시추 설비는 주로 시추기를 가리킨다. 현대석유시추기는 동력기, 전동상자, 윈치, 스카이카, 수영풀리, 큰 훅, 수도꼭지, 턴테이블, 시추 펌프, 시추 정화 설비 등으로 구성된 연합된 작업기구로, 데릭, 베이스 등의 구조와 전기, 유압, 공기동력 등의 보조 장비도 있다. 현재, 우리나라와 세계에서 널리 사용되는 것은 회전식 시추법입니다. 그에 상응하는 시추 설비를 턴테이블 회전 드릴이라고 합니다. 그림 4-1 을 참조하십시오.
첫째, 드릴링 장비의 구성
시추 공예의 각 공정의 요구 사항에 따라, 시추기 세트는 반드시 다음과 같은 시스템과 설비를 갖추어야 한다.
(a) 리프팅 시스템
리프트 시스템은 주로 주 윈치, 보조 윈치 (또는 고양이 머리), 보조 브레이크 (물 브레이크, 전자기 브레이크 등), 수영 시스템 (와이어 로프, 스카이카, 수영 미끄럼틀, 갈고리 포함), 수영 시스템을 매달아 놓는 데릭 등을 포함한다. 또한 드릴을 작동시키는 데 사용되는 도구와 장비 (링, 카드, 카바, 집게, 입근 이동 기구 등) 도 있습니다. 윈치는 이 시스템의 핵심 부품이다.
그림 4-1 일반적인 회전 드릴링 장비
① 턴테이블; ②-bop 그룹 (b) 회전 시스템
드릴의 회전 시스템은 주로 턴테이블, 수도꼭지, 사각 드릴, 드릴, 드릴 칼라, 맞춤 커넥터, 드릴 등으로 구성되며, 턴테이블 구동 사각 드릴, 드릴, 드릴은 바위를 부수고 시추공을 뚫기 때문에 턴테이블은 시스템의 핵심 장비입니다. 또한, 클러스터 우물 또는 방향성 우물에는 회전 드릴링 시스템을 구성하는 다운 홀 파워 드릴이 필요합니다.
(c) 순환 시스템
드릴링 유체 순환 시스템 장비는 주로 드릴링 펌프, 진동 스크린, 모래 제거기, 진흙 제거기, 원심 분리기, 드릴링 탱크, 드릴링 유체 건, 드릴링 유체 교반기, 혼합 깔때기 등으로 구성됩니다. 드릴링 펌프는 시스템의 핵심 장비입니다.
(d) 전력 시스템
동력 시스템은 시추기에 동력을 제공한다. 시추기마다 장착된 동력 설비가 다르다. 기계 시추기는 주로 디젤기관을 동력설비로 하고, 전기 시추기는 주로 모터를 동력설비로 한다. 현재 국내외에서는 주로 디젤 엔진과 디젤 발전기를 시추기 동력원으로 사용하고 있다.
(e) 변속기 시스템
전동 시스템의 주요 임무는 동력 설비의 기계 에너지를 윈치, 시추 펌프, 턴테이블 등의 작업자에게 전달하고 분배하는 것이다. 전동 시스템은 동력을 전달하고 분배하는 동시에 감속, 병차, 후진 등의 특수 기능을 가지고 있다. 석유 시추기의 전동 방식은 기계 전동 (짐벌, 감속 상자, 클러치, 체인 연동, 삼각대 전동 등), 기계-터빈 전동 (액력 전동), 전동, 유압 전동이다.
(6) 제어 시스템
드릴의 각 시스템을 조율하기 위해 드릴에는 공기 제어, 유압 제어, 기계 제어, 전기 제어 등 다양한 제어 장비와 중앙 집중식 콘솔 및 디스플레이 계기 등이 장착되어 있습니다.
(7) 베이스 시스템
드릴베이스는 드릴베이스, 기계실 베이스, 시추 펌프 베이스 등 드릴의 중요한 부분입니다. 자동차 장착 드릴의 받침은 바로 자동차나 트랙터의 섀시이다. 시추 받침대는 주로 시추 설비를 설치하고 시추 설비의 이동 등을 용이하게 하는 데 쓰인다.
(8) 보조 시스템
이러한 주요 장비 외에도 가스 공급 장비, 유정 분출 방지 장비, 드릴쥐 구멍 장비, 보조 발전 설비 및 리프팅 장비도 갖추어야 하며, 추운 지역에서 시추할 때는 보온 설비를 갖추어야 장비가 안전하고 안정적으로 작동할 수 있습니다.
둘째, 드릴 유형
(a) 드릴링 깊이에 따라
(1) 얕은 우물 시추기: 시추 깊이가 2500m 이하인 시추기를 가리키며, 주로 지질조사정을 시추하는 데 사용되는 시추기, 암심 시추기, 우물 시추기, 지진, 포안 시추기 등이 있다.
(2) 중우물 시추기: 시추 깊이가 2500～4500m 사이인 시추기를 가리킨다.
(3) 깊은 우물 드릴링 장비: 4500～6000m 범위의 드릴링 깊이를 가진 드릴링 장비를 나타냅니다.
(4) 울트라 딥 우물 드릴링 장비: 드릴링 깊이가 6000～9000m 를 초과하는 드릴링 장비를 나타냅니다.
(5) 초대형 우물 시추기: 시추 깊이가 9000m 를 넘는 시추기를 말합니다.
위에서 언급한 중우물 시추기, 깊은 우물 시추기, 초깊은 우물 시추기는 주로 생산정, 주정, 탐사정 등 깊은 우물을 시추하는 데 쓰인다.
(b) 드라이브 장치 유형별
(1) 기계 구동 드릴: 디젤 엔진 직접 구동 또는 디젤 엔진-유압 구동 드릴과 삼각형 테이프, 체인, 기어 등의 주 구동 쌍을 이용한 통합, 그룹화 또는 개별 구동 드릴이 포함됩니다.
(2) 전기 구동 장비: AC 구동 장비, DC 구동 장비 등이 포함됩니다. 현재 주로 AC-AC AC AC 구동, AC-SCR-DC 사이리스터 정류 DC 구동 및 AC-DC-AC AC AC AC 주파수 변환 전기 드라이브를 채택하고 있습니다.
(3) 유압 시추기: 유압 동력과 전동 방식을 통해 구동되는 시추기.
셋째, 드릴링 장비 표준
석유 시추기 표준은 주로 시추기 매개변수 기준, 시추기 최대 우물 깊이 기준, 시추기 등급 기준 및 시추기 모델 기준을 포함한다.
(a) 드릴링 장비 매개 변수 표준
(1) 명목 드릴 깊이 범위: 드릴은 규정된 시추용 로프 아래 규정된 드릴을 사용할 때 드릴의 경제 시추 깊이 범위입니다.
(2) 최대 훅 하중: 드릴이 지정된 최대 로프 수 아래에서 작동할 때 큰 훅에 허용되는 최대 하중입니다.
(3) 시추 로프 수: 정상 드릴링, 드릴 다운 시 수영 시스템 (위 리프트 시스템에 속함) 의 유효 로프 수입니다.
(4) 수영 시스템의 최대 로프 수: 드릴에 장착된 천차, 바퀴계가 제공할 수 있는 최대 유효 로프 수.
(b) 드릴링 리그 등급 표준
우리나라는 석유시추기 등급에 대해 9 개 등급, 즉 ZJ10/585, ZJ15/900, ZJ20/1350, ZJ40/2250, ZJ50/3150, ZJ70/4500, zj90 을 규정했다
여기서' ZJ' 는 시추기 한어병음 자두이다. 10, 15, 20, 40, 50, 70, 90, 120 은 최대 드릴링 깊이 (m) 의 1/100 입니다. 585, 900, 1350, 2250, 3150, 4500, 5850, 6750, 9000 은 리그 최대 훅 하중 (kN 단위) 입니다.
(c) 석유 시추 장비 모델 표준
다음은 드릴 모델 표준의 예입니다.
ZJ15/900DBZ-2 는 AC 변주형 자율식 차량 시추기, 최대 드릴 깊이 1500m, 최대 갈고리 900kN, 3 세대 제품을 나타냅니다.
ZJ40/2250L, 체인은 주 구동 프로토타입 모듈형 기계 드릴, 최대 드릴 깊이 4000m, 최대 훅 하중 2250kN； 을 나타냅니다.
ZJ50/3150DB-1, 모듈형 AC 주파수 변환 전기 구동 장비, 최대 드릴 깊이 5000m, 최대 훅 하중 3150kN, 2 세대 제품
ZJ70/4500DZ: 모듈형 DC-SCR-DC 드라이브를 나타내는 사이리스터 정류기 전기 구동 장비, 최대 드릴 깊이 7000m, 최대 훅 하중 4500kN.
넷째, 드릴링 윈치
시추 윈치는 리프트 시스템 장비일 뿐만 아니라 전체 시추기의 핵심 부품이기도 하며, 시추기의 3 대 작업자 중 하나이다.
(a) 드릴링 윈치가 가져야 할 기능
드릴링 공정의 특성에 따라 장착 된 윈치는 다음과 같은 기능을 가져야한다:
(1) 충분한 전력을 가지고 있다. 가장 무거운 드릴 스트링 및 카드 기능을 향상시킬 수 있으며, 가장 낮은 속도에서 와이어 로프는 수영 시스템의 안전과 신뢰성을 보장하기에 충분한 장력을 생성 할 수 있습니다.
(2) 각 리프팅 부품은 충분한 강도와 강성을 갖는다. 롤러, 롤러 샤프트, 베어링 및 각 매커니즘, 취약 부품은 충분한 수명을 가지고 있습니다.
(3) 권양기 롤러는 충분한 사이즈와 용선 용량을 가지고 있어, 끈의 상태가 양호하여 와이어 로프의 수명을 연장할 수 있도록 보장한다.
(4) 무게의 변화에 적응할 수 있고, 충분한 상승 블록 수를 가지고 있어 전력 활용도를 높이고 상승 시간을 절약할 수 있다.
(5) 예민하고 믿을 수 있는 브레이크 매커니즘과 강력한 보조 브레이크로 드릴을 정확하게 조절하고 드릴에 골고루 투입할 수 있으며, 드릴 다운 과정에서 속도를 자유롭게 제어하고, 비교적 수월한 상태에서 가장 무거운 드릴의 하중을 막을 수 있습니다.
(6) 하나 또는 두 개의 고양이 머리, 즉 고양이 머리와 걸쇠를 조여 클램프와 걸쇠 및 기타 보조 기중기의 요구를 충족시킬 수 있으며, 때로는 죽은 고양이 머리도 갖추어야 한다.
(7) 안정한 받침대와 받침대가 있다. 전체 윈치는 운송에 어려움을 초래하지 않도록 과체중, 초폭, 초장, 편경사가 되어서는 안 됩니다. 전동 부분에는 엄격한 보호막이 있어야 하며, 파손된 부품은 해체하고 교체하는 것이 편리하다.
(8) 중앙 집중식 제어를 사용하여 컨트롤 핸들, 브레이크, 손가락 무게 테이블 등을 드릴 콘솔에 집중시켜 드릴 작업을 용이하게 합니다.
(b) 윈치의 구조 유형
윈치는 종류가 다양하며, 축 수별, 1 축, 2 축, 3 축 및 다축 윈치와 같은 다양한 분류 방법이 있습니다. 드럼 수에 따라 단일 드럼 및 이중 드럼 윈치가 있습니다. 리프트 속도에 따라 2 단, 3 단, 4 단, 6 단, 8 단 윈치가 있습니다. 일반적으로 사용되는 것은 3 축 윈치이다.
다섯째, 드릴링 펌프
드릴링 펌프는 드릴링 유체 순환 시스템의 핵심 장비로, 현장 습관은 진흙 펌프라고 하며, 일반적으로 고압에서 바닥에 고점도, 고밀도, 모래 함유량이 높은 드릴링 유체 (우물 바닥 동력 드릴의 동력액이기도 함) 를 공급하여 드릴을 식히고 부스러기를 휴대하는 데 사용됩니다.
(a) 드릴링 펌프 분류
시추 펌프의 종류가 비교적 많은데, 석유 광산에서 흔히 사용되는 것은 3 통 단작용 수평 왕복펌프인데, 이 펌프 피스톤은 액통에서 한 번 왕복하여 액체를 흡입하거나 배출한다.
우리나라가 석유와 가스 시추에 사용하는 국산 시추 펌프는 이미 점진적으로 3NB××1000, 3NB××1300, 3NB××1600 등으로 표준화되었다.
여기서 NB 는 "시추 펌프", NB 앞의 숫자는 펌프의 액통 수, 숫자가 없으면 이중 실린더 펌프를 나타냅니다. NB 의 아래 첨자는 설계 일련 번호를 나타내고, 다음 데이터는 펌프의 정격 입력 전력 (HP) 을 나타냅니다.
(b) 드릴링 펌프의 기본 매개 변수
시추 펌프 작동 능력의 크기는 흐름, 압력 헤드, 전력, 효율성, 펀치 및 펌프 압력과 같은 기본 매개변수로 나타낼 수 있습니다.
1. 트래픽
유량은 단위 시간 동안 펌프가 배출관을 통해 출력되는 액체의 양입니다. 유속은 일반적으로 체적 단위 (체적 유량이라고도 함) 로 표시되며 L/s 또는 m3/s 단위로 표시됩니다. 시추 펌프의 유량은 평균 유량과 순간 유량으로 나뉘는데, 현장에서 말하는 유량은 일반적으로 평균 유량을 가리킨다. 석유 광산에서는 또 유량을 변위라고 부르는 습관이 있다.
2. 압력 헤드
압두란 단위 질량의 액체가 펌프압을 통해 증가하는 에너지를 가리킨다. 이를 리프트라고도 한다.
3. 전력 및 효율
전력은 펌프가 단위 시간 내에 하는 일이다. 일반적으로 단위 시간 동안 엔진이 펌프 축으로 전달되는 에너지를 입력 동력 또는 스핀들 동력이라고 합니다. 단위 시간 내에 액체가 펌프를 통과한 후 증가된 에너지를 펌프의 유효 전력이라고 한다. 동력의 단위는 "kW" 입니다. 펌프의 효율은 입력 전력에 대한 유효 전력의 비율입니다.
4. 충격
펌프의 충격은 단위 시간 동안 피스톤의 왕복 횟수 ("부/분") 입니다.
5. 펌프 압력
펌프 압력은 펌프 배출구의 액체 압력으로 "MPa" 단위입니다.