石油钻采机械概论.pptx

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1、石油钻采机械概论课程总结引言本课程共上十章，分钻井机械和采油机械两大部分。一、油气藏与油气田二、含油气盆地三、油气勘探目前油气勘探的主要方法和技术有四种：即地面地质法、地球物理法、遥感技术和钻探法。各自特点。第一章钻井工艺概述1.1钻井方法一、机械钻井法1.顿钻钻井法2． 旋转钻井法二、钻井工艺过程1．钻前准备2．钻进过程：起、下钻；正常钻进。3．固井4．完井5．钻井事故的处理三、平衡压力钻井含义；目的；关键；技术保证。1.2钻井技术的新发展一．欠平衡钻井(原理;优点;适用于地层条件;方法;主要设备）。二、深、超深井钻井技术三、水平井技术四、小井眼钻井技术五、连续柔管钻井技术第二

2、章石油钻机概论2.1钻机的组成钻机包括：驱动与传动、旋转、起升、循环设备，辅助设备和测量仪表。一、地面旋转设备主要组成：转盘、水龙头、钻具，顶驱钻机配备有顶驱装置。作用：转动钻具，带动钻头破碎岩石。二、循环系统设备主要有：钻井泵，钻井液净化、处理调配装置。作用：清洗井底，携带岩屑，保护井壁，冷却钻头。三、起升系统设备主要有：绞车、天车、游车、大钩、钢绳、井架。作用：起下钻具、下套管，控制钻压。四、动力驱动系统有：柴油机组、发动机组、电动机组。作用：提供动力。五、传动系统设备联动机组—动力并车。作用：传递、分配动力。六、控制系统和监测仪表司钻台、液、气、电控制、仪表各种钻井仪表及随

3、钻测量系统（MWD）。七、钻机底座安装钻井设备。八、辅助设备钻机八大（系统）设备：旋转、循环、起升、动力、传动、控制、底座、辅助。八大部件：绞车；转盘；水龙头；大钩；游车；天车；钻井泵；柴油机。2.2钻机分类与特点一、分类方法二、钻机特点1.大功率、传动复杂，多工作机联合工作；2.绞车、泵、转盘三大机组不同时工作；3.钻井过程不连续；4.工作地区广阔，自然环境恶劣。2.3钻机基本参数一、基本参数反映钻机工作性能的数量指标称为基本参数。十个：L（名义井深）；Qhmax（最大钩载）；Qstmax（最大钻柱重）；Ndr（绞车功率）；Z(有效绳数)；dw（钢绳直径）；Np（泵功率）；Dr

4、（转盘通径）；Hr（底座高度）；Hd（井架高度）。二、主参数与钻机型号1.主参数我国钻机标准规定名义钻井深度L为主参数。2.钻机型号ZJ□□□三、起升系统参数1．输入轴最大功率，也称额定功率，绞车主参数。kW式中：Q1=Qstmax+Gt2．游动系统结构钻井绳数Z：指钻井时采用的有效提升绳数。最大绳数Zmax：指钻机配备的提升轮系所提供的最大有效绳数，用于下套管或解卡作业。3．钢绳直径dw根据Qmax（最大钩载）的Pfmax（Zmax时快绳拉力）决定。4．快绳最大拉力起升时：5.井架高度：取决于立根高度。6.钻台高度：取决于安装井口装置的高度。四、旋转系统1.  转盘名义直径2.

5、  最高转速3.  最大静负荷4.最大工作扭矩五、钻井泵功率Np输入轴功率，额定功率kW第三章石油钻机的驱动3.1机械驱动钻机机械驱动钻机是指以柴油机为动力，通过不同组合的传动形式所驱动的钻机。依据主传动副类型，分为齿轮、胶带和链条钻机。传动系统图分析方法。3.2电驱动钻机电驱钻机—工作机用电动机带动。一、分类1.交流电驱钻机：即交流发电机（或工业电网）→交流电动机驱动（AC→AC）；2.直流电驱钻机：即直流发电机—直流电动机驱动（DC→DC）；3.可控硅整流直流电驱钻机：即交流发电机→可控硅整流→直流电动机驱动（AC→SCR→DC）；4.交流变频调速驱动钻机，即交流发电机→变频

6、调速器→交流电机驱动。二、优点1.传动效率高，较机械传动高16%；2.无级变速（在某机械档下，无级变速）；3.简化传动、控制，易装调整，自动保护。3.3电机驱动特性一、电动机机械性能1.机械特性电机转速n与电磁转矩M之间变化关系，称机械特性。2.特性硬度转速n不随转矩M变，为特硬特性；n随M增加而下降不大，为硬特性；n随M增加而加速下降，为软特性。3.固有机械特性电机的电压、频率（交流）、励磁（激磁）电流为额定值，其电机回路上无附加电阻时所具有的特性。4.人为特性人为调节电压、频率、电流所得到的特性，称人为特性。二、交流电机特性（固有）1.   同步电动机（1）定义转子转速（n）

7、与（定子）旋转磁场转速（n0）相同（通交流电），故称同步电机，特硬特性。（2）工作原理：定子绕组通三相交流电产生旋转磁场，转子励磁绕组通直流电形成直流励磁磁场，两磁场相互作用，使转子被旋转磁场拖（吸）着以同步转速一起旋转，即n=n0。同步电机启动性能差，用于不常启动、不变速场合。（3）同步电机采用异步启动法。异步启动：定子通电形成旋转磁场，使转子线圈产生感应电流，使转子转起来，之后转子再通直流电，实现异步启动，同步工作。2.异步电动机一、定义转子转速小于磁场旋转速度，称异步电机。