海洋石油钻井装置概述

钻井装置海上钻井的工艺技术与陆地上钻井基本相同，只不过多了一套特殊的井口装置，以便隔离海水。目前的钻井方法主要还是旋转钻井，利用钻头旋转破碎岩石，形成井身；利用钻杆将钻头送到井底；利用顶驱（大钩）、游车、天车、绞车起下钻杆；利用顶驱（转盘及水龙头）或井底钻具带动钻头，钻杆旋转；利用泥浆泵循环泥浆带出井底的岩屑。原钻井装置按照不同的功能分为八大部件（绞车、井架、天车、游动滑车、大钩、转盘、水龙头及泥浆泵）。现由于安装了顶驱取代了大钩、水龙头、转盘的功能，故平台上无大钩及水龙头。现对钻井装置的进行论述一、钻井装置的组成1、起升系统设备起升系统设备是由绞车、井架、天车、游车、顶驱及钢丝绳等组成。起升系统设备的主要功用是起下钻具、控制钻区送钻、更换钻头和下套管等。有时还要处理井下复杂情况和辅助起升重物。2、旋转系统设备旋转系统设备是由顶驱（转盘）和井下钻具（井下动力钻具）钻头等组成。该设备的主要功用是带动井下钻具、钻头旋转、破碎岩石（钻井）及连接起升系统和泥浆循环系统。3、灌浆循环系统设备该系统主要是由泥浆泵、地面高压（低汇）管汇、立管、水龙带、泥浆净化、泥浆配制设备及井下钻具、钻头等组成，主要功用是利用泥浆或其它流体冷却钻头，冲洗井底带出岩屑，以利正常钻进。打定向时，在涡轮钻井中以担负着给涡轮钻具传递动力的任务。4、动力驱动设备海洋石油钻机全部采用柴油机为动力。平台是五台柴油机带动交流发电机，发出的交流电经过可控硅整流装置变成直流电。这样的驱动称为交——直流电驱动。使各工作机组实现无级变速，简化了庞大的联动机构。5、控制系统设备为了解决指挥各机组协调进行工作，钻机控制系统共分三大部分。即气控系统、机械控制、电控系统。气控制系统由司钻控制阀，气动离合器、继气器、刹车气缸及其他阀件等组成。机械控制系统设备有手柄、踏板、杠杆及各种机械离合器。电控制设备有变阻器、电阻器、继电器、录井仪等。整个控制系统的功用是根据钻井工艺的要求，使每台工作机操作时反应迅速。动作准确可靠，便于集中控制和自动记录等。6、井架和机座钻机配有塔形井架，承载能力强（负荷630吨）抗风稳定性好。有高大双层底座，上层沿下层的导轨的横向移动，下层沿平台的导轨做纵向移动。便于在一个井位打多口定向井。底座下面能容纳井口装置、安装防喷器、底座上面安装钻井设备、竖放立根。7、辅助设备平台上还配有为钻机服务的供气设备；供冷却刹车鼓和磁刹车用的供水系统；钻井时为防止井喷，在井口上装有防喷器设备，另外在钻台上下分别装有供起重用的0.5吨、1.5吨、3吨、20吨气动绞车，二、钻井装置的主要参数定义1、可钻最大井深指的是钻机具有的钻井能力和下套管能力。由于钻机功率大，实际起重量较轻，钻速和起钻速度都较快，钻井周期短成本低。2、最大起重量指钻机起升系统中大钩允许的静载荷。钻井时可能遇到的较大载荷有以下几种情况。（1）起下钻具操作时，因钻具重量引起的动载荷形成了大钩的载荷（钻具重量+动载荷）。（2）井下不正常时，如处理卡钻事故时，上提钻具的拉力远远大于钻具的自重（此拉断载荷为所用钻具钢材的最小屈服强度为限）。（3）下套管时，按所下套管柱的重量来计算。（4）处理套管事故时，以上提套管的拉力为计算钻机的最大起重量（计算方法是以套管断裂载荷80%为限）。3、额定钻柱重量指的是钻机在可钻最大井深时，所用额定尺寸的钻柱重量形成的大钩静载荷。起重量=钻杆长（m）×每米钻杆重量4、绞车功率绞车在起升工作中，绞车用最低速能够起升的额定钻柱重量所需的功率。。5、转盘开口直径指的是转台中心孔内径下面我们就一台设备一台设备的详细说明其工作原理，结构特征，操作维护，从而对整个钻井装置的设备情况有一个明确的了解。