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水井钻机的两种分类说明

2018-09-19  浏览次数:129

   水井钻机的两种分类说明

  1、回转式钻机

  依靠钻具的回转运动破碎岩层而成孔。主要有大、小锅锥钻机,正、反循环转盘式钻机,液压动力头式钻机,潜孔振动回转式钻机等。简单的回转式钻机只有钻进装置,结构完善的回转式钻机则有钻进装置和循环洗井装置两部分组成。转盘式水井钻机的钻具包括钻杆和钻头。常用钻杆的名义直径有60、73、89和114毫米4种。钻头分全面钻进用钻头和环状钻进用钻头两大类。大、小锅锥  利用其锅锥形钻具旋转切削土层。根据钻具的大小分别称为大锅锥和小锅锥,可由人力或动力驱动。切下的土屑落到锅内,提升到地面卸出,其结构简单,工效低,只能用于一般土层或砂卵石直径不大于10厘米、含量不超过50%的地层。小锅锥开孔直径0.55米,钻井深度80~100米;大锅锥开孔直径1.1米,钻井深度30~40米。正、反循环泥浆洗井转盘式钻机   有的转盘式钻机同时备有泥浆泵和空气压缩机,可根据情况选用不同的洗井方式。

  液压动力头式钻机  回转式钻机的一种。由液压马达通过减速器驱动,并以沿塔架上下移动的动力头代替转盘式钻机上的转盘和水龙头,驱动钻杆和钻头旋转切削岩层。可用直径达1米的大型钻头钻凿大口径水井,其特点是钻进速度快,钻具的装卸和下井管较简便,接长钻杆时无需提升钻具,简免了卷扬机、提升滑车、转盘、水龙头、方钻杆等一系列部件。潜孔振动回转式钻机  是以振动和回转运动相结合的方式钻进岩层的一种回转式钻机。钻具由钻头、振动器、消振器和导向筒等组成(图3)。振动器产生的激振力使整个钻具作锥摆运动。钻头通过摩擦圈套装在振动器外壳的外面,一方面随振动器作频率约为1000转/分、振幅约9毫米的水平圆周振动;另一方面又绕振动器轴线作3~12转/分的低速旋转运动以破碎岩层,而钻杆则不转,并借消振器避免将振动传给钻杆。采用压缩空气反循环方式洗井,使岩屑通过位于振动器中心的导管和钻杆内腔排出井外。这种钻机结构简单,钻进效率高。井孔直径为600毫米左右,钻进深度可达150米。

  2、冲击式钻

  靠钻具的垂直往复运动,使钻头冲击井底以破碎岩层。其结构简单,但没有循环洗井系统,岩屑的清除与钻机不能同时进行,因而工效较低。钻井深度一般在250米以内,有的可达500~600米。主要类型如下述。冲抓锥  一种简单的冲击式钻机,利用钻具本身的重量冲击地层。钻具的下端是几个可以张合的尖角形抓瓣,当钻具在自身重量作用下向下运动时,抓瓣张开,各抓瓣在直径约1米的圆周上切入岩层,然后由卷扬机通过钢丝绳提升钻具,抓瓣在闭合过程中将岩屑抓入尖锥体内,提出井口后再张开抓瓣卸出岩屑。冲抓锥的钻井深度通常为40~50米,深可达100~150米。 钢丝绳冲击式钻机  由桅杆和其顶端的提升滑轮、钢丝绳、冲击机构、钻具(包括钻杆和钻头)、电动机等组成(图4)。作业时,电动机通过传动装置驱动冲击机构,带动钢丝绳使钻具作上下往复运动。向下运动时靠钻具本身重量使钻头切入并破碎岩层,向上运动则靠钢丝绳的牵引。钻具下落的高度即冲程大小,根据岩层情况确定,一般为0。5~1米,硬岩层用大值;冲击频率常用为30~60次/分。切下的岩屑用抽砂筒清出地面,也可用将钻头与抽砂筒合成一体的抽筒钻具,钻进与清除岩屑同时进行,使切下的岩屑直接进入抽筒,积满后提升钻具,将岩屑倒出。为提高钻头的耐磨性和钻进速度,常在钻头端部堆焊钨钢粉,成为合金补焊钻头。复合式钻机

  为了适应不同地层钻进的需要,提高钻进效率,水井钻机正向多用途钻机及全液压传动与操纵的方向发展:即一台钻机备有多种设备和附件,可采用冲击式、回转式和潜孔锤等多种钻井方式;还可采用泥浆洗井、压缩空气洗井和正、反循环洗井等方法。

 

 

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