【正文】 鉆井過程中需要起鉆時，首先將鉆具帶壓起鉆至井下套管閥以上，然后通過地面控制裝置關閉閥板，再泄掉上部套管內的壓力，敞開井口，按照常規(guī)方法起鉆。如貝克休斯公司研制的Mach 1/AD空氣鉆井馬達，是一種導向鉆井馬達，具有造斜短節(jié)，既可以鉆直井又可以鉆定向井。第二部分 動力鉆具空氣鉆井馬達 空氣鉆井馬達是一種改進的適用于氣、液兩相液流的動力鉆具，重新設計的大容量氣體流道，適應了泡沫鉆井中大流量的需要，馬達設計為彎外殼式，輔以改進的定子和軸承系統(tǒng)。勝利油田研制的35 MPa級的旋轉防噴導流(SLXFD)系統(tǒng)，成本只有進口設備的1/5~1/3。（7）　結構緊湊適用范圍廣　該旋轉防噴器結構緊湊、高度低、徑向尺寸小、能用于轉盤開口尺寸≥520 mm的所有鉆機。其中自動安全鎖緊裝置能保證卡箍在意外情況下安全鎖緊，先進于國外產品的手動鎖緊裝置，并提供可與液動卡箍互換的手動卡箍，無需液控系統(tǒng)也能單獨使用。該技術目前在國外還未曾出現(xiàn)。缺點：SLXFD系統(tǒng)需要與環(huán)形防噴器配合使用。缺點：RBOP中設計有2種壓力的潤滑油，3套高壓旋轉動密封圈，6套滾動軸承，結構復雜，維修、維護工作復雜。性能對比表明，國產高壓旋轉防噴系統(tǒng)的性能已達到進口產品水平，有些性能指標已超過進口產品，開發(fā)國產低價位、智能型的高壓旋轉防噴系統(tǒng)已成為大勢所趨。總高： 1343mm；旋轉總成外徑：440mm。 殼體高度：640mm。工作介質空氣、泡沫和各種鉆井液總體尺寸總高：925mm； 旋轉總成外徑：374mm。表14 XK28 (35，23)型 號殼體通徑280mm (11in)350mm (135/8in)230mm (9in)底法蘭連接280mm (11in)35MPa6B型法蘭350mm (135/8in)35Mpa 6BX型法蘭230mm (9in)35MPa6B型法蘭側出口連接71/16in 21MPa 6B型法蘭連接側進口連接52mm(21/16in)21MPa 6B型栽絲法蘭轉油管扣 (用戶可選用油管扣或由壬)中心管通徑190mm工作壓力最大動壓最大靜壓21Mpa最大轉速100r/min.可封鉆具51/4in方鉆桿+5in鉆桿，41/4in方鉆桿+31/2in鉆桿，31/2in方鉆桿+31/2in鉆桿，3in方鉆桿+27/8in鉆桿。二、XZ—11—05型旋轉防噴器（勝利油田）大修用井口密封設備，可以實現(xiàn)井口密閉循環(huán)，防止污油污水人井對地層造成傷害，并能有效防止井噴事故。 旋轉防噴系統(tǒng)的結構和工作原理旋轉防噴系統(tǒng)主要由旋轉防噴裝置、潤滑/冷卻動力裝置和遠程檢測控制裝置組成。研制旋轉防噴器有幾大難點，主要集中在密封膠芯、旋轉動密封及軸承，各自的壽命滿足實際應用是保證鉆井施工安全的關鍵。n更多企業(yè)學院： 《中小企業(yè)管理全能版》183套講座+89700份資料《總經理、高層管理》49套講座+16388份資料《中層管理學院》46套講座+6020份資料通過大量的元件選型、設計、制造和試驗的工作，特別是出廠前的大量模擬欠平衡試驗，解決了這些關鍵問題。井眼環(huán)空與鉆柱之間起封隔作用，并提供安全有效的壓力控制，同時具有將井眼返出流體導離井口的作用。主要參數(shù)防噴器高度：525mm；防噴器外徑：470mm；適用井口法蘭外徑：380mm；井口法蘭密封墊環(huán)：RX54()；防噴器質量：290kg最大靜密封壓力：11MPa；最大動密封壓力：5MPa殼體最大承壓能力：588kN；適用鉆桿直徑：73mm；適用方鉆桿：89mmx89mm；膠心最大過徑：110mm.三、XK系列旋轉控制頭(旋轉防噴器)XK系統(tǒng)（中國，四川石油管理局）技術參數(shù)適用鉆具12873 mm鉆桿及相應的六方、四方方鉆桿　適用介質 空氣、泡沫及其他各種鉆井液可通過最大鉆具尺寸196. 8 mm適用井口溫度 100℃主通徑350、280、230 mm側通徑180 mm工作壓力　　動壓10. 5 MPa；　　 MPa最高轉速 100 r/min總體尺寸　　旋轉防噴器總高1 580 mm ；　　旋轉總成外徑518 mm表13 XK28 (35)型 號殼體通徑280mm (11in)350mm (135/8in)底法蘭連接280mm (11in)35MPa6B型法蘭350mm (135/8in)35Mpa 6BX型法蘭側出口連接71/16in 35MPa 6B型法蘭連接側進口連接52mm(21/16in)35MPa 6B型栽絲法蘭轉油管扣 (用戶可選用油管扣或由壬)中心管通徑182mm工作壓力最大動壓最大靜壓35Mpa最大轉速100r/min.可封鉆具51/4in方鉆桿+5in鉆桿，41/4in方鉆桿+31/2in鉆桿，31/2in方鉆桿+31/2in鉆桿，3in方鉆桿+27/8in鉆桿。工作介質空氣、泡沫和各種鉆井液總體尺寸總高：1480mm； 旋轉總成外徑：514mm。 殼體高度：640mm。表17 XK540AD194與XK350AD194空氣鉆井用旋轉控制頭主要規(guī)格及技術參數(shù) 型 號XK540AD194XK350AD194殼體通徑540mm (211/4in)350mm (135/8in)底法蘭連接540mm (211/4in)14MPa6B型法蘭350mm (135/8in)35Mpa 6BX型法蘭側出口連接 10in400型法蘭連接或10in卡箍連接中心管通徑194mm工作壓力最大動壓最大靜壓最大轉速100r/min.可封鉆具6in方鉆桿+51/2in鉆桿，51/4in方鉆桿+5in鉆桿，41/4in方鉆桿+31/2in鉆桿，31/2in方鉆桿+31/2in鉆桿。殼體高度： 930mm。幾種高壓旋轉防噴系統(tǒng)的優(yōu)缺點比較：PCWD系統(tǒng)（美國）優(yōu)點：　PCWD系統(tǒng)的主動密封方式是理想的旋轉密封方式，能夠實現(xiàn)常規(guī)防噴器的功能，當鉆機底座高度較低時利用該系統(tǒng)可以省去環(huán)形防噴器；密封膠芯能夠密封各種形狀的鉆具，甚至能密封空井；只要遙控開啟膠芯就可以起下鉆頭等復雜形狀的鉆具，操作簡單。RCH7100系統(tǒng)（美國）優(yōu)點：RCH 7100的軸承總成和SLXFD的旋轉密封總成是獨立的、密閉的整體，不容易被外界雜質侵入，更適合在現(xiàn)場長時間工作。XK系統(tǒng)（中國，四川石油管理局）優(yōu)點：（1）可密封四方鉆桿的雙膠芯密封(專利技術)　而產品不僅可以密封六方鉆桿，同時也可以密封國內普遍采用的四方鉆桿，因而更適合中國國情。（3）旋轉總成與密封膠芯整體拆裝　更換下部密封膠芯時，只需將卡箍松開，便可將旋轉總成整體取出更換膠芯；更換上部密封膠芯時，只需將上部的卡螺紋筒旋轉90176。（5）連續(xù)壓力循環(huán)油潤滑冷卻軸承 旋轉總成設計有潤滑油注入與排出通道，能對軸承進行連續(xù)壓力循環(huán)潤滑。由于配備有完善的控制系統(tǒng)、冷卻加熱等輔助裝置，使得該旋轉防噴器既能用于高溫缺水的環(huán)境，又能用于高寒地區(qū)。該系統(tǒng)的研制成功，提高了我國欠平衡鉆井專用設備的研制開發(fā)能力，節(jié)省了大量資金。它可使扭矩最大程度作用在鉆頭上，在利用高排量來維持井眼清潔的情況下，保持較低的鉆頭轉速、低壓差就能為鉆頭提供足夠大的扭矩，并可減少對井下空氣鉆井馬達的嚴重損害。用單只馬達就可以達到不同的造斜率，一次下井就可達到理想的方位和井斜。下鉆時按常規(guī)方法下至閥板上方后，首先利用旋轉防噴系統(tǒng)和常規(guī)閘板防噴器密封井口，然后從井口泵入流體以平衡閥板上、下的壓力，再通過地面控制裝置打開閥板，最后打開閘板防噴器，帶壓下鉆到井底并進行欠平衡鉆進。9?in47lb/ft35MPa35MPa7in32LB/FT 5K DDV7in32lb/ft 35MPa35MPa最大壓差最高溫度閥瓣類型操作壓力拉伸額定值本體材料9?in47LB/FT 5K DDV目的是為了避免使用昂貴的鉆井液壓井，以及由壓井后帶來的洗井和對生產層采用的強化增產措施，消除泥漿壓井帶來的一切后果?？朔畠软斄Ψ謩e為294和147kN，使用井口壓力為5~7MPa。b)　折流板式分離器　如圖2，液氣從分離器入口進入后經過折流板多次折流，鉆井液從折流板流入罐的下部，氣體從折流板兩側面的空間向上升，經天然氣排出管道排出。鉆井液經折流板向下往返流動時，液體中的氣體從折流板的內環(huán)面和外環(huán)面向上流動。分離器定尺原則：（1）分離器要有足夠的分離能力，在任何情況下都不會發(fā)生串噴。(2)主腔容積　為了有效地將氣體與液固相分離，液氣分離器主腔須具備一定的高度和截面積，主腔高度決定其脫氣效果的優(yōu)劣，主腔容積決定瞬間脫氣與儲氣的能力。1．國外石油鉆機最新技術(1)Maritime Hydraulics公司可配置自動鉆井系統(tǒng)(CADS)　　挪威海上鉆井平臺上使用了Maritime Hydraulics公司可編程管子處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)屬于可配置自動鉆井系統(tǒng)(CADS)，該系統(tǒng)實現(xiàn)了各種操作程序化，不需分別操作絞車、頂驅、管子處理裝置和卡瓦，鉆臺上只需司鉆1人。一個發(fā)生故障，另一個仍可進行操作。(2)Varco公司監(jiān)視與診斷系統(tǒng)Varco公司的edrill是第一套遠程監(jiān)視世界各地鉆機的監(jiān)測系統(tǒng)，鉆機操作人員可在1h內和相關技術人員取得聯(lián)系，同時各種參數(shù)可直接從置于Varco公司監(jiān)測系統(tǒng)內的智能系統(tǒng)讀取。　(3)National Oilwell公司Hawk系列監(jiān)控軟件　National Oilwell公司最新開發(fā)的Hawk系列監(jiān)控軟件，包括三大部分：網絡司鉆、在線支持和陸上決策中心。使用該軟件還可將遠程設計的圖表和三維模型輸入到計算機司鉆操作臺，司鉆根據(jù)圖表和模型進行操作。　　在線支持：在線支持可提供全天24h的服務，可對所有軟硬件和文件進行服務和支持，可指導用戶選擇和使用信息。若需要，技術人員會親臨現(xiàn)場解決問題。National Oilwell公司還開發(fā)了鉆井顧問系統(tǒng)，包括一個鉆機網絡、一個數(shù)據(jù)庫、地質師、鉆井液工程師、定向井司鉆、隨鉆測量操作者、隨鉆錄井操作者以及司鉆提供的用戶化的界面。National Oilwell公司于2002年7月將第一套鉆井顧問系統(tǒng)安裝在Statfjord油田海洋鉆井平臺上，鉆井顧問和網絡司鉆系統(tǒng)將用于整個油田的監(jiān)測。P)有限公司設計和制造的FlexRig新型鉆機已進入到第三階段。頂驅裝置、絞車和鉆井泵采用交流變頻電驅動；采用鉤載為3336 kN(75000磅)的井架；配備有司鉆控制臺和操作室；安裝有該公司設計的防噴器操作系統(tǒng)，由司鉆控制室液壓系統(tǒng)進行控制；鉆臺上配備有機械化鉆桿上卸扣裝置；配備有4臺發(fā)動機和3臺鉆井泵。減少非鉆井時間；采用穩(wěn)定鉆壓，提高鉆頭壽命和機械鉆速；提高鉆機作業(yè)的安全性能。絞車：絞車型號為Varco公司的AHS一20 SD型，由2臺GEB22型電動機驅動。該系統(tǒng)安裝在司鉆操作室內，起下鉆柱時，可用一個單獨的操作手柄來控制絞車速度。固井作業(yè)后，防噴器操作系統(tǒng)可將試壓合格后的防噴器組移至井口上方對中安裝。該工具使鉆工在不使用手動大鉗、旋鏈旋扣以及貓頭等裝置的情況下，完成在鉆桿和鉆鋌的上卸扣。　　鉆井液罐系統(tǒng)：采用Varco公司設計的底部呈球形的鉆井液罐系統(tǒng)，與常規(guī)矩形鉆井液罐相比，能顯著提高鉆井液的制備混合效率以及清罐作業(yè)效率。美國職業(yè)安全與健康署在報告中指出。而且由于鉆機所需安裝場地較小，搬遷安裝費用低。鉆機可拆卸成40臺車運輸，從一個井場搬遷到另一個井場只需4～5d，而功率同樣大小的常規(guī)鉆機的搬遷則需8~9d。 鉆機基本設備分別安裝在8個模塊上。絞車傳動由康明斯柴油機和阿里遜液壓機械傳動裝置構成的2臺柴油機液壓機組實現(xiàn)。 按照用戶要求，整臺鉆機的每個組合都獨立配置所有必需的設備。用可拆卸的運輸支架，將各模塊裝到這些運輸車輛上。 2000年制造了2臺組合試驗樣機，完成了廠內整體安裝和井架試驗。交流變頻調速技術是一種涉及電動機理論、自動控制理論、電路拓撲理論、電力電子技術、微電子及計算機技術的綜合性交叉技術。各子系統(tǒng)采用閉環(huán)系統(tǒng)控制，每個子系統(tǒng)具有智能化和自適應功能。 （2）~2以上，大大提高了鉆機的提升能力和處理事故的能力。 （6）負載功率因素搞，接近1，具有軟起性能，可降低供電電源的容量。 （10）安裝、拆卸、搬遷方便靈活。司鉆能通過顯示器了解各種參數(shù)的變化，并實時自檢各系統(tǒng)的工作狀態(tài)。 激光石油鉆機美國芝加哥天然氣研究所(GRI)與美科羅拉多礦業(yè)學院、麻省理工學院、雷克伍德公司、菲利普斯及美國空軍和陸軍合作，聯(lián)合開展一項激光鉆機的研究計劃，該計劃約于2000年完成。 新型液壓石油鉆機20世紀90年代初期，挪威Mari Time液壓裝置公司與英國石油公司聯(lián)合研制成功一種新型液壓石油鉆機。導向滾筒在液缸導架的導軌上移動，活塞桿固定在導向座最頂部。8根提升鋼絲繩，長度固定，平行排列，一端接頂驅裝置(為取消游車)，另一端接鉆臺上的平衡器總成。液缸導向器取代了塔式(或輕便)井架。剎車由液缸底部的節(jié)流閥控制。立根盒位置降低以后可取消鉆桿排放設備，鉆桿排放從水平到豎直只用簡單設備即可。(5)敞開取放鉆桿，并可將立根盒安排在鉆臺兩邊。1997年殼牌英國勘探與生產公司在北海應用軟管鉆井技術在垂深3860m處成功地進行了側鉆，創(chuàng)造了利用軟管鉆井技術側鉆垂深最大的紀錄。(3)連續(xù)軟管內可內置電纜，改善信號的隨鉆傳輸，可以實現(xiàn)隨鉆測量和閉環(huán)鉆井。(7)由于軟管尺寸小，特別適合鉆小井眼井。這種鉆具組合用電潛泵馬達取代了常規(guī)的螺