关于石油钻机装备认识的实习报告

关于石油钻机装备认识的实习报告

一、实习的目的

1了解油气采收工程和储运过程；

2重点了解，了解常规陆地钻井、海洋钻机设备的整体结构、组成、结构、工作原理、加工工艺和流程，与维修相关的知识点以及钻机新技术的发展和运用，为将来工作奠定基础；

3通过参加现场实践，提高学生的综合素质和实践能力，进一步培养学生热爱劳动、关心集体、遵守纪律、吃苦耐劳的素质以及艰苦奋斗的作风，增强学生实习的自觉性、自主性以及责任感和事业心。 二、油气采收与储运

深井泵采油分为有杆泵采油与无杆泵采油。凡是通过抽油杆来传递动力的采油方法称为有杆采油；反之称为无杆泵采油。

游梁式抽油机的工作原理：电动机(或其它动力机)通过传动皮带将高速旋转运动传递给减速箱的输入轴，经减速后由四连杆机构将旋转运动变为游梁的上下往复摆动，经游梁前端圆弧状的驴头，通过抽油杆带动深井泵柱塞作上下往复直线运动，将井内液体抽吸到地面。

驴头为圆弧形，并以支座的支点为圆心，作圆弧运动，保证光杆始终与驴头相切。驴头将游梁前端往复圆弧运动，变为抽油杆垂直往复运动。驴头目的即对中井口。移动曲柄上的孔眼可实现冲程的调节。更换皮带轮的大小可以冲数的调节。

抽油泵工作过程，上冲程：游动阀关（柱塞上的阀）；活塞上提，地面排油；同时，固定阀开（泵筒上的阀），底层原油进入泵筒。下冲程：游动阀开；固定阀关，泵筒向柱塞上方排油。悬点载荷：抽油杆悬挂在驴头处的载荷。上下冲程悬点载荷不同。

当抽油机没有平衡装置时，由于上下冲程悬点载荷不均衡，满足上冲程负载要求的电动机在下冲程中将做负功，从而造成抽油机不平衡现象。不平衡将造成电动机功率的浪费、降低电动机的效率、缩短电动机及抽油装置的寿命，破坏曲柄轴旋转速度的均匀性。平衡方法：使电动机上下行程都做正功。需要加配重，使的配重在下冲程中把抽油杆自重做的功和电动机输出的功储存起来，在上行程时在释放出来。

游梁平衡：优点：节约配重金属；平衡效果好；缺点：不便于调节， 游梁惯性大。适合于小型抽油机。曲柄平衡：优点：便于调节。缺点：配重大，减速器轴、轴承曲柄受力大。适合于大型抽油机。

油气储运是指油气的储存和运输，其主要任务是采用先进的工艺措施，将油

井产物收集起来，经初加工处理，生产出尽可能多的合格原油和天然气，按要求安全、经济的输送到指定地点进行储存或应用，如图1。油气储运主要包括矿场油气集输及处理、油气长距离管道输送、各转运环节的储存和装卸、终端储存和销售、炼油厂和石化厂的储运等环节。

炼油厂 首站（油库） 铁路外运油库 油港码头 末站（油库） 中间站 原油 计量 净化 稳定 矿场原油库或首站 外输 液体 多相流动 油井产物 气液分离 污水 污水处理站 泥沙 气体 计量 净化 轻烃回收 外输 输气首站 外输 图1油气储运工程示意图

油田集油系统大部分是由各种罐和处理容器组成的。但如果铺有输油管线，就可直接将原油输走。只需用流量表记下输走的油量，而不用罐或其他地面设备。石油经矿场聚集、处理、计量及测试后，就汇入干线输送网中 。

采油井场是油田开采原油的基础工程，由井口装置和地面工艺设施组成。它的功能为：1.控制和调节从油层采出的油（液）、气数量，满足油田开发的需要；2.提供完成油井井下作业的条件；3.保证将油井采出的油（液）和气收集起来。

采油井场的主要流程和工艺设施的设置要根据不同的采油方式和油井产出物物性做出选择，但总的要求是：1.油井产出物正常集输；2.井口清蜡、洗井、加药防蜡、加热保温等；3.井口取样、测试、井下作业、关井、更换油嘴、测温、测压等；4.投产试运：油井建成后首先要进行投产试运，在投产试运满足要求后正式投入使用，应保证在不同环境能完成试运等要求；5.停产、事故处理：在突发事故或停电造成油井停产的状态下，能保证油井集油管线进行吹扫进行热水循

环，确保集油管线不冻结。 三、钻井设备

钻机是钻井地面设备的总称。目前常用的钻井方法是旋转钻井。它的工作原理是：利用钻头旋转破碎岩石, 形成井身；利用钻柱将钻头送到井底；利用起升设备起下钻柱；利用转盘或井下动力钻具带动钻柱和钻头旋转；利用泥浆泵循环钻井液带出井底岩屑。

水龙头属于旋转系统，水龙头通过提环挂在大钩上，上部通过鹅颈管与很长的水龙带相连，下部接方钻杆，连接下井钻具，是钻机中非常具有专业特点的设备。

水龙头的功用：1、悬持旋转着的钻杆柱，承受大部分以至全部钻具重量；2、向转动着的钻杆柱内引输高压钻井液，是提升、旋转、循环三大工作机组相交汇的“关节”部件，在钻机组成中处于重要的地位。

水龙头的要求：1、水龙头的主轴承必须具有足够的强度和寿命；2、高压钻井液密封系统(或称冲管总成)必须工作可靠、寿命长，更换快速、方便；机油密封良好，能自动补偿工作过程中密封元件的磨损；3、各承载零件，如提环、壳体、中心管等，应有足够的强度和刚性。

大量钻井实践表明 ，水龙头的寿命和工作质量主要取决于两大因素：1、主轴承的结构类型、轴承布置方案2、钻井液密封系统的结构型式。无论是剖析现有水龙头还是创制新型水龙头，都应紧紧地把握住这两个方面。

游动系统的组成:天车、游车、钢丝绳和大钩。

天车、游动滑车用钢丝绳联系起来组成复滑轮系统。它能大大降低快绳拉力，从而大大减轻钻机绞车在起下钻、下套管、钻进、悬持钻具等钻井各作业中的负荷。

在起下钻过程中，快绳侧的滑轮转速要比死绳侧的高数倍，所以当天车、游车进行检修时，应将其滑轮及轴承相互倒换，以使轴承的使用寿命均衡。在设计轴承选型计算时，应以快绳侧的轴承工况为依据。

在快绳侧的钢绳由于弯曲次数比死绳侧多出数倍，前边的钢绳会提前疲劳断丝，所以钢绳经过一定时间后，应从死绳端储绳卷筒中放出新绳，从滚筒上截掉一段旧绳，然后重新固定缠好，即一段一段向滚筒方向补充新绳。游动系统的效率主要取决于游动系统有效绳数，绳数越多，效率越低；

天车，安装在井架顶部的定滑轮组主要由天车架、滑轮、滑轮轴、轴承、轴承座和辅助滑轮等零部件组成

游车就是在井架内部作上下往复运动的动滑轮组。通过钢丝绳与天车联系起来，下面连接大钩。

天车、游车的综述：1、游动系统结构，指的是游车轮数X天车轮数（游车少于天车轮一个）。2、由于快绳侧滑轮转动速度快于死绳侧，所以各轮轴承的磨损不均匀，愈靠近快绳处滑轮轴承磨损愈厉害。3、滑轮的轮槽磨损是不可避免的。为抵抗磨损，轮槽应进行表面热处理。当轮槽磨损严重或已出现波纹状沟痕时，应更换滑轮，以延长钢丝绳使用受命。

天车、游车常见的故障：

1、轴承发热：油道堵塞、缺油，油脏，轴承内外圈松动；2、轴承杂音：轴承磨损；轴承保持架坏，轴承内有杂物；3、有金属摩擦声：滑轮卡死，钢丝绳摩擦护罩。

钻井作业对大钩的要求是：1、应具有足够的强度和工作可靠性；2、钩身能灵活转动，以便上、卸扣；3、大钩弹簧行程应足以补偿上、卸钻杆时的距离；4、主钩口和侧钩的闭锁装置应绝对可靠、闭启方便；5、大钩应有缓冲减振功能，减小拆卸立根的冲击。

大钩、游车大钩常见故障：1、大钩弹簧行程缩短或会不去：弹簧疲劳松弛，或刹车过猛造成弹簧折断；2、钩口安全装置失灵：锁销变形或安全锁体变形等；3、钩体转动不灵卡死：缺油、轴承损坏、内部有卡阻；4、大钩制动装置失灵:卡死，弹簧损坏。

钻机绞车的刹车包括主刹车和辅助刹车。主刹车是机械式的，主要采用盘刹车。钻机绞车的功用：1、下钻、下套管时，刹慢或刹住滚筒，控制下放速度，悬持钻具；2、正常钻进时，控制滚筒转动，以调节钻压，送进钻具。

使用要求：1、安全可靠，灵活省力，寿命长。2、盘式刹车的液压系统设计要保证在应急情况下安全钳回油，靠弹簧刹死，同时工作钳通压力油而刹死(双刹保险)，在油泵断电(或断气)的情况下可用储能器中的油临时工作。3、对带刹车和盘式刹车的刹车块都要进行平均比压、摩擦功和发热量的检验计算。

所谓能耗制动就是将运行中的电动机，从交流电源上切除并（断动力电）立即接通直流电源（接制动电），在定子绕组接通直流电源时，直流电流会在定子内产生一个静止的直流磁场，转子因惯性在磁场内旋转（切割磁力线），并在转子导体中产生感应电势有感应电流流过。并与恒定磁场相互作用消耗电动机转子惯性能量产生制动力矩，使电动机迅速减速，最后停止转动。能耗制动是一种应用很广泛的一种电气制动方法。

顶部驱动钻机系统是最近发展起来的新技术，对与钻机系统的简化，降低了钻机使用成本，同时提高了钻机自动化操作的程度，推动了石油工业的发展。顶部驱动钻机系统的功能：旋转钻进；循环钻井液；起吊钻具；上卸钻柱。顶部驱动钻机系统的类别：全液压驱动；直流电驱动；交流电驱动。都把无极调速作为

基本特征。

顶部驱动钻机系统的基本组成：

水龙头即钻机马达装置总成，包含：水龙头、电动机（或液压马达）、齿轮加速器、主轴；作用：驱动主轴正反转、向钻柱内导入钻井液。

导向滑车总成包括：导轨、导向轮。

钻杆上卸扣装置包括：吊卡、吊环、吊环连接器、吊环倾斜器、液压扭矩钳。作用：通过吊卡、吊环、起吊钻具，通过液压扭矩钳上、卸扣。

顶部驱动钻机具有多种优点，正在不断得到推广和运用。 四、实习小结

在两周艰苦的实习中，经过自己的努力，达到了实习的目的，完成了实习的要求。通过实习，了解石油钻机的钻进工艺，认识了采油工艺、储运工艺。了解常规陆地钻井、海洋钻机设备的组成、结构、工作原理、加工工艺和流程，维修相关的知识点，以及顶部驱动钻机。加深了毕业设计课题的认识，为将来工作奠定基础；通过参加现场实践，提高了自己的综合素质和实践能力，进一步培养热爱劳动、关心集体、遵守纪律、吃苦耐劳的素质以及艰苦奋斗的作风，增强实习的自觉性、自主性以及责任感和事业心。

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