石油鉆井主要設備

1、石油鉆井主要設備、設施及其使用安全 技術要求發(fā)布時間：2010-02-07 05:35:36 查看：5次 字體：【大 中小石油鉆井用的鉆機是一套聯(lián)合機組。 鉆機由井架、絞車、游車、大鉤、轉(zhuǎn)盤、 鉆井泵、動力機組、聯(lián)動機組全套鉆井設備及井控、固控設備、發(fā)電機組、液壓 和空氣動力等輔助設備等組成。鉆機的最大井深、最大起重量、額定鉆柱重量、游動系統(tǒng)結構、快繩最大拉 力及鋼絲繩的直徑、起升速度及擋數(shù)、絞車功率、轉(zhuǎn)盤開口直徑、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速及擋 數(shù)、轉(zhuǎn)盤扭矩及功率、泵壓、泵組功率和鉆機總功率等鉆機的基本參數(shù)，反映了 全套鉆機工作性能的主要數(shù)量指標，是設計和選擇鉆機類型的基本依據(jù)。因為鉆機從動力機到各個工作機或

2、井底鉆具之間有著不同的能量轉(zhuǎn)換方式 和傳遞路線，它的傳動與控制系統(tǒng)比較復雜，因此，如何提高鉆機操作的機械化 和自動化水平一直是人們研究的一個重要課題。 在生產(chǎn)過程中，鉆機一般是在曠 野、山地、沙漠、沼澤及水上、海上進行流動作業(yè)，其工作場所多變，要求鉆機 要具有高度的運移性，即拆裝容易、部件的尺寸、重量都要在通用的汽車和吊車 的工作范圍之內(nèi)，并適應在野外檢修和更換易損件的要求。、鉆機的提升系統(tǒng)鉆機的提升系統(tǒng)由絞車、井架、天車、游車、大鉤及鋼絲繩等組成。（一）井架井架由井架的主體、人字架、天車臺、二層臺、工作梯、立管平臺、鉆臺和 井架底座等幾個部分組成，主要用于安放和懸掛天車、游車、大鉤、吊環(huán)、液

3、氣 大鉗、液壓繃扣器、吊鉗、吊卡等提升設備與工具。目前，在國內(nèi)外石油礦場上使用的井架種類繁多， 但就結構型式來講， 一般 可分為塔型井架和 A 型井架兩種。塔型井架是從井架底座往上分層一次性組裝完成的，依其前扇結構是否封 閉，又可分為閉式和開式兩類。 閉式塔型井架的主要特征是： 井架的橫截面為正 方形，立面是梯形。為了工作方便，在井架的前扇下部裝有大門，因而前扇下部 不能封閉，但是整個井架主體仍是一個封閉的整體結構， 所以它的總體穩(wěn)定性好， 承載能力大。其缺點是拆裝井架必須高空作業(yè)，安全系數(shù)小，拆裝時間長。此類 井架多用于深井鉆機和海洋鉆機。開式塔型井架的主要特征是：主體是由3 5段構架組成，

4、 各段均為焊接結構， 段與段之間采用螺栓、 銷子或公母錐座螺栓等 連成一體。這種井架采用分段地面拆裝、 整體起放和分段運輸?shù)姆椒ǎ?拆裝方便、 迅速、安全。一般多用于中深井鉆機。A型井架是從地面分段，在地面組裝完成后，再用絞車、動力液壓緩沖等輔 助設施一次性起升完成。 A 型井架的主要特征是：從總體結構形式看，整個井架 是由兩個構架式或管柱式的大腿靠天車臺和井架上部的附加桿件與二層臺連接 成“A”字形的空間結構，大腿前面和后面裝有撐桿，以便起升和支撐井架用。A 形井架的兩個大腿可分為35段，并用螺栓連接成一個整體，因而整個井架可 在地面分段拆裝、 分段運輸和整體起放， 方便而安全。 由于這種井

5、架主要靠兩條 大腿承載， 承受載荷時能均勻分布， 而每條大腿又是封閉的整體結構， 所以承載 能力和穩(wěn)定性都較好，但其總體穩(wěn)定性較差。除了對井架要定期檢測以外，井架的使用安全技術要求主要有：(1) 要經(jīng)常教育職工愛惜井架，合理使用井架，做好對井架的保養(yǎng)維護，時 刻保持井架完好。 井架在起升之后和下放以前， 要進行徹底的檢查， 以證實沒有 部件發(fā)生變形和所有的螺栓齊全緊固并配備合適的鎖定墊圈。 沒有辦理安裝質(zhì)量 驗收和交接手續(xù)的井架不能使用。(2) 上下絞車時，必須由井隊干部負責指揮，力求達到平穩(wěn)施工。(3) 鉆井隊要定期、定人、定部位對井架進行檢查和維護。定期檢查要求每 個白班和下套管前各進行一

6、次。 定人檢查要求每個班的井架工負責檢查。 定部位 檢查要求每個井架工各承包一部分井架結構進行檢查。 在風、雨多發(fā)季節(jié)， 鉆井 隊要班班對井架繃繩及繃繩坑進行檢查。對天車、猴臺、指梁，死繩固定器、轉(zhuǎn) 盤、鉆機、鉆桿盒大梁、立管臺、二層臺的固定情況，由井隊安全員每周檢查一 次。對查出的問題，要立即組織整改。(4) 不準隨便割、拆、換井架的橫梁、拉筋、螺絲、卡子、零件、附件。(5) 下套管之前對井架進行全面檢查、整改，鉆具要分立兩邊矗立，盡可能 使井架受力平衡。要封閉好指梁，防止大繩進入。下完套管時，若發(fā)現(xiàn)井架無安 全保障，應立即將套管坐在轉(zhuǎn)盤上，停止活動套管。注： 1500米以上鉆具必須分靠井架

7、兩邊，以防一邊立鉆具造成井架扭曲， 沒有猴臺的立即整改安裝。（ 二 ） 天車和游車天車和游車組成提升系統(tǒng)的滑輪系。 作為定滑輪的天車改變力的方向， 作為 動滑輪的游車起省力作用， 減輕絞車的負荷， 從而使提升系統(tǒng)獲得很大的機械效1天車天車一般是多個滑輪裝在同一根芯軸或兩根軸心線一致的芯軸上。 現(xiàn)在的天 車大都是滑輪通過滾柱軸承裝在一根芯軸上。 芯軸一般是雙支承的， 軸的直徑較 大，芯軸的一端或兩端有黃油嘴，芯軸里有潤滑油道。潤滑脂從黃油嘴注入，以 潤滑軸承。常用的天車有 TC 135、TC130、TC350、 GF400、TC450、 TC4 315等。在天車工作前， 必須有專人檢查天車輪的靈

8、活性。 各滑輪的轉(zhuǎn)動應靈活， 無 阻滯現(xiàn)象。 當轉(zhuǎn)動一個滑輪時， 其相鄰滑輪不應隨著轉(zhuǎn)動。 所有連接必須固定牢 靠，不得有松動現(xiàn)象。 各滑輪軸承應定期逐個注滿潤滑脂。 天車軸及天車層底座 應固定牢靠； 護罩和防條繩應齊全完好， 固定牢靠。當出現(xiàn)頓鉆或提斷鉆具等事 故時，應仔細檢查鋼絲繩是否跳槽。 滑輪槽嚴重磨損或偏磨時， 應視情況換位使 用或更換滑輪。 軸承溫度過高、 發(fā)出噪聲或滑輪不穩(wěn)和抖動時， 應及時采取降溫 措施和更換潤滑脂或更換磨損的軸承。 滑輪有裂痕或輪緣缺損時， 嚴禁繼續(xù)使用， 應及時更換。2游車游車的形狀為流線型， 以防起下時掛碰二層臺上的外伸物。 同時，游車要保 證一定的重量，

9、 以便它在空載運行時平穩(wěn)而垂直地下落。 現(xiàn)在， 鉆機各型游車都 是一根芯軸，滑輪在軸上排成一列， 其結構與天車相似。 常用的游車有 TC135、 YC130、YC 350、M（ 400、YC 450、YC 315等。在游車工作前， 應檢查各滑輪是否旋轉(zhuǎn)靈活及各連接部件是否緊固。 在工作 時，因為每個滑輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)不一， 滑輪應定期“掉頭”使用， 以使滑輪的磨損情 況趨于平衡。每周應將游車直放到鉆臺上仔細保養(yǎng)一次。 保養(yǎng)時應檢查下列內(nèi)容： 各條油路是否通暢； 鋼絲繩是否碰磨護罩； 各固定螺栓有無松動； 焊接鋼板的焊 縫有無裂紋等。 各軸承應每周注潤滑油一次， 注油時注至少量油脂擠出軸承外面 為止。

10、冬季，在寒冷地區(qū)，應使用防凍潤滑脂。搬運游車時，應用起重機吊掛上 橫梁頂部的游車鼻子，不允許放在地面上拖運。（ 三 ） 大鉤大鉤是提升系統(tǒng)的重要設備，它的功用是在正常鉆進時懸掛水龍頭和鉆具， 在起下鉆時懸掛吊環(huán)起下鉆具， 完成起吊重物、安放設備及起放井架等輔助工作。 目前使用的大鉤有兩大類。 一類是單獨的大鉤， 其提環(huán)掛在游車的吊環(huán)上， 可與 游車分開拆裝， 如 DG130 型大鉤；另一類是將游車和大鉤做成一個整體結構的 游車大鉤， 如 MC400 型游車大鉤。 為防止水龍頭提環(huán)從大鉤中脫出， 在鉤口處 裝有安全鎖體、滑塊、拔塊、彈簧座及彈簧等構成的安全鎖緊裝置。為懸掛吊環(huán) 和提放鉆具，鉤身壓

11、裝軸及掛吊環(huán)軸用耳環(huán)閉鎖，用止動板防止兩支撐軸移動。 鉤身與鉤桿用軸銷連接，鉤身可繞軸銷轉(zhuǎn)一定角度。常用的大鉤有DC 130、DG-350、MC-400、M（ 200等。（ 四 ） 絞車絞車是構成提升系統(tǒng)的主要設備， 是組成一部鉆機的核心部件， 是鉆機的主 要工作機械之一。 其功用是： 提供幾種不同的起升速度和起重量， 滿足起下鉆具 和下套管的需要； 懸掛鉆具， 在鉆進過程中送鉆和控制鉆壓； 利用絞車的貓頭機 構上、卸鉆具螺紋； 作為轉(zhuǎn)盤的變速機構和中間傳動機構； 當采用整體起升式井 架時用來起放井架； 當絞車帶撈砂滾筒時， 還擔負著提取巖心筒、 試油等項工作； 幫助安裝鉆臺設備，完成其他輔助

12、工作。常用的JC 50D型絞車為內(nèi)變速、墻板 式、全密閉四軸絞車， JC- 45 型絞車是五軸絞車， JC- 145 型絞車是三軸絞車。 絞車一般由絞車傳動部分、提升部分、轉(zhuǎn)盤驅(qū)動箱部分、控制部分、潤滑部分和 剎車機構等組成。絞車的剎車機構由控制部分 （剎把） 、傳動部分（剎車曲軸） 、制動部分 （剎帶、 剎車鼓）、輔助部分 （平衡梁）和剎車氣缸等組成，它的任務是控制下放速度或停 止被下放載荷所帶動的滾筒的旋轉(zhuǎn)速度， 以達到調(diào)節(jié)鉆壓、 送進鉆具、 懸掛鉆具 的目的。為此，要求剎車裝置能平穩(wěn)送鉆、靈活省力和安全可靠。絞車的輔助剎車機構有水剎車和電磁剎車兩種。 電磁剎車又可分為感應式電 磁剎車和磁

13、粉式電磁剎車。 影響水剎車制動力矩的主要因素有： 水剎車尺寸愈大， 則制動力矩愈大；葉片越多，則制動力矩越大；水剎車轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越高，則水的流 量越大；水剎車內(nèi)液面越高，則制動力矩越大。所以，現(xiàn)場一般采用分級調(diào)水位 的辦法，來改變制動力矩的大小。使用水剎車時的安全技術要求主要有：電磁剎車的尺寸和外型跟水剎車類似， 它跟滾筒軸的連接方法也相同。 當交 流電通過整流器 （變成直流電 ）和變阻器 （改變和控制電流 ）通至電磁剎車線圈時， 線圈變成電磁鐵而產(chǎn)生磁場， 旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子通過磁場， 在轉(zhuǎn)子里面產(chǎn)生渦流電， 從 而在線圈和轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生阻力 ( 制動力) 剎車。阻力的大小直接隨電流的大小而變 化。司鉆通

14、過調(diào)節(jié)變阻器來控制電流的大小，改變電磁剎車的制動力矩。防碰天車裝置是控制頂天車的一套應急剎車系統(tǒng)。 常用的防碰天車裝置有兩 種形式：一種為重錘式；另一種為過卷閥式。重錘式防碰天車工作原理：在天車 以下的適當位置通過井架安裝一根直徑 6. 4mm鋼絲繩作為限位繩，其下端用一 只三通氣開關與重錘相連，重錘與提環(huán)相連，提環(huán)與 2. 53mn開口相連，開口 銷與限位繩相連。 當游車上行碰到限位繩時， 重錘與提環(huán)上的開口銷脫落使氣開 關工作，常開繼氣器切斷高、 低速離合器氣源， 同時高壓氣直接進入剎車汽缸緊 急剎車， 使游車不能繼續(xù)上行。 過卷閥式防碰天車工作原理： 過卷閥固定在絞車 前部滾筒上部的絞車

15、橫梁上， 橫梁上有滑動槽， 過卷閥可在滑動槽內(nèi)左、 右移動。 當滾筒在纏繩過程中纏至游車相應升高到某一限定的高度時， 纏在滾筒上的鋼絲 繩就會碰上過卷閥的套筒， 套筒帶動球桿偏擺， 使過卷閥的氣路接通。 一路氣進 入司鉆控制臺內(nèi)的常開兩用繼氣器， 使常開兩用繼氣器關閉， 這樣就切斷了滾筒 高、低速離合器的氣源，離合器通過快速放氣閥放氣，使?jié)L筒停止工作。另一路 氣經(jīng)換向閥和快速放氣閥，進入剎車汽缸，帶動剎把下落，剎住滾筒，使游車停 止上升，避免碰撞天車。絞車的使用安全技術要求主要有：(1) 下鉆時，為節(jié)約時間，合理地利用絞車功率，應根據(jù)大鉤負荷，按規(guī)定 選擇合理的起升速度和擋位。(2) 鏈條是絞

16、車的主要傳動件，更換鏈條時應整盤更換。(3) 掛合換檔離合器時，動作要平穩(wěn)，嚴禁猛烈撞擊。(4) 絞車傳動軸未停止轉(zhuǎn)動前不得改變傳動方向。(5) 掛合氣胎離合器時動作要平穩(wěn)。(6) 在上提鉆具的過程中需要剎車時，必須先摘開低速或高速氣胎離合器。(7) 下鉆過程中嚴禁用水或油澆剎車鼓，以免造成剎車鼓龜裂或剎車失靈。(8) 起下鉆前應先檢查防碰天車。(9) 絞車運轉(zhuǎn)過程中護罩必須整齊、裝牢，嚴禁在運轉(zhuǎn)過程中從事加注潤滑 脂或潤滑油等進入絞車內(nèi)部或靠近運轉(zhuǎn)部位的作業(yè)。(10) 剎把在 40 50°應能剎住。在負載條件下不得調(diào)節(jié)剎帶。(11) 遇到游車下放速度過慢、 剎帶離不開剎車轂的情況時

17、， 應設法調(diào)節(jié)， 但 不允許用撬杠撬剎帶。(12) 每班應檢查一次活繩端固定情況。（ 五 ） 鉆井用鋼絲繩鉆機游動系統(tǒng)所用的鋼絲繩稱為大繩。 它起著懸吊游車、 大鉤及傳遞絞車動 力的作用。由于鋼絲繩運動頻繁、速度高、負荷大，并承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、擠壓、 沖擊、振動等復雜應力的作用。鋼絲繩按繩中鋼絲捻成股和股捻成繩的方向來分，通常分為右旋和左旋兩 種。按絲捻成股和股捻成繩的方法來分，通常分為順捻 （ 股中鋼絲的捻向與股的 捻向相同， 一般只作拖拉或牽引繩 ） 、逆捻（股中鋼絲的捻向與股的捻向相反， 適 用于提升設備 ） 和混捻 （鋼絲繩的各股中既有順捻，也有逆捻 ）三種。鋼絲繩由于承受復雜應力的作用

18、， 而且這些應力與滑輪和滾筒直徑、 鋼絲繩 結構、鋼絲繩潤滑和操作條件密切相關。 因此，使用時要滿足其破斷拉力和安全 系數(shù)的要求 （ 表 21，表 22） 。表 2 1 鉆井用鋼絲繩安全系數(shù)表表 2 2 常用鋼絲繩破斷拉力表鋼絲繩有一整股斷裂或在一節(jié)距上斷絲數(shù)量達到報廢標準時，應予以更換， 見表 2 3。表 2 3 鋼絲繩報廢標準表鋼絲繩的使用安全技術要求主要有：（1）待用的鋼絲繩必須纏繞在滾筒上。倒出時必須繃緊，避免打結。彎曲的 鋼絲繩應用人力拉直，禁止用錘子或其他工具敲擊。（2）使用時勿使鋼絲繩與井架任何部位相摩擦。（3）切割鋼絲繩時，應先用軟鐵絲綁好兩端，再用氣割或剁繩器切斷(4) 卡繩

19、卡時，兩繩卡之間的距離應不小于繩徑的 6 倍。特殊繩頭卡固，可 根據(jù)情況調(diào)整距離。(5) 絞車大繩每周應檢查一次潤滑狀態(tài)，如浸油麻芯被擠出時，應立即換用 新的鋼絲繩。(6) 大繩在絞車滾筒上必須始終排列整齊 ( 最好使用鋼絲繩排繩器 )。(7) 大繩加載操作要平穩(wěn)柔和，以減少鋼絲繩所受的沖擊載荷。(8) 倒大繩時，應使新繩從滾筒上旋轉(zhuǎn)下放，不允許鋼絲繩扭勁。(9) 井深超過2000m以后，每次下鉆前，要檢查大繩的斷絲和磨損情況。二、鉆機的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)盤和水龍頭兩大部分， 其主要作用是在通過鉆具不斷向井底 傳送鉆井液的同時，保證鉆具的旋轉(zhuǎn)。( 一 ) 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤主要由水平軸、轉(zhuǎn)臺、主軸承

20、、殼體、方瓦及方補心等組成，其主要作 用是帶動鉆具旋轉(zhuǎn)鉆進和在起下鉆過程中懸持鉆具、 卸開鉆具螺紋以及在井下動 力鉆井時承受螺桿鉆具的反向扭矩。 轉(zhuǎn)盤的動力經(jīng)水平軸上法蘭或鏈輪輸入， 通 過錐齒輪轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺， 借助轉(zhuǎn)臺通孔中的方瓦和方補心帶動方鉆桿、 鉆柱和鉆頭轉(zhuǎn) 動；同時，方補心允許方鉆桿軸向自由滑動，實現(xiàn)邊旋轉(zhuǎn)邊送進。常用轉(zhuǎn)盤的主 要有 ZP520、ZP 2712、MRL271 2、 ZP445、ZP3712 等型號。使用轉(zhuǎn)盤前，應按規(guī)定檢查機油的油質(zhì)、油量，并使其符合要求。轉(zhuǎn)盤啟動 前，其鎖緊裝置上的操縱桿或手柄應不在鎖緊位置。 啟動轉(zhuǎn)盤前， 應檢查軸上的 密封圈密封是否可靠、 轉(zhuǎn)盤鏈條護

21、罩或萬向軸護罩是否齊全、 牢靠。啟動轉(zhuǎn)盤要 平穩(wěn)操作， 啟動后要檢查轉(zhuǎn)臺是否跳動， 聲音是否正常。 每班應至少檢查一次轉(zhuǎn) 盤的固定情況。 在鉆進和起下鉆過程中， 應避免猛蹩、 猛頓，嚴禁使用轉(zhuǎn)盤崩扣。 新轉(zhuǎn)盤使用一個月應更換機油， 以后每使用三個月?lián)Q油一次。 防跳軸承和鎖緊裝 置上的銷軸每月應至少注入一次潤滑脂。（ 二 ） 水龍頭在一部鉆機中， 水龍頭既是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的設備， 又是循環(huán)系統(tǒng)的一個部件。 它 懸掛于大鉤之下，上接有水龍帶，下接方鉆桿。在鉆進時，懸掛并承受井內(nèi)鉆柱 的全部重量，并將鉆柱與水龍帶連接起來，構成鉆井液循環(huán)通道。水龍頭主要由固定、旋轉(zhuǎn)和密封部分組成。常用的水龍頭有CH400、

22、SL450、SL130、SL135 等型號?，F(xiàn)場使用的兩用水龍頭，是在一般水龍頭 的基礎上，增加了旋扣裝置。旋扣裝置由氣馬達、伸縮機構及氣路系統(tǒng)組成，接 單根時，由氣馬達通過齒輪帶動中心管旋轉(zhuǎn)。新水龍頭使用前必須按高于鉆進中最大工作壓力 i2Mpa勺泵壓試壓 15mi n,以不滋、不漏為合格。水龍頭在搬運過程中，中心管必須帶護絲。使用 前，應按油池勺油尺標記加足機油，并對沖管盤根盒和上、下機油盤根盒、提環(huán) 銷加注潤滑脂，并檢查上、下盤根盒壓蓋、沖管盤根盒是否上緊，用鏈鉗轉(zhuǎn)動中 心管，確認無阻卡后方可使用。 使用新水龍頭或長期停用勺水龍頭時， 必須先慢 后快，用I檔啟動轉(zhuǎn)盤，待轉(zhuǎn)動靈活后再提高轉(zhuǎn)

23、速。對新的水龍頭或修理后第一 次使用的水龍頭，在使用滿200h后應更換潤滑油。工作中，每班應檢查一次油 位，并使之不得低于油標尺的最低刻度線。 每兩個月應更換一次潤滑油。 工作中， 應在沒有泵壓的情況下， 每班加注一次黃油。 在水龍頭運轉(zhuǎn)過程中， 要隨時檢查 沖管密封盤根盒處是否刺漏鉆井液、 機油盤根處是否溢漏機油、 水龍頭殼體是否 溫度過高（油溫不得超過70C ）、沖管螺紋壓帽是否上緊、鵝頸管與水龍帶連接 油壬是否刺漏。 接單根或起鉆前， 應檢查沖管盤根磨損情況及盤根壓帽的松緊程 度?？焖巽@進或嚴重跳鉆時，應檢查鵝頸管法蘭連接螺栓的固定情況?，F(xiàn)在，石油鉆井已部分使用頂部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)。 頂部驅(qū)

24、動鉆井系統(tǒng)是集轉(zhuǎn)盤、 水龍頭為一體， 用電動鉆機作旋轉(zhuǎn)鉆井動力， 并能隨提升系統(tǒng)而升降的鉆井旋轉(zhuǎn) 系統(tǒng)，是對轉(zhuǎn)盤鉆井的一次重大改進。 具有轉(zhuǎn)盤鉆無可比擬的優(yōu)點， 如可接立柱 鉆進、減少 23 的接單根時間、能倒劃眼和下鉆劃眼、起鉆時可旋轉(zhuǎn)鉆桿和繼 續(xù)循環(huán)鉆井液、 鉆柱可順利取出縮徑井段、 可以不接方鉆桿即可鉆過橋塞點和縮 徑點、上、卸扣扭矩得到控制、采用鉆井電機接卸鉆桿和鉆進、操作人員只需打 背鉗、鉆臺上只有平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)的鉆桿、 起下鉆時在井架內(nèi)任何高度的位置隨時都可 以將主驅(qū)動軸同鉆柱上扣和關井等。、鉆機的循環(huán)系統(tǒng)鉆機的循環(huán)系統(tǒng)主要包括鉆井泵、 地面管匯、 鉆井液凈化設備等。 在井下動 力鉆井中

25、，循環(huán)系統(tǒng)還擔負著傳遞動力的任務。（ 一 ） 鉆井泵鉆井泵的作用是為鉆井液的循環(huán)提供必要的能量， 以一定的壓力和流量， 將 鉆井液輸進鉆具，完成整個循環(huán)過程。常用的鉆井泵有 NB 600、2PN1258、 3NB-900、3NB-1000、SJ3N1300、3NB-1300、3NB-1600 型等，前兩個是 雙缸雙作用泵，后三個是三缸單作用泵。目前使用最廣泛的鉆井泵的空氣包是球形隔膜式預壓空氣包。 空氣包的作用 是減小因鉆井泵瞬時排量變化而產(chǎn)生的壓力波動， 使泵壓平穩(wěn)， 保護設備不致因 劇烈震動而造成損壞。 空氣包膠囊內(nèi)要求充氮氣或惰性氣體， 在沒有氮氣或惰性 氣體的情況下可用空氣代替， 嚴禁

26、充入氧氣或可燃氣體。 充氣壓力為最高工作壓 力的20%30%。鉆井泵常用的安全閥有銷釘式、 杠桿銷釘式和彈簧式安全閥三種。 銷釘式安 全閥是利用不同直徑的銷釘來限制過高泵壓的裝置， 當泵壓達到銷釘所限制的壓 力時，銷釘被剪斷，鉆井液從閥的泄壓口排出，泵壓回零，從而起到安全保護作 用。杠桿銷釘式安全閥使用的銷釘是同一直徑， 靠移動銷釘在不同銷孔中的位置 來改變力臂距離， 從而調(diào)節(jié)安全閥的壓力， 達到限制泵壓的目的。 彈簧式安全閥 是利用彈簧的作用設計的一種安全閥。當泵壓超過彈簧的壓力時，彈簧被壓縮， 泄壓口被打開，鉆井液從泄壓口排出，泵壓下降。當泵壓降至低于彈簧壓力時， 閥門在彈簧力的作用下自動

27、關閉。 調(diào)節(jié)彈簧壓力的大小， 就可達到限制不同泵壓 的目的。安全閥在安裝時， 所有螺絲必須安裝齊全， 緊固牢靠。 泄水管應固定牢， 并使用管徑不小于60mm勺無縫鋼管，出口彎度應大于150°,嚴禁指向工人經(jīng) 常工作和走動的地方。 安全閥銷釘規(guī)格必須符合標準， 不得以其他材料代替。 彈 簧式安全閥應按照限壓標準調(diào)試合格。 安全閥及泄水管不得堵塞。 嚴禁以任何借 口不裝安全閥。 開泵前應檢查安全閥是否符合使用要求。 開泵時， 泵房人員必須 遠離安全閥及泄水管。 冬季開泵前應對安全閥及泄水管進行預熱。 每口井開鉆前， 必須將安全閥拆下保養(yǎng)，以防銹死。對安全閥應定期校驗。開泵前，除了要檢查安

28、全閥和壓力表以外， 應檢查各連接螺絲是否上緊， 潤 滑油是否加夠； 高低壓管匯各種閘門是否開關正確； 皮帶輪（鏈輪、萬向軸）護罩 的固定是否齊全、 牢靠；冷卻水（油）道是否暢通； 空氣包所充氣體及壓力是否符 合要求。開泵時， 必須與有關操作人員聯(lián)系， 確認無誤操作人員要密切注意泵壓 表的壓力變化， 循環(huán)未正常前不許離開氣開關。 非工作人員應離開泵房。 工作人 員應離開危險區(qū)域。 在運轉(zhuǎn)過程中， 要經(jīng)常檢查泵壓表的變化， 檢查泵各部位有 無響聲，經(jīng)常檢查十字頭滑板油孔及拉桿盤根冷卻潤滑流道是否暢通， 觀察拉桿 盤根有無刺漏現(xiàn)象，并檢查活塞和進、排水閥有無刺、漏現(xiàn)象。開泵后因出現(xiàn)故 障若要修泵時，

29、 須摘開帶泵離合器， 掛標示牌或有專人監(jiān)護氣開關， 以免誤操作。 在運轉(zhuǎn)中，各軸承部位溫度最高不得超過 80C。修泵時，應關閉高壓閘門，防 止鉆井液倒流堵塞鉆頭水眼。（ 二 ） 鉆井液凈化設備鉆井液凈化設備的主要作用是使從井內(nèi)返出的鉆井液能得到充分的凈化。 鉆井液凈化設備主要包括振動篩、旋流除砂器、離心分離機、除氣器、循環(huán)罐和攪七立處拌器等。四、鉆機的動力與傳動系統(tǒng)動力設備提供各工作機需要的將動力傳遞并分配給各工作動力設備和傳動系統(tǒng)是鉆機的兩大組成部分。 動力，而傳動系統(tǒng)則將動力機和各工作機聯(lián)系起來， 機。（ 一 ） 動力設備目前，鉆機的驅(qū)動類型主要有柴油機直接驅(qū)動、 柴油機液力驅(qū)動、 柴油機

30、 （交）直流電驅(qū)動和工業(yè)電網(wǎng)電驅(qū)動四類。我國石油礦場多采用柴油機作動力， 即使是電驅(qū)動鉆機， 它的發(fā)電機仍是由柴油機驅(qū)動。 一些最大的陸地和海洋用深 井鉆機一般還是由柴油機來直接的或間接的驅(qū)動發(fā)電機， 然后由電動機帶動鉆機 的各個設備或部件。柴油機的啟動、運轉(zhuǎn)和停車安全要求主要有：（1）柴油機的啟動：打開氣源閥門，將油門手柄大約調(diào)到怠速范圍內(nèi)；按下 自動停車扳桿手柄， 使自動停車裝置撥叉與齒條上的檔塊脫開， 使油泵齒條處于 供油位置；按下啟動按鈕， 預供油泵開始泵油， 當油壓達到規(guī)定的壓力時使氣馬 達運轉(zhuǎn)，驅(qū)動柴油機啟動。每次啟動時間不得超過 15s。如三次不能啟動，則應 查明原因；啟動后，應

31、立即松開啟動按鈕，并用停車手柄控制齒條，以免轉(zhuǎn)速瞬 時上升；待柴油機轉(zhuǎn)速調(diào)到怠速正常后，松開自動停車手柄，關閉氣源閥門，并 觀察儀表所指示的參數(shù)； 用電馬達啟動時， 首先用手動預供油泵泵油， 按下啟動 按鈕，使馬達帶動柴油機點火啟動（每次啟動時間不得超過5s，如三次不能啟動， 應查明原因 ） 。（2）柴油機的運轉(zhuǎn)：柴油機啟動后應先空載運行，并檢查機油壓力及水泵供 水是否正常； 柴油機外觀狀況不得有漏油、 漏水、漏氣現(xiàn)象， 所有零件固定牢固； 排氣管及呼吸器排煙正常， 無異常聲響；柴油機帶上負荷后， 即投入了正常運轉(zhuǎn)。 這時應注意儀表板上各儀表的數(shù)值； 柴油機連續(xù)長時間使用時， 負載不得超出規(guī)

32、定的持續(xù)功率； 當連續(xù)運行不超過 12h 時，負載不得超過規(guī)定的標準功率； 新機 初期運行 50h 后，應更換全部機油并清洗油底殼和機油濾清器。（3）柴油機的停車：停車的具體步驟是卸去負荷，逐漸降低轉(zhuǎn)速，怠速運轉(zhuǎn) 約5min,使各部分慢慢冷卻到40°C以下，再將停車手柄扳到停車位置。正常情 況下嚴禁帶負荷停車。冬季停車后，若長時間不用，應適時放掉冷卻水；若環(huán)境 溫度低于機油凝固點時, 也應放出機油。 在特殊情況下緊急停車后, 應立即打開 氣缸蓋放氣螺塞，用人力盤車 23圈。（ 二 ） 傳動系統(tǒng)由動力機到工作機的傳動系統(tǒng)， 有的很簡單， 如單獨驅(qū)動； 有的則比較復雜， 有各種并車、變速

33、、倒車機構。不可調(diào)速的動力機不能滿足絞車或轉(zhuǎn)盤的要求， 傳動系統(tǒng)就是要解決變速變矩的問題。鉆機傳動系統(tǒng)的基本功用是將動力機發(fā)出的動力分別傳送給各工作機， 即絞 車、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵等，主要解決增矩減速、變矩變速、并車、正倒車以及傳動脫 離或掛合問題。鉆機傳動系統(tǒng)的總體布置有統(tǒng)一驅(qū)動（如大慶130型、ZJ45型鉆機）、分組 驅(qū)動（如車裝鉆機 ） 和單獨驅(qū)動 （電驅(qū)動鉆機 ）三種形式。傳動系統(tǒng)各傳動部分護罩必須完好，固定牢靠。機房四周欄桿要安裝齊全， 固定牢靠，梯子穩(wěn)固且有光滑的扶手。（四）電傳動系統(tǒng)（以ZJ50D鉆機電傳動系統(tǒng)為例）石油鉆機電傳動系統(tǒng)由多臺柴油發(fā)電機組并網(wǎng)發(fā)出50Hz、600V的交流

34、電，經(jīng)SCR專動柜整流為0V750V直流電去驅(qū)動絞車、轉(zhuǎn)盤和鉆井泵；經(jīng) MCC空制 柜變交流600V為380V/220V去驅(qū)動鉆井輔機及提供井場照明電傳動系統(tǒng)的使用安全技術要求主要有：(1) 應隨時檢查SCF房、MC(房內(nèi)的制冷設備運轉(zhuǎn)情況，確保房內(nèi)溫度不高于27C，以免各電器元件因溫度升高而失靈或損壞，環(huán)境溫度+20C時，相對濕度不大于 90。(2) 周圍環(huán)境中不應有過量的酸、堿、鹽、腐蝕性氣體和爆炸性氣體；(3) SCR房重22T, MC(房重18T,吊裝時必須用兩臺吊車從房子兩端抬著吊 裝，以免房子變形使房內(nèi)電器件受損。(4) 3臺發(fā)電機組及SCR房就位后，各房之間要連接好活動翻版以防雨

35、雪， 每個房內(nèi)必須配備滅火器和應急燈，安裝符合防爆要求的電氣線路和照明燈。(5) 管線槽要鋪設整齊，電纜線、氣管線、水管線要平整，對應連接，不得 接錯。(6) 經(jīng)常檢查螺釘緊固部位是否正常。(7) 定期清理母線與支撐件(地線)間、插頭座的插針間和SCR的散熱器上的 灰塵。(8) 平時要注意檢查保護電路是否正常。(9) 定期檢查和清理電動機的空氣過濾器和碳刷。(10) 每班必須檢查開關、 指示燈是否正常； 熔斷器是否正常； 風機和空調(diào)是 否工作正常；發(fā)電機負荷分配是否均衡。(11) 每月應檢查所有接線端子的螺釘是否松動； 導線有無磨破；保護電路是 否正常；電接點處有無異常現(xiàn)象；繼電器工作是否正常

36、；清除柜內(nèi)的灰塵情況。(12) 每年應停電進行一次全面檢查(13) 當發(fā)電機組不運行時， 務必將發(fā)電柜上的“運行”開關旋至“停機”位 置，以保證蓄電池不致放電。 特別是鉆機搬運過程中， 必須保證“運行”開關處 在“停機”位置。司鉆電控臺的使用安全要求主要有：(1) 一般情況下不要打開箱門。遇到陰雨潮濕的天氣時，可打開加熱器，使 司鉆電控臺內(nèi)保持干燥。 每隔一段時間檢查司鉆電控臺的密封情況、 元器件的銹 蝕情況、儀表板上指示燈的好壞，發(fā)現(xiàn)問題及時排除。(2) 絞車、鉆井泵一般采用雙電機方式工作，僅在某電機或相應的傳動箱有 故障時才可單電機工作。(3) 轉(zhuǎn)盤不能雙電機工作。根據(jù)需要，司鉆可以隨時改

37、變轉(zhuǎn)盤最大扭矩限制 值。將“轉(zhuǎn)盤扭矩限制”旋鈕轉(zhuǎn)到不同位置， 使轉(zhuǎn)矩限制值在額定轉(zhuǎn)矩值范圍內(nèi) 調(diào)節(jié)，“轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)矩表”指示出相應的工作轉(zhuǎn)矩電流值。(4) 若要改變絞車轉(zhuǎn)盤的運行方向，首先應把給定手輪轉(zhuǎn)到“零”位，然 后把“工作選擇”開關轉(zhuǎn)到“?！蔽唬?再轉(zhuǎn)到相反的位置。 系統(tǒng)自檢后， 再轉(zhuǎn)動 給定手輪，使絞車轉(zhuǎn)盤反向運行。(5) 不管司鉆操作鉆井泵、絞車還是轉(zhuǎn)盤，一定要監(jiān)視功率百分表指針所在 的區(qū)域。若指針指在綠區(qū)，表示發(fā)電機組工作在最佳工況區(qū)；若長期指在黃區(qū)， 則表示發(fā)電機組的負荷太輕， 如果此時至少有兩臺發(fā)電機并網(wǎng)運行， 可通知電工 停掉一臺機組； 若指針指在紅區(qū)， 表示發(fā)電機組負荷太重， 司

38、鉆應減負荷并通知 電工再并一臺機組，否則，可能會造成“高負荷”故障。(6) 絞車、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵，如果長時間不用，可通知崗位人員斷開相應的傳 動箱主斷路器。五、鉆機的氣控系統(tǒng)鉆機的控制系統(tǒng)按控制方式分為機械控制、 氣動控制、 液壓控制、 電控制及 綜合控制等幾種 ( 目前最常用的是氣動控制 ) ，氣控系統(tǒng)主要由供氣機構、 發(fā)令機 構、傳令機構、執(zhí)行機構四個部分組成。主要功能是控制柴油機的啟動、停車、 調(diào)速和聯(lián)動機并車與停車；控制絞車換檔及絞車、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵的啟動與停止； 控制絞車、轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向；控制滾筒剎車、貓頭的運轉(zhuǎn)與停止；控制氣 動卡瓦、液氣大鉗、氣動旋扣器、頂部驅(qū)動裝置等起下鉆操作

39、機械；控制氣動絞 車、防碰天車裝置、自動送鉆裝置及井口防噴器裝置； 控制空氣壓縮機、 發(fā)電機、 除砂泵、離心泵、攪拌機等裝置；控制井架底座的升降、井架的起、放、緩沖作 用。鉆機的氣源設備由空氣壓縮機、壓縮空氣處理裝置 ( 冷卻器、油水分離器、 干燥器、除塵器 ) 和貯氣罐三部分組成?？刂崎y有壓力控制閥、方向控制閥和流 量控制閥三大類。鉆機氣控系統(tǒng)的使用安全技術要求主要有：(1) 氣控系統(tǒng)的工作壓力應保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。(2) 要防止壓縮空氣的漏失。在工作時，應密切注意各氣控元件以及管線接 頭等密封情況。 在動力機停止運轉(zhuǎn)時， 不允許有空氣漏失聲， 氣路系統(tǒng)的壓力降 應限制在允許的范圍內(nèi)。六、鉆

40、機的輔助設備及設施鉆井施工現(xiàn)場的輔助設備和設施有輔助其中設備、 電氣設備、 消防設備、供 水設備、防凍保溫設備和焊割設備等。( 一 ) 輔助作業(yè)設備和設施1氣動絞車氣動絞車是一種用活塞式氣馬達為動力的單卷筒絞車。 其使用安全技術要求 主要有：(1) 使用前，應檢查固定是否牢靠；鋼絲繩排列是否整齊；制動裝置是否可 靠；牙嵌離合器是否靈活。(2) 操作前，先將配氣手柄置于“升”、“降”位置，通過控制進氣量檢查 運轉(zhuǎn)是否正常。(3) 分水濾氣器要經(jīng)常放水。(4) 油霧器要經(jīng)常加注 6號或 8號汽油機用機油，油面不得超過加油塞。(5) 動力箱內(nèi)夏天加入 20號柴油機用機油，冬天加入 10 號汽油機用機

41、油， 一周檢查一次。 油面高度為機油殼總高度的 25 為宜。軸承處每周注兩次黃油。2貓頭兩個貓頭軸上的死貓頭， 剛性地安裝在絞車貓頭軸的兩端， 并與絞車貓頭軸 一起旋轉(zhuǎn)， 用于起下鉆的上卸扣和起吊重物。 內(nèi)、外摩擦貓頭的滾筒用滾子軸承 支承在貓頭軸上， 通過安裝在滾筒一端法蘭內(nèi)的摩擦離合器控制滾筒的動作， 它 能獨立地轉(zhuǎn)動。外摩擦貓頭通常在起下鉆時用來擰緊要下人井內(nèi)的鉆具接頭絲 扣；內(nèi)摩擦貓頭通常用在起鉆時卸松鉆具接頭絲扣。貓頭操作是一項十分危險的作業(yè)， 稍有不慎就會造成人員傷亡或重大經(jīng)濟損 失。隨著鉆井科學技術的進步，頂部驅(qū)動裝置、液氣大鉗、自動上扣器、氣 ( 電) 動小絞車等設備和設施已投

42、入使用，貓頭終將被逐步淘汰。貓頭的使用安全技術要求主要有：(1) 貓頭表面應平整、光滑，不能有溝槽，在旋轉(zhuǎn)的貓頭上不能有任何突出 的物體，以免操作者被掛而受傷。在貓頭前面必須裝有擋繩器。(2) 操作者拉緊貓頭繩上卸扣之前，井口人員都要離開鉗柄的轉(zhuǎn)動范圍，嚴 防鉗尾繩斷裂或繩卡滑脫而傷人。(3) 操作人員必須戴分指手套，衣服袖口、衣扣要系緊，頸部不許系圍巾。(4) 操作者應站在貓頭前0. 6m處，斜對貓頭呈45°角，左腳在前，右腳在 后，呈“T”字型步，身體站直，腳下無繩索和雜物。(5) 操作完畢應立即退繩，不得留有貓頭繩在旋轉(zhuǎn)的貓頭軸上。(6) 任何情況下都不要在貓頭上用鋼絲繩。因為鋼絲繩纏繞到貓頭上時，可 能會堆積或切入另一繩圈而被卡住，因而危及貓頭操作者或其他人員的生命安 全。(7) 嚴禁用三擋車速度拉貓頭。(8) 嚴禁用直徑小于25. 4mm勺棕繩拉貓頭。(9) 嚴禁打結、有毛刺、繩股散亂和長度不符合要求的棕繩上貓頭。(10) 嚴禁用貓頭吊人進行高空作業(yè)。(11) 鉆機必須裝設亂貓頭緊急停車開關。3. 自動送鉆裝置自動送鉆裝置具有適應性廣，鉆壓波動可控制在10kN 以內(nèi)，送鉆均勻，無沖擊，工作安全可靠等優(yōu)點。 在鉆遇地層溶洞時可避免鉆具快速下放，