻头上实现破碎岩层。

旋转系统

旋转系统是转盘钻机的典型系统，其作用是驱动钻具旋转以破碎岩层，旋转系统包括转盘、水龙头、钻具。根据所钻井的不同，钻具的组成也有所差异，一般包括方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，此外还有扶正器、减震器以及配合接头等。其中钻头是直接破碎岩石的工具，有钻头、牙轮钻头、金刚石钻头等类型。钻铤的重量和壁厚都很大，用来向钻头施加钻压，钻杆将地面设备和井底设备联系起来，并传递扭矩。方钻杆的截面一般为正方形，转盘通过方钻杆带动整个钻柱和钻头旋转，水龙头是旋转钻机的典型部件，它既要承受钻具的重量，又要实现旋转运动，同时还提供高压泥浆的通道。

钻井

循环系统
为了将井底钻头破碎的岩屑及时携带到地面上来以便继续钻进，同时为了冷却钻头保护井壁，防止井塌井漏等钻井事故的发生，旋转钻机配备有循环系统。循环系统包括钻井泵，地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备等，其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括震动筛、除砂器、除泥器、离心机等。

钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入，经钻井泵加压后的泥浆，经过高压管汇、立管、水龙带，进入水龙头，通过空心的钻具下到井底，从钻头的水眼喷出，经井眼和钻具之间的环行空间携带岩屑返回地面，从井底返回的泥浆经各级泥浆净化设备，除去固相含量，然后重复使用。

动力设备

起升系统、循环系统和旋转系统是钻机的三大工作机组，它们协调工作即可完成钻井作业，为了向这些工作机组提供动力，钻机需要配备动力设备。钻机的动力设备有柴油机、交流电机、直流电机。柴油机适应于在没有电网的偏远地区打井，交流电机依赖于工业电网或者是需要柴油机发出交流电，直流电机需要柴油机带动直流发电机发出直流电，目前更常用的情况是柴油机带动交流发电机发出交流电，再经可控硅整流，将交流电变成直流电。

传动系统

传动系统将动力设备提供的力和运动进行变换，然后传递和分配给各工作机组，以满足各工作机组对动力的不同需求。传动系统一般包括减速机构、变速机构、正倒车机构以及多动力机之间的并车机构等。由柴油机直接驱动的钻机多采用统一驱动的形式，传动系统相对复杂，由交直流电动机驱动的钻机多采用各机组单独或分组驱动的形式，传动系统得到了很大的简化。

控制系统

为了保证钻机的三大工作机组协调的工作，以满足钻井工艺的要求，钻机配备有控制系统。控制方式有机械控制、气控制、电控制和液控制等。目前，钻机上常用的控制方式是集中气控制。司钻通过钻机上司钻控制台可以完成几乎所有的钻机控制：如总离合器的离合；各动力机的并车；绞车、转盘和钻井泵的起、停；绞车的高低速控制等。

井架和底座

井架和底座用来支撑和安装各钻井设备和工具、提供钻井操作场所。井架用来安装天车、悬挂游车、大钩、水龙头和钻具，承受钻井工作载荷，排放立根；底座用来安装动力机组、绞车、转盘、支撑井架，借助转盘悬持钻具，提供转盘和地面之间的高度空间，以安装必要的防喷器和便于泥浆循环。

辅助设备

为了保证钻井的安全和正常进行，钻机还包括其他的辅助设备，如防喷器组，为钻井提供照明和辅助用电的发电机组，提供压缩空气的空气压缩设备以及供水、供油设备等。

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打井机械

（1）冲击式钻机：由冲击机构、传动机构和升降机构组成，通过钢丝绳带动钻头自由下落冲凿地层，适合于松散砾石层。中国常用的冲击式钻机有CZ-20型、CZ-22型、CZ-30型，后两种使用较多。此外，还有NJ-15型和CZZ-90型冲击式简易钻机。

（2）回转式钻机：由回转机构、升降机构、传动机构和循环系统组成，钻头在垂直压力作用下，切削、刻取或研磨地层，适宜各种地层。常用的回转式钻机有：SPJ-300型、SPC-300H型、红星300型、8J-300型、红星-400型、TSJ-1000、济宁-150型水井钻机、QZ-200型反循环水井钻机等。

（3）复合式钻机：将冲击与回转机构置于一个机架上，并设有自行机构，其凿井深度在回转钻进为300m，冲击钻进时不超过80m。

（4）锅锥打井机：20世纪60年代在中国发展起来的人力与动力相配合的半机械化回转式打井机，多用于松散沉积层。

（5）水冲锥打井机：在锅锥打井机的基础上，为提高钻进效率，在刀口处设喷水口，利用水泵通过胶管和喷水口连续向孔底压水，借助水流的冲力破坏地层，再用冲洗液循环法将泥沙带出孔外。（6）冲抓锥打井机：与普通抓铲相似，利用本身重量所产生的冲击力，使抓瓣切入地层，再通过收拢抓瓣，将泥沙、石块抓出地面。

（7）潜孔式钻机：它是美国近期研制成功的一种广泛应用于矿山、水井、海底等坚硬岩层的钻机，主要是靠体驱动钻头在井底钻进。

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钻井队浅说钻井液的功能在哪？

目前，钻井液被公认为至少有以下十种作用：

1）清洁井底、携带岩屑。保持井底清洁，避免钻头重复切削，减少磨损，提高效率。

2）冷却和润滑钻头及钻柱。降低钻头温度，减少钻具磨损，提高钻具的使用寿命。

3）平衡井壁岩石侧压力，在井壁形成滤饼，封闭和稳定井壁。防止对油气层的污染和井壁坍塌。

4）平衡(控制)地层压力。防止井喷，井漏，防止地层流体对钻井液的污染。

5）悬浮岩屑和加重剂。降低岩屑沉降速度，避免沉沙卡钻。

6）在地面能沉除砂子和岩屑。

7）有效传递水力功率。传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率。


8）承受钻杆和套管的部分重力。钻井液对钻具和套管的浮力，可减小起下钻时起升系统的载荷。

9）供所钻地层的大量资料。利用钻井液可进行电法测井，岩屑录井等获取井下资料。

10）水力碎岩石。钻井液通过喷嘴所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石。