怎樣選擇水井鉆機？

2019-03-18

進(jìn)行水井鉆進(jìn)工程就是要完成鉆鑿水井、下井管、洗井等作業(yè)。通過(guò)人們長(cháng)期的生產(chǎn)實(shí)驗與研究，把鉆井的方法組要歸結為兩種方法，沖擊法和回轉法，再由這兩種方法演變生產(chǎn)出各種類(lèi)型的鉆機。
    1、沖擊式鉆機
沖擊式鉆機靠鉆具的垂直往復運動(dòng),使鉆頭沖擊井底以破碎巖層。其結構簡(jiǎn)單,沒(méi)有循環(huán)洗井系統,巖屑的清除與鉆機不能同時(shí)進(jìn)行,因而功效較低。鉆井深度一般在250m以淺。結構簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、適于在卵礫石層施工,是鉆機發(fā)展歷程中**古老的一種機型。但因鋼繩沖擊鉆進(jìn)效率低,對含水層的保護作用差,難于滿(mǎn)足新型鉆井工藝發(fā)展的要求,故此類(lèi)鉆機的發(fā)展基本處于停止狀態(tài),目前占有市場(chǎng)份額也很小(僅限于鄉鎮打井隊及個(gè)體打井戶(hù)使用)。在此基礎上發(fā)展起來(lái)的沖擊反循環(huán)鉆機,因其鉆進(jìn)卵礫石地層和堅硬基巖地層有較高的鉆進(jìn)效率,在基樁施工中得到了較普遍的應用。用于水井施工的沖擊鉆機主要有2種。
    (1)沖抓錐
利用鉆具本身的重力沖擊地層。鉆具的下端是幾個(gè)可以張合的尖角形抓瓣,當鉆具在自身重力作用下向下運動(dòng)時(shí),抓瓣張開(kāi),切入巖層,然后由卷?yè)P機通過(guò)鋼絲繩提升鉆具,抓瓣在閉合過(guò)程中將巖屑抓入錐體內,提出井口卸出巖屑。鉆井深度通常為40～50m,**深達100～150m。(2) 鋼絲繩沖擊式鉆機（）
由桅桿和裝在頂端的提升滑輪、鋼絲繩、沖擊機構、鉆具、電動(dòng)機等組成。作業(yè)時(shí),電動(dòng)機通過(guò)傳動(dòng)裝置驅動(dòng)沖擊機構,帶動(dòng)鋼絲繩使鉆具作上下往復運動(dòng),在向下運動(dòng)時(shí)靠鉆頭本身的重力切入并破碎巖層,向上運動(dòng)靠鋼絲繩牽引。鉆頭沖程為0.5～1m,沖擊頻率30～60次/min。鉆進(jìn)與清除巖屑同時(shí)進(jìn)行,巖屑由抽砂筒的活門(mén)提升閉合帶出地表。
沖擊式水井鉆機的主要機型是CZ-22型和CZ-30型2種,目前市場(chǎng)上正在使用的沖擊鉆都是經(jīng)過(guò)了多次改型和創(chuàng )新,應該說(shuō),這些改進(jìn)是成功的、實(shí)用的。但我們也應該看到?jīng)_擊鉆行業(yè)不太規范的現狀,再加上工藝落后,不能滿(mǎn)足新的鉆井工藝發(fā)展要求,在一定程度上沖擊鉆的推廣應用受到了限制。
   2、 回轉式鉆機
我們知道,在鉆探領(lǐng)域石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)是處于領(lǐng)先地位,從石油鉆機的發(fā)展趨勢來(lái)看,世界各國普遍采用的鉆進(jìn)方法多為旋轉鉆井法,也就是利用鉆頭旋轉破碎巖石,形成井身,利用鉆桿將鉆頭下放到井底,利用天車(chē)、滑車(chē)、卷?yè)P機起下鉆具,利用轉盤(pán)或頂部驅動(dòng)裝置(動(dòng)力頭)帶動(dòng)鉆具旋轉,利用泥漿泵輸送泥漿,攜帶出井底巖屑。近年來(lái)由于地下水的開(kāi)發(fā)愈來(lái)愈深,加之水井鉆進(jìn)工藝的迅速發(fā)展,回轉式水井鉆機已成為當代各類(lèi)鉆機中發(fā)展變化較快的一類(lèi)機型。從適應水井鉆進(jìn)工藝要求角度講,在我國全液壓頂驅式水井鉆機是當代水井鉆機的發(fā)展方向。
回轉式鉆機必須具有以下3個(gè)方面的基本能力。
    (1)旋轉鉆進(jìn)的能力。鉆機要為鉆具提供一定的扭矩和轉速,并維持一定的鉆壓(鉆桿作用在鉆頭上的力)。我們把完成這一能力的系統叫做鉆機的旋轉系統,旋轉系統主要由轉盤(pán)和鉆具組成。另外,鉆具還起著(zhù)循環(huán)高壓泥漿的作用,而且轉盤(pán)是旋轉系統的核心,是鉆機3大工作機構之一。
    (2)起下鉆具的能力。鉆進(jìn)過(guò)程中要求鉆機應具有一定的起重能力和提升速度,能提起和下放全部鉆桿、鉆鋌和套管等。我們把完成這一能力的系統叫做鉆機的提升系統,鉆機的提升系統主要由卷?yè)P機、剎車(chē)系統、游動(dòng)系統(如鋼絲繩、天車(chē)、游動(dòng)滑車(chē))、提引器和鉆塔組成,卷?yè)P機是提升系統的核心,也是鉆機的3大工作機構之一。
    (3)清洗井底的能力。鉆進(jìn)工藝要求鉆機提供的泵壓和泵量,應具有較強的攜帶巖屑能力,同時(shí)對井壁起到保護作用。我們把完成這一能力的系統叫做鉆機的循環(huán)系統,鉆機的循環(huán)系統包括泥漿泵、高壓管匯、泥漿凈化裝置和泥漿調配裝置等。泥漿泵是鉆機循環(huán)系統的核心,同樣是鉆機3大工作機構之一。
此外,鉆機的其他部分還有動(dòng)力驅動(dòng)系統、傳動(dòng)系統、控制系統和輔助設置等。

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