石油钻头生产厂家在国内主要分布在哪些地方?( 四 )


当钻机上配备有闸板防喷器、旋转防喷器和万能防喷器三类防喷器时,它们既可以单独使用,也可以重叠使用,可以实现边喷边钻,不压井起、下钻和反循环钻井等钻井新工艺 。大多数防喷器都配有手动和液动两套控制装置,以便在紧急情况下远距离控制 。
二、钻具在钻井中除必须配备一整套的地面钻井设备外,还要配备一系列井下钻井工具 。包括钻井时下入井内的钻头、钻柱、井下动力钻具、取心工具以及一些辅助钻井工具(如事故处理工具)等 。井下钻井工具简称为钻具 。
钻柱是从钻头到地面全部管柱的总称 。钻柱是连通地面与地下的枢纽,是实现优质快速钻井的重要手段和工具 。随着钻井深度的不断增加,钻井工艺技术不断发展,对钻柱的性能要求也越来越高 。目前,已广泛使用具有防斜、防震、防卡等作用,由一种或数种钻具组合而成的复合钻柱 。这种复合钻柱与不同的工艺措施相互配合,可以控制井斜的变化、改善钻头的工作状态、减少卡钻事故,进而获得多方面的综合效益 。
钻柱的使用贯穿于钻井作业的全过程,因此钻柱的作用有:(1)起下钻头;(2)施加钻压;(3)传递动力;(4)输送钻井液 。钻柱在井下工况复杂、环境恶劣,往往是钻井设备和工具中的薄弱环节 。正确选配钻柱、合理使用好钻柱,对于提高钻井速度、降低钻井成本有着不可忽视的重要意义 。
钻柱由多种不同的钻具组成 。其组成方式随钻井条件和钻井方法不同而有区别 。组成钻柱的基本钻具包括钻铤、钻杆、方钻杆和配合接头 。
1.钻铤钻铤又叫做加重钻杆 。在钻井时,钻铤下面与钻头相连,用自身的重力给钻头施加压力 。钻铤的特点是壁厚、强度和刚度大,受压后不易弯曲,因而有利于钻直井眼 。
2.钻杆钻杆连接在钻铤和方钻杆之间 。钻杆的两端装有相互连接用的接头 。钻井工人习惯称单根钻杆为“单根”,2~3根钻杆连在一起时称之为“立根” 。
钻杆的壁厚比钻铤薄 。钻杆在井内旋转时与井壁摩擦而不断磨损,在拉、压与扭转力的作用下有时会出现折断事故 。近年来,已广泛使用对焊接头钻杆和高强度铝合金钻杆等,从而减轻了钻柱重力,减少了钻杆的折断事故 。
3.方钻杆方钻杆连接在钻柱的最上部,它的多边形截面与转盘中的方补心内孔相配合 。方钻杆进入转盘后只能上下移动,因此在转盘旋转时,就能带动钻杆、钻铤和钻头旋转钻进 。为了避免接单根后方钻杆入不了转盘,方钻杆的长度一般比钻杆长2~3m 。
4.配合接头由于组成钻柱的钻具种类、尺寸和扣型不同,因此一般不能直接相互连接,需要使用配合接头才能连接成统一和谐的钻柱 。
综上所述,钻铤、钻杆、方钻杆和配合接头等几种钻具构成了基本的钻柱 。随着钻井工艺技术的发展,在钻井中除使用上述基本钻柱外,还研究开发出一系列能进一步提高钻井工作指标的复合钻柱 。使用最广泛的是基本钻柱加三器(扶正器、减振器和震击器)构成的复合钻柱 。钻具组成如图5-4所示 。
图5-4 钻具组成示意
1—水龙头;2—配合接头;3—方钻杆;4—保护接头;5—钻杆;6—钻铤;7—配合接头;8—钻铤;9—钻头5.扶正器要用好钻头、提高钻速,就要强化钻井措施 。一般情况下,钻压加得过大就会引起井斜 。在钻井实践中往往根据地层的不同性质和防斜要求,用扶正器构成多种防斜钻柱 。通常要使用好几个扶正器:下扶正器紧接在钻头之上,中扶正器距钻头约十几米 。钻进时,扶正器与井壁接触,对钻头起扶正和导向作用 。为了保证扶正器能较好地接触与支承井壁,其外径要尽可能接近钻头直径 。
加用扶正器构成的防斜钻柱若设计和使用恰当,可以防斜,使井眼规则,保证钻头平稳工作,提高工作指标 。实践证明,这些防斜措施是行之有效的 。
6.减振器减振器能吸收钻井过程中所产生的冲击和振动负荷,从而提高钻头的使用寿命,减轻钻铤以及其他井下钻具的疲劳 。减振器一般都装在靠近钻头的地方 。
减振器的最主要构件是减振元件 。有各种类型的减振元件:不锈钢网柱、橡胶筒、钢蝶形盘、钢弹簧及可压缩介质(水垫或气垫)等 。有些减振器只能吸收垂直振动,而另一些减振器可以同时吸收垂直和扭转振动 。
【石油钻头生产厂家在国内主要分布在哪些地方?】国外从20世纪50年代开始研究减振器,60年代推广使用,取得了明显的效益 。
7.震击器由于普遍使用小间隙的扶正器、满眼钻具等防斜钻柱以及减振器等特殊钻具,增加了卡钻的可能性,尤其是在复杂地层中 。国外很早就使用震击器,不仅仅把它作为打捞和处理卡钻事故的常用工具之一,而且在地层测试、取心钻进、侧钻、套铣等作业和正常钻进时也在钻柱中装接震击器 。震击器的结构类型很多,有机械的和水力的等 。它们都是采用一定的结构,在钻柱受拉作弹性伸长时积存弹性能量,当拉到一定位置时突然释放能量使震击器发生震击动作,震动被卡的下部钻柱以达到解卡目的 。