实习报告(石油机械)_石油实习报告

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东北石油大学

实习总结报告

实习类型 认识实习 实习单位 大庆油公司下属厂矿、企业 实习起止时间 2011 年 7月 4日至 2011年 7月15日 指导教师 所在院（系）机械科学与工程学院 班 级 学生姓名 学 号

2011年 7 月 17 日

1.机械设计制造及油田钻采工艺设备培训 1.1钻井工艺及装备

1.1.1钻井方法：由地面向地下钻一孔道，直达油层。

1.1.2钻井的工艺过程：破碎岩石；取出岩屑；固井和完井，形成油流通道。

1.1.3井身结构与钻具组合井身结构：指下入井中的套管层数、尺寸、规格和长度。包括导管、表层套管、技术套管和油层套管。

（1）导管：即第一层套管，最外层，直径最大，起导向作用，不固定，一般0 ~ 40米长度。

（2）表层套管：即第二层套管，防止地表土层垮塌，加固上部疏松岩层井壁和安装防喷器，一般0~ 500米长度。

（3）技术套管：即第三层套管，用来隔离生产的上部油气水，加固浅层疏松易塌井筒以防岩层喷、塌、漏、膨胀和安装防喷器。技术套管要根据地层条件而定，中深井尽量不下技术套管，深井、地层复杂的井，下1~2层，在复杂地层的深井下2~4层。

（4）油层套管：即第四层套管，油层套管用来形成坚固的井筒，用来射孔，也是最后一层套管。各层套管与井壁之间都注入水泥加固。1.1.4钻具组合：指根据地质条件、井身结构、钻具来源等组成的钻柱，包括：钻头、钻铤、钻杆、方钻杆及其配合连接的尺寸、规格和长度。

1.1.5钻进作业过程（1）下钻：将钻杆柱下入井中，使钻头接触井底，准备钻进。（2）正常钻进：启动转盘（或井底动力钻具），通过钻杆柱带动井底钻头旋转，借助刹车，给钻头施加适当的压力（钻压）以破碎岩石。（3）接单根：每次接入一根钻杆，来加长钻杆柱的作业。(4）起钻：需更换钻头时，将井中钻柱全部取出的作业。

（5）换钻头：起钻末了，将钻头提出井口，用专用工具卸下旧钻头，换上新钻头。

钻进作业过程的循环：下钻→正常钻进→接单根→起钻→换钻头→下钻→ ……。1.1.6固井与完井

固井：在钻井的井眼内下入一串轴心线重合的套管柱，并在套管柱与井壁的环形空间里注入水泥进行封固。

完井：固井后，采用射孔枪发射子弹射穿套管、水泥环、油层，使油层和井筒连通。1.2机械设计 1.2.1钻机组成钻机是一套由多台设备组成的大功率联合机组，包括八大系统： 起升系统、旋转系统、循环系统、动力系统、传动系统、控制系统、底座、辅助系统。

起升系统、旋转系统和循环系统这三大系统设备是直接服务于钻井生产的，是钻机的三大工作机组。（1）起升系统 作用：在起、下钻作业中起、下钻具；在完井作业中下套管；在正常钻进时控制钻压、送进钻具。

组成：绞车、辅助刹车、游动系统（天车、游动滑车、大钩、钢丝绳）、井架、井口工具及机械化设备（吊卡、吊环卡瓦、动力大钳、旋绳器、立根移运机构等）。

（2）旋转系统

作用：驱动钻具旋转，带动钻头破碎岩石

组成：转盘、水龙头、钻具。（3）循环系统

作用：提供高压钻井液，以清除井底已破碎的岩石，保证继续钻进，同时冷却钻头，防止井喷、井塌，传递动力驱动井下动力钻具（涡轮、螺杆动力钻具）。

组成：钻井泵、地面管汇、钻井液池和钻井液槽、钻井液净化设备和钻井液调配设备等。

（4）动力驱动设备

作用：供给三大工作机组及其他辅助机组动力。

组成：内燃机及其供油设备，或者交流、直流电动机及其供电、保护、控制设备等。

（5）传动系统设备

作用：连接发动机与工作机，实现从驱动设备到工作机组的能量传递和分配及运动方式的转换。

组成：减速、并车、倒车、变速及换向机构等，有机械传动、液力传动、液压传动、电传动等形式。

（6）控制系统和监测显示仪表

作用：控制系统用来指挥各机组协调地进行工作；

监测显示仪表用来测量井底参数、监测显示地面有关系统设备的工况。

组成：控制系统有机械控制、气控、电控、液控和电、气、液混合控制；监测显示仪表有指重表、钻井泵压力表、钻井八参数仪（大钩负荷、钻进速率及井深、泵压、转盘扭矩、吊钳扭矩、转盘转送、泵冲次、泵出口排量）、随钻测量系统。

（7）钻机底座

作用：安装井架、转盘、放置立根盒及必要的钻井设备和工具。组成：钻台底座、机房底座、泥浆泵底座。（8）辅助设备

作用：保证正常钻进和安全钻井。

组成：空气压缩设备、辅助发电设备、井口防喷器、供水供油系统等。

1.2.2钻机型号

根据GB1806-86 规定，我国石油钻机型号意义如下： 例：ZJ 15 D X ZJ——钻机代号；15——钻机级别，以100m为单位计的钻机名义钻深范围的上限；D——钻机特征，L表示链条并车钻机，J表示三角带并车钻机，C表示齿轮并车钻机，D表示电驱动钻机，Z表示自行式车装钻机，T表示拖挂车装钻机。X——厂家代号及改型序号，厂家代号用一个汉语拼音字母表示；改型序号用阿拉伯数字表示。1.2.3钻机总体参数

反映一部钻机主要技术性能的参数，称为钻机的总体参数。钻机总体参数有三个：名义钻深范围、最大钩载荷、最大钻柱重量。1.2.4井架

功用：安放天车、悬挂游车、大钩及专用工具；起下钻过程中，用以存放立根。

结构组成：井架本体、天车台、天车架、二层台、立管平台、工作梯。

类型：塔形井架；

K型（前开口）井架；A形井架；桅形井架；动力井架；

1.2.5循环系统工作参数

钻井泵出口压力 P泵；钻井泵排量 Q泵；钻井泵功率 N泵。1.2.6钻井泵

作用：用高压向井底输送高粘度、大比重和较高含砂量的液

（泥浆），以便冷却钻头、携带出岩屑；可以辅助钻头钻 进；可为井底动力钻具提供动力液。结构特点：

动力端：主动轴、被动轴（曲轴）、十字头等总成。

液力端：活塞缸套、泵阀、泵体、吸入管汇、排出空气包等。1.2.7钻机八大件：井架、天车、游车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵

小结

通过学习，初步了解钻井方法、工艺、结构以及钻井中的基本知识、概念，从理论上接触了一些钻井知识，懂得了钻机中的八大系统的组成、作用及工作原理，钻机的八大件，为以后的基地实习，专业实习，工作奠定了一定的理论基础，以后可以更好地学习掌握钻井的知识，可以更好的学习专业知识，初步体会到了认识实习的重要性。2石油装备与机械设计 2.1钻井工艺与装备 2.1.1钻井施工基本知识

（1）石油钻井：是指利用专用设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的孔眼，一直达到地下油气层的工作。

（2）钻井施工工序：

钻前施工：定井位、道路勘察、基础施工、搬家、安装设备。钻井施工：一次开钻、二次开钻、钻进、起钻、换钻头、下钻。完井施工：完井电测、下套管、固井。2.1.2钻机类型及组成（1）组成：石油钻机主要由动力机、传动机、工作机及辅助设备组成。一般有八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统），具备起下钻能力、旋转钻进能力、循环洗井能力。

（2）类型：根据钻井深度分为浅井钻机、中深井钻机、深井钻机，根据驱动方式分为机械驱动钻机、电驱动钻机，根据搬迁方式分为撬装钻机和车装钻机。

2.1.3机械驱动钻机类型及特点：机械驱动钻机是指以柴油机为动力，通过液力变矩器、链条、齿轮、三角胶带等不同组合的传动形式所驱动的钻机，主要包括齿轮传动、胶带传动和链条传动三种形式，具有制造方便成本低的特点。

2.1.4电驱动钻机类型及特点：电驱动钻机包括直流电机驱动和交流变频电机驱动两种形式。电驱动钻机具有传动柔和、调速性能好、操作方便灵活、模块体积小、安装移运方便、可靠性高、噪音小、污染小、节能等特点。2.1.5绞车结构及原理

绞车是钻机的起升设备，主要用于起下钻具、下套管，控制钻压、送进钻具及起放井架等功能。一般包括滚筒轴、猫头轴、传动制动机构、润滑机构及壳体等组成，按轴娄分为单轴、双轴、三轴及多轴绞车，按滚筒数分为单滚筒和多滚筒绞车。2.1.6钻井泵结构及原理

钻井泵多为卧式三缸单作用往复式活塞泵，由动力端总成、液力端总成和各部位的润滑系统及冷却系统组成。由动力机带动泵的曲轴回转﹐曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入和排出阀的交替作用下﹐实现压送与循环冲洗液的目的。工作原理：动力端通过皮带（或链条、万向轴）带动泵的主轴旋转，再通过曲柄连杆机构使活塞向右移动，缸内形成负压，上水池内的液体在大气压力作用下，顶开吸入阀进入缸内，直到活塞移到最右边位置完成吸入过程。活塞开始向左移动，缸内液体受到活塞的挤压而压力升高，吸入阀被关闭，排出阀被顶开，液体被活塞推出排出阀经排出管进入高压管汇，完成排出过程。2.1.7转盘机构及工作原理

转盘是用来承托管柱重量，提供扭矩和转速。转盘实质上相当于一个特殊结构的角传动减速器，主要由箱体、转台、主轴承、副轴承、齿圈、输入轴总成、锁紧装置、方瓦、箱盖等部分组成。2.1.8水龙头结构及工作原理

水龙头通过提环挂在大钩上，上部通过鹅颈管与水龙带相连，下部接方钻杆，连接下井钻具。水龙头主要由鹅颈管、冲管总成、中心管、壳体、提环和主轴承等组成，主要功用悬持旋转着的钻杆柱，承受大部分以至全部钻具重量；向转动着的钻具内输送高压钻井液。2.1.9大钩结构及工作原理

大钩是起升钻具的重要设备，由钩身、杆、筒体、提环、止推轴承及弹簧组成，钩身能转动，钩口和侧钩有闭锁装置，大钩有缓冲减振功能。大钩与游车结合成一体，称为游钩，是目前使用的主要形成。2.1.10游车、天车结构及工作原理

天车是安装在井架顶部的定滑轮组，游车是在井架内部上下作往复运动的动滑轮组，主要由滑轮、滑轮轴、轴承、轴承座及支架组成。2.1.11离心泵结构及原理

离心泵就是通过旋转叶轮的动能产生流量，使液体流动。离心泵的基本构造是由六部分组成的，分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。离心泵的效率取决于该叶轮的性能。离心泵与活塞泵相比，具有转速高，体积小，流量大，结构简单的特点；但泵压相对较低等，液体粘度对泵性能影响大，只能用于粘度近似于水的液体。2.1.12钻井液固控系统及机具

概念：钻井液固相控制就是要清除钻井液中的有害固相，保存有用固相，以满足钻井工艺对钻井液性能的要求。钻井液固相控制系统就是所有用于钻井液固相控制设备的总称。

作用：防止油气通道堵塞、破坏，降低钻井扭矩和摩阻，降低环空抽吸的压力波动，提高钻井速度，延长钻头寿命，减轻设备的磨损等。方法：常用的有稀释法、替代法、机械方法、化学方法等四种。机械方法是通过机械设备利用筛分、离心分离、重力分离等原理，将钻井液中的固相成分按颗粒、密度大小不同而分离开，以达到控制固相的目的。

2.2采油工艺与装备 2.2.1油田开发阶段的划分

（1）按产量划分阶段：产量上升阶段 ；产量稳产阶段；产量递减阶段。

（2）按开采方法划分阶段：一次采油；二次采油；三次采油。（3）按油田综合含水方法划分开发阶段：无水采油期；低含水采油期；中含水采油期；高含水采油期；特高含水采油期。2.2.2采油方法

采油方法包括自喷和人工举升两种。人工举升又分为：有杆泵，无杆泵，气举。

气举采油法 : 当油井不能自喷时，除采用前面介绍的人工举升方法外，还可以人为地把气体(天然气或空气)压入井底，使原油喷到地面的采油方法。

优点：设备比较简单、管理调节较方便。在新井诱导油流及作业井的排液方面气举也有其优越性。

缺点：需压缩机和高压管线，地面系统设备复杂，投资大，气利用率低。2.3海上石油装备

2.3.1钻井平台的分类：座底式、自升式、半潜式。

座底式：所谓的座底式是指，平台的结构直接座在海床上，几乎和陆上钻井没多大区别。所以它们的可钻探深度很有限。只能在几十米的水深的浅海区域作业。

自升式：又叫jack-up。顾名思义，这种平台可以象千斤顶一样可以升降它的高度。它典型的特征就是3-4条腿。因为考虑到拖航的稳性，腿不能太长。所以这种平台一般在120~150米水深的近海区作业。半潜式：最新的已经到了第6代了。这种平台和普通船舶一样，是漂浮在海面上的。这样的话，它们就可以在更深的水域工作了。它们带有2~3级动态定位系统，海底声纳定位系统，卫星定位系统等来保证平台的相对稳定的坐标。它们有各种位移补偿装置来补偿海况带来的不稳定状况。

2.3.2钻井原理

目前，世界各国普遍采用的钻井方法是旋转钻井法。即利用钻头旋转破碎岩石，形成井身；利用钻杆将钻头送到井底；利用大钩、游车、天车、绞车起下钻杆柱；利用转盘或顶部驱动装置带动钻头、钻杆旋转；利用钻井泵输送高压钻井液，带出井底岩屑。小结

通过学习，基本了解了采油工艺与装备，钻井工艺与装备和海洋石油装备。懂得更多的采油方法与设备，同时还掌握了基本的海上钻井平台的种类，还有基本的采油方法以及采油钻机的工作原理及其结构。3.机械制造技术及其发展 3.1制造技术的发展 3.1.1制造创造了人类 3.1.2制造业发展的历程

（1）用机器代替手工，从作坊形成工厂（2）从单件生产方式发展成大量生产方式

（3）柔性化、集成化、智能化和网络化的现代制造技术 3.1.3第一次产业革命（1733-1878，蒸汽革命）3.1.4第二次产业革命（1879-1945，电气革命）3.1.5第三次产业革命（1945-1972，电子革命）3.1.6第四次产业革命（高新技术产业革命）3.1.7制造业发展的教训 3.1.8制造业是产业革命的生力军 3.2机械制造技术及方法

3.2.1冷加工

通常指金属的切削加工。任何切削加工都必须具备3个基本条件:切削工具、切削工件和切削运动。

钻井方法 顿钻钻井法：冲击钻井法。旋转钻井法：转盘旋转钻井法；井下动力钻具旋转钻井法；顶部驱动旋转钻井法。

2.钻井的工艺过程：（1）破碎岩石；（2）取出岩屑;（3）固井和完井，形成油流通道。1.1.2钻井的工艺过程

1.井身结构与钻具组合井身结构指下入井中的套管层数、尺寸、规格和长度。包括导管、表层套管、技术套管和油层套管。

（1）导管 即第一层套管，最外层，直径最大，起导向作用，不固定，一般0 ~ 40米长度。

（2）表层套管 即第二层套管，防止地表土层垮塌，加固上部疏松岩层井壁和安装防喷器，一般0~ 500米长度。

（3）技术套管 即第三层套管，用来隔离生产的上部油气水，加固浅层疏松易塌井筒以防岩层喷、塌、漏、膨胀和安装防喷器。技术套管要根据地层条件而定，中深井尽量不下技术套管，深井、地层复杂的井，下1~2层，在复杂地层的深井下2~4层。