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大、小锅锥 　

驻马店专业水井钻机厂家，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　

驻马店专业水井钻机厂家，常用的回转式钻机,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。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。

水井钻机中三种不同类型的液压夹持器

液压夹持器在水井钻机中需要经常使用，这样就显得液压夹持器的重要性。全液压水井钻机经常使用的液压夹持分为几类，水井钻机，主要包括：常闭式液压夹持器、常开式液压夹持器和复合式液压夹持器。不同类型的夹持器有不同的特点，满足不同类型水井钻机的生产需求。

钻进中由钻井液的类型与性能选择不当、井身质量较差等原因，造成井下遇阻、遇卡、以及钻进时严重蹩跳、井漏、井喷等，不能维持正常钻井和其他作业的正常进行的现象。

钻井事故

是指由于检查不周、违章操作、处理井下复杂情况的措施不当或疏忽大意，而造成的钻具折断、顿钻、卡钻及井喷失火等恶果。

井漏

井漏主要由下列现象发现，

（1）泵入井内钻井液量＞返出量，严重时有进无出；

（2）钻井液罐液面下降，钻井液量减少；

（3）泵压明显下降。漏失越严重，泵压下降越明显。

卡钻及造成原因

卡钻就是在钻井过程中因地质因素、钻井液性能不好、技术措施不当等原因，使钻具在井内长时间不能自由活动，这种现象叫卡钻。主要有黏附卡钻、沉砂卡钻、砂桥卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻、泥包卡钻、落物卡钻及钻具脱落下顿卡钻等。

处理卡钻事故的方法

（1）泡油解卡；

（2）使用震击器震击解卡；

（3）倒扣套铣；

（4）爆炸松扣；

（5）爆炸钻具侧钻新眼等。

固井

固井就是向井内下入一定尺寸的套管串，并在其周围注入水泥浆，把套管固定的井壁上，避免井壁坍塌。其目的是：封隔疏松、易塌、易漏等复杂地层；封隔油、气、水层，防止互相窜漏；安装井口，控制油气流，以利钻进或生产油气。

井身结构

包括：

（1）一口井的套管层次；

（2）各层套管的直径和下入深度；

（3）各层套管相应的钻头直径和钻进深度；

（4）各层套管外的水泥上返高度等等。

套管柱下部结构

（1）引鞋：引导套管入井，避免套管插入或刮挤井壁；

（2）套管鞋：引导在其内部起钻的钻具进入套管；

（3）旋流短节：使水泥浆旋流上返，利于替泥浆，提高注水泥质量；

（4）套管回压凡尔：防止水泥浆回流，下套管时间阻止泥浆进入套管；

（5）承托环：承托胶塞、控制水泥塞高度；

（6）套管扶正器：使套管在钻井中居中，提高固井质量。

注水泥施工工序

下套管至预定深度→装水泥头、循环泥浆、接地面管线→打隔离液→注水泥→顶胶塞→替泥浆→碰压→注水泥结束、候凝。

完井井口装置

（1）套管头--密封两层套管环空，悬挂第二部分套管柱和承受一部分重量；（2）油管头--承座锥管挂，连接油层套管和采油树、放喷闸门、管线；（3）采油树--控制油气流动，安全而有计划地进行生产，进行完井测试、注液、压井、油井清蜡等作业。

尾管固井法

尾管固井是在上部已下有套管的井内，只对下部新钻出的裸眼井段下套管注水泥进行封固的固井方法。尾管有三种固定方法：尾管座于井底法；水泥环悬挂法；尾管悬挂器悬挂法。

试油

在钻井发现油、气层后，还需要使油、气层中的油、气流从井底流到地面，并经过测试而取得油、气层产量、压力等动态资料，以及油、气、水性质等工作，称做试油（气）。

射孔

钻井完成时，需下套管注水泥将井壁固定住，然后下入射孔器，将套管、水泥环直至油（气）层射开，为油、气流入井筒内打开通道，称做射孔。目前国内外广泛使用的射孔器有式射孔器和聚能喷流式射孔器两大类。

井底污染

井底污染又称井底损害，是指油井在钻井或修井过程中，由于钻井液漏失或水基钻井液的滤液漏入地层中，使井筒附近地层渗透率降低的现象。

诱喷

射孔之前，为了防止井喷事故，油、气井内一般灌满压井液。射孔后，为了将地层中液体导出地面，就必需降低压井液的液柱，减少对地层中流体的压力。这一过程是试油工作中的一道工序，称为诱喷。诱喷方法有替喷法、抽吸法、提捞法、气举法等。

钻杆地层测试

钻杆地层测试是使用钻杆或油管把带封隔器的地层测试器下入井中进行试油的一种*技术。它既可以在已下入套管的井中进行测试，也可在未下入套管的裸眼井中进行测试；既可在钻井完成后进行测试，又可在钻井中途进行测试。

电缆地层测试

在钻井过程中发现油气显示后，用电缆下入地层测试器可以取得地层中流体的样品和测量地层压力，称做电缆地层测试。这种测试方法比较简单，可以多次地、重复地进行。

油管传输射孔

油管传输射孔是由油管将射孔器带入井下，射孔后可以直接使地层的流体经油管导致地面，不必在射孔时向井内灌入大量压井液，避免井底污染的一种*技术。

岩石的孔隙度是指岩石中未被固体物质充填的空间体积Vp与岩石总体积Vb的比值。用希腊字母Φ表示，其表达式为：Φ=V孔隙 / V岩石×*=Vp / Vb×*。

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。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。

自钻式中空锚杆的结构： 

自钻式中空锚杆由中空钻杆、钻头、间隔器、联接器、垫板、螺母等六部分组成。钻头为耐磨合金钢铸造而成，并设浆液出孔。钻头有“一”字型、“十”字型、“圆锥”型等多种型式，可根据岩土层的情况选择不同的型式，中空锚杆由高抗拉强度合金钢无缝钢管制造而成，连接器、间隔器、垫片、螺母均由合金钢铸造而成，间隔器也可用塑料制成。

自钻式锚杆的特点 

1、 自进式中空注浆锚杆采用良好的厚壁无缝钢管材料、*快捷的表面螺纹成形工艺以及做工精良的配件，真正实现了自钻式锚杆钻孔、注浆、锚固等功能的统一。 

2、 自进式中空注浆锚杆前有穿透力强的钻头，在一般凿岩机械的作用下，可以轻易穿透各类岩石。 

3、 具有连续的标准波形螺纹，可以作为钻杆配合钻头完成钻孔成锚孔。

4、 钻杆的锚杆体无需拔出，其中空可作为注浆通道，从里至外进行注浆。

5、 高效能的止浆塞使注浆能保持较强的注浆压力，充分地充填空隙，固定破碎岩体，高强度的垫板、螺母可以将深层围岩应力均匀地传递到周壁围岩上，达到围岩与锚杆互为支护的目的。 

6、 由于该类锚杆三位一体的功能使得它在各类围岩条件下施工时，不需套管护壁、预注浆等特殊手法也能形成锚孔并保证锚固与注浆效果。    

自钻式中空锚杆的特点与应用 

自钻式锚杆是一种中空的锚杆，其本身兼作钻杆和注浆管。注浆前可作吹尘管，即排除凿岩形成的粉尘，注浆时浆液通过中空锚杆从钻头喷出，填充锚杆周围的钻孔和地层裂隙，使锚杆与周围土质凝固成一体，形成钢管水泥柱，起到加固的作用。钻头的大小可控制钻孔的大小，一般钻孔的尺寸约为锚杆直径的2到3倍。它是集钻孔、注浆、锚固等多功能的新型高科技支护产品。杆体长短灵活，具有加接延长的特性，不仅适用于铁路、隧道、矿山、水利枢纽、边坡、堤坝、桥基、江海湖河边、高层建筑基础及建筑物加固等工程；更适用于地基下沉、塌孔、裂缝、坍塌、滑坡等地质灾害的治理。同时在狭窄的环境内施工极为方便，具有其它锚固材料无法替代的效果高风压冲击器是一种冲击凿岩工具，但他与其它凿岩工具不同的是，凿岩过程中它始终留在孔的底部，活塞直接冲击钻头。   

压缩气体经过钻杆进入冲击器，而后从钻头排出，排出的废气被用来排碴。冲击器的回转运动由回转头提供，轴推力由推进器提供，通过钎杆传递到冲击器上。 

结构原理： 

潜孔冲击器是由活塞、内缸、配气座、逆止阀和钻头附件等安装在细长的外缸内，外缸的上有装带扳手口和联接螺纹的上接头，下端装有螺纹连接的卡钎套。卡钎套主要用于向钻头传递推进力和回转运动。卡环控制钻头的轴向运动，而逆止阀是当停止供应压气时，用来妨止岩碴等杂物进入冲击器。钻进过程中，钻头被推进冲击器，并压在卡钎套上，此时活塞直接冲击钻头进行凿岩。当钻头提离孔底是，开始强吹。

使用与维护： 

1、因为冲击器的接头和接头都是右旋螺纹，所以钻进工作过程中，应始终保持冲击器右回旋。

2、开孔时，应采用zui小的冲击和推进力，使钻头平稳地进入岩层。  

3、推进力和钻具重量匹配是很重要的，推进器的推力必须随钻具重量的变化而变化。  

4、冲击器通常采用的回转速度一般为15—25rpm，转速越快，凿速也就越快，但在坚硬岩石中，转速应减小，以便保证钻头不过分磨损。  

5、因为堵块和空穴都可能导致卡钻，因此应定期采用冲击器强吹，定期清洗孔底。  

6、在接杆过程中，岩碴和各种杂质会掉进冲击器中，因此必须盖好松开的钻杆螺纹端部，确保钻杆不粘岩碴和粉尘。  

7、冲击器的合理润滑不能忽视，否则会加速冲击器的磨损甚至造成破坏。  

全液压钻机的基本组成  

从系统仿真建模角度，多变幅工程钻机可分为四个主要部分：动力系统、液压系统、机械系统、操作系统。工程钻机作为一个有机的整机，其性能与各个系统的关系密不可分。 

1)动力系统 

由于工程钻机的工作地点主要在野外，环境温度变化大，所受负荷、冲击也大，并且钻进过程中产生大量的灰尘，污染物较，维护不便，因此钻机的动力由柴油机来提供。柴油机工作性能可靠、维修方便、燃油消耗经济，符合工程钻机的工作特点。 

2)液压系统 

多变幅工程钻机的主要动作有整机的行走、平台回转、变幅油缸的变幅、钻具的给进、钻具的起拔、回转器的回转、钻具的夹紧、钻具的卸扣等，所有的运动都靠液压传动来完成。根据以上工作动作要求，把液压元件通过油管有机的连接起来即是工程钻机的液压系统。 

柴油机利用泵把机械能以液压油为介质，转变为液压能，传递给给进油缸和马达，再转变为机械能，机械能传给各个执行机构，实现运动和工作的各个过程。液压系统设计的好坏直接决定钻机的性能。同样的液压元件，系统不同对钻机的性能影响很大。本钻机根据钻进的工艺特点及动作要求采用双泵系统，使用一个负载敏感泵和一个恒压变量泵。 

3)机械系统 

多变幅工程钻机的机械系统是完成钻机各个动作的执行者，基本包括： 履带行走装置：整个钻机的基体和支撑部分，承受整个钻机的质量和钻进过程中外载荷的反力，并且可以做短距离的行走，搬迁方便，减少作业辅助时间。 

回转装置：在某个工作位置，使机身围绕*回转轴旋转一定的角度，这样整机不用移动就可以做多角度施工。 

工作装置：是钻机完成钻进的主要组成部分，常用的有机身、回转器、夹持器、卸扣器等。工作装置是整个钻机的核心，为钻机的执行机构。当钻机钻进时，工作装置驱动钻杆旋转和给进；当起下钻具时，除了驱动钻杆前进和后退外，还  可以实现机械拧卸钻杆。

4)操纵装置 

全液压钻机的操纵装置作系统是对柴油机、液压阀、液压泵、换向阀和执行元件控制的操作装置，把所有的执行元件通过管路连接集中在一个操作平台上，通过操作液压手柄可控制钻机的各种工作过程。 

2.2 全液压钻机的工作原理  

全液压钻机是以钻头进行钻进作业的机械，各部分的运动通过液压缸的伸缩来实现。变幅装置由大臂油缸、大臂调整油缸、桅杆伸缩油缸、托架摆动油缸、大臂、调角连接板等组成。大臂铰点铰接在回转平台上，通过大臂油缸的伸缩调整大臂与水平面的夹角。机身与水平面的位置通过大臂调整油缸的伸缩来实现。当机身固定在水平某一位置后，可以通过托架摆动油缸的伸缩来实现机身在水平面的转动。 

钻进作业时，先加载钻杆，然后调整大臂油缸、大臂调整油缸、托架摆动油缸，使机身变幅到钻进位置。操纵桅杆伸缩油缸，让钻头接近地面。启动回转马达，，同时缓慢移动给进油缸，钻头开始切削土壤。给进油缸达到zui大行程后，回转马达停止转动，用夹杆装置加载上另外一根钻杆，继续回转钻机，中间不断加载钻杆，直至钻进到设计深度。  在钻机的实际钻进过程中，由于地层的情况，钻进面的情况和钻机液压系统设计的差异，变幅装置和给进机身在实际钻进循环中动作配合是多种多样的，根据现场情况来定，上述情况只是理想的钻进过程。 

总之，全液压钻机采用大臂油缸、大臂调整油缸、桅杆伸缩油缸机身具有三个自由度，机身可以实现在有限的平面空间内运动，加上托架摆动油缸的运动，使机身的运动扩大到有限的空间，再通过履带马达的驱动，使全液压钻机的钻进空间可以沿水平方向得到扩大，从而满足多变幅，多角度的钻进要求选择液压基本回路

 4.2.1调压回路     

当液压系统工作时，液压泵应向系统提供所需压力的液压油，且又应节省能 源，减少油液发热，提高执行元件运动的平稳性。在液压系统出现故障的时候，液压泵的工作压力上升时，一旦压力达到溢流阀的调定压力，溢流阀将，并将液压泵的工作压力限制在溢流阀的调定压力下，使液压系统不致因压力过载而受到破坏，从而保护了液压系统。 

4.2.2调速回路     

由工况图可知，这台液压钻机滑台运动速度低，工作负载为阻力负载且工作中变化小，故可选用进口节流调速回路。为有较好的低速平稳性和速度负载特性，

可选用调速阀调速，并可以在推进缸中进油时设置单向阀调速。液压回路的合成  压油源部分由油箱、进口过滤器、电机、液压泵、安全阀、压力表、出口过滤器和回油过滤器组成,其功能为向工作机构提供压力油。考虑到实际工作环境,油箱设计为封闭结构,其上装有油温表、油标、空气过滤器等。电机驱动液压泵5,把机械能转化为液压能。出口过滤器是根据其特殊的工作要求而设置的,在多年的工程使用中,多次发生液压缸拉伤的情况,液压泵出口精密过滤是十分必要的。溢流阀为系统安全阀。 

控制显示部分由调速阀、多路换向阀、液控单向阀、单向调速阀、分流节流阀、压力表组成,起着控制各执行元件的压力、流量、方向和显示其工作压力的功能。当支撑缸伸缩时,其他执行元件是不工作的,这时调速阀控制支撑缸活塞杆的伸缩速度,以达到改变钻杆倾角的目的。当支撑缸调节完成后,多路换向阀中的阀置于中位,钻杆的角度固定。当钻杆钻进或拨起时,多路换向阀中的换向阀各自搬到相应位置,此时单向调速阀调整进给速度或拔起速度,压力表分别显示进给缸进给压力或拔起压力,调速阀调整液压马达的转速,进而控制钻杆的钻速,压力表分别显示双马达进、出口的压力,进而得知钻杆的转矩。  各执行机构同处钻机主体部分,如下图所示,由液压缸、液压马达和液压缸组成,液压缸支撑钻机工作滑台,同时调节其倾角,使其在0°～90°(水平向上)