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簡(jiǎn)介

液壓鉆機(jī) -液壓鉆機(jī)和潛孔鉆機(jī)的區(qū)別 潛孔鉆機(jī)鉆進(jìn)孔深相對(duì)較淺，無液壓提升裝置，鉆具起降*用卷揚(yáng)機(jī)。一般采用空壓沖擊器，以空氣為介質(zhì)沖洗巖粉。動(dòng)力系統(tǒng)一般為電機(jī)。
液壓鉆機(jī)鉆進(jìn)孔深適應(yīng)范圍廣，有液壓提升裝置，起下鉆具用卷揚(yáng)機(jī)?？刹捎靡簤簺_擊器及空壓沖擊器?？刹捎靡后w及空氣等為介質(zhì)沖洗巖粉。動(dòng)力系統(tǒng)可采用柴油機(jī)或電機(jī)。潛孔鉆機(jī)鉆進(jìn)孔深相對(duì)較淺，無液壓提升裝置，鉆具起降*用卷揚(yáng)機(jī)。一般采用空壓沖擊器，以空氣為介質(zhì)沖洗巖粉。動(dòng)力系統(tǒng)一般為電機(jī)。
液壓鉆機(jī)鉆進(jìn)孔深適應(yīng)范圍廣，有液壓提升裝置，起下鉆具用卷揚(yáng)機(jī)?？刹捎靡簤簺_擊器及空壓沖擊器?？刹捎靡后w及空氣等為介質(zhì)沖洗巖粉。動(dòng)力系統(tǒng)可采用柴油機(jī)或電機(jī)。

原理

鉆井工程當(dāng)然是用*的機(jī)械設(shè)備了，那就是水井鉆機(jī)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)先進(jìn)，輔助方便，使用時(shí)間短。它的良好的性能，大大提升了打井的速度和效率，特別是在農(nóng)業(yè)比較普及的地區(qū)，由于農(nóng)業(yè)用水的需求，打井以及鉆井機(jī)的使用更為廣泛。水井鉆機(jī)的工作過程離不開泵的使用，利用泵進(jìn)行反式循環(huán)操作。在大氣壓力的作用下，循環(huán)液由沉淀池經(jīng)回水溝沿著井孔的環(huán)狀間隙流到井底，因?yàn)榇藭r(shí)的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)鉆桿，帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆進(jìn)，由泥漿泵抽吸建立的負(fù)壓把碎屑泥漿吸入鉆桿內(nèi)腔，隨后上升至水，經(jīng)泥漿泵排入沉淀池，沉淀后的循環(huán)液繼續(xù)流入井孔，這樣如此周而復(fù)始，形成了反循環(huán)的鉆進(jìn)工作。泥漿或水從鉆桿進(jìn)入，從井口流出，為正循環(huán)鉆井機(jī)。泥漿或水從鉆桿吸出，從井口流入，為反循環(huán)鉆井機(jī)。正反循環(huán)是指鉆井液在鉆井機(jī)中的循環(huán)方式說的，鉆井機(jī)鉆頭在鉆進(jìn)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)生渣土，渣石等，通過正反循環(huán)可以由泥漿把這些帶出來。

鉆井平臺(tái)

主要用于鉆探井的海上結(jié)構(gòu)物。上裝鉆井、動(dòng)力、通訊、導(dǎo)航等設(shè)備，以及安全救生和人員生活設(shè)施。海上油氣勘探開發(fā)*的手段。主要有自升式和半潛式鉆井平臺(tái)。①自升式鉆井平臺(tái)。由平臺(tái)、樁腿和升降機(jī)構(gòu)組成，平臺(tái)能沿樁腿升降，一般無自航能力。1953年美國建成*座自升式平臺(tái)，這種平臺(tái)對(duì)水深適應(yīng)性強(qiáng)，工作穩(wěn)定性良好，發(fā)展較快，約占移動(dòng)式鉆井裝置總數(shù)的1／2。工作時(shí)樁腿下放插入海底，平臺(tái)被抬起到離開海面的安全工作高度，并對(duì)樁腿進(jìn)行預(yù)壓，以保證平臺(tái)遇到風(fēng)暴時(shí)樁腿不致下陷。完井后平臺(tái)降到海面，拔出樁腿并全部提起，整個(gè)平臺(tái)浮于海面，由拖輪拖到新的井位。 ②半潛式鉆井平臺(tái)。上部為工作甲板，下部為兩個(gè)下船體，用支撐立柱連接。工作時(shí)下船體潛入水中，甲板處于水上安全高度，水線面積小，波浪影響小，穩(wěn)定性好、自持力強(qiáng)、工作水深大，新發(fā)展的動(dòng)力定位技術(shù)用于半潛式平臺(tái)后，工作水深可達(dá)900～1200米。半潛式與自升式鉆井平臺(tái)相比，優(yōu)點(diǎn)是工作水深大，移動(dòng)靈活；缺點(diǎn)是投資大，維持費(fèi)用高，需有一套復(fù)雜的水下器具，有效使用率低于自升式鉆井平臺(tái)。

工作流程

鉆井機(jī)  包括鉆具、提吊系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、洗井系統(tǒng)及其他輔助設(shè)施。鉆具由鉆頭和鉆桿組成，用于破巖和傳遞轉(zhuǎn)矩，鉆頭刀盤上鑲嵌不同形式的刀具。鉆具由鉆塔和提升設(shè)備組成的提吊系統(tǒng)下放或提吊。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿。洗井系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)洗井液(見鉆井流體)循環(huán)流動(dòng)，沖洗巖渣并保護(hù)井壁。此外還有起重、打撈和測(cè)井儀表等輔助設(shè)備。鉆井的主要工序是鉆進(jìn)、洗井和支護(hù)。中國礦山鉆井機(jī)起初由石油鉆機(jī)(見鉆井設(shè)備)改裝而成，以后制造出ND-1型、BZ-1型、SZ-9/700型等鉆井機(jī)。蘇聯(lián)生產(chǎn) 型擴(kuò)孔鉆井機(jī)，型取心鉆井機(jī)，美國生產(chǎn)CSD型鉆井機(jī)

   鉆進(jìn)  根據(jù)鉆機(jī)能力和井筒直徑的不同，分為一次全斷面鉆進(jìn)和先鉆超前小孔然后分級(jí)擴(kuò)孔鉆進(jìn)。在松軟沖積層中多用或長齒滾刀，軟巖中用楔齒滾刀，硬巖中用盤形滾刀和球齒滾刀。刀具在鉆頭自重作用下壓入巖石，旋轉(zhuǎn)、擠壓、剪切、破壞巖石。影響鉆進(jìn)速度的主要因素是鉆壓、轉(zhuǎn)速和洗井凈度。鉆頭重量作用在刀具上的垂直壓力稱鉆壓，其大小由刀具壓入巖石的條件決定。通常楔齒滾刀常用長度比壓，即刀具與巖石接觸的單位長度上的壓力；球齒滾刀常用面積比壓，即刀具與巖石接觸的單位面積上的壓力。為保證鉆井垂直度，常使鉆頭處于半懸吊狀態(tài)，僅用鉆頭在洗井液中重量的40～60％作為鉆壓鉆進(jìn)，稱減壓鉆進(jìn)。刀具破巖的速度隨鉆頭轉(zhuǎn)數(shù)的增加而加快。轉(zhuǎn)數(shù)受鉆頭外緣線速度、刀具允許自轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)盤扭矩約束。鉆頭外緣線速度因護(hù)壁要求，在流砂層一般小于或等于0.7m/s，土層中小于或等于1.5m/s，基巖一般小于3m/s。

   洗井  為減少巖渣重復(fù)破碎,提高鉆井效果,要求較好的洗井凈度。洗井液的性能、流量、流體的壓力和鉆頭結(jié)構(gòu)形式等,都對(duì)洗井凈度有直接影響表土層鉆進(jìn)用泥漿作洗井液，其比重為1.15～1.25, 粘度17～25Pas，失水量每30分鐘6～12cm,泥餅厚0.5～1.5mm,pH值7～9，膠體率≥97％，含砂量≤2～3％。在巖石中鉆進(jìn)時(shí)可用清水作洗井液。洗井方式一般采用洗井液自鉆桿內(nèi)流出的反循環(huán)方式，有的國家采用混合循環(huán)，正循環(huán)洗井僅用于小直徑井筒鉆進(jìn)。反循環(huán)時(shí)由壓氣排液器（也稱空氣吸泥機(jī)）驅(qū)動(dòng)洗井液循環(huán)流動(dòng)，把巖屑帶出井筒外。

   支護(hù)  使用預(yù)制鋼筋混凝土、鋼或復(fù)合井壁。常用懸浮下沉法下放井壁。通過一個(gè)特制的井壁鍋底與井壁聯(lián)接。各節(jié)井壁用鋼制法蘭盤和螺栓聯(lián)結(jié)，法蘭盤外側(cè)焊接密實(shí)并涂以防水涂料，以防漏水。井壁下沉?xí)r，井筒內(nèi)要適量灌水，以控制下沉速度。井筒外側(cè)也要注水，以減小下沉?xí)r的摩擦阻力。沉至井底后，再進(jìn)行壁后注漿充填。深井可分段下放井壁，分段注漿充填或在zui后一次充填。

鉆井設(shè)備系統(tǒng)組成

鉆井設(shè)備由提升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、鉆機(jī)底座及輔助設(shè)備等八大系統(tǒng)組成。鉆機(jī)的提升系統(tǒng)為了起下鉆具、下套管以及控制鉆壓、送鉆等，鉆機(jī)裝有一套起升設(shè)備，主要由絞車、輔助剎車、游動(dòng)系統(tǒng)、井架等組成

目前，世界各國普遍采用的鉆井方法是旋轉(zhuǎn)鉆井法，即利用鉆頭旋轉(zhuǎn)破碎巖石，形成井身；利用鉆桿柱將鉆頭送到井底；利用大鉤、游車、天車、絞車起下鉆桿柱；利用轉(zhuǎn)盤或頂驅(qū)帶動(dòng)鉆頭、鉆桿柱旋轉(zhuǎn)；利用鉆井泵輸送高壓鉆井液，帶出井底巖屑。顯然，鉆井工藝要求鉆機(jī)能為鉆具提供一定的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，并維持一定的鉆壓（鉆桿柱作用在鉆頭上的重力）同時(shí)鉆機(jī)要具有一定的起重能力及起升速度，能起出或下入全部鉆桿柱和套管拄。

根據(jù)鉆井工藝的要求和鉆井場(chǎng)所的特殊性，鉆機(jī)表現(xiàn)出與一般通用機(jī)械不同的特點(diǎn)。