設(shè)備原理故障性能

1、設(shè)備原理故障及性能1一、概 要設(shè)備原理故障及性能二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障2一、概 要一、海洋鉆井平臺 海上鉆井由于海洋的自然條件不同于陸地，需要建造“海上井場”以便安裝鉆井設(shè)備，儲存器材和進(jìn)行鉆井作業(yè)，為了開發(fā)離海岸較近的海底油藏，為了適應(yīng)不同的水深和自然條件，出現(xiàn)了多種類型的鉆井裝置，并不斷地向前發(fā)展，大大促進(jìn)了海上鉆井的發(fā)展。（一）固定式海上鉆井平臺（二）移動式海上鉆井平臺附件概述.doc3二、海上鉆井裝置簡介 海上鉆井的工藝技術(shù)與陸地上鉆井基本相同，只不過多了一套特殊的井口裝置，以便隔離海水。目前的鉆井方法主要還是旋轉(zhuǎn)鉆井，利用鉆頭旋轉(zhuǎn)破碎巖石，形成井身；利用鉆桿將鉆頭送到井底；

2、利用頂驅(qū)（大鉤）、游車、天車、絞車起下鉆桿；利用頂驅(qū)（轉(zhuǎn)盤及水龍頭）或井底鉆具帶動鉆頭，鉆桿旋轉(zhuǎn)；利用泥漿泵循環(huán)泥漿帶出井底的巖屑。 原鉆井裝置按照不同的功能分為八大部件（絞車、井架、天車、游動滑車、大鉤、轉(zhuǎn)盤、水龍頭及泥漿泵）?，F(xiàn)由于安裝了頂驅(qū)取代了大鉤、水龍頭、轉(zhuǎn)盤的功能，故平臺上無大鉤及水龍頭?，F(xiàn)對鉆井裝置的進(jìn)行論述一、概 要4一、鉆井裝置的組成1、起升系統(tǒng)設(shè)備2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)備3、灌漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備4、動力驅(qū)動設(shè)備5、控制系統(tǒng)設(shè)備6、井架和機座7、輔助設(shè)備二、鉆井裝置的主要參數(shù)定義1、可鉆最大井深2、最大起重量3、額定鉆柱重量4、絞車功率5、轉(zhuǎn)盤開口直徑一、概 要附件概述.doc5二、鉆井

3、設(shè)備的原理性能和常見故障起 升 系 統(tǒng)起升系統(tǒng)設(shè)備是由絞車、天車、游車、頂驅(qū)及鋼絲繩等組成 一、鉆井絞車 鉆井絞車作為起升系統(tǒng)的重要組成部分，實際上就是一臺重型卷揚機，公司平臺常用的鉆井絞車為美國NATIONAL SUPPLY 公司生產(chǎn)的1320-UE鉆井絞車，其由兩臺直流電機直接帶動驅(qū)動軸，型號中的“UE”表示“一體化電驅(qū)動”。1320表示鉆井深度為1300020000英尺（40006000米）。（一）、鉆井絞車作用：1.起下鉆具，下套管。2.鉆進(jìn)時控制鉆壓，送進(jìn)鉆具。3.利用貓頭上、卸鉆具絲扣。4.吊升重物和進(jìn)行其他輔助工作6二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障（二）、1320UE絞車的組成鉆

4、井絞車分為7個部分支撐系統(tǒng)傳動系統(tǒng)控制系統(tǒng)制動系統(tǒng)卷揚系統(tǒng)潤滑冷卻系統(tǒng)安全裝置附件起 升 系 統(tǒng).doc7（三）、技術(shù)參數(shù)：鉆井深度：1300020000 英尺驅(qū)動方式：電機驅(qū)動 800馬力2提升檔數(shù)：4鋼絲繩直徑：1- 3/8 英寸滾筒尺寸：（直徑長度）3056-1/4.英寸（7621428.75MM）剎車型號：K-54滾筒低速鏈條：2”四排122節(jié)滾筒高速鏈條：2”四排102節(jié)貓頭傳動鏈條1-1/2”2排88節(jié)傳動低速鏈條1-1/2”6排78節(jié)傳動高速鏈條1-1/2”6排68節(jié)低速離合器：36-C高速離合器40*10 DY-A-FLEX轉(zhuǎn)盤離合器28*5 1/4DY-A-FLEX外形尺寸：

5、（長寬高）25英尺5英寸14英尺9英尺6英寸（826047002900毫米）總 重：77660磅 （35噸）二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障8（四）、鉆井絞車的基本計算數(shù)據(jù)1、快繩的最大拉力2、滾筒的纏繩直徑和纏繩總長3、快繩速度和大鉤速度（五）、鉆井絞車故障分析 一些常見故障二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障附件起 升 系 統(tǒng).doc9二、游動系統(tǒng)（一）游動系統(tǒng)組成 鉆井裝置中天車，游動滑車，用鋼絲繩把它們連接起來，叫做鉆機的游動系統(tǒng)，又稱為復(fù)滑輪系統(tǒng)。 天車是固定在井架頂部的定滑輪組，游動滑車（簡稱游車）是井架內(nèi)部上下往復(fù)運動的動滑輪組。 游動系統(tǒng)的功用是為了減輕鉆井作業(yè)中鉆井絞車的載荷，使

6、只能負(fù)荷十多噸或幾十噸重的絞車通過它的作用，能起升和下放百多噸甚至幾百噸的鉆具。 二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障附件起 升 系 統(tǒng).doc10（二）、天車和游動滑車特性（三）、天車游車的技術(shù)規(guī)范 天車和游車都是鉆機的專用配套設(shè)備，同一套鉆機，其天車和游車的外形結(jié)構(gòu)和尺寸有所不同，但滑輪和軸承的規(guī)范和結(jié)構(gòu)及安裝工藝往往相同，滑輪可互相使用 。（四）、天車、游車的結(jié)構(gòu)（五）、鉆井用鋼絲繩 游動系統(tǒng)的鋼絲繩起著懸吊游車頂驅(qū)以及傳遞動力的作用，由于它運動頻繁并承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、擠壓沖擊振動等復(fù)雜應(yīng)力的作用，消耗量大。 1.鋼絲繩的結(jié)構(gòu)和分類2.鋼絲繩的使用二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障附件起 升 系

7、 統(tǒng).doc11旋 轉(zhuǎn) 系 統(tǒng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)備是由頂驅(qū)（轉(zhuǎn)盤）和井下鉆具（井下動力鉆具）鉆頭等組 一、頂驅(qū)（一）、頂驅(qū)概述 在頂驅(qū)出現(xiàn)以前，利用轉(zhuǎn)盤、方鉆桿傳動補心方鉆桿進(jìn)行鉆井作業(yè)是多年來的鉆井業(yè)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，幾十年來，司鉆們一直用轉(zhuǎn)盤，方鉆桿、大鉗、絞車、貓頭等進(jìn)行接單根和接頭的連接，直到頂部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)的出現(xiàn)。 頂驅(qū)取代了原來轉(zhuǎn)盤、大鉤和水龍頭的功能，同時增加93英尺的立柱鉆進(jìn)功能，省去常規(guī)單根鉆井中三分之二的連接時間。同時提供其他各種功能。二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障附件旋 轉(zhuǎn) 系 統(tǒng).doc12（二）、頂驅(qū)作用（三）、頂驅(qū)的組成（四）、頂驅(qū)的技術(shù)參數(shù)（五）、頂驅(qū)故障分析二、鉆井設(shè)備的原

8、理性能和常見故障附件旋 轉(zhuǎn) 系 統(tǒng).doc13二、轉(zhuǎn)盤 轉(zhuǎn)盤在頂驅(qū)為出現(xiàn)前旋轉(zhuǎn)鉆井法中必不可少的設(shè)備，它為鉆井裝置中旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)提供動力。實際上它是一個減速增扭裝置把電機傳來的水平旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)榇怪毙D(zhuǎn)運動?，F(xiàn)在平臺上使用很少，主要完井時用和作一些輔助作業(yè)。（一）、轉(zhuǎn)盤用途（二）、轉(zhuǎn)盤的技術(shù)規(guī)范二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障附件旋 轉(zhuǎn) 系 統(tǒng).doc14灌漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備 該系統(tǒng)主要是由泥漿泵、地面高壓（低匯）管匯、立管、水龍帶、泥漿凈化、泥漿配制設(shè)備及井下鉆具、鉆頭等組成，主要功用是利用泥漿或其它流體冷卻鉆頭，沖洗井底帶出巖屑，以利正常鉆進(jìn)。打定向時，在渦輪鉆井中以擔(dān)負(fù)著給渦輪鉆具傳遞動力的任務(wù)。

9、 泥漿泵和泥漿循環(huán)系統(tǒng)是鉆井裝置的重要組成部分，使鉆井液從地面注入鉆柱到達(dá)鉆具，再由鉆頭水眼噴向井底，后經(jīng)井眼或套管與鉆柱之間的環(huán)形空間返回地面從而形成循環(huán)。二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障15一、 循環(huán)鉆井液的目的：清洗井底 冷卻鉆頭和潤滑鉆桿輸送鉆屑到地面支撐井壁 防止地層流體進(jìn)入井內(nèi) 為井下動力鉆具提供動力 附件灌漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備.doc二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障16一、泥漿泵（一）泥漿泵簡介 泥漿泵是旋轉(zhuǎn)鉆井法泥漿循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。本節(jié)介紹的泥漿泵為臥式三缸單作用往復(fù)活塞泵，由寶雞石油機械廠仿制NATION SUPPLY 公司的FB1600型泥漿泵生產(chǎn)的。由動力端和液力端兩大部分

10、組成，動力端用來傳遞動力和轉(zhuǎn)換運動方式及速度，為液力端提供合適的動力；液力端用來將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w內(nèi)能，以輸送泥漿，其型式為F型。具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)，體積小使用可靠易于維護(hù)保養(yǎng)等優(yōu)點。 工作時兩臺GE752直流電機通過鏈條齒輪串動，帶動曲柄連桿十子頭作直線往復(fù)運動，十子頭透過中心拉桿以及活塞桿與活塞相連。當(dāng)活塞作直線往復(fù)運動時，通過上水凡爾和排出凡爾，使機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w內(nèi)能。二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障17（二）、技術(shù)參數(shù)：1、生產(chǎn)廠家： 中國寶雞石油機械廠 2、設(shè)備型號： F-1600 3、額定輸入功率： 1180馬力4、額定沖數(shù)： 120 沖/分鐘5、沖程長度： 304.8毫米(12英寸)6

11、、齒輪型式： 人字齒7、齒輪傳動比： 4.206：18、吸入口聯(lián)接尺寸： 305 mm(12 英寸)9、排出口聯(lián)接尺寸： 130法蘭 (5英寸)10、閥腔尺寸： API-7”11、驅(qū)動方式： 直流電機驅(qū)動 800馬力212、最大工作壓力： 34.4 兆帕13、額定壓力: 25兆帕（7英寸缸套）14、排 量： 41.51升/秒（7英寸缸套）15、重 量： 37.70噸二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障18（三）、性能參數(shù)：（四）、常見故障判斷：A、液力端常見故障B、動力端故障三、泥漿凈化設(shè)備 鉆井平臺上配有完整的泥漿凈化設(shè)備。主要由3臺振動篩、除泥器、除氣器、離心機組成二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見

12、故障附件灌漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備.doc19（一）、振動篩 泥漿振動篩是泥漿第一步粗處理設(shè)備（現(xiàn)在還有除泥器），將直徑在0.1mm以上的顆粒除去。振動篩的常見結(jié)構(gòu)：電動機經(jīng)皮帶帶動偏心軸高速轉(zhuǎn)動，由于偏心旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生強大的離心力作用于彈性振子，是固定在框架的篩網(wǎng)以較高的頻率振動，篩出泥漿較大的沙粒。 現(xiàn)平臺所用的振動篩采用電機軸直接帶動偏心輪固定在框架上產(chǎn)生振動，減少設(shè)備維護(hù)。二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障附件灌漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備.doc20（二）、除泥器 除泥器是使用旋流器作為除泥方式的泥漿處理裝置，一般都是除砂器除泥器配套使用的，除沙器和除泥器結(jié)構(gòu)，原理均相同，只是除沙器尺寸較大而已。均由進(jìn)液管，溢流

13、管、除砂器，殼件等組成。 平臺現(xiàn)已取消除砂器是因為平臺現(xiàn)有振動篩的處理能力已達(dá)到除砂器的水平，同時還增加了兩臺處理精度更高的離心機來作為泥漿凈化的手段。如圖所示為旋流器的工作原理 二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障附件灌漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備.doc21（三）、除氣器： 在鉆井過程中，經(jīng)常會發(fā)生泥漿被氣浸的，也就是說在返回地面的泥漿中含有大量的氣體，使泥漿重度明顯。若氣浸嚴(yán)重的泥漿不及時處理會造成一系列不良后果。使泥漿泵的容積效率明顯降低。破壞泥漿的物理性能，以發(fā)生井下事故。不能準(zhǔn)確判斷井下情況。 常用的除氣器有三種工作原理 （1）真空式除氣器：其工作原理是，用真空泵吸入鉆井液，經(jīng)薄膜紊流后分離出氣體，

14、再由真空泵抽走。這種型號的除氣器效果良好，只是體積較大，比較笨重。 （2）常壓式除氣器：主要部件由離心泵和噴射罐組成。將氣侵鉆井液由離心泵泵送到噴射罐，在罐內(nèi)形成高速薄層并甩向罐的內(nèi)壁促使氣體破裂、分離、排出。體積較小，效果良好。 （3）離心式除氣器：由電機、抽氣機、減速箱等組成。利用離心機分離原理將氣體分離出來，是一種比較新的設(shè)備。二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障22（四）、離心機是利用重力加速度原理而研制成功的另一種結(jié)構(gòu)的清除細(xì)顆粒固相的設(shè)備，與旋流器結(jié)構(gòu)最主要不同之點在于旋流器是利用高速度液流來產(chǎn)生離心力使固相分離，而離心機是利用外殼旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生離心力，分離固相顆粒。通稱第三級固控。該裝置

15、是一筒形離心機。它由一高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒和安裝在筒內(nèi)能將較粗顆粒排出，把較細(xì)的顆粒留在液體中的一螺旋輸送器組成。 二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障附件灌漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備.doc23動力驅(qū)動設(shè)備 動力驅(qū)動設(shè)備主要設(shè)備為主機、發(fā)電機及其變電站等動力設(shè)備在這也就不一一介紹了?？刂葡到y(tǒng)設(shè)備 為了解決指揮各機組協(xié)調(diào)進(jìn)行工作，鉆機控制系統(tǒng)共分三大部分。即氣控系統(tǒng)、機械控制、電控系統(tǒng)。氣控制系統(tǒng)由司鉆控制閥，氣動離合器、繼氣器、剎車氣缸及其他閥件等組成。 機械控制系統(tǒng)設(shè)備有手柄、踏板、杠桿及各種機械離合器。電控制設(shè)備有變阻器、電阻器、繼電器、錄井儀等。整個控制系統(tǒng)的功用是根據(jù)鉆井工藝的要求，使每臺工作機操作時反應(yīng)

16、迅速。動作準(zhǔn)確可靠，便于集中控制和自動記錄等。 以上內(nèi)容不在本節(jié)詳細(xì)說明。二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障24井架和機座 鉆機配有塔形井架，承載能力強（負(fù)荷630噸）抗風(fēng)穩(wěn)定性好。有高大雙層底座，上層沿下層的導(dǎo)軌的橫向移動，下層沿平臺的導(dǎo)軌做縱向移動。便于在一個井位打多口定向井。底座下面能容納井口裝置、安裝防噴器、底座上面安裝鉆井設(shè)備、豎放立根。一、井架（一）、井架特點井架主要用于安放和懸掛天車，游車及大鉤等起升設(shè)備，以起下、懸掛和存放鉆具。井架有以下特點：1、承載能力大，足以保證起下40006000米長的鉆柱。2、有足夠的工作高度和空間，鉆臺面積大，便于安裝有關(guān)設(shè)備、工具、鉆具；司鉆視野良好

17、，使之能安全迅速地進(jìn)行起下鉆操作。3、抗風(fēng)能力強，拆裝維修工作量大，工作也安全。二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障25（三）、井架的基本參數(shù)表明井架主要特性的基本參數(shù)有以下幾個：1、起重量2、工作高度（有效高度）3、上下底面積4、二層臺高度5、前大門的高度附件井架和機座.doc二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障26（四）、常用塔形井架技術(shù)規(guī)范1、型 號 塔形2、最大負(fù)荷 630噸3、大鉤額定起重量 426噸（940千磅）4、工作高度 44.8米5、前大門高度 8.14米6、二層臺高度 25.2米7、天車臺面積 2.42.4米8、鉆臺面積 9.149.14米二、井架底座和懸臂梁 井架底座和懸臂梁作為

18、鉆井負(fù)荷的受力件，主要是各種受力結(jié)構(gòu)，沒什么好介紹的，各個平臺不一致，可以回去看平臺的圖紙。二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障27輔 助 設(shè) 備 平臺上還配有為鉆機服務(wù)的供氣設(shè)備；供冷卻剎車鼓和磁剎車用的供水系統(tǒng)；鉆井時為防止井噴，在井口上裝有防噴器設(shè)備，另外在鉆臺上下分別裝有供起重用的0.5噸、3噸、5噸氣動絞車、以及20噸氣動BOP吊等 。還有動力大鉗的液壓動力源、井架移動裝置、測斜絞車、氣動旋扣鉗等輔助設(shè)備,這些設(shè)備就不一一介紹了.二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障28井 控 設(shè) 備 BOP設(shè)備裝置在現(xiàn)代鉆采工程中是不可缺少的一個重要部分，它的作用是在鉆穿高壓油氣層時，一旦發(fā)生井涌和井噴時，BOP裝置不僅能保護(hù)油井、保護(hù)鉆井平臺完好無損，更重要的是能保護(hù)工作人員的生命安全。作為平臺設(shè)備管理人員，對于井控設(shè)備的職責(zé)劃分，是負(fù)責(zé)井控設(shè)備及儲能器的維護(hù)檢查關(guān)于井控設(shè)備再次就不在敘述了.下面介紹一下儲能器的基礎(chǔ)知識。二、鉆井設(shè)備的原理性能和常見故障29一、儲能器（一）、概述 防噴器控制系統(tǒng)（儲能器）是開關(guān)防噴器和液動放噴、壓井閥門的動力裝置。它既要提