井控系统：控制井筒压力与地层压力的平衡 井口防喷设备（防喷器组及控制装置、起吊/卸放装置）、液压站、 压井/阻流高压管汇、泥浆/气分离器 钻机底座及滑移系统
辅助设备 供气设备、辅助发电设备、钻鼠洞设备、辅助起重设备、工作间/控 制间/储藏间等、固井设备、测井设备、录井设备
SY/T 5323-92 SY/T 5244-91
The types and basic parameters for oil drilling rigs Specification for wire rope for petroleum and gas plant Main hoisting equipment for drilling rig Kill & choke manifold Drilling fluid manifold Safety rules for offshore fixed platform (PRC Economy and Trade Committee 2000)
2、钻前准备
3、钻进(Drilling)
根据不同的地层情况、钻进深度、钻头类型等，使钻头转速n（r/min ）、钻压P（t）、泵流量Q（L/min）和泥浆性能各自都处于最佳参数 值，以获得最快的钻进速度。
4、固井(Cementing) 在井眼内下入一层套管，并在套管与井壁的环形空间里灌注水泥浆进行封固。
钻井绞车、辅助刹车、游动系统（钢丝绳、天车、游动滑车及大沟） 、井架（热镀锌低合金钢制造）、起下操作的井口工具及机械化设备 （吊环、吊卡、卡瓦、动力大钳或“铁钻工”、立根移运机构）
动力驱动系统设备：为钻机相关设备提供动力
柴油发电机组及供油设备、或交流/直流电动机及其供电、保护、控制 设备等
传动系统设备：连接动力机与工作机，实现从驱动设备到工作机组的 能量传递、分配及运动方式的转换
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海洋模块钻机介绍 三、钻井工艺过程
1、井身结构(Well Structure)与钻具组合(Bottom Hole Assembly)
（1）井身结构：下入井中的套管层数、尺寸、规格和长度以及各层套管 相应的钻头直径。
① 导管(Conductor)：防止地表土层垮塌，引导钻头入井，并导引上返 的钻井液流入净化系统。通常下入的深度为30~50m。
5、完井(Well Completion) 合理的井底结构应保证：油层具有最大的渗透面；油藏与油井有最好的流通性 ；能防止油、气、水互窜；对多层油井，能保证各油层互不窜通，以便进行
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分层开采。 当下油层套管固井后，油层为水泥和套管封固，必须设法使油层与井 筒沟通，普遍采用射孔完井法。对于岩石比较坚硬和稳定的油（气） 层，在没有油、气、水互相干扰的情况下，可不采用将油（气）层用 水泥封固的完井方法，而采用裸眼完井法、贯眼完井法、衬管完井法 等方法来完井。
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钻井新技术 （1）欠平衡钻井技术
钻进过程中保持钻井液柱静压头施加的井底压强地与井孔的地层压强 ，容许地层流体进入井内，循环出井，并在地面上得到处理和控制。 （2）深井、超深井钻机技术 （3）水平井技术 （4）小井眼钻井技术 （5）连续柔管钻井技术
目前海上常采用：顶部驱动旋转钻井法+平衡钻井技术
120/9000
1600~3000 2500~4000 3500~5000 4500~7000 5000~8000 7500~12000
1700(170) 400~550 (550~750)
8
2250(225) 735
(1000)
8
3150(315) 1100 (1500)
10
4500(450) 1470 (2000)
表示方法：ZJ70/4500DB
70——名义钻深：4-1/2” 钻杆 7000m 4500——最大钩载：4500kN DB——交流变（B）频电（D）动钻机 DZ——直（Z）流电（D）动钻机 JD——交（J）流电（D）动钻机
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（2）钻机基本参数（钻机新行业标准：SY/T5609-1999）
SY/T 5033.1~2-92 API 4F API 6A API 7 API 7F API 8C API 9A API 16A API 16C API 16D
API RP 16E API RP 53 API RP 64
Surface BOP and BOP control unit Specification for drilling and well servicing structures Valves and wellhead equipment Specification for rotary drilling equipment Specification for chains and sprockets Specification for drilling production and hoisting equipment Specification for wire rope Specification for drill through equipment Specification for choke and kill systems Specification for control systems for drilling well control equipment Recommended practice for design of control systems for drilling well control equipment Recommended practice for blow out prevention systems Recommended practices for diverter systems equipment and operations
445,520,700
700(27-1/2”); 950(37-1/2”); 1260(49-1/2”)
5,6,7.5
7.5,9,10.5,12
各级钻机均采用可提升28m立根的井架，对15、20两级钻机也可采用提升19m的可 伸缩式井架
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（3）钻机标准/规范
SY/T 5609-1999 SY/T 5170-1998 SY/T 5527-2001
海洋模块钻机设计 之系统与设备
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一、钻井方法的介绍
➢顿钻钻井法（或冲击钻井法） ➢旋转钻井法 （1）转盘旋转钻井法
（2）井下动力钻具旋进钻井法（钻井液驱动）
a.涡轮钻具钻井 b.螺杆钻具钻井（容积式井下动力钻具）
（3）顶驱旋转钻井法（不用转盘和方钻杆）
顶驱钻井系统是一套安装于井架内 部空间、由游车悬持的顶部驱动钻井 装置。常规水龙头与钻井马达相结合，并配备一种结构新颖的钻杆上卸扣 装置（Pipehander），从井架空间上部直接旋转钻柱，并沿井架内专用 导轨向下松劲，可完成旋转钻井、倒划眼、循环钻井液、接钻杆（单根、 立根）、下套管和上卸管柱丝扣等各种钻井操作。
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包括减速、并车、转向、倒转及变速机构
控制系统和监测仪表显示：为了指挥各机组协调的工作 机械控制、气控、电控、液控和电/气/液混合控制 钻井仪表，随钻测量系统（MWD——Measurement while Drilling ）：监测显示地面有关系统设备工况，测量井下参数实现井眼轨迹 控制
④ 油层套管(Production String)：下入井内的最后一层套管，形成坚 固的井筒，使生产的油或气由井底沿这层套管流至井口。
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在各层套管与井壁的环形空间，都应注入水泥加固（固井）；
（2）钻具组合：合理的钻具组合是确保优质快速钻井的重要条件。
制定钻机标准系列时，应根据与系列井深L相应的标准井身结构与钻具 组合，来确定钻机的有关基本参数。
钻机级别 基本参数
名义钻深范围 （114mm）钻杆
/m
最大钩载/kN (tf)
绞车最大输入功率 /kW (HP)
提升系 钻井绳数
统绳 数
最大绳数
钢丝绳直径/mm
可配置每台钻井泵功 率/kW (HP)
转盘开口名义直径 /mm
钻台高度/m
井架
30/1700
40/2250
50/3150
70/4500
90/6750 90/5850*
10
6750(675) 2210 (3000)
12
10
10
12
12
16
32(1-1/4“) 32(1-1/4“)
735 (1000)
35(1-3/8”)
960 1300
38(1-1/2”) 42(1-5/8”)
1180 (1600)
9000(900) 2940 (4000) 12
16
52(2”) 1470 (2000)
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2、石油钻机的组成（顶驱钻井系统）
旋转设备：为了转动井中钻具，带动钻头破碎岩石
转盘和水龙头，顶驱钻井装置
循环系统设备：为了及时清洗井底、携带岩屑、保护井壁
钻井液循环设备，如钻井泵、地面高压管汇（泥浆高压管汇、立管管 汇）、钻井液净化及调配装置（固控设备）等
起升系统设备：为了起下钻具、下套管，控制钻压及钻头钻进等
海洋模块钻机介绍 钻采平台上的模块钻机（PY4-2/5-1）
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2、海上钻井装置选择依据
海上钻井装置的选择是一个涉及面很广的问题，需要综合考虑各 种因素，概括起来有以下几方面： 钻井作业要求，是钻勘探井还是生产井，是直井还是丛式井以及 完井方式等； 作业海区的环境条件，包括：水深、风、波、潮流等海况，海底 地质条件及离岸距离等； 经济因素，主要指各种装置的建造成本、租金及操作费用； 可供选择的钻井装置及其技术性能、使用条件。