按驅(qū)動(dòng)設(shè)備類型分類

時(shí)間：2022-09-25作者：陜西鼎晟石油電氣控制技術(shù)有限公司瀏覽：790

(1)柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)：以柴油機(jī)為動(dòng)力通過機(jī)械傳動(dòng)(柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)—機(jī)械傳動(dòng))或液力傳動(dòng)(柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)—液力傳動(dòng))的鉆機(jī)。

(2)電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī) ：電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)又可分為直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)和交流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)。直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)是指工作機(jī)用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。用柴油機(jī)或燃汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)供電，或從電力網(wǎng)供電。這種型式的鉆機(jī)適用于海上鉆井。

交流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)包括：交流發(fā)電機(jī)(或工業(yè)電網(wǎng))—交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)和正在發(fā)展中的交流變頻電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，即交流發(fā)電機(jī)—變頻調(diào)速器交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)o

4．按工作機(jī)分組分類

(1)統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)：絞車、轉(zhuǎn)盤及鉆井泵三個(gè)工作機(jī)由統(tǒng)一動(dòng)力機(jī)組驅(qū)動(dòng)。統(tǒng)驅(qū)鉆機(jī)的功率利用率高，發(fā)動(dòng)機(jī)有故障時(shí)可以互濟(jì)，但其傳動(dòng)復(fù)雜，安裝調(diào)整費(fèi)事，傳動(dòng)效率低。

(2)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)：各工作機(jī)單獨(dú)選擇大小不同的發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。單驅(qū)鉆機(jī)多用于電驅(qū)動(dòng)，其傳動(dòng)簡單、安裝*，但功率利用率低、設(shè)備笨重。

(3)分組驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)：動(dòng)力的組合介于前兩者之間，將三個(gè)工作機(jī)分成兩組，絞車、轉(zhuǎn)盤兩個(gè)工作機(jī)由統(tǒng)一動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)，鉆井泵由另一動(dòng)力機(jī)組驅(qū)動(dòng)。與單獨(dú)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)相比，這種鉆機(jī)的功率利用率較高，傳動(dòng)較簡單，還可將兩組工作機(jī)安裝在不同高度和分散的場(chǎng)地上。

5．按主傳動(dòng)副類型分類

(1)V帶鉆機(jī)：V帶鉆機(jī)是指采用V形膠帶作為鉆機(jī)主傳動(dòng)副，多臺(tái)柴油機(jī)并車、各工作機(jī)組及輔助設(shè)備的驅(qū)動(dòng)及鉆井泵的傳動(dòng)均采用V帶完成o

(2)鏈條鉆機(jī)：鏈條鉆機(jī)是指采用鏈條作為主傳動(dòng)副，2～4臺(tái)柴油機(jī)用鏈條并車，統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)各工作機(jī)組，用V帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)鉆井泵。

(3)齒輪鉆機(jī)：齒輪鉆機(jī)采用齒輪為主傳動(dòng)副，配合萬向軸驅(qū)動(dòng)絞車和轉(zhuǎn)盤，或采用圓錐齒輪—萬向軸并車驅(qū)動(dòng)絞車、轉(zhuǎn)盤和鉆井泵。

6．按鉆井深度分類(1)淺井鉆機(jī)：鉆井深度在1500m以下。(2)中深井鉆機(jī)：鉆井深度為1500-3000m。(3)深井鉆機(jī)：鉆井深度為3000—5000m。(4)**深井鉆機(jī)：鉆井深度為5000-9000m。(5)特深井鉆機(jī)：鉆井深度在9000m以上。7．按使用地區(qū)和用途分類

(1)陸地鉆機(jī)：也稱為常規(guī)鉆機(jī)，用于正常陸地勘探、鉆井。

(2)海洋鉆機(jī)：用于海上鉆井平臺(tái)。

(3)淺海鉆機(jī)：用于0~5m水深或沼澤地區(qū)鉆井。

(4)叢式井鉆機(jī)：用于在一個(gè)井場(chǎng)或平臺(tái)上鉆出若干口井。

(5)沙漠鉆機(jī)：用于在沙漠地區(qū)勘探、鉆井。




(6)*機(jī)吊運(yùn)鉆機(jī)：用于將鉆機(jī)吊運(yùn)到偏遠(yuǎn)的山地、叢林、島嶼或沙漠**等無地面公路，不適合地面行駛的油區(qū)鉆井。

(7)小井眼鉆機(jī)：用于鉆探井口直徑較小的油、氣井，井眼直徑為85．73mm，這種鉆機(jī)由于井場(chǎng)面積小、井眼小、鉆屑少，不需廢泥漿池，所需裝機(jī)功率低，因此，不僅可大幅度降低鉆井成本，而且安全、環(huán)保。

(8)柔桿鉆機(jī)：柔桿鉆機(jī)是一種新型的鉆探設(shè)備。它包括以環(huán)鏈牽引器為主體的地面設(shè)備、柔桿及儲(chǔ)存裝置、鉆探電機(jī)三大部分。這種鉆機(jī)是用電動(dòng)機(jī)作為井底動(dòng)力直接帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)切削巖石和割取巖芯。用連續(xù)的柔性鉆桿(簡稱柔桿)代替普通的剛性鉆桿，由若干液壓夾持器組成的環(huán)鏈牽引器夾持柔桿實(shí)現(xiàn)連續(xù)起下鉆。

石油鉆機(jī)均具有如下明顯的特點(diǎn)：

**，傳動(dòng)效率低，機(jī)械化自動(dòng)化程度低；*二，鉆井操作是不連續(xù)的，其中輔助生產(chǎn)的起下作業(yè)耗費(fèi)能量頗大；*三，工作地區(qū)廣闊(平原、山地、沙漠、沼澤、海洋)，自然環(huán)境惡劣(風(fēng)、沙、雨、雪)，野外流動(dòng)作業(yè)，因此，要求鉆機(jī)有很強(qiáng)的適應(yīng)地區(qū)、環(huán)境的能力和便捷的運(yùn)移性能。

三、地面旋轉(zhuǎn)設(shè)備

地面旋轉(zhuǎn)設(shè)備是旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的重要組成部分，其主要功用是旋轉(zhuǎn)鉆柱、鉆頭、破碎巖石、形成井眼。它主要包括轉(zhuǎn)盤、水龍頭和**驅(qū)鉆井系統(tǒng)三大部分。

（一）轉(zhuǎn)盤

轉(zhuǎn)盤是旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備，也是鉆機(jī)的三*作機(jī)之一。轉(zhuǎn)盤實(shí)質(zhì)上是一個(gè)大功率的圓錐齒輪減速器。在鉆進(jìn)過程中，轉(zhuǎn)盤的作用是把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過方瓦傳給方鉆桿、鉆桿、鉆鋌和鉆頭，驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)尺，鉆出井眼。在起下鉆和下套管過程中，需要把管柱卡在轉(zhuǎn)盤上進(jìn)行卸扣。因此，始終保持轉(zhuǎn)盤處于良好的工作狀態(tài)，是快速優(yōu)質(zhì)鉆井的*條件之一。

1．鉆井工藝對(duì)轉(zhuǎn)盤的要求

(1)具有足夠大的扭矩和多擋的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)矩用于轉(zhuǎn)動(dòng)鉆柱帶動(dòng)鉆頭破碎巖石；高擋轉(zhuǎn)速用于快速鉆進(jìn)，低擋轉(zhuǎn)速是為了滿足打撈、對(duì)扣、倒扣、造扣或磨銑落于井底的刮刀片、牙輪或其他物件等特殊作業(yè)的要求。

(2)具有足夠抗震、抗沖擊和抗鉆井液腐蝕的能力，尤其是上軸承應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和壽命，并要求其承載能力不小于鉆機(jī)的較大鉤載。

(3)能正、反轉(zhuǎn)，且具有可靠的制動(dòng)機(jī)構(gòu)。

(4)轉(zhuǎn)盤中心孔的直徑應(yīng)能滿足通過較大號(hào)鉆頭。但也不能過大，否則會(huì)造成鉆盤體積過大和井口操作不便，一般在525~600mm之間。

(5)轉(zhuǎn)臺(tái)面直徑應(yīng)根據(jù)中心孔直徑、操作是否方便及吊卡尺寸等因素確定，一般以~,1000mm左右為宜。

(6)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有良好的密封、潤滑和散熱性能，以防止外界的泥漿、污物進(jìn)入轉(zhuǎn)盤內(nèi)部損壞主輔軸承。

2．轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)組成

圖2-3 ZP-700轉(zhuǎn)盤

1―殼體；2―大圓錐齒輪；3―主軸承；4―轉(zhuǎn)臺(tái)；5―大方瓦；6―大方瓦與方補(bǔ)心鎖緊機(jī)構(gòu)；7―方補(bǔ)心；8―小圓錐齒輪；9―圓柱滾動(dòng)軸承；10―套筒；11―快速軸（水平軸）12―雙列向心球面滾子軸承；13―輔助軸承；14―調(diào)節(jié)螺母。

圖2—3所示是我國深井鉆機(jī)中廣泛使用的ZP—275(in)轉(zhuǎn)盤，也稱為ZP—700型轉(zhuǎn)盤，它主要由水平軸總成、轉(zhuǎn)臺(tái)體總成、主輔軸承、密封及殼體等部分組成。

(1)水平軸總成：水平軸總成主要由鏈條驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力輸入鏈輪或萬向軸驅(qū)動(dòng)的連接法蘭、水平軸、小錐齒輪、軸承套和底座上的小油池組成。水平軸由兩副軸承支承，靠近小錐齒輪的軸承是向心短圓柱軸承，它只承受徑向力?？拷鼊?dòng)力輸入端的軸承是雙列調(diào)心球面滾子軸承，它主要承受徑向力和不大的軸向力。在水平軸的另一端裝有雙排鏈輪或連接法蘭。小錐齒輪與水平軸裝好后，與兩個(gè)軸承一起裝入軸承套中，再將軸承套連同套內(nèi)的各件一起裝入殼體。大、小錐齒輪之間的間隙可通過軸承套與殼體之間的調(diào)整墊片予以調(diào)節(jié)。

(2)轉(zhuǎn)臺(tái)總成：轉(zhuǎn)臺(tái)總成主要由轉(zhuǎn)臺(tái)迷宮圈、轉(zhuǎn)臺(tái)、固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上的螺旋齒大錐齒輪、主軸承、輔軸承、下座圈、大方瓦和方補(bǔ)心等組成。轉(zhuǎn)臺(tái)體如同一根又粗又短的空心立軸，借助于主軸承座將螺旋齒大錐齒輪安裝在殼體上。轉(zhuǎn)臺(tái)迷宮圈(兩道環(huán)槽)裝在轉(zhuǎn)臺(tái)外緣上，與殼體上的兩道環(huán)槽形成動(dòng)密封，防止鉆井液及污物進(jìn)入轉(zhuǎn)臺(tái)并損壞主軸承。轉(zhuǎn)臺(tái)是一個(gè)鑄鋼件，其內(nèi)孔上部為方形，以安裝方瓦，下部為圓形。

(3)主、輔軸承：主軸承起承載和承轉(zhuǎn)作用。靜止時(shí)，承受較重管柱重量；旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，承受主要由方鉆桿下滑造成的軸向載荷及圓錐齒輪傳動(dòng)所形成的徑向載荷。輔助軸承起徑向扶正和軸向防跳的作用。

(4)轉(zhuǎn)盤的制動(dòng)機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)盤的上部裝有制動(dòng)裝置，以控制轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。制動(dòng)裝置由兩個(gè)操縱桿、左右掣子和轉(zhuǎn)臺(tái)外緣上的26個(gè)燕尾槽組成。當(dāng)需要制動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，扳動(dòng)操縱桿，將左右掣子之一插入轉(zhuǎn)臺(tái)26個(gè)燕尾槽的任意一個(gè)槽中，即實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤制動(dòng)。當(dāng)掣子脫離燕尾槽時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)即可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

(5)殼體：殼體相當(dāng)于轉(zhuǎn)盤的底座，它由鑄鋼件和板材焊接而成。殼體主要是作為主輔軸承及輸入軸總成的支撐，同時(shí)，也是潤滑錐齒輪和軸承的油池。其內(nèi)腔對(duì)著小錐齒輪下方的殼體上形成半圓形大油池，用以潤滑主軸承，在水平軸下方的殼體上形成小油池，用以潤滑支撐水平軸的兩個(gè)軸承。


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