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簡介

液壓鉆機 -液壓鉆機和潛孔鉆機的區(qū)別 潛孔鉆機鉆進孔深相對較淺，無液壓提升裝置，鉆具起降*用卷揚機。一般采用空壓沖擊器，以空氣為介質(zhì)沖洗巖粉。動力系統(tǒng)一般為電機。
液壓鉆機鉆進孔深適應范圍廣，有液壓提升裝置，起下鉆具用卷揚機?？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。動力系統(tǒng)可采用柴油機或電機。潛孔鉆機鉆進孔深相對較淺，無液壓提升裝置，鉆具起降*用卷揚機。一般采用空壓沖擊器，以空氣為介質(zhì)沖洗巖粉。動力系統(tǒng)一般為電機。
液壓鉆機鉆進孔深適應范圍廣，有液壓提升裝置，起下鉆具用卷揚機?？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。動力系統(tǒng)可采用柴油機或電機。

原理

鉆井工程當然是用*的機械設備了，那就是水井鉆機，其特點是結構先進，輔助方便，使用時間短。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，打井以及鉆井機的使用更為廣泛。水井鉆機的工作過程離不開泵的使用，利用泵進行反式循環(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，因為此時的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動鉆桿，帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)進行鉆進，由泥漿泵抽吸建立的負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，這樣如此周而復始，形成了反循環(huán)的鉆進工作。泥漿或水從鉆桿進入，從井口流出，為正循環(huán)鉆井機。泥漿或水從鉆桿吸出，從井口流入，為反循環(huán)鉆井機。正反循環(huán)是指鉆井液在鉆井機中的循環(huán)方式說的，鉆井機鉆頭在鉆進的時候會產(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

主要用于鉆探井的海上結構物。上裝鉆井、動力、通訊、導航等設備，以及安全救生和人員生活設施。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。①自升式鉆井平臺。由平臺、樁腿和升降機構組成，平臺能沿樁腿升降，一般無自航能力。1953年美國建成*座自升式平臺，這種平臺對水深適應性強，工作穩(wěn)定性良好，發(fā)展較快，約占移動式鉆井裝置總數(shù)的1／2。工作時樁腿下放插入海底，平臺被抬起到離開海面的安全工作高度，并對樁腿進行預壓，以保證平臺遇到風暴時樁腿不致下陷。完井后平臺降到海面，拔出樁腿并全部提起，整個平臺浮于海面，由拖輪拖到新的井位。 ②半潛式鉆井平臺。上部為工作甲板，下部為兩個下船體，用支撐立柱連接。工作時下船體潛入水中，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、工作水深大，新發(fā)展的動力定位技術用于半潛式平臺后，工作水深可達900～1200米。半潛式與自升式鉆井平臺相比，優(yōu)點是工作水深大，移動靈活；缺點是投資大，維持費用高，需有一套復雜的水下器具，有效使用率低于自升式鉆井平臺。

工作流程

鉆井機  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)動鉆桿。洗井系統(tǒng)驅(qū)動洗井液(見鉆井流體)循環(huán)流動，沖洗巖渣并保護井壁。此外還有起重、打撈和測井儀表等輔助設備。鉆井的主要工序是鉆進、洗井和支護。中國礦山鉆井機起初由石油鉆機(見鉆井設備)改裝而成，以后制造出ND-1型、BZ-1型、SZ-9/700型等鉆井機。蘇聯(lián)生產(chǎn) 型擴孔鉆井機，型取心鉆井機，美國生產(chǎn)CSD型鉆井機

   鉆進  根據(jù)鉆機能力和井筒直徑的不同，分為一次全斷面鉆進和先鉆超前小孔然后分級擴孔鉆進。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，稱減壓鉆進。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構形式等,都對洗井凈度有直接影響表土層鉆進用泥漿作洗井液，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％。在巖石中鉆進時可用清水作洗井液。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。反循環(huán)時由壓氣排液器（也稱空氣吸泥機）驅(qū)動洗井液循環(huán)流動，把巖屑帶出井筒外。

   支護  使用預制鋼筋混凝土、鋼或復合井壁。常用懸浮下沉法下放井壁。通過一個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，法蘭盤外側(cè)焊接密實并涂以防水涂料，以防漏水。井壁下沉時，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，以減小下沉時的摩擦阻力。沉至井底后，再進行壁后注漿充填。深井可分段下放井壁，分段注漿充填或在zui后一次充填。

鉆井設備系統(tǒng)組成

鉆井設備由提升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、鉆機底座及輔助設備等八大系統(tǒng)組成。鉆機的提升系統(tǒng)為了起下鉆具、下套管以及控制鉆壓、送鉆等，鉆機裝有一套起升設備，主要由絞車、輔助剎車、游動系統(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）同時鉆機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所的特殊性，鉆機表現(xiàn)出與一般通用機械不同的特點。