鉆探技術(shù)

常用鉆機型號與性能

  目前,國內用于超深層地熱鉆探的黿殳備主要有石油鉆機、水源鉆機兩種。石油鉆機具  有配置馬力大、效率高等特點(diǎn)。但其價(jià)格昂貴,并且采用柴油機組作為動(dòng)力,在城市范圍  內噪音大、污染嚴重等。水源鉆機具有搬遷安裝方便、配置動(dòng)力較小、價(jià)格便宜等特點(diǎn),突出的問(wèn)題是鉆探效率低、鉆探深度小。
 
  為此在鉆機配置和選型時(shí)采用了石油和水源相結合的原則。當井深在1300 m以?xún)冗x擇石家莊煤礦機械廠(chǎng)生產(chǎn)的TSJ - 1000型;當井深在1 300 -1  500m之間時(shí)選擇石家莊煤礦機械廠(chǎng)生產(chǎn)的TSJ - 2000型;當劬井深度在2 000-2 500 m時(shí)選擇石家莊煤礦機械廠(chǎng)生產(chǎn)的GZ - 3000型;當鉆井深度超過(guò)3 000 m時(shí)則考慮選擇石油鉆機。目前,在鄭州或大部分地區地熱鉆井多在3 000 m以?xún)?,故僅介紹常用鉆探設備。
 
  (一)GZ - 3000型鉆機
 
  石家莊煤礦機械廠(chǎng)生產(chǎn)。采用機械:傳動(dòng),部分氣控操作,塊裝式結構,配雙電動(dòng)機或柴油機兩種動(dòng)力裝置,絞車(chē)采用帶式剎車(chē),并配有水剎車(chē)。
 
  (二)TSJ - 2000E型水源鉆機
 
  石家莊煤礦機械廠(chǎng)生產(chǎn)。機械傳動(dòng)、轉盤(pán)式。主要特點(diǎn)是:重心低、傳動(dòng)平穩、密封性能良好、機械擰卸鉆具并備有搓扣油缸,另外還配備水剎車(chē)裝置,輔助抱閘機構,可降低卷筒、閘帶的損耗。適用于深井鉆進(jìn)、中深層石油、鹽井礦、地熱等開(kāi)采。
 
  {三)RPS3000型水井鉆機
 
  張家口探礦機械總廠(chǎng)生產(chǎn)。機械傳動(dòng),氣動(dòng)控制的轉盤(pán)式鉆機,主要用于2 500 -3 000 m地熱資源地下水開(kāi)發(fā),以及石油、天然氣開(kāi)發(fā)普查。主要特點(diǎn)是:鉆進(jìn)能力大,設備能力儲備系數大,兩臺動(dòng)力并車(chē),動(dòng)力匹配合理,操作靈活方便,安全可靠。
 
  (四)ZJ50DB鉆機
 
  BIG EASY(ZJ50DB)鉆機是江漢油田美國LOADMASTER公司合作開(kāi)發(fā)的新一代交流變頻電驅動(dòng)概念鉆機,采用獨特6塊裝結構,具有拖裝移運方便、安裝簡(jiǎn)便快捷等特點(diǎn),是目前國際先進(jìn)鉆機的形式。
 
  主要特點(diǎn)如下:
 
  1、絞車(chē)、底座、支撐座、井架、動(dòng)力撬等部件全部為拖裝式模塊,現場(chǎng)拼接組裝。
 
  2、底座為平行四邊形結構,運輸時(shí)為折疊片裝結構,占用空間很小。
 
  3、井架為三節井架,液壓油缸起升井架,井架基礎節為栓銷(xiāo)連接,中節和上節為機械式伸縮。
 
  (五)ZJ40/2250L鉆機
 
  1.特點(diǎn)
 
  (1)以114 mm dia(4-1/2”)鉆桿可達鉆深為2 500-4 000 m,最大鉤載2 250 kN,柴油機組經(jīng)整體鏈條箱并車(chē)提供動(dòng)力,分別驅動(dòng)絞車(chē)、泥漿泵組等,絞車(chē)動(dòng)力通過(guò)萬(wàn)向軸動(dòng)力爬臺,經(jīng)鏈條變速箱驅動(dòng)轉盤(pán),塊裝式底座、前開(kāi)口“K”型井架的鏈條并車(chē)傳動(dòng)鉆機。
 
  (2)鉆機動(dòng)力采用“柴油機+變矩器”的聯(lián)動(dòng)形式。
 
  (3)采用整體鏈條箱并車(chē),密封性好,安裝方便。
 
  (4)絞車(chē)滾筒開(kāi)槽,氣換擋。主剎車(chē)采用液壓盤(pán)式剎車(chē),輔剎車(chē)采用電磁渦流剎車(chē)。
 
  (5)鉆機的主要機械部件符合API規范,可以使用API會(huì )標。
 
  2.技術(shù)參數
 
  名義鉆深范圍:Φ114 mm鉆桿2 500-4 000 m,Φ127 mm鉆桿2 000-3 200 m
 
  最大鉤載:2 250 kN
 
  最大快繩拉力:275 kN
 
  最大鉆柱重量:130 t
 
  絞車(chē)額定輸入功率:735 kW
 
  提升系統繩系:5x6(順穿)
 
  鋼絲繩直徑:Φ32 mm(l-l/4”)
 
  游動(dòng)系統滑輪外徑:1120 mm
 
  水龍頭最大靜負荷:2 250 kN
 
  中心管通徑:75 mm(3”)
 
  泥漿泵功率及臺數:2臺1300 hp
 
  泥漿泵最大工作壓力:35 MPa
 
  轉盤(pán)開(kāi)口名義直徑:698.5 mm(27-1/2")
 
  井架型式及有效高度:K型42.5 m
 
  鉆臺型式及高度塊裝式7.5 m凈空高度6.3 m后臺高度1.07 m
 
  輔助柴油發(fā)電機組(臺數×功率):lx-400 kW
 
  柴油機型號:Volvo HDL - TDA1630GE
 
  柴油機組
 
  柴油機型號:G12V190PZL- 3/0
 
  數量及功率:3x810 kW
 
  偶合器型號:YOZJ750 -19.5ZhLsh
 
  泥漿循環(huán)系統總容量:320 m
 
  (六)ZJ40/2250D鉆機
 
  1.特點(diǎn)
 
  (1)ZJ40/2250D直流電驅動(dòng)鉆機適用于,以127 mm鉆桿鉆深2 000-3 200 m,以  114 mm鉆桿鉆深2 500-4 000 m的石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)井。
 
  (2)電傳動(dòng)系統采用AC - SCR - DC傳動(dòng)方式。絞車(chē)、轉盤(pán)、泥漿泵可實(shí)現無(wú)級調速,從而獲得良好的鉆井特性。
 
  (3)絞車(chē)滾筒開(kāi)槽,氣換擋,主剎車(chē)采用液壓盤(pán)式剎車(chē),輔剎車(chē)采用渦流剎車(chē)或伊頓剎車(chē)。
 
  (4)轉盤(pán)采用獨立驅動(dòng)方式。
 
  (5)平行四邊形底座,可實(shí)現臺面設備和井架低位安裝,依靠絞車(chē)動(dòng)力整體升起。
 
  (6)鉆機的主要機械部件符合API規范,打API會(huì )標。
 
  2.鉆機基本技術(shù)參數
 
  名義鉆深范圍:Φ127 mm鉆桿2 000-3 200 m,Φ114 mm鉆桿2 500-4 000 m
 
  最大鉤載:2 250 kN
 
  絞車(chē)額定功率:735 kW
 
  主剎車(chē):液壓盤(pán)式剎車(chē)
 
  輔助剎車(chē):DS40渦流剎車(chē)/236WCB
 
  提升系統繩系:5×6順穿
 
  鉆井鋼絲繩直徑:Φ32 mm(l-l/4”)
 
  水龍頭中心管通徑:中75 mm
 
  泥漿泵型號及臺數:F1300 2臺
 
  轉盤(pán)開(kāi)口名義直徑:Φ698.5 mm(27-l/2”)
 
  井架型式及有效高度:K型43 m
 
  鉆臺高度:7.5 m
 
  轉盤(pán)梁凈空高度:6.3 m
 
  傳動(dòng)方式:AC- SCR - DC
 
  柴油機
 
  柴油機發(fā)電機組臺數及功率:2×1 200 kW
 
  柴油機型號:CAT 3512B DITA
 
  柴油機轉速:1 500 r/min
 
  發(fā)電機頻率、電壓:三相、50 Hz、600 V
 
  輔助發(fā)電機:1×400 kW
 
  柴油機型號:VOLVO
 
  柴油機轉速:1 500 r/min
 
  發(fā)電機頻率、電壓:三相、50 Hz、400 V
 
  氣源壓力:1 MPa
 
  泥漿高壓管匯(單立管):4”×35 MPa
 
  泥漿循環(huán)系統總容量:280 m
 
  (七)ZJ50/3150D鉆機
 
  1.特點(diǎn)
 
  (1) ZJ50/3150DZ直流電驅動(dòng)鉆機適用于,以127 mm鉆桿鉆深2 800-4 500 m,以114 mm鉆桿鉆深3 500-5 000 m的石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)井。
 
  (2)電傳動(dòng)系統采用AC - SCR - DC傳動(dòng)方式。絞車(chē)、轉盤(pán)、泥漿泵可實(shí)現無(wú)級調速,從而獲得良好的鉆井特性。
 
  (3)絞車(chē)滾筒開(kāi)槽,氣換擋,主剎車(chē)采用液壓盤(pán)式剎車(chē),輔剎車(chē)采用渦流剎車(chē)或伊頓剎車(chē)。
 
  (4)轉盤(pán)采用獨立驅動(dòng)方式或復合驅動(dòng)方式。
 
  (5)平行四邊形底座,可實(shí)現臺面設備和井架低位安裝,依靠絞車(chē)動(dòng)力整體升起。
 
  (6)鉆機的主要機械部件符合API規范,打API會(huì )標。
 
  2.基本參數
 
  名義鉆深范圍:114 mm鉆桿3 000-5 000 m,127 mm鉆桿2 800-4 500 m
 
  最大鉤載:3 150 kN
 
  最大鉆柱重量:160 t
 
  絞車(chē)最大輸入功率:100 kW(1 500 hp)
 
  絞車(chē)擋數:4擋,直流電機驅動(dòng)
 
  提升系統最大繩數(順穿):12
 
  鉆井鋼絲繩直徑:Φ35 mm(l-3/8”)
 
  游動(dòng)系統滑輪外徑:1 270 mm
 
  水龍頭最大靜負荷:4 500 kN(500 st)
 
  中心管通徑:75 mm(3”)
 
  泥漿泵(臺數×功率):2臺×1176 kW
 
  轉盤(pán)開(kāi)口名義直徑:952.5mm(37-1/2”)
 
  轉盤(pán)擋數:2擋DC電機獨立驅動(dòng)
 
  井架型式及有效高度:K型45 m
 
  鉆臺高度:9 m
 
  面積(長(cháng)×寬):12 m×10.31 m
 
  凈空高度:7.617 m
 
  傳動(dòng)方式:AC - SCR - DC
 
  動(dòng)力及電傳動(dòng)系統
 
  主發(fā)電機組臺數及輸出有功功率:3×1 000 kW
 
  柴油機型號:CAT 3512B DITA
 
  柴油機功率:1 245 kW
 
  柴油發(fā)電機組型號:SR-4
 
  柴油發(fā)電機組轉數:I500  r/min
 
  發(fā)電機頻率、電壓:三相50 Hz、600 V
 
  發(fā)電機容量:1 778 kVA
 
  功率因數:0.7
 
  輔助柴油發(fā)電機組臺數及功率:1×300 kW
 
  柴油機型號:VOLVO HDL - TAD1232GZ
 
  發(fā)電機組型號:505F
 
  轉速:1 500 r/min
 
  發(fā)電頻率及電壓:三相50Hz、400V
 
  直流電動(dòng)機臺數及功率:7×800 kW
 
  電動(dòng)機型號:Y208(Y208A)  (串激)
 
  電動(dòng)機額定轉速:970 r/min
 
  電動(dòng)機電壓:750 V
 
  SCR傳動(dòng)柜:4套(可切換驅動(dòng)頂驅?zhuān)?br style="padding:0px;margin:0px;white-space:normal;" /> 
  輸入電壓:600 V、AC
 
  輸出電壓:0-750 V、DC、可調
 
  輸出電流:1850 A(長(cháng)期)、2 200 A(短時(shí))、
 
  DC
 
  泥漿罐有效容積:320rr13
 
  雙立管高壓管匯:4”×35 MPa
 
  供氣系統最高工作壓力:1 MPa
 
  (八J ZJ70/4500D鉆機
 
  1.特點(diǎn)
 
  (1)ZJ70/4500D直流電驅動(dòng)鉆機適用于,以127 mm鉆桿鉆深4 000-6 000 m,以114 mm鉆桿鉆深4 500-7 000 m的石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)井。
 
  (2)電傳動(dòng)系統采用AC - SCR - DC傳動(dòng)方式,全數字或模擬控制。絞車(chē)、轉盤(pán)、泥漿泵可實(shí)現無(wú)級調速,從而獲得良好的鉆井特性。
 
  (3)絞車(chē)滾筒開(kāi)槽,氣換擋,主剎車(chē)采用液壓盤(pán)式剎車(chē),輔剎車(chē)采用渦流剎車(chē)或伊頓剎車(chē)。
 
  (4)轉盤(pán)采用獨立驅動(dòng)方式。
 
  (5)平行四邊形底座,可實(shí)現臺面設備和井架低位安裝,依靠絞車(chē)動(dòng)力整體升起。
 
  (6)鉆機的主要機械部件符合API規范,打API會(huì )標。
 
  2.鉆機技術(shù)參數
 
  名義鉆深范圍:Φ127 mm鉆桿4 000-6 000 m,Φ114 mm鉆桿4 500-7 000 m
 
  最大鉤載:4 500 kN
 
  絞車(chē)額定功率:1 470 kW
 
  絞車(chē)擋數:4+4R
 
  主剎車(chē):液壓盤(pán)式剎車(chē)
 
  輔助剎車(chē):DS70渦流剎車(chē)CB剎車(chē)
 
  提升系統繩系:6×7
 
  鉆井鋼絲繩直徑:Φ38 mm(l-1/2”)
 
  水龍頭中心管通徑:Φ75 mm
 
  泥漿泵型號及臺數:F- 600,2臺
 
  轉盤(pán)開(kāi)口名義直徑:Φ952.5 mm(37-1/2")
 
  轉盤(pán)擋數:2+2R(或獨立驅動(dòng))
 
  井架型式及有效高度:K型45 m
 
  鉆臺高度:9m
 
  轉盤(pán)梁凈空高:7.62 m
 
  傳動(dòng)方式:AC- SCR - DC
 
  柴油機
 
  柴油機發(fā)電機組臺數及功率:4×1330 kW
 
  柴油發(fā)電機組:cat3512B+ SR4B
 
  柴油機轉速:1 500 r/min
 
  柴油機功率:1 305 kW
 
  發(fā)電機容量、頻率、電壓:1 900 kVA、50 Hz、600 v
 
  SCR柜:4套
 
  控制方式:一對二,全數字
 
  氣源壓力:1 MPa
 
  泥漿高壓管匯(單立管):4”×35 MPa
 
  泥漿循環(huán)系統總容量:400 m