回转式钻机

依靠钻具的回转运动破碎岩层而成孔。主要有大、小锅锥钻机，正、反循环转盘式钻机，液压动力头式钻机，潜孔振动回转式钻机等。简单的回转式钻机只有钻进装置，结构完善的回转式钻机则有钻进装置和循环洗井装置两部分组成。转盘式水井钻机的钻具包括钻杆和钻头。常用钻杆的名义直径有60、73、89和114毫米4种。钻头分全面钻进用钻头和环状钻进用钻头两大类。
大、小锅锥 利用其锅锥形钻具旋转切削土层。根据钻具的大小分别称为大锅锥和小锅锥，可由人力或动力驱动。切下的土屑落到锅内，提升到地面卸出，其结构简单,工效低,只能用于一般土层或砂卵石直径不大于10厘米、含量不超过50％的地层。小锅锥开孔直径0.55米，钻井深度80～100米；大锅锥开孔直径1.1米，钻井深度30～40米。
正、反循环泥浆洗井转盘式钻机 常用的回转式钻机（图1）,即正循环泥浆洗井转盘式钻机由塔架、卷扬机、转盘、钻具、泥浆泵、水龙头和电动机等组成。作业时，动力机通过传动装置驱动转盘，由主动钻杆带动钻头以30～90转／分的转速旋转破碎岩层。泥浆由泥浆泵抽吸加压后通过钻杆上方的水龙头压入空心钻杆，向下流入钻头，由水出，以冷却、润滑钻头；井底岩屑通过钻杆外的环形通道被带出井口，在沉淀池沉淀后，泥浆流回泥浆池供循环使用。反循环泥浆洗井转盘式钻机的钻进方式和结构与上述基本相同，但泥浆的循环方式相反：泥浆在沉淀池沉淀后从井口自行流入井底，携带岩屑的泥浆则由砂石泵经钻头水口通过钻杆内腔向上抽吸出井，回到沉淀池。这种方式称泵吸反循环。也可用水泵将加压水流从井底通过喷嘴射入钻杆内腔，形成携带岩屑的上升水流，称射流反循环。钻机在钻杆内可形成很高的上升流速，排出岩屑和卵石的能力较强，因而钻进速度较快。适用于土层、一般砂层和卵石直径小于钻杆内径的松散地层，所用钻杆的内径较大,一般为150～200毫米，可达300毫米。但因受泵的抽吸或压送能力的限制,钻井深度一般在150米以内，井深在50米以内时排屑效率较高。
压气洗井转盘式钻机 是在转盘回转式钻机上用空气压缩机代替泥浆泵，用压缩空气代替泥浆洗井。通常采用反循环方式,又称气举反循环（图2）。即将压缩空气通过供气管路送至井内气水混合室，使其与钻杆内的水流掺混，形成比重小于 1的掺气水流。在钻杆外围环形水柱的重力作用下，钻杆内的掺气水流挟带岩屑不断上升并排出井外，流入沉淀池，沉淀后的水流以自流方式流回井内。采用这种钻机在井深较大时(50米以上)，排屑能力大于采用泵吸或射流反循环的钻机，因而适用于井深较大的情况和缺水的干旱地区，以及寒带冻土地层。
有的转盘式钻机同时备有泥浆泵和空气压缩机，可根据情况选用不同的洗井方式。
液压动力头式钻机 回转式钻机的一种。由液压马达通过减速器驱动，并以沿塔架上下移动的动力头代替转盘式钻机上的转盘和水龙头，驱动钻杆和钻头旋转切削岩层。可用直径达1米的大型钻头钻凿大口径水井,其特点是钻进速度快，钻具的装卸和下井管较简便，接长钻杆时无需提升钻具，简免了卷扬机、提升滑车、转盘、水龙头、方钻杆等一系列部件。
潜孔振动回转式钻机 是以振动和回转运动相结合的方式钻进岩层的一种回转式钻机。钻具由钻头、振动器、消振器和导向筒等组成(图3)。振动器产生的激振力使整个钻具作锥摆运动。钻头通过摩擦圈套装在振动器外壳的外面，一方面随振动器作频率约为1000转/分、振幅约9毫米的水平圆周振动；另一方面又绕振动器轴线作3～12转/分的低速旋转运动以破碎岩层，而钻杆则不转，并借消振器避免将振动传给钻杆。采用压缩空气反循环方式洗井，使岩屑通过位于振动器中心的导管和钻杆内腔排出井外。这种钻机结构简单，钻进效率高。井孔直径为600毫米左右,钻进深度可达150米。



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专业钻井打井操作需注意哪些问题？

为了满足饮用水、农业用水等多种用水的需求，目前打井也成为非常重要的一种操作，只有能够成功完成操作后，这样水的需求问题才能够给予解决。不过在操作的时候，很多问题都是非常重要的，希望人们都能够更好认识这些问题，才能够使得每一个部分都操作的更好。

认识打井操作的时候应该注意，不同井的出水量要求是不同的，这个时候井孔结构设计井深、井径方面则是存在着不同的，能够根据实际的需要加以设计则是很重要的，这样才能够使得操作后取得更加满意的答案。而从钻孔操作方面也应该注意，能够在各种设备的布置、安放等做出调整也是非常重要的。

从实际施工方面也应该注意，在地表方面也存在着差异，如果操作的地表是松散的，冲击式往往能够取得更好的效果。而如果是基岩含水层的话，也应该在实际方式方面给出更好的调整。特别是描述、取水样、测温等个各个部分操作都是不容忽视的，人们应该在每一个部分都认真把握起来。

所以打井操作则应该在每个部分都更好把握起来，只有人们能够将每一个方面都认识清楚后，最终才能够找寻更加满意的答案。而从工艺方面也应该注意，能够采取合适的工艺处理后，实际整体各个部分的效果才能够更加理想化，希望人们操作过程中都能够认真关注起来。



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钻井施工步骤如下：

1、下管套

管套设计可说是钻井的重头戏。任何一口井在钻井过程中常会遭遇到数种不同的地质、深度或突发状况、生产开发需求等，所以须要数层套管来保护井孔，才能顺利钻进目标钻进。

凿孔井是由孔井钻进到某地层深度或层次后，下一层管套，再改以较小尺寸之钻头钻进。以出矿坑141号井为例，期以171/2"钻头钻进到1,500公尺后，先下133/8"表层管套后，只能用121/4"钻头钻进等。

2、起钻、下钻

为了更换用钝了的钻头，或是准备采岩心样本、修理器材、以及打算在井内做其他工作，需将钻跟钻头提升到地面之后，再将用钝的旧钻头取下，另外接妥新选定的新钻头，并依起钻时的相反顺序，再下到原井底开使钻井。

钻井愈深，起下钻愈费时，真正钻井的时间反而相对减少了，所以如何选用好的钻头，以增加钻井的进度，减少起下钻的次数，缩短施工期限，也是工程人远的职责。

3、泥浆与钻井

旋转钻井法的特点，就是利用泥浆作为井内的循环流体，最早使用在钻井的流体是「水」，远在古埃及时代，埃及人在采石场以手动方式旋转钻头钻二十尺 深度的井孔时，就会用水来移除岩屑。我国周朝时(西元前一千一百多年)，在四川地区钻凿盐井，也是以水来移除岩屑。水，可说是最早用于钻井的「泥浆」。直 到目前，水仍旧是泥浆的主要成份。特别是在低比重的泥浆中，水占全部组成的百分之八十五以上。

随着油井钻井工业的发展，钻井也愈往深部钻井。泥浆除了仍旧担任移除岩屑的重要任务外，必须再具备其它多种功能，才能完成深井及困难井的钻井作业。

泥浆不但可以清除井孔、冷却钻头、循环带出钻碎的岩屑、提高钻进率，更可在井孔内壁形成泥壁，以暂时保护井孔，使他不易崩塌。而若在泥浆中加入重晶石 粉，更可以提高泥浆的比重，以抵抗地层的压力防止塌陷，阻止地层流体侵入井孔。如遇漏泥层，也可以在泥浆中添加堵漏材料，以稳定井孔；而泥浆的黏性更可悬 浮钻屑，使井孔不致埋没，所以泥浆的功能很多。

泥浆对钻井的重要性，有如血液之于人体，会直接影响钻井工程的成败，因此如何在泥浆各项性质中取得平衡点，并选择适当的泥浆，正是工程队现场队长及泥浆人员的考验。



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