3.2 钻井主要设备的基本组成及功用

(1)井架

井架的基本组成是主体、天车台、人字架、二层台、立管平台和工作梯等。其主要功用是安放天车,悬吊游动滑车、大钩、吊环、吊卡、吊钳等起升设备与工具,存放钻具。

(2)天车

天车的基本组成是天车架、滑轮、滑轮轴、轴承及轴承座等。其主要功用是与游动滑车组成游动系统。

(3)绞车

绞车是钻机的核心设备。主要由支撑系统(焊接的框架式支架或密闭箱壳式座架)、传动系统(由2~5根绞车轴轴承、链轮、齿轮、链条等组成,一般绞车都有传动轴、猫头轴和滚筒轴,JC45型绞车还有输入轴和中间轴)、控制系统(包括牙嵌、齿式、气动离合器,司钻控制台,控制阀等)、制动系统(也叫刹车系统,包括刹把、刹车带、主刹车、辅助刹车及气刹车装置等)、卷扬系统(包括主滚筒、副滚筒、各种猫头等卷绳装置)、润滑及冷却系统等组成。其功用是起下钻具和下套管,控制钻压,上卸钻具螺纹,起吊重物和进行其他辅助工作。

(4)游动滑车

游动滑车的基本组成包括上横梁、滑轮、滑轮轴、侧板组、轴承、下提环及侧护罩等。其主要功用是与天车组成游动系统。

(5)大钩

DG-350大钩的基本组成有吊环、吊环销、吊环座、定位盘、弹簧、筒体、钩身、轴承及制动锁紧装置等。其主要功用是悬挂水龙头和钻具;悬挂吊环、吊卡等辅助工具,可起下钻具和下套管;起吊重物,安装设备或起放井架等。

同游动滑车合在一起的大钩习惯上叫游车大钩。

(6)转盘

转盘是一个能把动力机传来的水平旋转运动转化为垂直旋转运动的减速增扭装置。不同型号的转盘结构组成差别较大。大型转盘的组成一般包括底座(壳体)、转台、负荷轴承、防跳轴承、水平轴(主动轴或快速轴)、大小锥齿轮等。其功用是在转盘钻井中,传递扭矩、带动钻具旋转;在井下动力钻井中,承受反扭矩;在起下钻过程中,悬挂钻具及辅助上卸钻具螺纹;在固井井中协助下套管;协助处理井下事故,如倒螺纹、套铣、造螺纹等。

(7)水龙头

水龙头是钻机旋转系统的主要设备,是旋转系统与循环系统连接的纽带。水龙头类型不同,结构不同,但都由固定部分、旋转部分、密封部分组成。其基本组成有壳体、中心管、轴承(主轴承、防跳轴承、扶正轴承)、冲管、盘根及盘根盒等。其主要功用是悬挂钻具,承受井内钻具的重量;改变运动形式;循环钻井液。

动力水龙头由动力装置、水龙头、导轨小车和钻杆操纵装置组成。可省去转盘、方钻杆及旋螺纹器。

(8)钻井泵

钻井泵是循环系统的心脏。钻井泵类型很多,结构相差很大,主要有单缸单作用立式柱塞泵、双缸双作用卧式活塞泵、三缸单作用卧式活塞泵。其基本组成有缸体、活塞(柱塞)、固定阀(吸入阀)、游动阀(排出阀)、阀室、吸入管、排出管、曲柄、连杆、活塞杆(柱塞杆)等。其主要功用是给钻井液加压,提供必要的能量。

(9)动力机

柴油机 是将柴油燃烧产生的热能转化为机械能的动力设备。ZI2V190B是我国自行设计的大功率柴油机,目前使用较多。主要由两个机构(曲柄连杆机构、配气机构)和五大系统(进排气系统、润滑系统、冷却系统、燃料系统、启动系统)组成。

电动机 是将电能转化为机械能的动力设备,分直流电动机、交流电动机。石油钻井中使用较多的是三相异步交流电动机。

燃气轮机 是将天然气转化为机械能的动力设备。

(10)联动机

联动机是指连接动力机和工作机的传动装置。其基本组成有井车、倒车、减速增矩、变速变矩及方向转换装置等。联动机的主要功用是将动力机发出的动力分配给各工作机。