石油钻机计算说明书
摘要
ZJ70是属于超深井钻机,本文的主要任务是完成ZJ70综合设计计算 首先通过对钻机原理的深入了解之后拟订钻机的传动图,然后由传动图的整个传动链选择重要设备并计算出具体的参数,根据具体的参数在选用具体的型号。通过选择的设备计算绞车输入轴和滚筒轴的转速绘制出绞车传动图。再由转速图计算出滚筒转速与大钩提升速度的关系绘制出大钩曲线。再由快绳拉力来计算刹车的最大制动力矩,然后由最大制动力矩计算出每个刹车块所承受的力矩,然后通过摩擦材料的许用压强来验算刹车盘直径确定的正确完成进而完成刹车系统的设计。由快绳拉力计算出滚筒轴两端的最小直径,最后通过结构设计来完成滚筒轴总成设计计算,并绘制出总装图和零件图。
关键字：快绳拉力最大钩载滚筒轴力矩
Abstract
ZJ70 is ultra-deep drilling rig, the paper's main task is completed ZJ70 integrated design and calculation of the drilling rig. Firstly, deeply understand principle of the rig, then develop the transmission diagram of the rig, then through the transmission diagram of the rig to select important device and calculate the specific parameters, Select specific models according to Specific parameters. Through selected device to calculate the winch input shaft and drum axle speed and draw the winch drive Figure. Through the speed chart, calculating relationship of the drum rotational speed and lifting speed of hook to draw out the curve of the hook. Through pulling force of fast rope calculate the maximum braking torque of the brake, through the maximum braking torque calculation each brake block to withstand the torque, through allowable pressure of the friction materials check the brakes diameter，then Complete the design of the brake system. Through pulling force of fast rope, calculate the minimum diameter of the drum axle at both ends, finally through design structural to complete design calculations of drum axle assembly, draw out assembly diagram and parts diagram.
Keywords：pulling force of fast rope；Maximum hook load；drum axle；torque
目录
中文摘要............................................................................................I 英文摘要...........................................................................................II 1.绪论. (1)
1.1问题的提出和设计的意义 (1)
1.2国外石油钻机技术发展的现状和趋势 (1)
1.3我国石油钻机技术发展的现况 (1)
1.4本文的主要设计内容 (2)
2.选择重要设备 (3)
2.1钻井泵 (3)
2.2绞车 (3)
2.3转盘 (3)
2.4变矩器 (4)
2.5柴油机 (5)
3.绞车传动设计计算 (6)
3.1滚筒直径计算 (6)
3.2滚筒长度L (6)
3.3快绳拉力计算 (6)
3.4滚筒转速计算 (7)
3.5绞车传动及钻机起升作业特性设计 (8)
3.6滚筒缠绳层数及容绳量 (9)
3.7转速图的确定 (10)
4.游动系统设计 (14)
4.1最大钻柱重量 (14)
4.2最大钩载 (14)
4.3快绳拉力 (14)
4.4钢丝绳直径的选用 (15)
4.5绘制大钩提升曲线 (15)
5刹车系统设计计算 (18)
5.1制动力矩的计算 (18)
5.2刹车盘直径的确定 (19)
5.3液压缸直径的确定 (21)
6.滚筒轴总成设计 (22)
6.1最小直径的确定 (22)
6.2重要零件的选择 (23)
6.3滚筒轴的强度校核 (34)
7.结论 (38)
致谢 (39)
参考文献 (40)
附录1(钻机传动图及说明)
附录2(图纸)
1 绪论
1.1问题的提出和设计意义
21世纪是知识经济的时代,知识经济是在经济全球化的背景下的一种以高新技术产业为支柱,以智力资源(人才和知识)为依托的一种崭新的经济。在知识经济时代,一切工业技术和产品都将面临技术变革和产品寿命周期大幅度缩短的挑战。加入世界贸易组织后,国外产品将更容易进入我国市场,这将使我国大部分机械产品受到冲击。与此同时,进一步开放技术市场,减少或取消技术转让的限制,将使国内没有竞争力的领域成为发达国家的生产车间,组装基地。
然而,任何国家或地区都不可能开发出所有的技术,也不可能在所有的技术领域都处于领先地位。因此,经济全球化也给一些国家带来了充分利用自己的智力资源,在世界大市场中抢占一席之地的机遇。我国的机械工业参与国际分工,加速国际,国内机械产品市场一体化的进程,可以改善我国机械产品的出口环境,促进我国机械产品的升级换代,并有利于引进技术和利用外资。
当前的经济形式使我国油气工业面临着巨大的压力-----后备储量不足,急需解决勘探开发低,深,难问题以及进一步提高经济效益。加入世贸组织后跨国石油公司进入我国市场所形成的压力,使得我们必须大力推进技术进步。
在这种背景下,我国钻井行业想要和国外钻井承包商及其技术服务公司争夺国内市场,并挤入国际钻井市场,除了保持钻井技术持续高速发展之外,还必须有技术先进的钻机。在这种严峻的挑战和难得的机遇面前,我们必须尽早制定发展战略,力争成为明天的胜利者。
通过技术发展尽快缩小我国石油钻机与国际上先进的石油钻机之间的技术差距,实现赶超国际先进水平的目标,从而使国产钻机市场上占有相当的份额,而不仅仅只是占一席之地。
1.2国外石油钻机技术发展的现状和趋势
20世纪90年代以来,国外研究改进,开发创新了多种新型石油钻机,涌现了许多新结构,新技术。为了适应浅海,海滩,沙漠和丘陵等不同地带油气藏的勘探开发,美国,德国,法国,意大利,加拿大,墨西哥和罗马尼亚等国家先后开发了各种类型的石油钻机。而现在各个国家又加大了对深井和超深井的开发。
1.3我国石油钻机技术发展的现状
1957年以来,我国石油钻机技术大体上经历了仿制和在引进消化再创新两个阶段,目前已形成年生产钻深1000~9000米的各种陆地与海洋石油钻机200台
的生产能力,并开发了可用于斜井和丛式井以及沙漠地区钻井用的钻机,顶部驱动,
盘式刹车的新型钻机。
我国目前钻深1000~7000米的钻机已经形成系列,具备生产1000~9000米机械传动,电传动,顶部驱动陆地,沙漠,海洋等各种成套钻机的能力。
全国目前有900多台大中型钻机,其中87%都为国产。在用石油钻机中,80%为机械驱动,20%为电传动。近些年来,我国的石油钻机已经在国际市场上占有一席之地。除了直接出口之外,目前三大公司为了获得海外份额,已经有200多套钻机带到海外打井。
在我国机械行业中,石油钻机从总体上看是一种在国际市场上具有竞争力的机械产品。但是,我们必须充分利用发展中国家的后发效应,通过技术创新,跨越某些技术发展阶段,实现跳跃式发展,以达到赶超国际先进水平。
1.4本文的主要设计内容
本设计的任务是完成ZJ70钻机综合设计计算。通过对整个钻机传动系统的分析，提出传动方案，然后由传动方案来设计整个钻机的传动系统。传动系统的设计是整个钻机设计的关键点，对后续设计具有重要的设计意义。
在完成了传动系统设计以后，就需要根据传动图和任务书来计算整个钻机所需要的柴油机的功率进而选择钻机所需要的关键设备，如：柴油机，变矩器，钻井泵，转盘，绞车。
完成了关键设备的选择后，就需要对绞车部分做具体的设计计算。通过计算可以得到快绳拉力以及缠绳层数和容绳量，进而可以进一步确定滚筒直径和长度，算出滚筒的转速，从而绘制出绞车转速图。
通过计算可以得到钻机在起钻和下钻过程中的最大钩载以及最大钻柱重量，从而可以确定钢丝绳直径，从而也可以验证任务书中给出的钢丝绳的直径。由已经得到的滚筒转速图计算出大钩在各档的提升速度，以及对应的大钩钩载，进而绘制出大钩提升曲线。
完成了绞车传动设计和游动系统设计后，紧接着就需要完成对刹车系统的设计计算。在计算出刹车盘的制动力矩以后，根据滚筒直径和长度以及钢丝绳的缠绳层数，缠绳容量来确定刹车盘的直径以及液压缸的直径，压力。
最后对滚筒轴进行总体设计。由刹车盘的制动力矩算出滚筒轴的最小直径，然后选择滚筒上需要的关键设备如：气胎离合器，链轮，轴承，螺栓，螺钉等等。由选择的设备在对轴进行具体的结构设计，以及对各个零件进行强度校核。完成了这一步之后，滚筒轴总成图就基本上完成了，然后在对整个轴进行强度校核。
2 选择重要设备
2.1钻井泵：(3NB —1600 额定功率：1180KW 。额定泵速：120 r/min ）
由于设计任务书中明确给出了单台钻井泵的功率：≥1600HP （1180KW ）。所以可以直接选择相应的型号，最后确定钻井泵的型号为：3NB —1600（2台），额定功率：1180KW 。额定泵速：120r/min 。(《石油钻采机械概论》P120 李继志 陈荣振 主编 石油大学出版社 2000年10月 )
2.2绞车：（JC70 额定输入功率为：1470KW ）
由公式：绞
游绞绞ηη751
1V KG N =
（《钻井机械》P34 嵇彭年 主编 石油工业出版社
1982年2月 北京第一版 ）
式中 绞N ——绞车输入功率，马力；
1游G ——游动系统最低档时的起重量，公斤；
（1公斤=1Kg ） 1V ——大钩起升的最低速度，米/秒；
；—游动系统的起升效率—游η
；般可取为绞车内部传动效率，一—考虑滚筒缠绳效率和—绞95.0η K ——功率储备系数，考虑惯性动载的影响，可取K=1~1.4； 由公式：
）
（）
（快快钩快绳功率大钩功率游ηηηνη--===↑11Z P G Z （《钻井机械》P35 嵇彭年
主编 石油工业出版社 1982年2月 北京第一版 ）
式中： 有效绳数Z=10（任务书中给出）；
钢丝绳绕一滑轮旋转的效率可取为η=97%；
）
（）（游97.011097.097.010--=↑η=0.85
G 游=名义钻井深度X 每根钻柱平均线密度
所以 ）
（马力绞KW N 9.1427194285
.095.0754
.02100004.1==????= 由任务书所给可知：绞车额定功率为1470KW ?1427.9
所以验证所需绞车的功率在额定功率内，最后根据标准选定绞车的具体型号为：JC70 额定输入功率为：1470KW 。
2.3转盘:（25207--η 转速：300r/min 功率：550马力）
由公式： C L N +=05.0转 （《钻井机械》P39 嵇彭年 主编 石油工业出版社 1982年2月 北京第一版） 式中：
L ——名义钻井深度，米；
C ——经验系数，根据重型钻机的参数设置可取C=50~100
所以确定：L=7000，C=100
所以：N 转=0.05? 7000+100=450马力
最后确定转盘的型号：25207--η 转速：300r/min 功率：550马力。
2.4变矩器:（YBL900——4500F 功率： 810KW 转速： 1300r/min ）
由钻机实际工作情况可知，当绞车工作时钻井泵和转盘并不工作。所以由 已经选定的转盘，绞车和钻井泵的功率，通过把钻井泵和转盘在变矩器输出端的 功率叠加与绞车比较，哪个大就用大的功率去反推变矩器以及柴油机的功率，转 速，进而确定型号。
由钻机传动图和（《钻井机械》P37 嵇彭年 主编 石油工业出版社 1982年2月 北京第一版 ）可知：
链传动闭式：η=0.99 齿轮传动圆锥齿轮：η=0.99 万向轴：η=0.98 减速箱：η=0.99 滚筒缠绳：η=0.98
由两个泥浆泵反推到变矩器输出端：
1P =泥浆泵P ÷（
万向轴变速箱
ηη?2
）
=1180÷（98.099.02?） =1216.12KW
=2P 泥浆泵P ÷（万向轴变速箱
ηη
?2）
=1180÷（98.099.02?） =1216.12KW
由绞车反推到变矩器输出端：
）（轴链轴链绞车ηηηη???÷=P P 3
=1470÷499.0=1530.3KW
由转盘到推变矩器输出端：
=
4P ）
（链轴链轴链轴链锥齿轮锥齿轮减速箱减速箱万向轴转盘ηηηηηηηηηηηη????????
???÷P
=405÷98.099.011? =457KW
因为 3421P P P P ?++ (转盘，泥浆泵工作，绞车不工作)
所以可以通过计算泥浆泵和转盘的功率来间接求变矩器的输出功率；
31.7224
4
321=+++P P P P KW （由传动图可知，四个变矩器平均分配）
； 9.0=变矩器η （《石油钻采机械概论》P120 李继志 陈荣振 主编 石油大学出版
社 2000年10月 ) 变矩器的最高效率：885 所以可以求得变矩器的输入功率：KW P 57.802=输入；
所以选择变矩器的型号：YBL900——45DDF 作为最后确定的变矩器。 根据所选择的变矩器的型号可得变矩器的特性曲线:
取最高效率的90%为合理的变矩器效率 由特性曲线可知min /3201r n =, min /8702r n =
2.5柴油机:（Z12V190B 功率：1200马力 转速：1500r/min ）
因为万向轴的效率为：9.0=万向η
所以可求得柴油机的功率：810/0.99=818.2KW ； 所以柴油机型号确定为：Z12V190B ；
3 绞车传动设计计算
3.1滚筒直径计算:
因为 绳滚筒）（d D 28~11=（《钻井机械》P110嵇彭年 主编 石油工业出版社 1982年2月 北京第一版）
对于重型机械，建议绳滚筒d D 20≥,取绳滚筒d D 28==28?38=1064mm （绳d =38mm ，任务书中已经给出）；
3.2滚筒长度筒L ：
筒L =（1.2~2.1）筒D ，当起重量大时，筒L =（1.3~1.5）筒D ；
综合考虑取筒L =1.5筒D 所以：筒L =1596mm 刹车轮鼓直径鼓D ：
鼓D =（1.8~2.8）筒D
对于轮鼓宽度一般为200~275毫米，重型机械较大值 综合考虑取鼓D =2.8筒D =266毫米
因为钩（最大）G =4500KN ，钻柱（最大）G =7000?30=210000Kg=2100KN
3.3快绳拉力计算：
↑游η=
快绳（低）
快钩低钩（最大）νν↑P G =0.85（《钻井机械》P36 嵇彭年 主编 石油工业
出版社 1982年2月 北京第一版）
↑
↑=
游钩（最大）快ηZ G P =
85
.0104500
?=529.412KN
所以可得s m /4)
(=低快绳ν, 同理可得)(高快绳ν=24m/s
同理：↓游η=
Z
Z Z η
ηη--11）
（（97.0=η）=0.843 下钻： KN Z
G P 03.177==↓↓游钩（钻柱）
快η
3.4滚筒转速计算:(《钻井机械》P109
嵇彭年 主编 石油工业出版社 1982
年2月 北京第一版）
==滚筒快绳νν4m/s
60
14.31筒
始快n D =
νm/s
__始D 初始缠绳直径,一般从第二层开始,则2D D =始
筒n __滚筒转速
现代滚筒多采用Lebus 绳槽,其结构如图所示,由于滚筒带槽,导致钢丝绳大部分作环状缠绕,并在 180对侧有两次跳槽.这就避免了一侧跳槽带来的滚筒旋转质量不均匀现象,这是一个优点.再者这种带槽滚筒的第一层缠绳可以松开工作,这就减少了总的缠绳层数,一般缠3层即可起一立根.因此第二层缠绳直径也就是平均缠绳直径. 即:
d D d d D d
D D D )4.02(24.020012-+=+-=+==???平均
钢丝绳的缠绳示意图如下:
而又因为866.0=?, d=38mm, 0D =1064mm(《钻井机械》P109嵇彭年 主
编 石油工业出版社 1982年2月 北京第一版） 所以mm D 11152=
又因为)(高快绳ν=24m/s=
60
14.32
筒高
n D
??
所以筒n =441.44r/min
同理:s m /42==快快绳低νν 所以s m /42=快ν=
60
14.32筒
n D
所以min /6.68r n =筒低 类比取输入端的传动比为:
46.118
41
= 所以降速后:滚筒高转速和低转速分别为:
低n =22046.13201==
n =r/min , 60046
.1870
2===n n 高r/min
3.5绞车传动及钻机起升作业特性设计:
滚筒轴的缠绳容量及平均缠绳直径的计算: 滚筒槽底的直径:0D =1064mm 钢丝绳直径:d=38mm
滚筒缠绳长度:L=1596mm 滚筒每层排数:?
+=d L
n 式中:
--?排绳间隙取1,计算的滚筒每层排数圈411
381596
=+=
n mm d D D 110238106401=+=+=
mm d D D 4.1170389.021102212=??+=+=η mm d D D 1238389.024.1170223=??+=+=η
当大钩落在钻台面上时,滚筒的缠绳按一层计算,则各层的缠绳量为:
mm L 68.15017.114.3412=??=
mm L 48.15924.114.3413=??=
所以 总缠绳量为: mm L L L 16.31048.15968.15032=+=+= 由于钻机提升结构为65?则有:
mm mm L h 28016.311016.31025?==?=
所以可以提升一根钻柱,且留有足够间隙.
考虑滚筒缠绳第一层留2/3不用,则起升高度为:(缠绳层数e=3)
12/10)14.314.314.33
1
(3321-?++?=n D n D n D h
式中: mm d D D 110238106401=+=+=
mm d D D 4.1170389.021102212=??+=+=η mm d D D 1238389.024.1170223=??+=+=η
所以求得h=36.2m,立根长度28m,则缠3层绳能满足要求
因此,滚筒上缠3层绳,(采用带槽滚筒)能够满足要求,且具有优势.减少了滚筒的受力及结构尺寸.钢丝绳在滚筒上留有余量,保护了滚筒在钢丝绳用尽时直接与钢丝绳磨损,既保护了滚筒,钢丝绳也使也是游动系统的安全性增加了。
3.6滚筒缠绳层数及容绳量:
3.6.1 每层排绳数n:
?
+=绳d L n
式中:-绳
d 钢丝绳直径, 绳d =38mm
L----滚筒长度,L=1596mm.
--? 滚筒上钢丝绳被压扁时直径上的增量,取?=0.5
则,5.41)
5.038(1596
=+=
n 考虑到滚筒两侧的护板厚度取n=40.5
3.6.2 滚筒缠绳层数e:
e n D n d D l z ?=++?平绳14.3)(14.30 式中:Z-----有效绳数,56?绳系,Z=10 l ___立根长度, l =28m
0D ----滚筒原始直径;
-平D 滚筒平均缠绳直径, 平D =1115mm 所以 5.40)381064(14.32810?++? =3.14e ???5.401115 可得e=2.963 所以取e=3(层),
满足以前假设缠绳层数,以及验证了滚筒直径和长度确定的正确性。
3.7转速图的确定:
由前计算可知:
m i n /220)(r n =低输入轴,min /600)(r n =高输入轴 m i n /6.68)(r n =低滚筒，min /44.411)(r n =高滚筒 所以表示成对数形式为:
输入轴:34.2220lg lg 1==n , 78.2600lg lg 2==n 滚筒轴: 34.244.411lg lg 3==n ,836.16.68lg lg 4==n 根据算得的对数转速表示可得转速图:
上面所示的转速图只是根据所求得的输入轴转速和滚筒轴转速初步拟一个 转速图, 所以还需要进一步确定转速图. 因为
1
221z z n n i ==,
所以进一步确定实际转速图以及齿数的确定: 由输入轴→猫头轴:
63.146
.122200
088.2lg 34.2lg 1===
i
885.0226
200
354.2lg 34.2lg 2===
i
通过类比可得确定(36:2=z ），所以411=z
所以返推88.02=i ,min /3.22788
.0200
r n ==
大 )(343类比=z ,564=z
返推65.134
1==
z z i ,所以min /21.12165
.1200r n ==小
滚筒轴猫头轴→:
768.155
.6821
.121836.1lg 08.2lg 2===
i
通过类比可得确定(30:1=z ），所以542=z
所以返推8.12=i ,83.1lg min /34.6711=?=n r n
所以2
13.22736.2lg 8.1n i ===,1.2lg min /28.1262?=r n
53.01
.22921
.12136.2lg 08.2lg 2===
i
确定)(274类比=z ,513=z
返推: 53.051
27
2==
i ,36.2lg min /1.22933=?=n r n 4
23
.22736.2lg 53.0n i =
== 所以可以确定62.2lg 8.4154?=n
根据进一步的确定得出了最后的转速图,如图所示
:
由前面计算可得:
min /220)(r n =低输入轴,min /600)(r n =高输入轴
min /6.68)(r n =低滚筒，min /44.411)(r n =高滚筒
由此可得:
(1)中间轴的速度: min /331~5.12252.2~088.2lg :11r n n I =?=挡时 m i n /631~1.2298.2~36.2lg :12r n n II =?=挡时 (2)滚筒轴的转速: min /21.186~55.6827.2~836.1lg :11r n n I =?=挡时 m i n /74.346~9.12554.2~1.2lg :22r n n II =?=挡时
m i n /631~1.229
8.2~36.2lg :13r n n III =?=挡时 m i n /9.1174~87.41607.3~62.2lg :44r n n IV =?=挡时
4 游动系统计算
4.1最大钻柱重量钻柱（最大）G
式中:
钻柱（最大）G -------钻柱每米长度的重量=30kg/m(任务书中给出)
max L --------钻井深度=7000m
则:
钻柱（最大）G ==??L q k 柱1?7000?30=210000Kg=2100KN
依相关标准: 取钻柱（最大）G =2200KN
4.2最大钩载钩（最大）G
依据行业标准:SY/T5609----1999, 钩（最大）G =4500KN
则钩载储备系数:
045.222004500)
()(==
=
KN
KN
G G K 最大钻柱最大钩(钩载储备系数K=1.8~2.08)
钩载储备系数越大,表明钻机下钻管,处理事故的能力越强,所以满足要求。
4.3快绳最大拉力
由游动系统计算可得:
s m s m s m z v v /24~410)/4.2~/4.0(.=?==钩快绳
↑游η=
快绳（低）快钩低钩（最大）νν↑P G =0.85
↑
↑=
游钩（最大）快ηZ G P =
85
.0104500
?=529.412KN
所以可得s m /4)(=低快绳ν, 同理可得)(高快绳ν=24m/s
同理：↓游η=
Z
Z Z ηηη--11）
（（97.0=η）
=0.843
下钻： KN Z
G P 379==
↓↓游钩（最大）
快η
所以KN P 412.529)
(=↑最大快
4.4钢丝绳直径选用
由任务书所给钢丝绳直径:mm 38=Φ,选取并校核钢丝绳: 初定钢丝绳为IPS IWR s -+?196,左捻mm 38=Φ 实际工作中钢丝绳承受的拉力为:
KN Z G pf 824.25885
.0102200
)
(=?=
=
η
最大钻柱
该钢丝绳的公称破断拉力为876KN,
则安全系数为: 5.239.3824.258876?==KN KN
n s
满足规范要求,故选用mm 38=Φ钢丝绳能够满足要求.
4.5绘制大钩提升曲线:
因为 滚筒直径mm D 1115=平均,
s m s m s m z v v /24~410)/4.2~/4.0(.=?==钩快绳
各档滚筒轴的转速计算大钩的速度:Z
n D 6014.3筒
平均钩平??=
ν （《钻井机械》P109 嵇
彭年 主编 石油工业出版社 1982年2月 北京第一版 ） 由此计算可得:
s m I /087.1~4.0:=钩平挡时ν s m II /02.2~735.0:=钩平挡时ν s m III /628.3~34.1:=钩平挡时ν s m IV /856.6~433.2:=钩平挡时ν 所对应的滚筒的转速为:
又因为85.0=↑游η,95.0=绞η
所选绞车型号为JC70,其输入功率为: ,1470KW P =入绞入出ηP
P = 所以KW P 5.139695.01470=?=出 因为绞车的输出功率就是游动系统的输入功率 所以游入出
P P =,↑=游游入游出ηP P =KW 025.118785.03.1396=? 所以钩钩游出钩
ν?====G C KW P N 025.1187
因为游动G 与大钩所提钩载相比影响较小,所以忽略游动G 对大钩特性曲线的影响
:的关系如下表所示与钩钩G ν
石油钻井液压大钳安装、操作规程及维护保养
液压大钳安装、操作规程及维护保养 1范围 本标准规定了液压大钳的安装、操作及维护保养的方法。 本标准适用于钻井队液压大钳的安装、操作和维护保养。 2主要技术参数 2.1液压大钳主要技术参数见附录A。 2.2 液压大钳在不同压力下钳头扭矩见附录B。 3安装 3.1液压源安装在钻台底座或钻台偏房内，水平放置，固定牢靠。 3.2将额定钩载为5 t的滑轮，用φ15.875 mm的钢丝绳双股固定在井架天车大梁上，滑轮钩要封口。 3.3吊绳采用φ15.875 mm钢丝绳，将钢丝绳穿过滑轮，一端固定在大钳吊杆上，一端固定在3 t手拉葫芦吊钩上，手拉葫芦的下端用φ15.875 mm的钢丝绳双根固定在液压钳上。 3.4塔式钻机专用尾柱使用不小于φ137 mm的钢管，长度以高出钻台面1 m为宜，安装在钻台右前边，距井口3.3 m为宜，牢固地固定在井架底座上。A型井架也可以将井架大腿作为尾桩。 3.5将大钳与移送缸连接，吊起固定在吊绳上，再将移送缸与尾柱连接，移送缸与大钳连接端应比尾桩固定端低100 mm～350 mm，井口、大钳、尾柱保持一条线，手拉葫芦要留有足够的调节余量。 3.6接通液压管线、气路、电路。 4调试 4.1启动液压电源，观察电机转向，确保电机转向正确。 4.2井口立1柱钻杆，扣上吊卡，坐稳井口。打开气源阀门，扳动气开关将大钳送至井口。调节大钳高度，使其底面与吊卡上平面保持40 mm距离。大钳开口套入钻杆后，转动吊杆上螺旋杆，调平钳头，使上下钳两个堵头螺钉与钻杆公母螺纹贴合。 4.3操作高低档气阀、下钳夹紧气阀和移送缸气阀，观察是否灵活和漏气。 4.4试运转，压力在2.5 MPa以内低档空转1 min～2 min，压力在5 MPa以内高档空转1 min～ 2 min，确保： a)马达运转平稳，钳头复位机构正常； b)大钳送至井口，下钳准确卡住钻杆接头； c)各气、液管路无刺漏现象； d)各阀门灵活好用。 4.5调节扭矩。起下钻作业扭矩不超过100 kN·m。调节时，将钳子送到井口，夹住接头，操作高档上扣到钳子不转动时，关死钳子上的上扣溢流阀，调节油箱溢流阀到要求压力，然后再打开上扣溢流阀，调到规定上扣压力。不得用低档调节扭矩。压力、扭矩对照见附录B （资料性附录）。 5操作要求
石油钻井工程中钻机的智能电气液控制系统
石油钻井工程中钻机的智能电气液控制系统 摘要：智能的电气液控制系统具有适应性、可靠性和安全性、先进行的特点，反应的速度身十分快捷，有着安装快捷方便、维护和操作十分容易的特点，能够满足石油钻机在野外作业的需求。本文阐述了智能的电气液控制系统的基础原理和基础结构，并且分析了其在石油钻机上的可靠性应用和先进性应用，同时对适用性做出了分析比较，最终进行推广使用。 关键词：智能的电气液控制系统石油钻井工程钻机 随着钻机市场的不断发展，石油钻机开发和研制的市场有广大的前景，随着HSE管理的规范化和系统化，具有自动化性能高的石油钻机被广泛的使用。传统的石油钻机的控制系统存在着铺设的管线拆卸繁琐、维护安装复杂、危险性大、生产效率低的问题，气动阀件联系着各个逻辑控件，生产的效率很差，已经不能满足现代石油钻机的规范化布局、集中化控制、安全高效和快捷操作的需求。 1、智能的电气液控制系统的设计和结构原理 智能的电气液控制系统在进行设计的过程之中，要保持执行元件、工作介质和动力结构的特征的平稳性，主要对发令结构、控制元件、控制元件的工作方式和传令结构做出了更改。转而将通气开关、换向阀、溢流阀、继气器、调压阀，使用电控旋钮和电控换向阀等装置取代。在控制方式上采用PLC系统，对开关量、模拟量进行控制，同时实现定时、计算、逻辑运算、控制顺序、联锁保护、过程控制、计数、联网和算术运算的功能。智能的电气液控制系统的硬件主要由触摸屏、DDL、PCL和司钻房控制系统组成。智能的电气液控制系统中的CPU 硬件可以完成对数据的处理，对逻辑运算进行控制，实现与触摸屏和DDL的无线通讯功能。其中，触摸屏可以对钻进的参数和钻进的操作参数进行显示，智能控制系统中得控制元件都存在于阀导箱p 智能的电气液控制系统主要由对系统进行控制的硬件组成。钻机的智能的电气液控制系统是由控制元件、电源、核心的控制系统和辅助设备元件等构成。可以将它们按照控制方式的不同进行划分，分为模拟量及开关量的控制系统和数字式的控制系统。钻机的逻辑控制可以通过触摸屏的功能实现，通过对开关的转换实现二者的切换，同时触摸屏还可以显示和控制钻机的工作状态。一旦系统发生故障，会立刻切断电源、报警，对故障点进行显示并找出相应的解决办法。数字式的控制系统可以使用串联的工作方式，在司钻房的元件上安装DDL DRIVE模块，在绞车上进行DDL LINK模块的安装，当系统发出信号时，DDL模块可以转化数字信号，依据系统发出的指令对元件实现控制。在PCL的选择上，可以根据系统的输出点数和输入点数进行功能的联网和扩展，使用PROFIBUS作为系统的总线，依据系统的开关数量和寄存器、定时器的数量选择储存的容量。在智能的电气液控制系统阀件的选择上，主要包括绞车车厢内的控制元件和刹车系统的控制元件，采用活塞式的滑阀结构，可以改变传统的工作信号和工作介质的
钻机八大系统组成及作用
钻机定义 石油钻井的地面配套设备称为钻机，石油钻机是由多种机器设备组成的一套大功率重型联合工作机组。 钻机八大系统 （1）起升系统 组成：天车、游车、大钩、绞车、滚筒、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等井口工具。 作用：下放、悬吊或起升钻柱、套管柱和其它井下设备进、出井眼；起下钻、接单根和钻进时的钻压控制。 （2）旋转系统 组成：转盘、水龙头、钻头、钻柱。 作用：保证在钻井液高压循环的情况下，给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力，以满足破岩钻进和井下其它要求。 （3）循环系统 组成：泥浆泵、地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备。其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机等。 作用：从井底清除岩屑；冷却钻头和润滑钻具。 泥浆泵号称钻机的“心脏” 泥浆的循环流程： 泥浆泵－地面高压管汇－立管－水龙带－水龙头－钻柱（方钻杆、钻杆、钻铤）－钻头－环形空间－地面排出管线－固控设备－泥浆池－泥浆泵 起升系统、循环系统和旋转系统是钻机的三大工作机组 （4）动力系统 组成：柴油机、电动机。 作用：为整套机组（三大工作机组及其他辅助机组）提供能量。 （5）传动系统
组成：联轴器、离合器、变速箱、皮带传动、链条传动等装置 作用：把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘（三大工作机） （6）控制系统 组成：机械控制、气控制、电控制和液控制等。 作用：控制各系统、设备按工艺要求进行。司钻通过钻机上司钻控制台可以完成几乎所有的钻机控制：如总离合器的离合；各动力机的并车；绞车、转盘和钻井泵的起、停；绞车的高低速控制等。 （7）钻机底座系统 组成：钻台底座、机房底座。 作用：支撑和安装各钻井设备和工具，提供钻井操作场所，方便钻机设备的移运。 （8）辅助设备系统 组成：供气设备、辅助发电设备、井口防喷设备、钻鼠洞设备及辅助起重设备等。 作用：协助主系统工作，保证钻井的安全和正常进行。
海外石油钻井挤、注水泥塞安全操作规程
1 人员准备 1.1 井队带班队长，安全官，机械师，司机长，司钻，副司钻，井架工，钻工,场地工，水车司机，吊、叉车司机等 2 工具准备 2.1 与注灰管柱相匹配的安全阀与循环头 2.2 与上卸钻具相匹配的B型大钳，上扣扭矩仪，液压大钳等 2.3 与注灰队上水口相配的接头及管线 2.4 与钻具尺寸相配套的卡瓦和安全卡瓦/单根吊卡等 2.5 钻杆安全阀（球阀）、扳手、钻杆内防喷器、配合接头与循环头 2.6 检查泥浆泵安全阀压力设定在安全范围内。 2.7 足够长度的反循环管线。 2.8 泥浆比重计和取样杯。 3 安全注意事项 3.1 操作要求 3.1.1 在工作开始之前，要组织井队人员和注灰队人员召开安全会，明确注灰施工程序及顶替液量，通知司钻起钻立柱根数和循环井深及体积。 3.1.2 注灰管线试压时人员应当远离高压区。 3.1.3 起下钻时井口人员不能挡住司钻的视线。 3.1.4 对注灰管线和井口试压时井口阀门的开关应安排由第三方人员操作。
3.1.5 注水泥钻具一般用1000FT的3-1/2”油管作为注水泥管柱，下入油管长度不要短于水泥塞高度。 3.1.6 下油管期间认真通径，检查好丝扣，按照标准扭矩上扣。 3.1.7 下油管期间坐卡瓦后，使用安全卡瓦或单根吊卡做好二次防护。 3.1.8 若注灰浆中途失败，应采用反循环的方法排出灰浆，不允许灰浆通过BOP系统。 3.1.9 注灰施工前再次确认入井钻具数量，一定要和注灰工程师及监督沟通好上提管柱高度和根数。 3.1.10 预留一个泥浆仓作用来收集顶替灰浆的返出液。 3.1.11 井架工要在顶替灰浆时抵达二层台就位，等待起管柱。 3.1.12 入井的注灰管柱要求严格检查丝扣与本体，不能出现穿孔油管入井，油管连接扭矩不达标导致井下事故。 3.1.13 注灰管柱要避免使用原井管柱。 3.1.14 扣上吊卡后，一定要确认保险销子插好。 3.1.15 起下钻时井口做好防落物工作，气动卡瓦或者手动卡瓦座好后悬重要缓慢释放，防止挤扁管柱本体。 3.1.16 水泥灰顶替到位后要抓紧起钻至反循环深度，及早将多余灰浆洗出井筒。 3.1.17 利用注灰队的管线作为反洗井排出管线时，一定要落实泵车上的出口阀门是否打开。
石油钻机培训教材_结构件
钻机天车、井架、底座培训手册 川油广汉宏华有限公司 2005.4
目录 1培训目的 (1) 2概述 (1) 3钻机天车 (2) 3.1天车的分类 (2) 3.1.1顺穿天车 (2) 3.1.2花穿天车 (3) 3.1.3花穿与顺穿的比较 (4) 3.２天车主要结构(例TC315-7) (5) 3.３天车主要技术参数 (6) 3.４天车的检查、维护保养及故障排除 (7) 4钻机井架 (8) 4.1井架分类 (8) 4.2井架主要结构（例JJ315/45-K2） (10) 4.3井架主要技术参数 (11) 5钻机底座 (13) 5.1底座分类 (13) 5.2底座主要结构（例DZ315/9-S3） (15) 5.3底座主要技术参数 (15) 6保证井架、底座使用安全的一般要求 (16) 7井架，底座的安装与调整 (18) 7.1地基 (18) 7.2基准 (18) 7.3自升式井架、底座起放作业 (18) 7.4井架的调整 (22) 8井架、底座的检查、维护与修理 (23)
1培训目的 〔1〕了解钻井机械中天车、井架和底座的基本功能。 〔2〕了解钻井机械中天车、井架和底座的设计特点和结构。 〔3〕了解钻井机械中天车、井架和底座的主要技术参数。 〔4〕重点了解钻井机械中天车、井架和底座的安装、调试、维护保养，日常检查，故障及其危害，故障的检查与排除及防止故障发生的措施等。 2概述 天车、井架和底座是石油钻机的重要组成部分。随着不同地貌条件和地质条件下的油气田的勘探开发，按照不同的钻井工艺要求，设计制造出各种不同功能的钻机，因而也就出现了各种不同结构类型的天车、井架和底座。下面以宏华公司制造的成套钻机ZJ50DBS作为实例，具体介绍钻机的天车、井架和底座的基本功能、结构特点、主要技术参数以及安装、调试、维护保养、日常检查和维修等。ZJ50DBS钻机配套的天车、井架和底座型号分别为TC315-7、JJ315/45-K2和DZ315/9-S3。 图1（ZJ50DBS在乌兹别克斯坦古德扎克42号井作业）
石油钻机的主要系统
石油钻机的主要系统 石油钻机 在石油钻井中，带动钻具破碎岩石，向地下钻进，获得石油或天然气的机械设备。 一部常用石油钻机主要由动力机、传动机、工作机及辅助设备组成。一般有八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统），要具备起下钻能力、旋转钻进能力、循环洗井能力。其主要设备有：井架、天车、绞车、游动滑车、大钩、转盘、水龙头（动力水龙头）及钻井泵（现场习惯上叫钻机八大件）、动力机（柴油机、电动机、燃气轮机）、联动机、固相控制设备、井控设备等、 [编辑本段] 石油钻机的主要系统 1. 提升系统 提升系统主要是由绞车、井架、天车、游动滑车、大钩及钢丝绳等组成。其中天车、游动滑车、钢丝绳组成的系统称为游动系统。提升系统的主要作用是起下钻具、控制钻压、下套管以及处理井下复杂情况和辅助起升重物。 2.旋转系统 旋转系统是由转盘、水龙头（动力水龙头）、井内钻具（井下动力钻具）等组成。其主要作用是带动井内钻具、钻头等旋转，连接起升系统和钻井液循环系统。 3.钻井液循环系统 钻井液循环系统是由钻井泵、地面管汇、立管、水龙带、钻井液配制净化处理设备、井下钻具及钻头喷嘴等组成。其主要作用是冲洗净化井底、携带岩屑、传递动力。 4.传动系统 传动系统是由动力机与工作机之间的各种传动设备（联动机组）和部件组成。其主要作用是将动力传递并合理分配给工作机组。 5.控制系统 控制系统由各种控制设备组成。通常是机械、电、气、液联合控制。机械控制设备有手柄、踏板、操纵杆等；电动控制设备有基本元件、变阻器、继电器、微型控制等；气动（液动）控制设备有气（液）元件、工作缸等。 6.起升系统 起升系统一般由液压缸组成。随着液压缸活塞杆的伸出将井架起升，活塞杆的缩回井架下放。
石油钻机
OIL DRILLING RIG 石油钻机 公司可提供钻井深度2000-12000米之间的钻机与修井机，有车载、橇装、整托等运输形式；并可根据用户需求，提供适应陆地、
SKID-MOUNTED DRILLING RIG 橇装钻机 4000米(1000HP)系列钻机型号及参数 TECHNICAL P ARAMETERS 技术参数 The design meets GB/T 23505 Petroleum Drilling and Workover Rigs, and the main supporting parts conform to API specifications Reasonable overall layout, safe and fast demolition, complying with highway transport requirements Features explosion-proof, leak-proof, anti-corrosion, moisture-proof, cold resistant, high temperature resistant and sand prevention Mechanical drive, electromechanical drive, and electric drive are available The mast is front opening K type, featuring low installation and integral lifting The substructure is in parallelogram structure and uses drawworks power for lifting, which is safe and fast 设计符合国标GB/T▲23505《石油钻机和修井机》，主要配套部件符合API 规范 总体布局合理，拆迁安全快速，符合高速公路运输要求 产品具有防爆、防漏、防腐、防潮、防寒、耐高温、防沙等性能 采用机械驱动、机电复合驱动、电驱动等型式。 井架采用前开口K 型，低位安装，整体起升 底座采用平行四边形结构，利用绞车动力起升，安全、快捷
物联网在石油钻机控制系统上的探索运用
物联网在石油钻机控制系统上的探索运用 为适应各种不同地域环境油气的勘探开发，石油企业不断的利用新科技对石油钻机控制系统进行改进。物联网是一个社会发展的新环境，物联网中的技术应用于石油钻井方面，帮助石油企业更好开发出优质石油。本文针对石油钻机控制系统进行介绍，探讨出物联网在石油钻机控制系统中的应用，分析石油发展前景。 标签：物联网;石油钻机控制系统 一、石油钻机控制系统现状 目前，石油钻探行业正逐步与国际接轨，对石油钻井国内和国际的要求也越来越高，而石油钻井井场防爆电路标准化体系，是基于当前国内外石油钻采设备和新技术的钻井，新技术和现代钻井生产的要求，为了防止火花因石油钻井过程电气控制设备，造成可燃气体爆炸，实现高品质，生产效率和安全钻井，并与国际市场和诞生出的新产品。石油钻机标准化防爆电路系统主要用于陆上石油钻井、海上石油钻井平台、固体控制设备和井场电气设备及照明控制。该系统适用于有爆炸性气体混合物环境的1区、2区，爆炸性气体混合物属Ⅱ类，A、B级，T1--T4组的场所，作为配电或集中控制三相鼠笼异步电动机的启动、停止，具有失压、短路、过载及断相保护功能，关键部位还具有无负载拒绝合闸功能。井场具有标准化电路防爆，水和灰尘，特别适用于油田恶劣的环境，这是油田钻井设备和标准化作业的最佳选择。井场标准防爆电路系统的设计和制造是以“性能先进、安全可靠、运输方便、操作经济、符合hse要求”为原则。 二、石油钻机控制系统 2.1集中控制方式 所謂集中控制，是利用MCC电子控制室将井场所有交流电机的起动装置和其他地区的区域电源集中起来，采用两地独立供电和起动交流电机的方式，通过MCC控制室的插接柜通过快速防爆插头将电源和控制电源线连接到各电气设备上。固体控制区进入一电源和控制电源线，也通过快速防爆连接器结合到罐接线盒的固体控制结束，然后将电缆通过所述防爆接线盒，以提供过渡表面罐子固体控制设备。简化了井场电气控制设备，实现了井场电气设备的集中控制，即井场内所有交流电机的集中控制，两地之间的独立供电和起动。使用集中控制室分区电源的交流电机的场区和井场并与防爆和防爆接线盒与实施的控制转接盒其它井MCC电控房。井场中所有交流电动机的供电和控制以及其他地区的分区供电集中在电控室。采用独立供电和双向起动模式，有利于井上电气人员的集中运行。容易观察，同时也有利于电力的维护和检修。缺点是来自MCC电气控制室的电源和控制电缆太多，不利于人员的安装。从经济的角度来看，总体价格略高。 2.2分散控制方式
石油钻井的一些基本概念
目录：石油世界 浏览字体：大中小1钻井知识 钻头 钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。 钻机八大件 钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。 钻柱组成及其作用 钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。 钻井液的性能及作用 钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。钻井液是钻井的血液，其主作用是：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，利于钻井；4)利用钻井液液柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下动力钻具传递动力。 常用的钻井液净化设备 常用的钻井液净化设备：(1)振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；(2)旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒；(3)螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛筒式离心分离机，作用是回收重晶石。 钻井中钻井液的循环程序 钻井液罐经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。 钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害 主要有以下几种损害：(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；(4)产生水锁效应，增加油气流动阻力。 预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、dc指数法，页岩密度法；
石油钻井设备节能措施及建
I If 编号：SM-ZD-61877 石油钻井设备节能措施及 Orga nize enterp rise safety man ageme nt planning, guida nee, inspection and decisi on-mak ing. en sure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制: 审核: 时间: 本文档下载后可任意修改
石油钻井设备节能措施及建 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1石油钻井设备的能耗现状石油钻井设备按照能量转化可以简单的分为原动机和 驱动机，原动机是指的把燃料蕴含的化学能转化成机械能或电能的设备，驱动机是指将吸收或重新分配原动机产生的机械能或电能，做功，实现钻井生产。在钻机设备中，原动机 般就是柴油机（也可能是燃气机）和发电机（柴油机发电机或燃气发电机），驱动机就是指除原动机外的各类运转设备，如联动机、并车箱、偶合器，变矩器、绞车、转盘、泥浆泵机械设备以及电动机等。石油钻机按照驱动方式来分，主要 分为机械钻机（原动机产生机械能再分配做功）和电动钻机（原动机产生的电能再分配做功），从上面简单的分类可以看出，石油钻机设备的能耗主要体现在原动机的能耗和驱动机的传递效率上。 目前我国石油钻机数量众多，类型各异，配套的功率也 从2000KW到8000KW不等，因此做好从钻井设备配置到 使用管理的全过程，能够有效降低能耗，促进企业经济效益和社会效益的提升。 2 石油钻井设备节能措施2.1使用节能新技术在设备选型配置时采用 高效节能新技术，优先选用效率 高、能耗小的设备，实现原动机和传递效率的节能。 2.1.1选用电喷柴油机。柴油机电喷技术由电控调速器
石油钻井岗位操作规程
第一章司钻岗位操作规程 一、操作前检查与准备 1、召开班前会，根据生产任务搞好工作安排，使全班每个人都能明确本班任务和安全生产注意事项，确保生产有条不紊，安全无事故。 2、检查主刹车及辅助刹车系统工作情况。 3、检查大绳的死、活绳头固定情况及大绳有无断丝。 4、检查所有钢缆、给进、绞车、吊索。 5、检查液压系统、性能良好，各种仪表灵敏可靠。 6、检查提升系统及动力大钳。 7、防碰天车装置必须灵敏可靠。 8、指挥岗位人员清理钻台面，便于操作。 二、正常钻进 1、钻进中严格执行技术指令。 2、均匀送钻，观察参数仪（指重表、泵压表）变化，准确地判断井下情况。 3、钻进中发生蹩、跳现象，及时汇报，根据指令调整钻压、转速等参数。 4、钻进中泵压下降，应立即停钻检查。排除地面因素后起钻检查钻具。 5、牙轮钻头使用到后期，出现蹩、跳钻、转盘负荷大、打倒车、钻时明显增加等现象，立即循环钻井液，起钻换钻头。 6、设备发生故障，尽量循环钻井液，活动钻具；不能循环钻井液及活动钻具时，可下放钻具，将悬重的2/3压至井底，使钻具弯曲，以防粘卡，排除故障后，起钻检查钻具。 7、接单根前按规定进行划眼，卸扣时不磨扣，上扣时不压扣。上提方钻杆时，观察游车，待单根下接头出鼠洞时应缓慢起出。接好单根后先开泵，正常后方可下放钻进。 8、操作失误造成顿钻或溜钻，立即循环钻井液起钻检查。 三、起钻操作 1、起钻时严格执行技术指令。 2、起钻前将钻头提离井底2m以上，循环钻井液，并活动钻具。待钻井液性能稳定，井下情况正常，准备工作完成后，方可起钻。 3、井口挂好吊环，插入磁性保险销，待大钩弹簧拉紧后方可上提。 4、上提钻具时精力集中，平稳操作，右手不离刹把，左手不离开关，目视井口，观察指重表、滚筒钢丝绳缠绕情况及钻杆接头数，判断游动滑车位置，防止顶天车。 5、起钻中途按规定进行放气，钻杆下接头出转盘面0.5-0.6m后，刹住钻具，待井口放好卡瓦或吊卡后，缓慢下放钻具。 7、井下正常时根据钻具负荷和设备起升能力合理选择起钻速度。 8、起钻遇卡，应上下活动钻具，上提拉力不得超过原悬重100KN，严禁猛提硬转，无效后接方钻杆循环钻井液，汇报请示。 四、下钻操作 1、下钻时严格执行技术指令。 2、入井钻头及喷嘴符合设计、无损伤，否则不能入井,钻头装卸器尺寸合适。 3、钻头紧扣先用链钳人力上紧，再用顶驱紧扣，扭矩符合要求，下入时缓慢通过井口。 4、入井钻铤符合规定标准（弯曲度及磨损情况等），按规定扭矩紧扣。 5、根据钻铤尺寸选择卡瓦、安全卡瓦。卡瓦距内螺纹端面50 cm ；安全卡瓦要卡平、卡紧，不能卡反，所卡部位至卡瓦距离5-8cm。
石油钻井系统
石油钻井系统 一般情况下，钻井系统被砍成了八大块：提升系统、旋转系统、循环系统、传动系统、驱动系统、控制系统、辅助系统。 所谓提升系统，主要包括了Drawworks, crown block，travelling block，swivel, hook这几样东西,这几个货长相如下：
所谓旋转系统，以前讲的是水龙头和转盘，但是现在这个玩意儿基本是个摆设了，钻井都用顶驱
从上面这张照片上中间那一大坨黄色的东西就是顶驱了…… 等一下，突然发现我并不擅长按着教材的思路去讲，还是按我自己的感觉随便讲比较 那个……大致是这样 王二麻子一大早就从床上爬起来，开着他50m3的柴油罐罐车高高兴兴的往二道沟三号井场去。他一边嚼着油条，一边盘算李队长这个月给他抽多少柴油。前天晚上他又请队长去旁边的白马村里喝了几斤江津五粮液。那天给马丽丽的钱没白花啊，据说把李队的腰都要崩断了，领导必须很满意啊！想到这，王二麻子不由得兴奋地搓起了手……苟曰的，老子今天晚上也要去会会这个妖精！ 王二麻子到了队上，管后勤的老秦把车招呼靠到了柴油罐上，拉过管子接上泵就开始倒油了。王二麻子给他散了一根烟，就直接去队长板房敲门了。叫了几声，门支拉一声开了，王二麻子抢进去一看，李队正躺在床上抽烟呢。见他进来，领导开腔了“ 苟曰的二麻子，你给老子那天晚上找的女娃是哪里来的，把老子的老腰都要盘断老”。 “嘿嘿，李队，那是你老人家身体好，雄起老撒“ 王二麻子脸都快笑裂了，”那个这个月的柴油钱，你看给返几个点？” “ 曹，老子就晓得你一天净想得这些，老规矩20个点，你一天把事情给老子办利索了” “ 要得，要的，领导你放心” …………………… 话分两头，书讲两边 这边柴油倒进了柴油罐，队上的人就开始把油往日用油罐里面倒，这个罐子小，一般就5,6个方，带了一套滤子，这样灌到柴油发电机的柴油就会比较清洁。上次滤子堵了，motor man 霍二哥这个懒怂半天没换，结果把柴油机都差点搞毁了，本来队上就穷，以前用的都是volvo,现在好不容易换了4台CAT 3512B柴油发电机，还弄这事，李队差点没把老霍给劈了。
车装石油钻机液压系统讲解
车装钻机液压系统泄露的控制及维护 总装一分厂 李湛 2007年6月
的控制及维护 摘要： “漏油”几乎是所有车装钻机的通病，经常可以在车间及试验场看到车上车下油迹斑斑，成为一项久攻不下的顽疾。液压系统的泄漏严重影响着系统工作的安全性，造成油液浪费、污染周围环境、增加机器的停工时间、降低生产率、增加生产成本及对产品造成污损。因此，对液压系统的泄漏我们必须加以控制。 关键词： 液压系统（hydraulic system）泄漏（leak）管线（pipeline）冲击（impact）振动（vibration）磨损（abrasion） 控制（control）措施（measure）维护（maintenance） 设备（Equipment） 目录： 一、装钻机的液压系统 二、液压系统存在的泄漏现象 三、液压系统泄漏的原因 四、控制泄漏的措施 五、液压设备的维护
的控制及维护 一、车装钻机的液压系统 液压系统贯穿车装钻机的各个部分，是每一台设备的重要组成，它由： （1）动力装置——液压泵； （2）控制调节装置——溢流阀、截止阀、换向伐、单向伐等伐件； （3）执行装置——液压缸、液压马达、钻杆动力钳等； （4）辅助装置——油箱、滤油器、管道接头等。 四个部分组成，它的主要部件包括：动力源系统、控制阀件、液压支腿系统、液压绞车及崩扣缸系统、井架起升系统等。 二、液压系统存在的泄露现象 “漏油”几乎是所有车装钻机的通病，经常可以在车间及试验场看到车上车下油迹斑斑，成为一项久攻不下的顽疾。液压系统的泄漏严重影响着系统工作的安全性，造成油液浪费、污染周围环境、增加机器的停工时间、降低生产率、增加生产成本及对产品造成污损。因此，对液压系统的泄漏我们必须加以控制。 三、液压系统泄漏的原因 提起泄漏的原因，可能很多人首先想到的就是安装不到位，该拧紧的地方没有拧紧或是生料带没有缠够。这些可能是造成泄漏的原因，但仅此而已吗？单单是安装失误就如此难以解决吗？问题远远不
石油钻井系统是如何工作的
石油钻井系统是如何工作的？ 一般情况下，钻井系统被砍成了八大块：提升系统、旋转系统、循环系统、传动系统、驱动系统、控制系统、辅助系统。 所谓提升系统，主要包括了Drawworks, crown block, travelling block, swivel, hook这几样东西,这几个货长相如下：
所谓旋转系统，以前讲的是水龙头和转盘，但是现在这个玩意儿基本是个摆设了，钻井都用顶驱把从发电机房送过来的600V交流电一部分在SCR柜子里整流(rectify)整成直流电DC，然后直接给钻机上的大型直流电机(DC motor)供电（装在绞车，泥浆泵和钻盘上的几个主电机），另一部分600V交流进变压器，搞成一套480V，一套220V，然后再接到MCC（motor control center)上，给钻机上的各种交流小电机(AC motor)使用（搅拌器，砂泵，油泵etc）但是现在高二娃调到这个队上，不用SCR钻机了，用VFD钻机，所有钻机上的主电机都换成交流电机(AC motor)了。发电机房送过来的600V AC，都是先整流成DC，再送到逆变柜(inverter)里，变成AC，再送到绞车，泥浆泵，钻盘等设备上。小电机这一块，依然是靠MCC 整体提供，主边变压器和副边变压器这套是没变。 另外高二娃还不会PLC，就会简单的操作一下电控房里面的HMI ( Human Machine Interface），让他苟曰的稍微看看PLC program他都不会，还是写了注释的program哦！ 针对上图说话 最右侧蓝色的4个房子是柴油机房，一般标配应该还有2个房子： 1. 辅助发电机+辅助配电盘Room 2. 空压机+冷启动Room 红色的是电控房，一般要么是SCR房，要么是VFD房 如果只有一个，一般都是SCR系统。一般里面装的是
石油钻机网电控制系统
石油钻机网电控制系统 系统主要配置 石油钻机网电控制系统由10KV工业电网进线，经HXGN型铠装式高压环网开关柜，分别送给两台10/0.6KV、3150KVA的干式环氧浇注变压器。变压器输出经GCS型低压抽屉式开关柜组成600V电网，从而给钻机电驱动控制系统提供了工作电源。在600V电网上同时并联SXY10型动态有源谐波抑制装置和SWB15型动态无功功率补偿装置，对600V电网进行谐波抑制和无功功率补偿，改善电网质量，保障系统可靠运行。整套系统按一座控制房设计，分高压室、变压器室、低压室、空调及系统对外进出线室，结构紧凑、布局合理、操作方便、搬运省时。 1、 HXGN型铠装式高压环网柜 模块化结构 操作灵活 采用保护继电器和传感器 完全满足使用要求 具有“五防”闭锁保护功能：防带负荷误操作；防止带接地线误合断路器；防止带电误合接地开关；防止误入带电间隔；电磁锁定装置 2、 GCS型低压抽屉式开关柜 GCS型开关柜或抽屉柜是实现系统的低压供电、控制和保护，各控制单元具有检修锁定功能。 3、 SXY10型动态有源谐波抑制装置 SXY10型动态有源谐波抑制装置是采用数字逻辑电路进行电流检测和电流注入的电力电子产品。主要由有源逆变器构成，与被补偿的谐波负载或电网并联连接，通过实时检测非线性负载电流波形，分离出谐波信号，并把被检测到的谐波信号转化为数字信号处理器（DSP）中的数字信号。同时，DSP数字信号处理器产生一系列PWM信号控制IGBT的触发，产生相位与电网谐波电流相反而大小相同的电流注入电网中，从而实现滤除谐波、动态补偿系统波动、提高功率因数等功能。 4、 SWB15型动态无功功率补偿装置 采用晶闸管电流过零投切技术，实现零电流投入、零电流切除，无涌流、无冲击 快速跟踪系统负荷无功变化，实时动态响应投切，响应时间≤30ms 补偿基波无功功率，功率因数可达0.9以上
海洋石油模块钻机：安装调试
Q/HS 中国海洋石油总公司企业 标准 Q/HS 9002.4—2009 海洋石油模块钻机 第4部分：安装、连接与调试 Offshore modular drilling rig Part 4: Installation, hook-up, commissioning 2009－12－31发布2010－05－01实施中国海洋石油总公司发布
Q/HS 9002.4—2009 目次 前言 (Ⅱ) 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语、定义和缩略语 (2) 4 设备安装、连接与调试技术要求 (2) 5 设备单机调试 (5) 6 系统功能调试 (5) 7 装船与运输 (6) 8 海上吊装 (6) 9 海上安装、连接与负荷调试 (7) I
Q/HS 9002.4—2009 前言 Q/HS 9002《海洋石油模块钻机》分为五个部分： ——第1部分：设备配置和技术要求； ——第2部分：设计； ——第3部分：建造； ——第4部分：安装、连接与调试； ——第5部分：维护。 本部分为Q/HS 9002的第4部分。本部分由中国海洋石油总公司标准化委员会设备工作组提出并归口。本部分起草单位：中海油田服务股份有限公司。本部分主要起草人：车永刚、吕会敏、郑光洪、蔡卫明、蒋金良、吴新胜、宋煜国。本部分主审人：何继强、刘宝元。 II
Q/HS 9002.4—2009 海洋石油模块钻机 第4部分：安装、连接与调试 １范围 Q/HS 9002 的本部分规定了海洋石油模块钻机的设备安装、模块安装、连接与调试的技术要求。 本部分适用于海洋石油模块钻机的安装、连接与调试。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 50166 火灾自动报警系统施工及验收规范 SY 4030.2 石油建设工程质量检验评定标准电气工程（电气装置安装工程） SY/T 5957 井场电气安装技术要求 SY/T 5964 钻井井控装置组合配套、安装调试与维护 SY/T 6223 钻井液净化设备配套、安装、使用、维护 SY/T 6426 钻井井控技术规程 SY/T 6461 湿蒸汽发生器的安装与操作推荐作法 SY/T 6524 石油工业作业场所劳动防护用具配备要 求SY/T 6586 石油钻机现场安装及检验 SY/T 10010 海上生产平台电气系统的设计与安装的推荐作 法SY/T 10025 钻井平台钻前验收规范 SY/T 10041 石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐作 法Q/HS 4004-2002 海洋石油钢丝绳检验与检查要求 Q/HS 4005 劳动防护服装管理规定 QHS 2037.2-2008 海上石油平台钻机第2部分：井架、移动底 座QHS 2037.3-2008 海上石油平台钻机第3部分：提升系统 QHS 2037.4-2008 海上石油平台钻机第4部分：旋转系统 QHS 2037.5-2008 海上石油平台钻机第5部分：循环及固控系 统QHS 2037.6-2008 海上石油平台钻机第6部分：动力系统 QHS 2037.7-2008 海上石油平台钻机第7部分：井控系 统QHS 2037.8-2008 海上石油平台钻机第8部分：固 井系统 QHS 2037.9-2008 海上石油平台钻机第9部分：电气、仪表系 统QHS 2037.10-2008 海上石油平台钻机第10部分：安全系 统 QHS 2037.11-2008 海上石油平台钻机第11部分：辅助系 统系物和被系物安全检查细则 API RP 7C-11F 内燃机的安装、维护和操作推荐方 法国际海上避碰规则 1
石油钻机SCR控制技术简介
CHN-Drive Facility 北京中兴天传公司工厂 石油钻机SCR 控制技术
CHN-Drive 中兴天传 Sets the industry standard for drilling rig SCR systems. 钻机可控硅系统工业标准制定者?Simplicity of Operation 操作简单 ?Ease of Maintenance 维护容易 ?Superior Performance 性能优越 ?Reliability 质量可靠 ?Customer Support 技术支持 ?Product Standardization 产品标准化北京中兴天传公司
北京中兴天传公司
CHN-Drive’s mission is to: 中兴天传致力于： ?Create innovative products to increase drilling efficiency and reliability. ?不断开发新产品来提高钻采的效率和可靠性?Develop innovative products to increase automated rig safety and efficiency. ?通过创新来提高自动钻机的安全性和钻井效率 ?Develop new technology that permits operation in previously untouched areas. ?发展新技术，探索先前未涉及领域 ?Respond to customer requirements, and provide them with the best solution. ?回复客户要求，为客户提供最好的解决方案 北京中兴天传公司
石油钻机 (1)
为了寻找石油和天然气的储藏，除了采用地球物理方法进行勘探外，还必须钻各种探井。通过钻井、测井、取心和试油等，可进一步了解地质剖面，确定地层构造中是否含有石油和天然气，掌握油、气层的位置、厚度、岩层性质以及油、气层的面积和储量。投入开发的油田，必须按照开发方案钻一批生产井、注水井、观察井和加密井。 用来进行石油与天然气勘探、开发的成套钻井设备就是石油钻机，它是一套庞大的联合机组，由若干系统和设备组成。钻机的种类很多，转盘钻机是成套钻井设备中的一种基本形式，也称为常规钻机。此外，为适应各种地理环境和地质条件、加快钻井速度、降低钻井成本、提高钻井综合经济效益，其钻井方法和钻井技术也必须随之不断地发展、变化和改善，近年来世界各国在转盘钻机的基础上研制了各种类型的具有特殊用途的钻机，如沙漠钻机、丛式井钻机、顶驱钻机、小井眼钻机、连续柔管钻机等特种钻机。本章以常规钻机为例，从整体上简要介绍关于钻机的主要概念和基本知识。 2. 1. 1石油钻机的组成 1．石油钻机的组成 目前，世界各国通用的常规钻机是一套大型的综合型机组，整套钻机是由动力系统(为整套钻机提供能量的设备)、传动系统(为工作机组传递、输送、分配能量的设备)、工作系统(按工艺的要求进行工作的设备)、控制系统(控制各系统、设备按工艺要求工作的设备)和辅助系统(协助主系统工作的设备)等若干系统和相应的设备所组成。 根据钻井工艺中钻井、洗井、起下钻具各工序以及处理钻井事故的要求及现代化技术水平的条件，整套石油钻机必须具备下列八大系统设备，如图2—l 所示。 (1) 旋转系统设备为了旋转钻具破碎岩石，钻机必须配备钻盘、水龙头等地面旋转设备，以及方钻杆、钻杆、钻铤、钻头等井下旋转设备。 (2) 循环系统设备为了随时清除井底已破碎的岩屑和正常连续钻进，钻机
石油钻机自动化控制系统现状及发展趋势
石油钻机自动化控制系统现状及发展趋势 目前石油钻井行业正在逐步与国际接轨，国内外对石油钻井的要求也越来越高，而石油钻机井场标准化防爆电路系统，就是根据目前国内外对石油钻井装备和钻井新工艺、新技术及现代化钻井生产的要求，为防止在石油钻井过程中因电器控制设备产生电火花，而引起可燃性气体发生爆炸，实现优质、高效、安全钻井生产，并与国际市场接轨而孕育而生的新产品。 石油钻机井场标准化防爆电路系统，主要用于陆上石油钻井、海上石油钻井平台固控设备和井场电器设备及照明的控制。该系统适用于有爆炸性气体混合物环境的1区、2区，爆炸性气体混合物属Ⅱ类，A、B级，T1--T4组的场所，作为配电或集中控制三相鼠笼异步电动机的启动、停止，具有失压、短路、过载及断相保护功能，关键部位还具有无负载拒绝合闸功能。 井场标准化防爆电路系统具有防爆、防水和防尘功能，特别适用于油田野外恶劣环境，是油田钻井设备规范化和标准化作业的最佳选择。 井场标准化防爆电路系统的设计制造依据“性能先进、安全可靠、运移方便、运行经济、满足HSE要求”的原则。 石油钻机井场标准化防爆电路系统，根据对井场区域的三相鼠笼异步电动机的提供电源和控制方式的不同，可分为以下几种方式。 一、集中控制方式 所谓集中控制，就是将井场内的所有交流电机的起动装置和其他区域的分区电源都集中与MCC电控房内，采用独立供电，两地起动交流电机的方式，通过快速防爆插接件将动力电源及控制电源线，由MCC电控房的插件柜连接到各个用电设备处。固控区进入的动力电源及控制电源线，也由快速防爆插接件引入到固控罐两端的防爆型接线箱内，再由防爆型接线箱向固控罐罐面上的设备提供过渡电缆。 简化井场的电气控制设备，实现对井场电气设备的集中控制，即集中控制井场内的所有交流电机，独立供电，两地起动。采用MCC电控房房内集中控制井场内的所有交流电机及井场其他区域的分区电源，并与防爆型接线箱和防爆型转接箱来一同实现的控制方式。 将井场内的所有交流电机的电源及控制和其他区域的分区电源都集中与MCC电控房内，采用独立供电，两地起动的模式，可以更好的方便于人员对井场电气的集中操作，便于观察，同时也方便了电气的维护和检修。 其缺点是：从MCC电控房引出的动力及控制电缆过多，不方便人员的安装。从经济方面考虑，整体价格也略高。 二、分散控制方式 所谓分散控制，就是MCC电控房只提供各区域的分区电源(包括30kW以上容量的交流电机的电源)，通过快速防爆插接件将动力电源线，由MCC电控房的插件柜连接到各个用电设备处。井场内的30kW(不含30kW)以上容量的交流电机由防爆型自耦减压启动装置来就近控制；30kW(含30kW)以下容量的交流电机及固控罐罐面其他用电设备，则由固控罐两端的隔爆型多组合控制装置和防爆型接线箱来提供动力电源和控制电源。 简易的控制方式，即以集中提供电源，就地控制的思路，实现对井场电气设备的分散控制。采用MCC电控房房内集中提供固控区内的分区电源，由防爆型自耦减压启动装置来控制30kW(不含30kW)以上容量的交流电机，隔爆型多组合控制装置来控制30kW(含30kW)以下容量的交流电机及固控罐罐面其他用电设备，同时由接线箱和转接箱来一同实现的控制方式。