水井钻机的概念

　　钻凿水井并完结下井管、洗井等作业的机械设备。包含动力设备和钻头、钻杆、岩心管、钻架等。

　　水井钻机的分类

　　一般分反转式钻机、冲击式钻机和复合式钻机3大类。

　　反转式水井钻机

　　依托钻具的反转运动破碎岩层而成孔。首要有大、小锅锥钻机，正、反循环转盘式钻机，液压动力头式钻机， 潜孔振荡反转式钻机等。简略的反转式钻机只要钻进设备， 结构完善的反转式钻机则有钻进设备和循环洗井设备两部分组成。转盘式水井钻机的钻具包含钻杆和钻头。常用钻杆的名义直径有60、73、76、89、102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、小锅锥钻具

　　运用其锅锥形钻具旋转切削土层。依据钻具的巨细分别称为大锅锥和小锅锥，可由人力或动力驱动。

　　正、反循环泥浆洗井转盘式钻机

　　常用的反转式钻机，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、水龙头和电动机等组成。作业时，动力机经过传动设备驱动转盘，由自动钻杆带动钻头以30 ～ 90 转/ 分的转速旋转破碎岩层。

　　压气洗井转盘式钻机

　　是在转盘反转式钻机上用空气压缩机替代泥浆泵，用压缩空气替代泥浆洗井。一般选用反循环方法， 又称气举反循环。行将压缩空气经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， 流入沉积池，沉积后的水流以自流方法流回井内。选用这种钻机在井深较大时（50 米以上），排屑才能大于选用泵吸或射流反循环的钻机，因此适用于井深较大的状况和缺水的干旱地区，以及寒带冻土地层。

　　有的转盘式钻机一起备有泥浆泵和空气压缩机，可依据状况选用不同的洗井方法。

　　液压动力头式钻机

　　反转式钻机的一种。由液压马达经过减速器驱动，并以沿塔架上下移动的动力头替代转盘式钻机上的转盘和水龙头，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，接长钻杆时无需提高钻具，简免了卷扬机、提高滑车、转盘、水龙头、方钻杆等一系列部件。

　　潜孔振荡反转式钻机

　　是以振荡和反转运动相结合的方法钻进岩层的一种反转式钻机。钻具由钻头、振荡器、消振器和导向筒等组成。振荡器发生的激振力使整个钻具作锥摆运动。钻头经过冲突圈套装在振荡器外壳的外面，一方面随振荡器作频率约为1000转/分、振幅约9毫米的水平圆周振荡；另一方面又绕振荡器轴线作3 ～ 12转/分的低速旋转运动以破碎岩层，而钻杆则不转，并借消振器防止将振荡传给钻杆。选用压缩空气反循环方法洗井，使岩屑经过坐落振荡器中心的导管和钻杆内腔排出井外。这种钻机结构简略，钻进效率高。井孔直径为600毫米左右，钻进深度可达150米。

　　冲击式水井钻机

　　靠钻具的笔直往复运动，使钻头冲击井底以破碎岩层。其结构简略， 但没有循环洗井体系，岩屑的铲除与钻机不能一起进行，因此工效较低。钻井深度一般在250米以内，有的可达500～ 600米。首要类型如下述：

　　冲抓锥：一种简略的冲击式钻机，运用钻具自身的重量冲击地层，钻具的下端是几个可以张合的尖角形抓瓣。

　　钢丝绳冲击式钻机，由桅杆和其顶端的提高滑轮、钢丝绳、冲击组织、钻具（包含钻杆和钻头）、电动机等组成。

　　复合式水井钻机

　　有两种类型：一类是在转盘反转式钻机的基础上增设冲击组织，以反转钻进为主，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；另一类是将冲击与反转作用结合在一起钻进的水井钻机，如风动潜孔锤钻机。它所运用的潜孔锤钻具由缸套和在缸套中上下运动的活塞等组成。