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句容水井钻机

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更新时间:2024-02-29 14:23:31浏览次数:309次

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句容水井钻机,钻机主要用于矿井内不同角度的探水、探放瓦斯、防尘注水及各种工程孔与地质构造孔,也可用于地面勘探。主要使用硬质合金、金刚石复合片钻头回转钻进,同时也配套不同直径的钻头,适应不同的钻探要求。

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钻机特点

句容水井钻机本钻机为正循环回转钻机。该钻机选用全挂车底盘,配备全钢子午线越野花纹轮胎,越野性能良好。

该钻机由独立柴油机驱动,功率强大,动力充沛。

该钻机配有两个卷扬机,提升力大,可实现快中慢三速提升放绳,提高钻井工作效率。

该钻机配备4只液压支腿,两只机械支腿。每个液压支腿油缸活塞杆都可以实现液压机械双重锁紧。这样,即使油缸泄露,底盘也不会失稳。

钻塔采用内外塔伸缩结构,通过液压油缸实现钻塔内外塔定位。

该钻机装有50kW发电机,方便用户钻井作业。

钻井机的工作方式

① 压气洗井转盘式钻机。在转盘回转式钻机上用空气压缩机代替泥浆泵,用压缩空气 代替泥浆洗井。通常采用反循环方式,又称气举反循环。适用于井深较大和缺水的干旱地区及寒带冻土层。 YZJ-200Y 全自动液压钻机

②液压动力头式钻机。 由液压马达通过减速器驱动, 并以沿塔架上下移动的动力头代替转盘 式钻机上的转盘和水,打井驱动钻杆和钻头旋转切削岩层。 YZJ-180Y 全自动液压钻机

③ 锅锥。利用其锅锥形钻具旋转切削土层。根据钻具的大小分别称大锅锥和小锅锥,可由 人力或动力驱动。切下的土屑落到锅内,提升到地面卸出。其结构简单,功效低,适宜于一般土层或砂卵石土层。 YZJ-150Y 全自动液压钻机

④潜孔振动回转式钻机。以振动和回转运动相结合的方式钻进岩层。钻具由钻头、 振动器、 消振器和导向筒等组成。打井振动器产生的激振力使整个钻具作锥摆运动以破 碎岩层。采用压缩空气反循环方式洗井,使岩屑通过导管和钻杆内腔排出井外钻井机是如何工作的

句容水井钻机大型打井工程中离不开钻井机设备的使用,其良好的性能大大提升了打井速度和效率,特别是在偏远地区钻井机的使用人群更为广泛,但是对于这种设备的工作方式有很多朋友不是很了解,下面就为大家做个详细说明。

工作方式

钻井机的工作方式是泵吸反循环式。它的工作原理是:在大气压力的作用下,循环液由沉淀池经回水沟沿着井孔的环状间隙流到井底,因为此时的转盘驱动钻杆,带动钻头旋转进行钻进,由泥浆泵抽吸建立的负压把碎屑泥浆吸入钻杆内腔,随后上升至水,经泥浆泵排入沉淀池,沉淀后的循环液继续流入井孔,这样如此周而复始,形成了反循环的钻进工作。

泥浆或水从钻杆进入,从井口流出。为正循环钻井机。泥浆或水从钻杆吸出,从井口流入。为反循环钻井机。正反循环是指钻井液(泥浆或水)在钻井机中的循环方式说的,钻井机钻头在钻进的时候会产生产生渣土,渣石等,通过正反循环可以由泥浆这些渣子带到地面,再经过沉淀池沉淀以后泥浆再回到钻孔。这样不停的循环,zui后成孔。反循环可以带出直径较大的渣。

分类

依据钻机特点,钻机的分类方法也是不同的,下面就列举一下两点:

1、根据使用地点的不同,潜孔钻机可分为井下和露天两大类。井下潜孔钻机按有无行走机构可分为自行式和非自行式两种;我国露天潜孔钻机较多,多为自行式。

2、根据孔径的不同,潜孔钻机又可分为轻型潜孔钻机(孔径为80~100mm),中型潜孔钻机(孔径为130~180mm),重型潜孔钻机(孔径为180~250mm)

性能特点

水井钻机是一种轻型、高效、多功能履带式全液压钻机,具有结构*、使用方便、辅助时间短等特点。

该机广泛适用于钻凿水井、监测井及其他探孔工程,尤其适用于城市建筑中地源热泵空调孔的钻凿。采用压缩空气潜孔钻进,在普氏硬度f=6-20范围的岩石中钻孔有很高的钻进速度。

一般分回转式钻机机、冲击式钻机和复合式钻机3大类。依靠钻具的回转运动破碎岩层而成孔。主要有大、小锅锥钻机,正、反循环转盘式钻机,液压动力头式钻

机,潜孔振动回转式钻机等。简单的回转式钻机只有钻进装置,结构完善的回转式钻机则有钻进装置和循环洗井装置两部分组成。转盘式水井钻机的钻具包括钻杆和钻头。常用钻杆的名义直径有60、73、89和114毫米4种。钻头分全面钻进用钻头和环状钻进用钻头两大类。大、小锅锥  利用其锅锥形钻具旋转切削土层。根据钻具的大小分别称为大锅锥和小锅锥,可由人力或动力驱动。切下的土屑落到锅内,提升到地面卸出,其结构简单,工效低,只能用于一般土层或砂卵石直径不大于10厘米、含量不超过50%的地层。小锅锥开孔直径0.55米,钻井深度80~100米;大锅锥开孔直径1.1米,钻井深度30~40米。正、反循环泥浆洗井转盘式钻机 常用的回转式钻机(图1),即正循环泥浆洗井转盘式钻机由塔架、卷扬机、转盘、钻具、泥浆泵、水和电动机等组成。作业时,动力机通过传动装置驱动转盘,由主动钻杆带动钻头以30~90转/分的转速旋转破碎岩层。泥浆由泥浆泵抽吸加压后通过钻杆上方的水压入空心钻杆,向下流入钻头,由水口射出,以冷却、润滑钻头;井底岩屑通过钻杆外的环形通道被带出井口,在沉淀池沉淀后,泥浆流回泥浆池供循环使用。反循环泥浆洗井转盘式钻机的钻进方式和结构与上述基本相同,但泥浆的循环方式相反:泥浆在沉淀池沉淀后从井口自行流入井底,携带岩屑的泥浆则由砂石泵经钻头水口通过钻杆内腔向上抽吸出井,回到沉淀池。这种方式称泵吸反循环。也可用水泵将加压水流从井底通过喷嘴射入钻杆内腔,形成携带岩屑的上升水流,称射流反循环。钻机在钻杆内可形成很高的上升流速,排出岩屑和卵石的能力较强,因而钻进速度较快。适用于土层、一般砂层和卵石直径小于钻杆内径的松散地层,所用钻杆的内径较大,一般为150~200毫米,zui大可达300毫米。但因受泵的抽吸或压送能力的限制,钻井深度一般在150米以内,井深在50米以内时排屑效率较高。压气洗井转盘式钻机  是在转盘回转式钻机上用空气压缩机代替泥浆泵,用压缩空气代替泥浆洗井。通常采用反循环方式,又称气举反循环(图2)。即将压缩空气通过供气管路送至井内气水混合室,使其与钻杆内的水流掺混,形成比重小于 1的掺气水流。在钻杆外围环形水柱的重力作用下,钻杆内的掺气水流挟带岩屑不断上升并排出井外,流入沉淀池,沉淀后的水流以自流方式流回井内。采用这种钻机在井深较大时(50米以上),排屑能力大于采用泵吸或射流反循环的钻机,因而适用于井深较大的情况和缺水的干旱地区,以及寒带冻土地层。

有的转盘式钻机同时备有泥浆泵和空气压缩机,可根据情况选用不同的洗井方式。

液压动力头式钻机  回转式钻机的一种。由液压马达通过减速器驱动,并以沿塔架上下移动的动力头代替转盘式钻机上的转盘和水,驱动钻杆和钻头旋转切削岩层。可用直径达1米的大型钻头钻凿大口径水井,其特点是钻进速度快,钻具的装卸和下井管较简便,接长钻杆时无需提升钻具,简免了卷扬机、提升滑车、转盘、水、方钻杆等一系列部件。潜孔振动回转式钻机 是以振动和回转运动相结合的方式钻进岩层的一种回转式钻机。钻具由钻头、振动器、消振器和导向筒等组成(图3)。振动器产生的激振力使整个钻具作锥摆运动。钻头通过摩擦圈套装在振动器外壳的外面,一方面随振动器作频率约为1000转/分、振幅约9毫米的水平圆周振动;另一方面又绕振动器轴线作3~12转/分的低速旋转运动以破碎岩层,而钻杆则不转,并借消振器避免将振动传给钻杆。采用压缩空气反循环方式洗井,使岩屑通过位于振动器中心的导管和钻杆内腔排出井外。这种钻机结构简单,钻进效率高。井孔直径为600毫米左右,钻进深度可达150米。

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,但没有循环洗井系统,岩屑的清除与钻机不能同时进行,因而工效较低。钻井深度一般在250米以内,有的可达500~600米。主要类型如下述。冲抓锥  一种简单的冲击式钻机,利用钻具本身的重量冲击地层。钻具的下端是几个可以张合的尖角形抓瓣,当钻具在自身重量作用下向下运动时,抓瓣张开,各抓瓣*在直径约1米的圆周上切入岩层,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尖锥体内,提出井口后再张开抓瓣卸出岩屑。冲抓锥的钻井深度通常为40~50米,zui深可达100~150米。钢丝绳冲击式钻机  由桅杆和其顶端的提升滑轮、钢丝绳、冲击机构、钻具(包括钻杆和钻头)、电动机等组成(图4)。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。向下运动时靠钻具本身重量使钻头切入并破碎岩层,向上运动则靠钢丝绳的牵引。钻具下落的高度即冲程大小,根据岩层情况确定,一般为0.5~1米,硬岩层用大值;冲击频率常用为30~60次/分。切下的岩屑用抽砂筒清出地面,也可用将钻头与抽砂筒合成一体的抽筒钻具,钻进与清除岩屑同时进行,使切下的岩屑直接进入抽筒,积满后提升钻具,将岩屑倒出。为提高钻头的耐磨性和钻进速度,常在钻头端部堆焊钨钢粉,成为合金补焊钻头。复合式钻机

有两种类型:一类是在转盘回转式钻机的基础上增设冲击机构,以回转钻进为主,当遇到卵石层时用冲击钻进的两用水井钻机,对各种地层的适应性较强;另一类是将冲击与回转作用结合在一起钻进的水井钻机,如风动潜孔锤钻机。它所使用的潜孔锤钻具(图5)由缸套和在缸套中上下运动的活塞等组成。缸套下端与钻头连接,上端通过螺纹接头与钻杆相连,由空气压缩机提供的0.7~1.4兆帕的高压空气通过活塞上方的逆止阀、空气分配器和活塞下方的进气口,推动活塞冲击频率作为 700~1200次/分的上下往复运动,使活塞频繁地冲击钻头,以增强钻头钻进岩层的能力。与此同时,钻具以35~60转/分的较低转速作回转运动。由活塞上、下空腔排出的空气,向下进入钻头,起冷却钻头的作用,并将孔底岩屑带出井口。其回转和循环洗井部分的结构与用压缩空气洗井的转盘回转式钻机基本相同,所用钻头为碳化钨球齿钻头或牙轮钻头等。风动潜孔锤钻机可用于硬岩层深井的钻进,钻进速度高,且钻井速度不因钻进深度的增加而降低,钻出的井孔较直。

为了适应不同地层钻进的需要,提高钻进效率,水井钻机正向多用途钻机及全液压传动与操纵的方向发展:即一台钻机备有多种设备和附件,可采用冲击式、回转式和潜孔锤等多种钻井方式;还可采用泥浆洗井、压缩空气洗井和正、反循环洗井等方法。

全液水压井钻机的优缺点     

1优点与转盘钻机相比,全液压水井钻机具有*的优点。

(1)液压传动的动力头可实现无级调速,可满足不同的钻进工艺要求;

(2)不需要使用方钻杆,在升降钻具时可以节省大量辅助时间,从而提高纯钻时间;(3)通过液压控制,可实现钻具的液压给进加压及减压钻进;   

(4)可以边回转边起下钻具,方便处理孔内塌方,减少孔内事故;  

(5)动力头钻机都是长行程给进方式,满足了多工艺钻进机械转速高的要求;    (6)机械化程度比较高,降低劳动强度;

(7)部件间连接只是用管路连接,所以液压传动的钻机便于改装,可以按使用要求方便地增设不同机构;

(8)由于回转给进及钻具起下可同时操作,且配置了液压动力系统,因此钻机可在需要时快速变换不同的钻进工艺;

(9)由于钻具配置了动力头给进功能,可实现下述作业:

①深孔钻进时,可采用钻具陀螺式重力张力结构减压钻进,以提高钻孔的垂直精度;

②利用钻杆的正压给进与压浆塞,可在套管内向孔壁进行水泥砂浆压注,使水泥砂浆压向孔壁四边,产生压渗填充孔壁间的空隙,满足密封要求,不需使用水泥砂浆压浆泵;

③在下置套管有困难时,可利用动力头的给进力把套管压入孔内,如压入仍有困难时,在动力头回转轴端,可接上气动潜孔锤,经过木板块垫压,利用潜孔锤的气动冲击能量对套管冲击敲打,压入孔内,以完成套管的下放工序。

2缺点:全液压水井钻机与机械转盘钻机相比也有以下不足的地方。

(1)成本相对较高:由于全液压钻机多采用车载形式,钻机须实现不同钻进工艺的需求,操作须方便快捷,所以使得设备复杂庞大,而且由于全液压动力头钻机采用液压驱动,钻机的液压元件繁多且对液压元件的质量要求很高,这就使得钻机的成本较普通的转盘钻机高很多;

(2)维修困难:转盘钻机通常以机械传动为主,一般不容易发生机械方面的故障,即使发生故障也很容易检修,而对于全液压钻机,液压系统往往有几百根液压管线和几十个工作阀组构成,在钻机使用中,有时会出现一系列由于液压系统发生故障而导致钻机不能正常工作的问题,则需要在几百根液压管线和几十个工作阀组中寻找问题根源,设备出现问题确诊困难,维修困难;

(3)起下钻效率较低:车装水井钻机桅杆高度有限,起下钻立根较短,起下钻次数变多,与散装钻机钻塔相比较起下钻效率较低,随着孔深的不断增加,立根长度对施工时间的影响逐渐明显。全液压水井钻机采用全液压传动和控制系统,可实现主要钻井参数无级调节,以适应不同地层地质状况;

多联泵及马达、油缸系统,具有全系统安全过载保护装置,选用成熟液压元件,具有可靠性高并易于维护。*密封结构,性能可靠;

液压提升加压油缸、液压卷扬机、液压转盘、卸扣油缸的组合使用,操作方便,钻进及接卸钻具省时、省力。

系统构成

1.动力系统,为整套钻机提供能量的设备;

2.工作系统,按工艺的要求进行工作的设备;

3.传动系统,为工作机组传递、输送、分配能量的设备;

4.控制系统,控制各系统、设备,按工艺的要求进行协调、准确工作;

5.辅助系统,协助主系统工作的设备。

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