水刀鑽探設備

① 鑽探設備的組成

設備是指進行某項工作或供應某種需要所必需的成套建築或器物。如廠房設備、機器設備、教學設備等。

鑽探設備是指鑽探施工中直接應用的機械設備和裝置,或鑽探施工時的地面設備及裝置。

鑽探施工設備包括鑽機、泥漿泵、動力機、鑽塔及附屬機具(如擰管機、電動工作台、泥漿攪拌機)等組成。在生產部門,人們常把進行鑽探工程所必需的鑽機、泥漿泵、鑽塔稱為「三大件」。

(一)鑽機

是進行鑽探工作的主要設備。它在鑽探生產過程中,擔負著回轉鑽具,給進及增、減壓力,升降和擰卸鑽具等主要工序的工作。凡是回轉式鑽機,一般都由下列基本部件構成。

1.回轉器

用於回轉鑽具,帶動鑽頭,進行鑽進切削。現用的回轉器類型可分為:立軸式、轉盤式、動力頭式。

2.給進機構

用以控制鑽頭壓力並通過鑽具向鑽頭傳遞適當的軸向載荷,達到鑽進的目的。現有的類型分為:螺旋差動式給進、繩索式給進和油壓式給進。

3.升降機構

用以升降鑽具,並能隨鑽具質量的變化而改變提升,下降速度,以充分利用功率、縮短輔助鑽進時間。常見的類型是行星式。全液壓動力頭鑽機則用倍速機構提升。

4.傳動變速機構

用於變速、變矩,將動力傳遞給給進和升降機構。常用的類型為齒輪傳動式。全液壓動力頭鑽機可實現液壓無級變速。

(二)輔助設備

在鑽探施工設備中,除鑽機外的其他設備。如泥漿泵、鑽塔、動力機、空壓機、發電機、電焊機等稱為鑽探施工輔助設備。其中:泥漿泵的功用是向孔內輸送沖洗液以清洗孔底、冷卻鑽頭和潤滑鑽具;在使用液動沖擊鑽具時,泥漿泵還是能源裝置。鑽塔的主要功用是升降鑽具。

此外,鑽探所用的孔底動力機,如渦輪鑽、孔底電鑽、螺桿鑽等孔內機具,屬於鑽進工藝學的內容,也是鑽探的輔助設備。

② 主要鑽探設備、機具

新中國成立初期尤其是「大躍進」時期，鑽探設備都採用蘇聯XB-300、XB-500型手把式給進鑽機。當時在「大躍進」運動中，廣大鑽探職工為了提高手把式鑽機的操作機械化程度，用張家口探礦機械廠生產XB-300、XB-500、XB-1200型手輪倒桿器、給進器等對鑽機進行改進，使升降與給進工序實現了機械化，減輕了工人勞動強度。

（1）主要鑽探設備

鑽機：XB-300，XB-500（圖3.1）；

圖3.1 XB型鑽機結構示意圖

水泵：100/30型；

柴油機：20馬力，雙缸（蘇聯）；

鑽塔：三角塔、四角塔。

（2）鑽具

單管鑽具：Ф150 mm、Ф130 mm、Ф110 mm、Ф91 mm；

套管：Ф146、Ф127、Ф108、Ф89等規格；

鐵砂鑽頭：Ф130 mm、Ф110 mm、Ф91 mm；

合金鑽頭：Ф150 mm、Ф130 mm、Ф110 mm、Ф91 mm。

（3）配套打撈工具（略）

③ 鑽探設備研究

國外一些先進國家首先對深孔鑽探設備進行了研究開發，研製了鑽進深度2000m以深的各種岩心鑽機，如加拿大挑戰者鑽探公司研製的HSS-150、美國長年公司研製的DH-10、澳大利亞明德利爾公司研製的F150C、日本利根公司研製的TXL-1 E、瑞典阿特拉斯-科普 柯研製的D-2000等，鑽進能力為2000～4600m ，動力配備為40.5～220.6kW，鑽機主要部 件大都採用液壓馬達驅動。此外，高壓泥漿泵、高載荷長立根鑽塔等配套完善。

隨著流體傳動與控制技術、感測器檢測技術、自動控制技術以及計算機技術的發展，國外知名鑽探設備生產商開發出一系列技術先進、性能優良的全液壓動力頭岩心鑽機（以 下簡稱動力頭鑽機），使其鑽進能力和鑽進效率獲得了巨大提高。如美國寶長年公司的 LF230動力頭鑽機、澳大利亞U.D.R.公司的UDR300D動力頭鑽機和加拿大阿特拉斯公司的 CS4002動力頭鑽機（圖1-1）等，與立軸回轉鑽機相比，由於動力頭鑽機具有很多優點，很 快得到了推廣和應用。目前，動力頭頂驅式鑽機在發達國家已成為鑽探設備的主導型式［23］。

圖1-1 國外深孔動力頭鑽機

我國目前採用的鑽機主要仍是20世紀70年代研製的立軸式鑽機，鑽進能力大多在1500m以內。近幾年部分廠家陸續研製了2000m鑽機，2007年連雲港黃海探礦機械廠還研 制了3000m鑽機。這些鑽機性能特點基本一致，沒有大的突破。

動力頭鑽機，我國自1960年開始研究，原長春地質學院設計了一台電力—液壓傳動300m鑽機，並於1962年製成。此後至1976年，上海探礦機械廠、張家口探礦機械廠、重 慶探礦機械廠、北京探礦機械廠等紛紛研製了600m、1000m和1500m動力頭鑽機，但由於 當時我國的液壓技術水平低而導致鑽機性能不佳，在生產中沒有推廣開，後來由於鑽探工 作量銳減，該鑽機的研究工作基本停止。近年來，國內一些科研院所、大學和廠家在消 化吸收國外動力頭鑽機的基礎上，相繼研發了新產品，如山東省地質探礦機械廠研發了 XD-3、XD-5型、中國地質調查局勘探技術研究所研發了YDX-3及YDX-3A型等新型動力 頭鑽機（圖1-2）。另外，勘探技術研究所還在立軸鑽機的基礎上進行研究、改進，研發成 功了新型機械傳動立軸鑽機，較好地克服了原立軸式鑽機固有的給進行程短、頻繁停機倒 桿的缺點，加長了給進行程，並實現了無主動鑽桿、不停機倒桿鑽進，提高了工作效率。盡管在研發中有了一些改進和創新，但是總體而言，研製工作還不夠深入，新技術應用不 足，技術創新不夠，適合我國國情、性能優良的深孔動力頭鑽機亟待研製開發。

圖1—2 國產動力頭鑽機

④ 這是什麼型號的鑽探設備

估計xy-4或者xy-3

⑤ 水文地質鑽探設備及鑽探工具

水文地質鑽探機械設備主要是鑽機、水泵（泥漿泵）、動力機。

選擇適宜的鑽探版機械設權備是勘探和開采地下水的基本要求之一。目前，我國常用的水文地質鑽機有：轉盤式鑽機、回轉取心鑽機、反循環回轉鑽機、鋼絲繩沖擊鑽機等幾種。復合式多能鑽機也有應用。類型很多，性能和使用條件各有差異。選擇哪種類型的鑽機進行勘探工作，主要取決於勘查設計提出的任務和要求，工作區的地層岩性，終孔深度和口徑大小，同時，也要考慮現有設備和施工條件等方面的情況。

水泵是給水和排水的主要機械設備，也是鑽探的配套設備。水文地質鑽探與供水排水常用的水泵有往復式水泵和離心泵兩種。

往復式水泵是容積式泵的一種，它是利用活塞在缸體內作往復運動，使工作室空間的容積發生變化而造成壓力差來吸入或排出液體。往復式水泵又可分為單作用和雙作用兩種（圖12-6）。鑽機用的泥漿泵大多是根據往復式水泵的工作原理製作的。

圖12-6 單作用與雙作用往復式水泵工作原理示意圖

1—活塞；2—缸套；3—吸水活閥；4—排水活閥；5—曲柄；6—連桿；7—十字頭

⑥ 鑽井主要設備、工具及鑽井施工隊伍要求

（一）設備選擇要求

設備選擇主要依據設計最大鑽深，工程施工不考慮摩阻和鑽井液浮重時的最大負荷，並要求設備工況良好，設備防護與安全設施齊全，動力與傳動系統效率高，循環與鑽井液凈化、維護處理系統能夠滿足不同井段對排量，鑽井液性能維護與鑽井液儲備的要求。

（二）鑽機與主要設備配置

鑽機設備主要包括鑽機、井架、提升系統、循環系統、動力系統、固控系統等幾大部分，在選擇裝備型號時需要根據現場需求進行配備。

（三）鑽井工具及打撈工具要求

按原石油天然氣總公司科學鑽探的配套要求配備，如表6-3所示。

表6-3 常規打撈工具配置表

（四）鑽井施工隊伍要求

鑽井施工隊伍必須具備乙級以上資質，並承擔過深井鑽探施工作業。

⑦ 海上鑽探設備包括哪些

活動式鑽井裝置具有容易移動，能適應各種水深等特點，因而發展比較快。1949年這種設備才問世，到40年後的1989年世界各國活動式鑽井裝置已達到689座，其中自升式鑽井裝置415座，佔60%；半潛式鑽井裝置172座，佔25%；鑽井船63艘，佔9%；座底式鑽井裝置39座，佔6%。同時實現了鑽井設備的自動化和自動控制技術，完善了鑽井計算機控制系統與網路系統，使用了無線電聲學定位技術和衛星數據傳輸技術，以及高精度的動力定位技術等。新型的鑽井設備不斷出現。美國國家供應公司製造出1630-E型鑽機，其最大鑽探能力可達9150米，另外一種2050-E型鑽機，最大鑽探能力可達15250米。德國威爾士公司製造的ＧＨ3000型鑽機，它的鑽探能力超過8000米。

進入20世紀90年代以後，鑽井設備向浮動化、大型化方向發展，設備的抗波和抗冰能力、耐久性以及穩定性增強。鑽探設備中半潛式和鑽井船所佔的比重逐漸增大，自升式鑽井設備向大型、深水發展，並逐漸實現可以自航的鑽井設備。

⑧ 石油鑽井設備及工具有哪些

為了勘探與開采蘊藏在地層深處的石油和天然氣，人們必須利用各種鑽井設備與工具，鑽穿堅硬而復雜的地層，這便是鑽井工作的主要任務。為了滿足我國石油工業飛速發展的需要，必須多打井、快打井、打好井，實現鑽井速度翻番。為此，在充分調動人的積極因素的同時，還必須為鑽井工作者提供先進的、性能良好的鑽井設備與工具，充分利用現代科學技術為石油鑽井工作服務。

鑽井設備及工具包括地面鑽井設備(石油鑽機)以及鑽頭、鑽柱等。

一、石油鑽機1.鑽機的組成現代石油鑽機是一套大型聯合機組。圖5-2所示為旋轉鑽井的基本設備。根據鑽井工藝中鑽進,洗井,起、下鑽具等工序的需要，一套鑽機必須具備下列系統和設備：

圖5-6金剛石鑽頭

1—鋼體；2—胎體；3—金剛石；4—接頭接頭上部有用於連接鑽柱的絲扣。鋼體與接頭之間也用絲扣連接，然後焊死形成一體。鋼體下部與胎體燒結在一起。胎體是固定金剛石的母體，由帶粘結劑的碳化鎢粉製成，中間有水眼，底面有水槽，側面開有排屑槽。

聚晶金剛石切削塊鑽頭是20世紀70年代後期美國鑽井工業的一項重要成就。這種鑽頭的切削塊是用人造金剛石單晶在高溫高壓下聚合而成的聚晶體。鑽進時，聚晶體不斷剝落，新的鋒銳小晶體不斷出露，因而能使切削塊在磨損過程中不斷地「自銳」。其切削刃是鋒利、高耐磨、能夠「自銳」的金剛石切削塊，因此能在低鑽壓下取得高進尺(為牙輪鑽頭的4～6倍)和高鑽速(為牙輪鑽頭的2倍以上)。聚晶金剛石切削塊鑽頭有聚晶金剛石復合片鑽頭(簡稱PDC鑽頭)、熱穩定聚晶金剛石鑽頭(簡稱TSP鑽頭或BDC鑽頭，也稱巴拉斯鑽頭)、馬賽克鑽頭和大復合片PDC鑽頭。

PDC鑽頭切削塊上的聚晶金剛石復合片極薄極硬，比碳化鎢底層的抗磨性高100倍以上。鑽頭工作時，由於碳化鎢比復合片磨損得快，使復合片隨時裸露出保持銳利的刃口。在較低的鑽壓下即可切入岩石，並在扭矩的作用下切削岩石。由於切削塊可以「自銳」，這就使整個鑽進過程中鑽頭以切削方式破碎岩石，從而能實現快速鑽進。PDC鑽頭適用於軟至中硬地層。

巴拉斯鑽頭的切削塊是耐溫1200℃的熱穩定聚晶人造金剛石。熱穩定聚晶金剛石切削塊可製成三角體形、立方體形、圓柱體形和針狀等多種幾何形態。巴拉斯鑽頭以剪切和研磨方式破碎岩石，適合在中硬到硬地層使用，曾經獲得過很好的鑽井指標。四川川東地區的試驗結果表明：用這種鑽頭在某些地層中鑽進，比XHP5型三牙輪鑽頭平均鑽頭進尺提高2～4倍、機械鑽速提高20%～40%、純鑽井成本下降10%～12%。

馬賽克鑽頭既有熱穩定聚晶塊的耐高溫性質，又兼有復合片的切削能力。

目前，天然金剛石鑽頭和大復合片PDC鑽頭在油田使用較多，能獲得滿意的經濟效益。

⑨ 常用鑽探設備有哪些

不知道你提問的是石油工業的鑽探設備不？如果是石油行業的主要包括以下幾部分：
1、井架以及底座
2、動力系統（主要是柴油機及其附屬設備）
3、傳動系統（各傳動機構、聯動機等）
4、循環系統（泥漿泵、進出管線，泥漿罐等）
5、起升系統（鑽機、絞車）
6、控制系統（遠程式控制制台、司控箱等）
其他的像錄井、測井等輔助工種與設備。