WQ-275多功能钻井管柱气动卡瓦使用白皮书暨操作规程.docx

WQ-275多功能钻井管柱气动卡瓦使用说明书暨操作规程一、主要用途多功能钻井管柱气动卡瓦是用于石油或天然气钻井施工起下钻和下套管过程中卡持钻杆、钻铤或套管等钻井管柱的一种钻井动力卡瓦，是取代手提式卡瓦或双吊卡作业方式的一种井口机械化动力工具，适用于各种类型的钻机转盘使用。具有安装方便、操作简单、气动升降、起钻自动刮泥、安全可靠等特点。能够大大降低工人劳动强度，提高井口操作的人身、设备安全并提高钻井自动化操作程度，较大幅度地提高起、下钻和下套管速度（15%-20%），一定程度上能够提高钻井时效。二、结构及工作原理 1、结构多功能钻井管柱气动卡瓦是以钻井平台上气源作为动力的一种钻井卡瓦。这种卡瓦主要是由卡瓦座、卡瓦体、气缸、气控系统、卡瓦牙、刮泥盘、导向杆、扶正环等组成。 1.卡瓦座2.卡瓦体3.气缸4.气控系统 5.卡瓦牙6.刮泥盘 7.导向杆 8.扶正环2、工作原理多功能钻井管柱气动卡瓦安装在转盘大方瓦孔内取代转盘大方瓦的位置，由支撑板通过连接片连接不同尺寸的卡瓦体，气缸活塞杆及导向杆与支撑板固定连接。卡瓦体的功能与手动卡瓦相似，工作时，卡瓦体沿阶梯式卡瓦座锥面下行，推动管柱向中心收拢，卡紧管柱。反之，卡瓦体沿卡瓦座锥面上行时向外张开，松开管柱，同时让出通道，允许管柱从卡瓦中心自由通过。起钻操作时刮泥盘同时工作可以刮除粘附在钻杆上泥浆。卡瓦体的升降是靠气缸带动支撑板通过连接片进行动作的。卡瓦体下行靠气缸拉力和卡瓦体自重及管柱与卡瓦体摩擦力共同作用；卡瓦体上行靠气缸推力和管柱与卡瓦体摩擦力作用。气缸的动作由司钻操作台上的气控阀进行控制。钻井管柱气动卡瓦的尺寸可根据不同转盘规格、管柱直径进行更换。三、主要技术参数（以ZP-275转盘为例）1、适用钻机转盘规格：ZP-275或ZP-700型2、适用管柱规格：更换卡瓦体适用任意尺寸的钻杆、5套管、7套管等3、气源工作压力：0.60.9MPa 4、有效卡紧长度：420mm 5、卡瓦卡紧位置高度：48mm 6、卡瓦放开位置高度：290mm7、外形尺寸：700h500（非工作状态） 8、重量：1080kg四、操作规程 1、安装和拆卸 （1）安装钻井管柱气动卡瓦前应检查卡瓦体与连接片连接销钉是否可靠，支撑板上的螺钉有无松动现象，卡瓦牙有无反装或磨损严重等现象。 （2）连接气路管线，升降气缸上下活动3-5次保证升降灵活，分别在活塞杆和导向杆处加注机油。然后，将卡瓦体上行处于放开位置。 （3）保证卡瓦体尺寸与被卡持的管柱尺寸一致。若不一致需要现场更换卡瓦体，具体操作如下：先拔掉下销轴上的开口销，拧下销轴一端的扁螺母，然后取下卡瓦体与连接片连接的下销轴，更换合适的卡瓦体后依次连接下销轴即可。（4）用专用悬吊挂钩吊起气动卡瓦至井口，取出一端销轴，张开大方瓦推进并抱入管柱，再合拢大方瓦后放入转盘大方瓦孔内。 （5）起下钻或下套管作业完成后，需将气动卡瓦取出转盘时，首先将卡瓦体上行处于放开位置，用专用悬吊挂钩吊出气动卡瓦即可。 2、操作 （1）起钻作业时，钻工扣好吊卡后，在提升钻柱前，司钻操纵气动阀，使气缸下部进气，再上提钻柱，此时，在气缸举升力和管柱与卡瓦体摩擦力的共同作用下，卡瓦体沿卡瓦座锥面上行并向外张开，松开管柱，同时让出通道，允许管柱从卡瓦中心自由通过。当上提管柱立柱下接头台阶（需卸扣接头）超出卡瓦的支撑板后，并控制在约150mm左右时，司钻反向操纵卡瓦气动阀，使气缸上部进气，此时，在气缸拉力的作用下，卡瓦体下行并将管柱推移居中，卡住管柱。此时即可进行卸扣作业。 （2）下钻作业时，立柱下接头与被接管柱上接头上好扣后，司钻操纵卡瓦气动阀，使气缸下部进气，再上提钻柱，此时，在气缸举升的作用下和管柱与卡瓦体摩擦力的作用下，卡瓦体沿卡瓦座锥面上行并向外张开，松开管柱，便可顺利下放钻柱。当下放管柱上接头（吊卡下端面）接近卡瓦的支撑板后，并控制在约50mm左右时，司钻反向操纵卡瓦气动阀，使气缸上部进气，此时，在气缸拉力和卡瓦体重力的作用下，卡瓦体下行并将管柱推移居中，卡住管柱。此时即可卸去吊卡，进行下一立柱作业。 （3）下钻作业时，当井口偏斜较严重时，每到一管柱接头处都应减缓下放速度，防止管柱接头碰挂卡瓦体出现故障。 （4）当起下钻过程中需要转动转盘时，只需要在卡紧管柱时把气路管线快速接头拔下，转动转盘后必须将快速接头原样插上，不能接反。五、常见故障及排除方法现象产生原因排除方法气缸不动作1、 气路管线接反2、 气动阀损坏1、 调换气路管线2、 更换气动阀气缸推、拉力减小1、 气路漏气2、 气源压力低3、 导向杆有卡蹩现象1、 检查气路管线、接头、阀件等2、 调整气源压力3、 调整导向杆上端紧固螺栓、运动结合部位加注润滑油管柱有滑移现象卡瓦牙磨损严重更换卡瓦牙下钻时管柱接头有碰卡瓦体现象1、 耐磨环磨损严重2、 井口偏斜或管柱接头直径较大1、 更换耐磨环2、 减慢下放速度，下放到接头时，可将管柱向卡瓦中心推移井口偏斜严重时，有带出卡瓦现象1、 起钻速度较快2、 井斜太严重1、适当减慢起升速度2、停止使用气动卡瓦调整井口居中六、维护和保养 1、每次使用完后必须用清水把气动卡瓦上粘附的腐蚀性泥浆冲洗干净。导向杆、活塞杆处加注机油，卡瓦体接触表面涂润滑脂（或丝扣油）。 2、拔出快速接头前，必须将其冲洗干净，拔出快速接头后，用干净的塑料袋将接头保扎好，以防泥浆、灰尘等脏物进入接头及气路管道内。 3、定期检查耐磨环，当磨损超过3mm后，应及时更换。 4、定期检查管柱卡瓦牙，磨损严重时及时更换。 5、搬迁时，插入卡瓦销将两瓣卡瓦合拢后，必须将支撑板紧贴于卡瓦座上平面，并用铁丝将其捆扎固定在一起，上下钻台杜绝摔砸现象。七、随机附件及技术文件 1、附件清单名称规格型号数量备注气路管线总成DN10 40MPa1套随机配件刮泥片f3001只随机配件气源接头1只随机配件气控单向阀含管箍等附件1套随机配件吊绳吊具1套随机配件专用工具箱1个油壶1个专用工具4件内六角扳手（随机工具）O型圈1套易损件快速接头1套易损件对丝2只易损件转换接头-M18x1.52只易损件吊环M122只易损件 2、技术文件 （1）产品使用说明书1份。（2）操作规程1份。 （3）检验合格证1份。霸州市石大宏盛石化机械有限责任公司厂址：河北省霸州市112国道红绿灯西300米路南网址：电话真术支持: 多功能钻井管柱气动卡瓦操 作 规 程本规程用于指导钻井队正确操作、使用和维护多功能钻井管柱气动卡瓦，同时对危害因素带来的风险实施有效控制，以达到“不伤害自己，不伤害别人，不被别人伤害”的目的，实现提高井口操作安全、降低劳动强度和提高起下钻效率的目标。1 主要作业内容多功能钻井管柱气动卡瓦是用于钻井起下钻和下套管过程中卡持钻杆和套管的一种动力卡瓦，代替双吊卡或手提式卡瓦作业方式，实现气动卡瓦加单吊卡起下钻及下套管作业，具有安装方便、操作简单、起钻自动刮泥、安全可靠等特点。2 职责2.1 钻井队队长负责按钻井队安全生产管理规定，制定设备、设施、操作规程和标准；负责对全队操作人员的组织、协调，落实当班操作人员进行相关操作。2.2 钻井队安全监督员是钻井管柱气动卡瓦安全责任主体，钻井队司钻及钻台操作人员负责其安全操作。2.3 钻井队工长（大班）是钻井管柱气动卡瓦维护、保养责任主体，负责设备保养工作。3 操作前期的风险控制3.1 钻井管柱气动卡瓦起、下钻或下套管作业时安装在转盘大方瓦的位置使用，安装前必须检查设备正常，所安装的卡瓦体尺寸必须与所需要卡持的管柱尺寸规格一致。3.2 安装前检查：连接销轴、开口销、连杆片等是否齐全完好，检查活塞杆、导向杆顶部及导向管压盖的三个内六角连接螺丝有无松动现象（务必用专用内六角扳手紧固一遍）。3.3 安装前必须检查气路连接是否正确，参见下图：气路接头座气路接头座二位五通气 控 阀标准气源：0.60.9MPa消声器快速接头 安装前必须试动作，观察设备是否正常：打开气控阀，分别活动气缸起升、下降，上下活动3-5次，四片卡瓦体可自由升降，无卡滞现象。3.4 当班操作人员劳保用品穿戴齐全。3.5 操作前当班操作人员应有上一班操作人员进行交底，明确操作中是否有重大安全隐患，进行风险识别，交待风险削减措施。开口4 作业过程中的操作规程4.1 操作前的准备4.1.1 安装前，先打开气控阀，先将卡瓦体处于升起置。4.1.2 安装前，先检查卡瓦座上连接的卡瓦体规格尺寸是否与被卡持管柱尺寸一致，若不一致需要现场拔下卡瓦体上部与连接片连接的销轴（先拔掉销轴上的开口销，然后拧下销轴一端的扁螺母），更换合适的卡瓦体。4.1.3 确认卡瓦体规格尺寸与卡持管柱尺寸一致后，用专用吊绳吊钩将卡瓦体处于升位置的气动卡瓦吊到转盘上靠近绞车一侧，开合口对准管柱（补心吊出后管柱处于悬空状态），将气动卡瓦平稳吊入转盘大方瓦内即可。为方便吊入安装，吊绳应按右图所示挂钩。4.1.4 安装刮泥片：若为起钻作业时，需安装自动刮泥片，可操作气动卡瓦先卡紧钻杆，卸开接头后将刮泥片从上部接头套入钻杆，然后拧开刮泥托盘圆周上的4个螺丝，翻开刮泥托盘，将刮泥片放入后，再合上刮泥托盘，拧紧4个螺丝即可。4.2 操作过程4.2.1 起下钻或下套管作业：当气动卡瓦卡住管柱时，在提升管柱前，必须先打开气控阀，再提升管柱起钻或下钻（套管）。4.2.2 起钻作业时，在提升钻柱前，司钻首先操纵气动阀，使气缸下部进气，再上提钻柱，卡瓦体沿卡瓦座锥面上行并向外张开，松开钻杆，同时让出通道，当上提钻杆立柱下接头台阶（需卸扣接头）超出卡瓦的支撑板后，并控制在约150mm左右时，司钻反向操纵卡瓦气动阀，卡瓦体下行并将钻杆推移居中，卡住钻杆。此时即可进行卸扣作业。4.2.3 下钻或下套管作业时，当立柱下接头与被接管柱上接头上好扣后，司钻先操纵卡瓦气动阀，使气缸下部进气，再上提钻柱，卡瓦体沿卡瓦座锥面上行并向外张开，松开管柱即可顺利下放钻柱。当下放管柱上接头（吊卡下端面）接近卡瓦的支撑板后，并控制在约50mm左右时，司钻反向操纵卡瓦气动阀，卡瓦体下行并将管柱推移居中，卡住管柱。此时即可卸去吊卡，进行下一立柱作业。4.2.4 使用过程中，可经常在四根导向杆及两根活塞杆根部加注机油保养，同时在卡瓦体的背锥面上涂一些丝扣油保证升降灵活。4.3 操作结束4.3.1使用完毕吊出气动卡瓦，参照4.1.2条将吊绳放正（将吊钩放在管柱内侧即绞车一侧），垂直起吊，切勿将吊绳在偏斜状态下，卡瓦蹩卡在转盘内硬性提吊。4.3.2吊出后钻井管柱气动卡瓦后应将两瓣合拢平放在钻台面上，不可分开或倾斜。4.3.3 用空气或清水冲洗附着在气动卡瓦本体上的泥浆，操作气控阀提升卡瓦体，在四根导向杆、两根活塞杆根部以及各转动销轴处加注机油保养。最后放下卡瓦体，合拢两瓣卡瓦座后拆除管线存库房。5、应急响应5.1 若井口较偏斜，在下钻时，当管柱接头靠近卡瓦时，司钻应带一下刹把，减慢管柱下放速度，以防管柱接头刮碰卡瓦体，造成事故。5.2 若井下情况复杂，起下钻容易遇阻时，应暂停使用。5.3使用过程中现场需倒划眼及旋转转盘时，可以在卡紧管柱状态下拔下两根气管线，旋转转盘，旋转完成后需要将两个气路快速接头原样插上，不能接反。5.4 井口偏斜超过5cm时必须调整转盘使井口对中，以免影响气动卡瓦使用造成故障。5.5由于误操作发现人员负伤时，负伤人员或最先发现者应大声疾呼，同时停止相关操作，现场人员立即开展自救互救，并及时向钻井队负责人报告，根据伤情决定是否拨打附近医院电话将伤者送往医院抢救，及时向分公司汇报。6、其他要求6.1气动卡瓦使用过程中，应避免管柱、吊环、吊卡等物体碰撞卡瓦表面上任何部件。6.2需要卡持不同尺寸的钻杆、套管或钻铤作业