水井鑽機干岩石需要哪些配置

A. 打水井有哪些類型的設備

現在最常用的就是打水井鑽機。包括動力設備和鑽頭、鑽桿、岩心管、鑽架等。一般分回轉式轉機、沖擊式鑽機和復合式轉機3大類。
機構組成
1、液壓油泵:為雙聯式，大排量泵為動力頭提供動力，小排量 泵為四個支腿油缸、起落桅桿油缸、加力/提

升滑車油缸提供動力。
2、四個支腿:小型打井設備由液壓油缸和固定架組成。可在工作現場調整機體的水平度，起到支撐和穩定機體的作用。
3、桅桿:為巨型鋼管、槽鋼和角鋼 組合焊接的框架結構，以兩側槽鋼的內槽為動力頭上下運行的軌道，保證鑽孔的垂直度。打井桅桿的起落由液 壓油缸完成。

4、動力頭:採用齒輪減速箱的機構，其低速軸中間有一個大孔的芯軸，芯軸的上口可與混 凝土灌注設備的膠管介面連接，進行灌注混凝土;芯軸的下口通過法蘭盤連接鑽桿、鑽頭。高速軸由大扭 矩液壓馬達驅動。

B. 鑽井設備是什麼

鑽井設備主要指的是鑽機。現代石油鑽機是一套聯合的工作機組，由動力機、傳動箱、絞車、天車、游動滑車、大鉤、水龍頭、轉盤、鑽井泵以及鑽井液凈化設備等組成，還有井架、底座等結構，以及電力、液壓和空氣動力等輔助設備。當前，我國乃至世界廣泛使用的是旋轉鑽井法，其相應的鑽井設備稱為轉盤旋轉鑽機，見圖4-1。

一、鑽機的組成

根據鑽井工藝各工序的不同要求，一套鑽機必須具備下列系統和設備。

（一）起升系統

起升系統主要包括主絞車、輔助絞車（或貓頭）、輔助剎車（水剎車、電磁剎車等）、游動系統（包括鋼絲繩、天車、游動滑車和大鉤）以及懸掛游動系統的井架等。另外還有起下鑽具操作使用的工具及設備（吊環、吊卡、卡瓦、大鉗、立根移運機構等）。絞車是該系統的核心部件。

圖4-1典型旋轉鑽井設備

①—轉盤；②—防噴器組（二）旋轉系統

鑽機的旋轉系統主要由轉盤、水龍頭、方鑽桿、鑽桿、鑽鋌、配合接頭、鑽頭等組成，轉盤驅動方鑽桿、鑽桿、鑽頭破碎岩石，鑽出井眼，所以轉盤是該系統的核心設備。另外，叢式井或定向井還需配備井下動力鑽具，這就構成了旋轉鑽進系統。

（三）循環系統

鑽井液循環系統設備主要由鑽井泵、振動篩、除砂器、除泥器、離心機、鑽井液罐、鑽井液槍、鑽井液攪拌器、混合漏斗等組成，鑽井泵是該系統的核心設備。

（四）動力系統

動力系統為鑽機提供動力。不同的鑽機配備的動力設備不一樣。機械鑽機主要以柴油機為動力設備，電動鑽機主要以電動機為動力設備。目前國內外主要以柴油機和柴油發電機作為鑽機動力源。

（五）傳動系統

傳動系統的主要任務是把動力設備的機械能傳遞和分配給絞車、鑽井泵和轉盤等工作機。傳動系統在傳遞和分配動力的同時具有減速、並車、倒車等特種功能。石油鑽機的傳動方式有機械傳動（包括萬向軸、減速箱、離合器、鏈傳動和三角帶傳動等）、機械—渦輪傳動（液力傳動）、電傳動、液壓傳動。

（六）控制系統

為了使鑽機各個系統協調工作，鑽機上配有氣控制、液壓控制、機械控制和電控制等各種控制設備，以及集中控制台和顯示儀表等。

（七）底座系統

鑽機底座是鑽機組成重要部分，包括鑽台底座、機房底座和鑽井泵底座等。車裝鑽機的底座就是汽車或拖拉機的底盤。鑽機底座主要用來安裝鑽井設備，以及方便鑽井設備的移運等。

（八）輔助系統

成套鑽機除具有上述的主要設備外，還必須配備供氣設備、井口防噴設備、鑽鼠洞設備、輔助發電設備及起重設備，在寒冷地區鑽井時還應配備保溫設備，以保證鑽機能安全、可靠運行。

二、鑽機類型

（一）按鑽井深度劃分

（1）淺井鑽機：指鑽井深度不大於2500m的鑽機，主要有用於鑽地質調查井的鑽機、岩心鑽機、水井鑽機、地震及炮眼鑽機等；

（2）中深井鑽機：指鑽井深度在2500～4500m之間的鑽機；

（3）深井鑽機：指鑽井深度在4500～6000m之間的鑽機；

（4）超深井鑽機：指鑽井深度超過6000～9000m之間的鑽機；

（5）特超深井鑽機：指的是鑽井深度超過9000m的鑽機。

上述的中深井鑽機、深井鑽機、超深井鑽機主要用於鑽生產井、注水井及勘探井等深井。

（二）按驅動設備類型劃分

（1）機械驅動鑽機：包括柴油機直接驅動或柴油機—液力驅動的鑽機，以及採用三角膠帶、鏈條、齒輪等主傳動副進行統一、分組或單獨驅動的鑽機。

（2）電驅動鑽機：包括交流電驅動鑽機、直流電驅動鑽機等。目前主要採用AC-AC交流電驅動，AC-SCR-DC可控硅整流直流電驅動及AC-DC-AC交流變頻電驅動。

（3）液壓鑽機：通過液壓動力和傳動方式驅動的鑽機。

三、鑽機標准

石油鑽機標准主要包括鑽機參數標准、鑽機最大井深標准、鑽機等級標准及鑽機型號標准。

（一）鑽機參數標准

（1）名義鑽深范圍：鑽機在規定的鑽井用繩下，使用規定的鑽柱時鑽機的經濟鑽井深度范圍。

（2）最大鉤載：鑽機在規定的最多繩數下進行作業時，大鉤上所允許的最大載荷。

（3）鑽井繩數：用於正常鑽進、起下鑽柱時的游動系統（屬上述起升系統）有效繩數。

（4）游動系統最多繩數：鑽機配備的天車、游車輪系所能提供的最多有效繩數。

（二）鑽機等級標准

我國對石油鑽機等級規定了九個級別，即ZJ10/585，ZJ15/900，ZJ20/1350，ZJ40/2250，ZJ50/3150，ZJ70/4500，ZJ90/6750，ZJ120/9000。

其中「ZJ」為鑽機漢語拼音字頭；10、15、20、40、50、70、90、120為最大鑽井深度（單位為m）的1/100；585、900、1350、2250、3150、4500、5850、6750、9000為鑽機最大鉤載（單位為kN）。

（三）石油鑽機型號標准

下面舉例說明鑽機型號標准：

ZJ15/900DBZ-2，表示交流變頻自走式車載鑽機，最大鑽深1500m，最大鉤載900kN，第三代產品；

ZJ40/2250L，表示鏈條為主驅動原型模塊式機械鑽機，最大鑽深4000m，最大鉤載2250kN；

ZJ50/3150DB-1，表示模塊式交流變頻電驅動鑽機，最大鑽深5000m，最大鉤載3150kN，第二代產品；

ZJ70/4500DZ：表示模塊式DC-SCR-DC驅動的可控硅整流電驅動鑽機，最大鑽深7000m，最大鉤載4500kN。

四、鑽井絞車

鑽井絞車不僅是起升系統設備，而且也是整個鑽機的核心部件，是鑽機三大工作機之一。

（一）鑽井絞車應具備的功能

根據鑽井工藝的特點，所配備的絞車應具有以下功能：

（1）具有足夠大的功率。有提升最重鑽柱和解卡能力，在最低轉速下鋼絲繩能產生足夠大的拉力，保證游動系統安全可靠。

（2）各提升部件具有足夠的強度和剛度。滾筒、滾筒軸、軸承以及各機構、易損件具有足夠長的壽命。

（3）絞車滾筒具有足夠的尺寸和容繩量，保證纏繩狀態良好以延長鋼絲繩壽命。

（4）能適應起重量的變化，具有足夠的起升擋數，以提高功率利用率，節約起升時間。

（5）具有靈敏而可靠的剎車機構及強有力的輔助剎車，能准確調節鑽壓、均勻送進鑽具，在下鑽過程中能隨意控制下放速度以及能在較省力的狀態下將最重鑽柱載荷剎住。

（6）具有一個或兩個貓頭——緊扣貓頭和卸扣貓頭，以滿足用大鉗緊扣和卸扣及其他輔助起重的需要，有時還應配有死貓頭。

（7）具有穩定的支架和底座；整個絞車不應超重、超寬、超長、超高，以免給運輸帶來困難；傳動部分應有嚴密的保護罩，易損件要拆卸、更換方便。

（8）採用集中控制，使控制手柄、剎把、指重表等集中在司鑽控制台上，便於司鑽的操作。

（二）絞車的結構類型

絞車種類繁多，有多種分類方法，如按軸數分，有單軸、雙軸、三軸及多軸絞車；按滾筒數目分，有單滾筒和雙滾筒絞車；按提升速度分，有二速、三速、四速、六速、八速絞車。常用的是三軸絞車。

五、鑽井泵

鑽井泵是鑽井液循環系統中的關鍵設備，現場習慣稱為泥漿泵，一般用於在高壓下向井底輸送高黏度、高密度和含砂量較高的鑽井液（同時也是井底動力鑽具的動力液），以便冷卻鑽頭和攜帶岩屑等。

（一）鑽井泵的分類

鑽井泵的種類較多，石油礦場上常用的是三缸單作用卧式往復泵，這種泵活塞在液缸中往復一次吸入或排出液體。

我國用於石油和天然氣鑽井的國產鑽井泵已逐步系列標准化，如3NB××1000，3NB××1300，3NB××1600等。其中NB表示「鑽井泵」、NB前面的數字表示泵的液缸數，無數字則為雙缸泵；NB的下標表示設計序號，後面的數據表示泵的額定輸入功率（單位為hp）。

（二）鑽井泵的基本參數

鑽井泵工作能力的大小可以用其基本參數來表示，分別是流量、壓頭、功率、效率、沖次和泵壓。

1．流量

流量是指在單位時間內泵通過排出管輸出的液體量。流量通常以體積單位表示，又稱為體積流量，其單位為L/s或m3/s。鑽井泵中的流量又分為平均流量和瞬時流量，現場上所說的流量一般是指平均流量。石油礦場上又習慣把流量稱作排量。

2．壓頭

壓頭指的是單位質量的液體經泵壓所增加的能量，也稱為揚程。

3．功率和效率

功率是指泵在單位時間內所做的功。一般把在單位時間內發動機傳到泵軸上的能量稱作輸入功率或主軸功率。把在單位時間內液體經過泵後增加的能量稱作泵的有效功率。功率的單位為「kW」。泵的效率是指有效功率與輸入功率之比。

4．沖次

泵的沖次是指在單位時間內活塞的往復次數，單位為「次/min」。

5．泵壓

泵壓是指泵排出口處的液體壓力，單位為「MPa」。

C. 鑽孔直徑一米的水井鑽機

產 品 說 明
TL-600型工程、水井鑽機 產品主要特點及用途：

YTL-600型工程、水井鑽機主機採用單卷揚機組，水冷式結構，能及時降低卷揚機的溫度，提升能力大，大模數、雙曲面轉盤，保證了鑽機運轉平穩、扭矩大、使用壽命長；YTL-600型水井、工程鑽機已成為高層建築、公鐵路橋梁、地質礦井、港口、水壩基礎及深水井鑽進的必配設備。

技術參數
鑽孔深度（m） 600 80
鑽孔直徑（mm） 500 2000
轉盤通孔直徑（mm） 500
轉盤轉速（正反轉）(r/min) 37；57；85
轉盤額定輸出扭距（KN.m） 20
卷揚提升能力（單繩）（KN） 40
水龍頭承載能力（KN） 240
主機配套動力（KW） 45
主鑽桿（mm） ￠114×8×7000
副鑽桿（mm） ￠89×10×6000
工作狀態（mm） 按用戶要求可配A13、A15、A18架子
主機重量（kg） 3500

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D. 鑽水井有哪些工具

打井機的工作方式是泵吸反循環式。其工作原理是：在大氣壓力的作用下，循環液由沉澱池經回水溝沿著井孔的環狀間隙流到井底，此時轉盤驅動鑽桿，帶動鑽頭旋轉進行鑽進，由泥漿泵抽吸建立的負壓把碎屑泥漿吸入鑽桿內腔，隨後上升至水龍頭，經泥漿泵排入沉澱池，沉澱後的循環液繼續流入井孔，如此周而復始，形成了反循環的鑽進工作。

新型反循環入岩鑽頭，提供一種耐磨的鑽頭。每個刮刀片的刃面傾斜於水平面，在每個刮刀片的刃部鑲焊金剛石復合片、側面上鑲焊硬質合金塊。由於使刮刀片的刃部傾斜於水平面，在利於鑽進地表較軟地層；在刃部鑲焊金剛石，有利於破碎硬度較高的岩石井段，提高了鑽進速度；在刮刀片的側面鑲焊硬質合金塊，保證井徑不隨鑽進而變小，有利於完井作業，根據實驗所得結論，用本鑽具，可連續鑽進出口700－800米，也就是說，打50米深的水井可連續打15口以上，而原來的鑽頭卻每打一口井就要維修一次。

E. 常用的水井鑽機鑽頭有哪幾類

常用的水井鑽機鑽頭有三翼鑽頭，合金鑽頭，金剛石鑽頭，復合片鑽頭，牙輪鑽頭，潛孔鑽頭，偏心鑽頭等。

F. 岩石井施工方案

咨詢記錄 · 回答於2021-07-22

G. 水文水井鑽進工藝

(一)概述

水文水井鑽探的主要目的是為了勘察和開發利用地下水資源。而為了獲得水文地質資料所進行的鑽探工程稱水文地質鑽探工程;而為了工農業供水和人民生活飲用水需要進行的鑽探工程稱供水井鑽探工程。習慣上統稱為水文水井鑽探工程。

1.水文地質鑽探工程的任務

1)通過鑽進採取岩心來研究水文地質剖面,確定含水層位、厚度、埋藏深度,查明岩石成分和岩性結構,研究含水層的孔隙性及水文地質條件,並通過鑽探揭露含水層。

2)通過在鑽孔內抽水、採取水樣等試驗達到確定地下水水位、水質、地下水的水力性質及含水層與地表之間的水力聯系,含水層的水理性質等水文地質參數。

3)通過在鑽孔內長期觀測來了解區域水文地質情況,預測其變化趨勢,為經濟建設提供長久的地下水情報。

在水文地質鑽探工程中,根據水文地質勘察的性質和階段可以設計成不同種類的專用鑽孔,如水文普查孔、水文勘探鑽孔和探采結合鑽孔。

2.供水井鑽探工程的任務

供水井鑽探工程是為了工農業供水而採用的鑽進工程。因而它的任務是根據水文地質資料和用戶要求為用戶提供優質的水井。有些水文地質鑽孔在完成勘探任務以後,應盡量轉交地方做生產井,即所謂探采結合孔。供水井鑽探工程的鑽孔直徑較大,習慣上稱為井。

3.水文水井鑽探工程的特點

由於水文水井鑽探工程的任務與其他類型鑽探工程不同,因而水文水井鑽探工程具有以下特點:

1)地層復雜。水文水井鑽探工程大多數是在第四系的卵礫石層、砂層或黏土層中進行鑽進工作。這些地層給鑽探工程帶來的問題是坍塌、漏失和不易取心等。即使在基岩層中鑽進,也多半是斷裂帶、溶洞或破碎帶。這類地層,在鑽探上統稱為「復雜地層」,即發生事故多、效率低、鑽進取心困難。

2)鑽孔結構復雜。由於要獲得准確的水文地質資料,就要求切斷各含水層之間的水力聯系。因此,下入的套管層次多,鑽孔直徑大,止水封閉要求嚴格,故井身結構較岩心鑽探工程要復雜得多。

3)鑽進方法多。由於地層復雜,即使在同一個鑽孔中往往遇到不同的幾種地層。因此,近年來水文水井鑽探工程的鑽進方法發展很快,出現了相當多的行之有效的鑽進方法,如沖擊鑽進、反循環鑽進、空氣鑽進、潛孔錘鑽進和震動鑽進等。

4)設備類型多。由於水文水井應用范圍廣及鑽進方法的改進,近幾年來世界各國都發展了相應的水文水井鑽探設備。因此,與其他類型鑽探工程相比,水文水井鑽探工程設備類型較多。常用鑽機為SP系列轉盤式水文水井鑽機,如SPJ-300型、SPC-300H型、SPC-600型;CZ系列鑽機如CZ-22型、CZ-22-1型、CZ-30型,以及XY系列各型鑽機等。其他主要設備還有動力機(電動機或柴油機)、泥漿泵(常用BW型)、桅桿或門字形鑽架。

5)勞動強度大。由於水文水井鑽探工程鑽孔直徑大,破碎岩屑多,但深度較淺(相對石油鑽而言),因此,給鑽探工作帶來了很多不便實現機械化操作問題,如換鑽具、清渣等工作,這些都使勞動強度大大增加。

6)鑽進過程完成後還需進行成井和抽水試驗,成井工藝過程為:沖孔換漿—安裝井管—填礫—止水—洗井—抽水試驗。

(二)水文水井鑽進工藝

1.水文地質和水井鑽孔的分類

(1)水文地質普查孔

在未進行水文地質工作的地區,通過鑽探了解地層情況,含水層的埋藏條件、構造等。這類鑽孔採用常規口徑鑽進,其質量按鑽探六項質量指標要求,即岩心採取率、鑽孔彎曲度、校正孔深誤差、簡易水文地質觀測、封孔及鑽孔原始記錄和技術檔案。

(2)水文地質勘探孔

水文地質勘探孔,除達到水文地質鑽孔的質量要求外,還需取得地下水位、水量、水質、水溫以及其他水文地質資料,為此需進行抽水等試驗。這就需要將鑽孔直徑加大,進行下管、填礫、止水、洗井等成井工序,然後再進行抽水試驗和水文地質觀測工作。

(3)水文地質長期觀測孔

水文地質長期觀測孔是通過鑽孔定時測定地下水位,以了解大范圍內地下水動態變化。

(4)探采結合孔

水文地質勘探孔在滿足水文地質勘探之目的後,應根據用戶的要求,進行擴孔成井,或在勘探孔施工時就按供水井要求進行,在取得水文地質勘探資料後,移交用戶做供水井使用。

(5)供水井

為滿足供水需要而進行鑽井成井。按成井規范要求,一般其鑽孔直徑都較大。

2.水文地質和水井鑽孔(井)身結構要素

(1)孔(井)深

鑽孔(井)深度由勘探或開采地下水目的層的埋藏深度決定。鑽穿設計最後一層含水層3～5m即可終孔。

(2)孔(井)徑

鑽孔(井)直徑包括開孔直徑、終孔直徑以及換徑次數。終孔直徑按地質要求不能小於110mm,同時還應考慮濾水管的直徑和抽水泵泵體外徑的尺寸。換徑次數由地質情況決定。開孔直徑由終孔直徑和換徑次數計算得出。

3.水文地質和水井鑽孔的分類

(1)水文地質鑽孔結構

水文地質鑽孔結構如圖4-17所示。

1)水文地質普查鑽孔。這類鑽孔要求全孔取心,取心孔段鑽孔直徑要求不小於110mm。因此終孔直徑—般為110mm。

2)水文地質勘探鑽孔。這類鑽孔除要求取心外,還要進行抽水試驗,並要求濾水管直徑不小於108mm,同時還應考慮填礫時對鑽孔直徑的要求。

3)水文地質觀測鑽孔。這類鑽孔是在取得水文地質資料後,為監測地下水活動規律而保留的水文地質勘探鑽孔。其孔徑應滿足觀測工具、儀器順暢工作。

(2)探采結合孔

探采結合孔要同時滿足勘探和成井的要求。多採用直徑146mm或更大的濾水管,上部井管直徑要比下入井內的抽水泵泵體直徑大一級。鑽孔可以一徑到底,井管變徑可用異徑接頭連接(圖4-18)。

圖4-17 水文地質鑽孔結構圖

圖4-18 探采結合鑽孔結構圖

(3)供水井井身結構

供水井井徑大,管外止水常採用永久性封固。所以在確定供水井結構時應充分考慮這些特點以及用戶要求和水井的深度。

1)淺供水井(淺井)。指井深小於100m的供水井。這類水井一般做農田灌溉井,井徑一般大於400mm。淺供水井多採用一徑成井的結構(圖4-19)。

2)中深供水井。指井深為100～300m的供水井,井徑多在200～300mm。中深供水井可採用一徑或兩徑成井的結構。

3)深供水井。指井深超過300m的供水井。深供水井要求對非供水層需進行嚴格封隔,保護水質,且中間採用多層套管,結構復雜,常採用的結構形式如圖4-20所示。

圖4-19 淺供水井結構圖

圖4-20 深供水井結構圖

圖4-21 基岩供水井結構圖

4)基岩供水井。岩石中的裂隙、岩溶是地下水賦存和運動的場所。當開發岩石中的水時,必須將上部地表水或第四系的含水層加以封隔,以保護岩石中水的質和量,其結構如圖4-21所示。

以上水井結構都比較單一。隨著鑽探技術的發展,已出現了井下局部擴孔、橫向輸水井、輻射井等結構形式,應及時總結、推廣和應用。

H. 打井選購空壓機一般有什麼要求

主要看你配多大的沖擊器，大的就選排氣量大點的，給你幾點選購空壓機的注意事項。
一. 排氣壓力：
壓縮機的排氣壓力越大，耗能越多。將使用壓力、管路阻力損失及配套設備的壓力降之和，定為選用壓縮機額定

排氣壓力的下限值，一般情況下，應把輸氣管路的通徑選大些，以減少阻力損失，達到長期運行減少能耗的目的

。壓縮機的排氣壓力越大，耗能越多。所以不要選用過高排氣壓力的壓縮機。

二. 排氣量：
計算出實際用氣總量×1.1—1.2系數，作為選用排氣量的機型，如選用過低，達不到用氣設備的規定值，選用過

大，則造成減荷能耗大，減荷運行的不經濟性。同時選用大排氣量壓縮機的購置費用較高。

三. 對壓縮空氣品質的要求：
根據用氣設備對壓縮機氣體的要求，應適宜的選用壓縮機及配套設備。需考慮的有以下幾點：
〖1〗降低壓縮氣體中的含油量，可採用除油凈化器，如處理指標高，可選用多級處理。
〖2〗降低壓縮氣體中的含水量，可採用除水設備配套。
〖3〗選用冷凍乾燥機可作到露點溫度-23℃。
〖4〗如要求再高，可採用吸附式乾燥機，可作到露點溫度-40℃。

四：購置前應考慮周到，看一下空壓機配件之類的，免除使用時才發現的困擾。