石油装备主要工具之液压式钻机

液压式钻机又称油压式钻机,油压式钻机是我国现在普遍生产的一种回转式钻机。它比手把式钻机有以下优点:

1、可以预防因钻具突然下落,给进把翻转造成伤人事件;

2、操作时大大减轻了工人的劳动强度;

3、卡钻或处理故障时,可以作为油压千斤顶使用;

4、能够根据压力指示器的度数精确地保持孔底压力;

5、有的配备拧管机,可自动拧卸钻杆;

6、有的机架安有移动油缸,可自动将回转器移离空口;

液压式钻机又分为回转式钻机和冲击式钻机

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,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。常用钻杆的名义直径有60、73、89和114毫米4种。

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,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,即正循环泥浆洗井转盘式钻机由塔架、卷扬机、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,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,由水口射出,以冷却、润滑钻头;在沉淀池沉淀后,泥浆流回泥浆池供循环使用。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,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,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。

冲击式钻机:靠钻具的垂直往复运动,使钻头冲击井底以破碎岩层。其结构简单,但没有循环洗井系统,岩屑的清除与钻机不能同时进行,因而工效较低。钻井深度一般在250米以内,有的可达500~600米。

冲抓锥 一种简单的冲击式钻机,利用钻具本身的重量冲击地层。钻具的下端是几个可以张合的尖角形抓瓣,当钻具在自身重量作用下向下运动时,抓瓣张开,各抓瓣尖端在直径约1米的圆周上切入岩层,然后由卷扬机通过钢丝绳提升钻具,提出井口后再张开抓瓣卸出岩屑。冲抓锥的钻井深度通常为40~50米,最深可达100~150米。

钢丝绳冲击式钻机,由桅杆和其顶端的提升滑轮、钢丝绳、等组成。作业时,电动机通过传动装置驱动冲击机构,带动钢丝绳使钻具作上下往复运动。钻具下落的高度即冲程大小,根据岩层情况确定,冲击频率常用为30~60次/分。切下的岩屑用抽砂筒清出地面,也可用将钻头与抽砂筒合成一体的抽筒钻具,使切下的岩屑直接进入抽筒,积满后提升钻具,将岩屑倒出。

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