钻井的三大动力工具

2014-07-01 09:14:00

     一、柴油机组——钻井的“动力源”

     柴油机组是钻井的动力源,每台钻机一般配有3-5台大功率的柴油机。它们是全套钻机的“动力源”,能提升重达200-300吨的钻具(由方钻杆、钻杆、钻铤和钻头组成的钻进工具称钻具),使转盘驱动钻头快速旋转来破碎岩石,使钻井泵循环钻井液,并形成高压液流,由钻杆内经钻头冲洗井底、携出岩屑。

     二、钻井泵——钻井施工的“心脏”

     钻井泵原名“泥浆泵”。如果把整个钻井施工过程比作人体生命活动,那么钻井泵如同人的心脏一样,是钻井液由地面到井底,再由井底返回地面不断循环的源动力。钻井泵是钻探设备的重要组成部分。在常用的正循环钻探中,它是将地表冲洗介质——清水、钻井液或聚合物冲洗液在一定的压力下,经过高压软管、水龙头及钻杆柱中心孔,直送至钻头的底端,以达到冷却钻头、将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。常用的钻井泵是活塞式或柱塞式,由动力机带动泵的曲轴回转,曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入阀和排出阀的交替作用下,实现压送与循环钻井液的目的。在钻进过程中,如果钻井泵不能正常工作,就会发生井下钻井事故,就如同人的心脏停止了跳动一样。钻井泵的分类,按作用形式可分为单作用式钻井泵和双作用式钻井泵,按其缸数可分为单缸、双缸、三缸和五缸等。

     三、钻头——穿凿地层的“金刚石”

     钻头是直接破岩、造就井眼的重要工具。对钻井而言,要加快钻井速度就必须采用适合地层条件的“锋利”钻头。常见钻头有不同结构和规格的刮刀钻头、牙轮钻头、天然金刚石钻头和PDC钻头等。各种钻头有不同的特点,目前使用最多的是牙轮钻头和PDC钻头。刮刀钻头:钻头体上固定了若干个切削刃,钻进时在钻压的作用下吃入地层岩石,切削刃随钻头一起旋转而将刃前的岩石刮起。PDC钻头:钻进原理同刮刀钻头,都属于切削型钻头。它的切削刃上用了人造金刚石和烧结碳化钨,比刮刀钻头强度性能好。金刚石钻头:其切削刃用天然金刚石制成。天然金刚石颗粒越大,硬度越大。牙轮钻头:钻进时通过对岩石的压碎、冲击、剪切作用达到破岩的目的。

阅读原文