鉆井機(jī)械職培中心主講：周進(jìn)年江漢油田職工培訓(xùn)中心職培中心第一章鉆機(jī)概論目錄第二章鉆機(jī)的起升系統(tǒng)第三章鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)第五章鉆機(jī)的驅(qū)動與傳動系統(tǒng)第六章鉆機(jī)氣控制系統(tǒng)第九章液壓、液力傳動第七章離心泵第八章海洋石油鉆井設(shè)備第十章鉆井輔助設(shè)備職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)主要包括：鉆井泵、地面管匯、鉆井液凈化設(shè)備等。泥漿泵號稱鉆機(jī)的“心臟〞作用：清洗井底，攜帶巖屑，維護(hù)井壁，冷卻鉆頭。在井下動力鉆井中，循環(huán)系統(tǒng)還擔(dān)負(fù)著傳送動力提供高壓動力液的義務(wù)。泥漿那么被稱為鉆井的“血液〞泥漿功能：1、懸浮和攜帶鉆屑2、光滑和冷卻鉆具3、穩(wěn)定井壁4、平衡地層壓力5、傳送水功率6、泥漿錄井職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)廢水池泥漿池鉆屑下滑泥漿振動篩加重安裝泥漿泵地面管匯立管水龍帶水龍頭方鉆桿鉆柱環(huán)空鉆鋌井眼鉆頭廢水池泥漿池鉆屑下滑泥漿振動篩加重安裝泥漿泵地面管匯立管水龍帶水龍頭方鉆桿鉆柱環(huán)空鉆鋌井眼鉆頭泥漿的循環(huán)流程：泥漿泵－地面高壓管匯－立管－水龍帶－水龍頭－鉆柱〔方鉆桿、鉆桿、鉆鋌〕－鉆頭－環(huán)形空間－地面排出管線－固控設(shè)備－泥漿池－泥漿泵。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)泥漿經(jīng)井眼環(huán)空流回泥漿池泥漿回流管線泥漿經(jīng)過立管經(jīng)水龍帶進(jìn)入鉆柱立管水龍帶泥漿泵將泥漿打入循環(huán)管線地面管匯(至立管)泥漿泵泥漿的循環(huán)流程：職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)除氣器除泥器除沙器循環(huán)系統(tǒng)→分別安裝職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)第一節(jié)鉆井泵鉆井泵的作用是為鉆井液的循環(huán)提供必要的能量，以一定的壓力和流量，將鉆井液輸進(jìn)鉆具，完成整個循環(huán)過程。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)一、鉆井泵構(gòu)造及原理鉆井泵多為臥式三缸單作用往復(fù)式活塞泵，由動力端總成、液力端總成和各部位的光滑系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)組成。由動力機(jī)帶動泵的曲軸回轉(zhuǎn)﹐曲軸經(jīng)過十字頭再帶動活塞或柱塞在泵缸中做往復(fù)運(yùn)動。在吸入和排出閥的交替作用下﹐實現(xiàn)壓送與循環(huán)沖洗液的目的。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)1、三缸單作用鉆井泵的代號額定輸入功率代號三缸單作用鉆井泵代號3NB－□－□變形代號常用的鉆井泵有NB—600、2PN—1258、3NB—900、3NB—1000、SL3NB—1300、3NB—1300、3NB—1600型等，前兩個是雙缸雙作用泵，后三個是三缸單作用泵。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)2、鉆井泵構(gòu)造圖組成鉆井泵構(gòu)造圖職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)鉆井泵的動力傳動圖3、鉆井泵任務(wù)原理動力端經(jīng)過皮帶〔或鏈條、萬向軸〕帶動泵的主軸旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過曲柄連桿機(jī)構(gòu)使活塞向右挪動，缸內(nèi)構(gòu)成負(fù)壓，上水池內(nèi)的液體在大氣壓力作用下，頂開吸入閥進(jìn)入缸內(nèi)，直到活塞移到最右邊位置完成吸入過程?；钊_場向左挪動，缸內(nèi)液體遭到活塞的擠壓而壓力升高，吸入閥被封鎖，排出閥被頂開，液體被活塞推出排出閥經(jīng)排出管進(jìn)入高壓管匯，完成排出過程。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)空氣包被動軸連桿泵頭輸入管輸出管活塞桿十字頭鉆井泵任務(wù)表示圖拉桿職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)曲軸傳動軸連桿職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)4、鉆井泵的任務(wù)圖〔1〕職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)4、鉆井泵的任務(wù)圖〔2〕職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)4、鉆井泵的任務(wù)圖〔3〕職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)目前運(yùn)用最廣泛的鉆井泵的空氣包是球形隔膜式預(yù)壓空氣包?？諝獍淖饔檬菧p小因鉆井泵瞬時排量變化而產(chǎn)生的壓力動搖，使泵壓平穩(wěn)，維護(hù)設(shè)備不致因猛烈震動而呵斥損壞?？諝獍z囊內(nèi)要求充氮氣或惰性氣體，在沒有氮氣或惰性氣體的情況下可用空氣替代，嚴(yán)禁充入氧氣或可燃?xì)怏w。充氣壓力為最高任務(wù)壓力的20％～30％。二、鉆井泵空氣包鉆井泵常用的平安閥有銷釘式、杠桿銷釘式和彈簧式平安閥三種。1、銷釘式平安閥是利用不同直徑的銷釘來限制過高泵壓的安裝，當(dāng)泵壓到達(dá)銷釘所限制的壓力時，銷釘被剪斷，鉆井液從閥的泄壓口排出，泵壓回零，從而起到平安維護(hù)作用。2、杠桿銷釘式平安閥運(yùn)用的銷釘是同不斷徑，靠挪動銷釘在不同銷孔中的位置來改動力臂間隔，從而調(diào)理平安閥的壓力，到達(dá)限制泵壓的目的。三、鉆井泵平安閥職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)3、彈簧式平安閥是利用彈簧的作用設(shè)計的一種平安閥。當(dāng)泵壓超越彈簧的壓力時，彈簧被緊縮，泄壓口被翻開，鉆井液從泄壓口排出，泵壓下降。當(dāng)泵壓降至低于彈簧壓力時，閥門在彈簧力的作用下自動封鎖。調(diào)理彈簧壓力的大小，就可到達(dá)限制不同泵壓的目的。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)1〕平安閥在安裝時，一切螺絲必需安裝齊全，緊固牢靠。2〕泄水管應(yīng)固定牢，并運(yùn)用管徑不小于60mm的無縫鋼管，出口彎度應(yīng)大于150°，嚴(yán)禁指向工人經(jīng)常任務(wù)和走動的地方。3〕平安閥銷釘規(guī)格必需符合規(guī)范，不得以其他資料替代。四、鉆井泵平安閥運(yùn)用技術(shù)規(guī)范：4〕彈簧式平安閥應(yīng)按照限壓規(guī)范調(diào)試合格。5〕平安閥及泄水管不得堵塞。6〕嚴(yán)禁以任何借口不裝平安閥。7〕開泵前應(yīng)檢查平安閥能否符合運(yùn)用要求。開泵時，泵房人員必需遠(yuǎn)離平安閥及泄水管。冬季開泵前應(yīng)對平安閥及泄水管進(jìn)展預(yù)熱。8〕每口井開鉆前，必需將平安閥拆下保養(yǎng)，以防銹死。對平安閥應(yīng)定期校驗。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)1〕開泵前，除了要檢查平安閥和壓力表以外，應(yīng)檢查各銜接螺絲能否上緊，光滑油能否加夠；2〕高低壓管匯各種閘門能否開關(guān)正確；3〕皮帶輪(鏈輪、萬向軸)護(hù)罩的固定能否齊全、牢靠；4〕冷卻水(油)道能否暢通；5〕空氣包所充氣體及壓力能否符合要求。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)五、鉆井泵運(yùn)用技術(shù)規(guī)范：6〕開泵時，必需與有關(guān)操作人員聯(lián)絡(luò)，確認(rèn)無誤，操作人員要親密留意泵壓表的壓力變化，循環(huán)未正常前不許分開氣開關(guān)。非任務(wù)人員應(yīng)分開泵房。任務(wù)人員應(yīng)分開危險區(qū)域。7〕在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，要經(jīng)常檢查泵壓表的變化，檢查泵各部位有無響聲，經(jīng)常檢查十字頭滑板油孔及拉桿盤根冷卻光滑流道能否暢通，察看拉桿盤根有無刺漏景象，并檢查活塞和進(jìn)、排水閥有無刺、漏景象。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)8〕開泵后因出現(xiàn)缺點假設(shè)要修泵時，須摘開帶泵離合器，掛標(biāo)示牌或有專人監(jiān)護(hù)氣開關(guān)，以免誤操作。9〕在運(yùn)轉(zhuǎn)中，各軸承部位溫度最高不得超越80℃。10〕修泵時，應(yīng)封鎖高壓閘門，防止鉆井液倒流堵塞鉆頭水眼。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)六、開泵前檢查工程點：1〕檢查油箱油質(zhì)油位；2〕檢查高低壓管匯各閘門能否開關(guān)正確；3〕檢查皮帶輪(鏈輪、萬向軸)護(hù)罩的固定能否齊全、牢靠；4〕檢查冷卻水(油)道能否暢通，水(油)箱正常，噴淋泵、機(jī)油泵及油壓表；5〕檢查空氣包充氣壓力4-7MPa。檢查方法？6〕檢查平安閥能否正常任務(wù)，緊固光滑等；7〕檢查機(jī)架缸套箱銜接，緊固能否符合要求。松開卡箍，將活塞轉(zhuǎn)動1/4圈上緊；8〕檢查缸蓋和閥蓋能否松動，上緊上到位，涂光滑脂。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)七、開泵后檢查工程點：聽看摸1〕檢查各軸承部位的溫度〔700〕，有無異響；2〕檢查冷卻、光滑泵任務(wù)情況，光滑油壓表0.15-0.3MPa；3〕察看泵壓表變化；4〕檢查缸套、活塞任務(wù)情況，有無異響，松動，刺漏等；5〕檢查缸蓋和閥蓋密封情況，察看報警孔；6〕檢查進(jìn)排水閥有無刺漏，有無異響；職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)〔5分鐘〕視頻〔5分鐘〕視頻〔5分鐘〕視頻〔6分鐘〕視頻鉆井泵構(gòu)造和任務(wù)原理改換鉆井泵閥座、閥爾總成改換鉆井泵活塞改換鉆井泵缸套職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)第二節(jié)鉆井液凈化設(shè)備鉆井液凈化設(shè)備的主要作用是使從井內(nèi)返出的鉆井液能得到充分的凈化。鉆井液凈化設(shè)備主要包括振動篩、旋流除砂器、離心分別機(jī)、除氣器、循環(huán)罐和攪拌器等。振動篩職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)除砂器循環(huán)罐振動篩職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)旋流除砂器除泥器職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)離心分別機(jī)除氣器職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)真空除氣器一、振動篩職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)振動篩的構(gòu)造表示圖職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)振動篩主要經(jīng)過電機(jī)帶動激振器旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生周期變化的慣性力，鉆井液固相顆粒進(jìn)入篩面，在篩面上做拋擲運(yùn)動，將大小不等的固相顆粒分類去除。振動篩的分別顆徑和處置量是振動挑選配的重要要素。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)振動篩的選擇振動篩的技術(shù)程度主要反映在處置才干〔處置量≥50L/S和分別粒度75μm以上顆?！?、任務(wù)的穩(wěn)定性．壽命的長短和操作的靈敏性幾個方面。振動篩的處置才干與振動篩的構(gòu)造、運(yùn)動軌跡、振動頻率、振動強(qiáng)度、篩網(wǎng)面積和篩網(wǎng)的粗細(xì)有關(guān)。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)為了使振動篩與鉆機(jī)匹配，就必需思索鉆井泵的最大排量及鉆進(jìn)中產(chǎn)生的鉆屑量，即：Q篩≥Q泵+Q屑式中：Q篩——振動篩處置量，L/s;Q泵——鉆井泵最大排量,L/s;Q屑——鉆進(jìn)中的鉆屑量，L/s。通常根據(jù)篩框的運(yùn)動軌跡將振動篩分為圓篩、普通橢圓篩、直線篩、平衡橢圓篩四大類。普通橢圓篩：又稱非平衡橢圓篩,是在篩箱質(zhì)心的正上方固定有激振安裝。它要求篩箱傾斜一個角度，利用重力強(qiáng)行排砂，以免砂粒有朝后拋擲的傾向。由此而來，篩箱傾斜確實改善了砂粒的挪動性能，但振動篩處置鉆井液的量減少了，這正是普通橢圓篩的主要缺陷。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)直線振動篩：兩根帶偏心塊的主軸作同步反向旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生直線振動,由于直線篩振動方向不變，使得卡入的顆粒不易零落，而出現(xiàn)“篩糊〞景象，使得篩網(wǎng)的有效過流面積減小，呵斥處置量下降，而且當(dāng)篩網(wǎng)目數(shù)增大時，篩糊景象會更嚴(yán)重。因此，直線篩在運(yùn)用超細(xì)目篩網(wǎng)時，就不能夠滿足鉆井液用量的要求。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)平衡橢圓篩：是近幾年開展起來的一種新篩型，篩箱上各點的運(yùn)動軌跡如圖,一切橢圓的運(yùn)動軌跡的長軸和短軸一樣，拋擲角的大小和方向完全一致。平衡橢圓篩結(jié)合了圓型振動篩和直線振動篩的根本優(yōu)點，平衡橢圓篩的處置量較直線篩大20-30%，是一種比較先進(jìn)的鉆井液振動篩，代表著當(dāng)今鉆井液振動篩的開展方向。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)〔33分鐘〕視頻職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)振動篩的構(gòu)造：1泥漿分配槽，2電機(jī)，3偏心軸〔激振器〕，4篩架〔框〕篩網(wǎng)，5彈簧振子，6底座。振動篩的型號：常用：Z4ZS-A-2；ZS2×1.15×1/3PZ4振幅4mm，ZS直線型，2個電機(jī)〔2×1.5KW〕。2×1.15表示2個1×1.15m2的篩網(wǎng)，1/3篩網(wǎng)構(gòu)造〔粘結(jié)疊層〕，P普通底座。其它參數(shù)：拋擲指數(shù)2.8-3.9；激振力23-31KN；篩網(wǎng)傾角0-50；處置量≥50L/S；電機(jī)型號YB112M-4(1440r/min，4KW)篩網(wǎng)目數(shù)1in2的網(wǎng)眼〔10×20,12×12,20×20,40×80〕職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)振動篩的檢查維護(hù)保養(yǎng)和運(yùn)用：1、檢查保養(yǎng)：檢查振動電機(jī)及護(hù)罩固定情況，要求螺絲齊全、固定可靠；振動彈簧或橡膠塊無斷裂零落；檢查皮帶和篩網(wǎng)布的松緊度，要求松緊適宜；偏心軸要注光滑脂；電機(jī)接線符合要求。2、啟動：盤動2-3圈皮帶，查看轉(zhuǎn)動能否正常；兩次掛合啟動〔3-5S〕；振動篩進(jìn)入正常任務(wù)形狀。3、技術(shù)要求：嚴(yán)禁戴濕手套操作電源開關(guān)；要堅持篩布清潔，不準(zhǔn)用鐵鍬刮泥砂；嚴(yán)禁在篩布上站人或放重物。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)二、除氣器的任務(wù)原理除氣器用來去除氣侵鉆井液中的氣體，保證鉆井液性能相對穩(wěn)定，保證旋流器能正常任務(wù)。除氣器分為兩大類：常壓式和真空式。常壓式除氣器利用離心機(jī)抽吸氣侵泥漿，借助離心力使泥漿在其放射罐內(nèi)放射、撞擊內(nèi)壁，使氣體釋放出去。真空除氣器利用真空泵的抽吸作用，在真空罐內(nèi)構(gòu)成負(fù)壓，鉆井液在大氣壓的作用下，經(jīng)過吸入管進(jìn)入空心軸，再由空心軸周圍的傘片總成，呈放射狀甩向罐壁，在碰撞、真空及氣泡分別器的作用，浸入鉆井液中的氣泡破碎，氣體逸出，經(jīng)過真空泵抽出并排往平安地帶。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)三、除砂、除泥器除砂、除泥器都是由一組水力旋流器和一個處置旋流器底流并回收鉆井液的小型超細(xì)網(wǎng)目振動篩組成。構(gòu)造表示圖〔29分鐘〕視頻職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)液流從進(jìn)液口切向進(jìn)入后，由于離心力的作用，密度大的顆粒被甩向外壁，沿旋流器內(nèi)壁螺旋下行流向底流口，密度小的液體那么反向螺旋上行經(jīng)渦流導(dǎo)管流出溢流口，旋流器的名義尺寸越大，所除掉的固體顆粒越粗，所需求的任務(wù)壓力越小，鉆井液的處置量越大。不同直徑的旋流器的分別固相顆粒的粒徑是不同時。除砂器的固相顆粒分別粒徑為44～74μm，因此300mm的旋流器可以滿足設(shè)計要求。除泥器的固相顆粒分別粒徑為8～44μm，因此100mm的旋流器可以滿足設(shè)計要求。1、任務(wù)原理職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)2、除砂、除泥器的選擇選用除砂器和除泥器時必需參考鉆井泵的最大排量，以期到達(dá)匹配合理。無論是除砂器還是除泥器，都要保證可以全部處置鉆井過程中的最大鉆井液排量。除砂器、除泥器的鉆井液處置量為：〔2分鐘〕視頻職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)3、構(gòu)造參數(shù)：錐筒錐角150-200，入口壓力0.2-0.3MPa直徑mm：除砂器150-300，除泥器50-100,50是微型旋流器。分別才干：除砂40-74μm；除泥15-40μm；微型8-10μm4、運(yùn)用本卷須知：1、經(jīng)過振動篩處置的泥漿方可進(jìn)入除砂器；2、不可單獨運(yùn)用除泥器；3、運(yùn)用加重泥漿時不準(zhǔn)動用除砂、除泥器；4、在進(jìn)口壓力不達(dá)標(biāo)時，應(yīng)經(jīng)常調(diào)理底流口大??；5、運(yùn)用前做好檢查，銜接可靠、密封、加注光滑油脂；6、運(yùn)用完后要及時清潔干凈砂泵、旋流器及管線，冬季防凍。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)旋流器的檢查維護(hù)保養(yǎng)和運(yùn)用：1、檢查保養(yǎng)：砂泵固定可靠；油量符合要求，無明顯蛻變；盤根松緊適宜，密封可靠；銜接盤結(jié)實，緩沖膠皮完好無損；皮帶輪對正，皮帶松緊適宜；除砂、除泥器固定可靠，管線銜接密封，暢通，壓力表、閥口完好正常。2、啟動：翻開進(jìn)液管線閥門和壓力表閥門；兩次掛合氣開關(guān)，使砂泵運(yùn)轉(zhuǎn)；管線不刺不漏，壓力正常，旋流器進(jìn)入正常任務(wù)形狀。3、技術(shù)要求：見運(yùn)用本卷須知；除砂器任務(wù)壓力0.2-0.3MPa，排砂外形以傘形霧狀噴出為正常；砂泵不能倒轉(zhuǎn)。職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)1、離心機(jī)的選擇離心機(jī)的選擇遭到要分別固相顆粒的粒徑大小、離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓直徑、最高轉(zhuǎn)速及分別因數(shù)的影響，〔錐筒轉(zhuǎn)速1500-3000r/min，內(nèi)保送器葉片20-40r/min〕鉆井現(xiàn)場常用的是以固液密度差作為分別根底的沉降離心機(jī)，主要用來去除鉆井液中2-lOμm的固相物質(zhì)，是最后一級鉆井液固控設(shè)備。四、離心機(jī)職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)2、離心機(jī)構(gòu)造表示圖〔30分鐘〕視頻3、離心機(jī)運(yùn)用與維護(hù)職培中心第四章鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)離心機(jī)的檢查維護(hù)保養(yǎng)和運(yùn)用：1、檢查保養(yǎng)：每班注一次光滑脂〔6個點〕，保養(yǎng)旋轉(zhuǎn)部位，差