鉆探技術(shù)

常用鉆機型號與性能

  目前,國內(nèi)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。但其價格昂貴,并且采用柴油機組作為動力,在城市范圍  內(nèi)噪音大、污染嚴重等。水源鉆機具有搬遷安裝方便、配置動力較小、價格便宜等特點,突出的問題是鉆探效率低、鉆探深度小。
 
  為此在鉆機配置和選型時采用了石油和水源相結(jié)合的原則。當井深在1300 m以內(nèi)選擇石家莊煤礦機械廠生產(chǎn)的TSJ - 1000型;當井深在1 300 -1  500m之間時選擇石家莊煤礦機械廠生產(chǎn)的TSJ - 2000型;當劬井深度在2 000-2 500 m時選擇石家莊煤礦機械廠生產(chǎn)的GZ - 3000型;當鉆井深度超過3 000 m時則考慮選擇石油鉆機。目前,在鄭州或大部分地區(qū)地熱鉆井多在3 000 m以內(nèi),故僅介紹常用鉆探設備。
 
  (一)GZ - 3000型鉆機
 
  石家莊煤礦機械廠生產(chǎn)。采用機械:傳動,部分氣控操作,塊裝式結(jié)構(gòu),配雙電動機或柴油機兩種動力裝置,絞車采用帶式剎車,并配有水剎車。
 
  (二)TSJ - 2000E型水源鉆機
 
  石家莊煤礦機械廠生產(chǎn)。機械傳動、轉(zhuǎn)盤式。主要特點是:重心低、傳動平穩(wěn)、密封性能良好、機械擰卸鉆具并備有搓扣油缸,另外還配備水剎車裝置,輔助抱閘機構(gòu),可降低卷筒、閘帶的損耗。適用于深井鉆進、中深層石油、鹽井礦、地熱開采
 
  {三)RPS3000型水井鉆機
 
  張家口探礦機械總廠生產(chǎn)。機械傳動,氣動控制的轉(zhuǎn)盤式鉆機,主要用于2 500 -3 000 m地熱資源地下水開發(fā),以及石油、天然氣開發(fā)普查。主要特點是:鉆進能力大,設備能力儲備系數(shù)大,兩臺動力并車,動力匹配合理,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公司合作開發(fā)的新一代交流變頻電驅(qū)動概念鉆機,采用獨特6塊裝結(jié)構(gòu),具有拖裝移運方便、安裝簡便快捷等特點,是目前國際先進鉆機的形式。
 
  主要特點如下:
 
  1、絞車、底座、支撐座、井架、動力撬等部件全部為拖裝式模塊,現(xiàn)場拼接組裝。
 
  2、底座為平行四邊形結(jié)構(gòu),運輸時為折疊片裝結(jié)構(gòu),占用空間很小。
 
  3、井架為三節(jié)井架,液壓油缸起升井架,井架基礎(chǔ)節(jié)為栓銷連接,中節(jié)和上節(jié)為機械式伸縮。
 
  (五)ZJ40/2250L鉆機
 
  1.特點
 
  (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)整體鏈條箱并車提供動力,分別驅(qū)動絞車、泥漿泵組等,絞車動力通過萬向軸動力爬臺,經(jīng)鏈條變速箱驅(qū)動轉(zhuǎn)盤,塊裝式底座、前開口“K”型井架的鏈條并車傳動鉆機。
 
  (2)鉆機動力采用“柴油機+變矩器”的聯(lián)動形式。
 
  (3)采用整體鏈條箱并車,密封性好,安裝方便。
 
  (4)絞車滾筒開槽,氣換擋。主剎車采用液壓盤式剎車,輔剎車采用電磁渦流剎車。
 
  (5)鉆機的主要機械部件符合API規(guī)范,可以使用API會標。
 
  2.技術(shù)參數(shù)
 
  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
 
  絞車額定輸入功率:735 kW
 
  提升系統(tǒng)繩系:5x6(順穿)
 
  鋼絲繩直徑:Φ32 mm(l-l/4”)
 
  游動系統(tǒng)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(shù):2臺1300 hp
 
  泥漿泵最大工作壓力:35 MPa
 
  轉(zhuǎn)盤開口名義直徑: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(shù)×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(shù)量及功率:3x810 kW
 
  偶合器型號:YOZJ750 -19.5ZhLsh
 
  泥漿循環(huán)系統(tǒng)總?cè)萘浚?20 m
 
  (六)ZJ40/2250D鉆機
 
  1.特點
 
  (1)ZJ40/2250D直流電驅(qū)動鉆機適用于,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發(fā)井。
 
  (2)電傳動系統(tǒng)采用AC - SCR - DC傳動方式。絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵可實現(xiàn)無級調(diào)速,從而獲得良好的鉆井特性。
 
  (3)絞車滾筒開槽,氣換擋,主剎車采用液壓盤式剎車,輔剎車采用渦流剎車或伊頓剎車。
 
  (4)轉(zhuǎn)盤采用獨立驅(qū)動方式。
 
  (5)平行四邊形底座,可實現(xiàn)臺面設備和井架低位安裝,依靠絞車動力整體升起。
 
  (6)鉆機的主要機械部件符合API規(guī)范,打API會標。
 
  2.鉆機基本技術(shù)參數(shù)
 
  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
 
  絞車額定功率:735 kW
 
  主剎車:液壓盤式剎車
 
  輔助剎車:DS40渦流剎車/236WCB
 
  提升系統(tǒng)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(shù):F1300 2臺
 
  轉(zhuǎn)盤開口名義直徑: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(zhuǎn)盤梁凈空高度:6.3 m
 
  傳動方式:AC- SCR - DC
 
  柴油機
 
  柴油機發(fā)電機組臺數(shù)及功率:2×1 200 kW
 
  柴油機型號:CAT 3512B DITA
 
  柴油機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(tǒng)總?cè)萘浚?80 m
 
  (七)ZJ50/3150D鉆機
 
  1.特點
 
  (1) ZJ50/3150DZ直流電驅(qū)動鉆機適用于,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發(fā)井。
 
  (2)電傳動系統(tǒng)采用AC - SCR - DC傳動方式。絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵可實現(xiàn)無級調(diào)速,從而獲得良好的鉆井特性。
 
  (3)絞車滾筒開槽,氣換擋,主剎車采用液壓盤式剎車,輔剎車采用渦流剎車或伊頓剎車。
 
  (4)轉(zhuǎn)盤采用獨立驅(qū)動方式或復合驅(qū)動方式。
 
  (5)平行四邊形底座,可實現(xiàn)臺面設備和井架低位安裝,依靠絞車動力整體升起。
 
  (6)鉆機的主要機械部件符合API規(guī)范,打API會標。
 
  2.基本參數(shù)
 
  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
 
  絞車最大輸入功率:100 kW(1 500 hp)
 
  絞車擋數(shù):4擋,直流電機驅(qū)動
 
  提升系統(tǒng)最大繩數(shù)(順穿):12
 
  鉆井鋼絲繩直徑:Φ35 mm(l-3/8”)
 
  游動系統(tǒng)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(shù)×功率):2臺×1176 kW
 
  轉(zhuǎn)盤開口名義直徑:952.5mm(37-1/2”)
 
  轉(zhuǎn)盤擋數(shù):2擋DC電機獨立驅(qū)動
 
  井架型式及有效高度:K型45 m
 
  鉆臺高度:9 m
 
  面積(長×寬):12 m×10.31 m
 
  凈空高度:7.617 m
 
  傳動方式:AC - SCR - DC
 
  動力及電傳動系統(tǒng)
 
  主發(fā)電機組臺數(shù)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(zhuǎn)數(shù):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(shù):0.7
 
  輔助柴油發(fā)電機組臺數(shù)及功率:1×300 kW
 
  柴油機型號:VOLVO HDL - TAD1232GZ
 
  發(fā)電機組型號:505F
 
  轉(zhuǎn)速:1 500 r/min
 
  發(fā)電頻率及電壓:三相50Hz、400V
 
  直流電動機臺數(shù)及功率:7×800 kW
 
  電動機型號:Y208(Y208A)  (串激)
 
  電動機額定轉(zhuǎn)速:970 r/min
 
  電動機電壓:750 V
 
  SCR傳動柜:4套(可切換驅(qū)動頂驅(qū))
 
  輸入電壓:600 V、AC
 
  輸出電壓:0-750 V、DC、可調(diào)
 
  輸出電流:1850 A(長期)、2 200 A(短時)、
 
  DC
 
  泥漿罐有效容積:320rr13
 
  雙立管高壓管匯:4”×35 MPa
 
  供氣系統(tǒng)最高工作壓力:1 MPa
 
  (八J ZJ70/4500D鉆機
 
  1.特點
 
  (1)ZJ70/4500D直流電驅(qū)動鉆機適用于,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發(fā)井。
 
  (2)電傳動系統(tǒng)采用AC - SCR - DC傳動方式,全數(shù)字或模擬控制。絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵可實現(xiàn)無級調(diào)速,從而獲得良好的鉆井特性。
 
  (3)絞車滾筒開槽,氣換擋,主剎車采用液壓盤式剎車,輔剎車采用渦流剎車或伊頓剎車。
 
  (4)轉(zhuǎn)盤采用獨立驅(qū)動方式。
 
  (5)平行四邊形底座,可實現(xiàn)臺面設備和井架低位安裝,依靠絞車動力整體升起。
 
  (6)鉆機的主要機械部件符合API規(guī)范,打API會標。
 
  2.鉆機技術(shù)參數(shù)
 
  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
 
  絞車額定功率:1 470 kW
 
  絞車擋數(shù):4+4R
 
  主剎車:液壓盤式剎車
 
  輔助剎車:DS70渦流剎車CB剎車
 
  提升系統(tǒng)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(shù):F- 600,2臺
 
  轉(zhuǎn)盤開口名義直徑:Φ952.5 mm(37-1/2")
 
  轉(zhuǎn)盤擋數(shù):2+2R(或獨立驅(qū)動)
 
  井架型式及有效高度:K型45 m
 
  鉆臺高度:9m
 
  轉(zhuǎn)盤梁凈空高:7.62 m
 
  傳動方式:AC- SCR - DC
 
  柴油機
 
  柴油機發(fā)電機組臺數(shù)及功率:4×1330 kW
 
  柴油發(fā)電機組:cat3512B+ SR4B
 
  柴油機轉(zhuǎn)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(shù)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(tǒng)總?cè)萘浚?00 m