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怎样选择水井钻机?

进行水井钻进工程就是要完成钻凿水井、下井管、洗井等作业。通过人们长期的生产实验与研究,把钻井的方法组要归结为两种方法,冲击法和回转法,再由这两种方法演变生产出各种类型的钻机。
    1、冲击式钻机
冲击式钻机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,没有循环洗井系统,岩屑的清除与钻机不能同时进行,因而功效较低。钻井深度一般在250m以浅。结构简单、造价低廉、适于在卵砾石层施工,是钻机发展历程中**古老的一种机型。但因钢绳冲击钻进效率低,对含水层的保护作用差,难于满足新型钻井工艺发展的要求,故此类钻机的发展基本处于停止状态,目前占有市场份额也很小(仅限于乡镇打井队及个体打井户使用)。在此基础上发展起来的冲击反循环钻机,因其钻进卵砾石地层和坚硬基岩地层有较高的钻进效率,在基桩施工中得到了较普遍的应用。用于水井施工的冲击钻机主要有2种。
    (1)冲抓锥
利用钻具本身的重力冲击地层。钻具的下端是几个可以张合的尖角形抓瓣,当钻具在自身重力作用下向下运动时,抓瓣张开,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锥体内,提出井口卸出岩屑。钻井深度通常为40~50m,**深达100~150m。(2) 钢丝绳冲击式钻机()
由桅杆和装在顶端的提升滑轮、钢丝绳、冲击机构、钻具、电动机等组成。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,在向下运动时靠钻头本身的重力切入并破碎岩层,向上运动靠钢丝绳牵引。钻头冲程为0.5~1m,冲击频率30~60次/min。钻进与清除岩屑同时进行,岩屑由抽砂筒的活门提升闭合带出地表。
冲击式水井钻机的主要机型是CZ-22型和CZ-30型2种,目前市场上正在使用的冲击钻都是经过了多次改型和创新,应该说,这些改进是成功的、实用的。但我们也应该看到冲击钻行业不太规范的现状,再加上工艺落后,不能满足新的钻井工艺发展要求,在一定程度上冲击钻的推广应用受到了限制。
   2、 回转式钻机
我们知道,在钻探领域石油勘探开发技术是处于领先地位,从石油钻机的发展趋势来看,世界各国普遍采用的钻进方法多为旋转钻井法,也就是利用钻头旋转破碎岩石,形成井身,利用钻杆将钻头下放到井底,利用天车、滑车、卷扬机起下钻具,利用转盘或顶部驱动装置(动力头)带动钻具旋转,利用泥浆泵输送泥浆,携带出井底岩屑。近年来由于地下水的开发愈来愈深,加之水井钻进工艺的迅速发展,回转式水井钻机已成为当代各类钻机中发展变化较快的一类机型。从适应水井钻进工艺要求角度讲,在我国全液压顶驱式水井钻机是当代水井钻机的发展方向。
回转式钻机必须具有以下3个方面的基本能力。
    (1)旋转钻进的能力。钻机要为钻具提供一定的扭矩和转速,并维持一定的钻压(钻杆作用在钻头上的力)。我们把完成这一能力的系统叫做钻机的旋转系统,旋转系统主要由转盘和钻具组成。另外,钻具还起着循环高压泥浆的作用,而且转盘是旋转系统的核心,是钻机3大工作机构之一。
    (2)起下钻具的能力。钻进过程中要求钻机应具有一定的起重能力和提升速度,能提起和下放全部钻杆、钻铤和套管等。我们把完成这一能力的系统叫做钻机的提升系统,钻机的提升系统主要由卷扬机、刹车系统、游动系统(如钢丝绳、天车、游动滑车)、提引器和钻塔组成,卷扬机是提升系统的核心,也是钻机的3大工作机构之一。
    (3)清洗井底的能力。钻进工艺要求钻机提供的泵压和泵量,应具有较强的携带岩屑能力,同时对井壁起到保护作用。我们把完成这一能力的系统叫做钻机的循环系统,钻机的循环系统包括泥浆泵、高压管汇、泥浆净化装置和泥浆调配装置等。泥浆泵是钻机循环系统的核心,同样是钻机3大工作机构之一。
此外,钻机的其他部分还有动力驱动系统、传动系统、控制系统和辅助设置等。