ZJ40L-1钻机总说明书

ZJ40/2250L1钻机使用说明书3H01800SM上海三高石油设备有限公司1目录1前言2钻机基本参数3主要部件技术性能4钻机传动系统与工作特性5钻机配套清单6结构综述7钻机安装8钻机调试9起放井架、底座10钻机使用操作11维护保养与故障排除12搬迁13附图2前言ZJ40/2250L1钻机是按SY/T56091999石油钻机型式与基本参数,API规范等国内外相关标准设计制造的该钻机适用于41/2”114MM钻杆钻深可达4000M的石油天然气勘探、开发垂直井。1本钻机有下列特点11采用三机联合驱动方式，三台柴油机通过各自的液力偶合器正车减速箱、万向节与整体传动链条箱相连接。传动柔和，与变矩器传动比较，传动效率高，运输单元整体化，易运输，易安装，并且有效的解决了漏油问题。12各动力设备和传动设备的连接均采用万向节连接，易装，易拆。13整体传动链条箱1号轴驱动一台400KW的节能发电机，可提供井场供电。14钻台底座、井架可以整拖。15绞车带应急驱动装置，具有起放井架和处理事故的功能。15转盘传动装置和支撑梁设计为一个运输模块。16司钻房人性化设计,改善劳动条件。17根据用户要求,可以提供API会标的工作机有天车、游车、大钩、水龙头、转盘、绞车、井架与底座。18本钻机可安装使用10S顶驱设备。2钻机基本参数21名义钻深范围114MM41/2“钻杆25004000M3127MM5“钻杆20003200M22最大钩载2250KN23最大钻柱重量130T24绞车最大功率735KW（1000HP）25游动系统最多绳数顺穿1026钻井钢丝绳直径钢丝绳芯32MM11/4”27钻井泵台数X功率2X960KW（1300HP）28转盘开口直径6985MM271/2”29钻台高度6M210井架工作高度43M211动力传动型式整体链条箱并车3主要部件技术性能31天车顺穿TC2251最大钩载2250KN滑轮外经X数量1120MMX6滑轮绳径32MM11/4”捞砂滑轮外径610MM捞砂滑轮绳径145MM9/16”32游车YC225最大钩载2250KN滑轮外经X数量1120MMX533大钩DG2254最大钩载2250KN主钩开口尺寸190MM34水龙头SL225II最大静负荷2250KN最高转速300R/MIN最高工作压力35MPA接头螺纹与中心管连接处REG（正规）65/8左旋接头螺纹与方钻杆连接处REG（正规）65/8左旋35转盘ZP2752开口直径6985MM271/2”转盘最高转速300R/MIN最大静负荷4500KN36绞车JC40L1最大功率735KW（1000HP）最大快绳拉力275KN快绳绳径32MM11/4”滚筒直径X长度640MMX1142MM刹车盘直径X厚度1400MMX76MM应急驱动装置功率30KW应急驱动装置最大钩载190T（10根绳）160T（8根绳）应急驱动装置提升钩速48M/H（10根绳）60M/H（8根绳）37钻井泵3NB1300C5额定功率956KW（1300HP）冲数120MIN1最高泵压343MPA38井架JJ225/43K5最大钩载2250KN工作高度43M顶跨尺寸（正面X侧面）2MX2M底跨尺寸（正面X侧面拐点）8MX25M二层台容量（5立根）4000M二层台高度275M,265M,255M,245M39底座DZ225/6XD钻台高度6M钻台面积长X宽1018MX982M转盘梁净空高度476M转盘梁额定负荷2250KN立根盒额定负荷1300KN立根盒容量（5立根）4000M后台高度101M310柴油机G12V190PZL3台数X功率3X810KW额定转速1300R/MIN311液力偶合器正车减速箱YOZJ75020FLSH6额定输入转速1300R/MIN总传动比195偶合器滑差率4冷却方式联合水冷工作油温110312辅助柴油发电机VOLVOTAD1232GE台数X功率1X300KW313节能发电机组IFC64066LA42发电机转速1000R/MIN发电机功率400KW发电机电压、频率380V；50HZ314并车传动装置最大输入功率3X810KW最高输入转速666R/MIN315转盘传动装置最大输入扭矩95KNM最高输入转速544R/MIN316单立管泥浆管汇4X35MPA317供气系统供气最高工作压力1MPA储气罐总容量25M33M3318固控系统总容积及罐数160M37319柴油罐总容积76M3320套装工业水罐总容积100M3321顶驱系统型号TDS10SA额定载荷250ST交流变频电机功率350HP4钻机传动系统与工作特性41钻机传动系统见图1所示。42大钩提升曲线见图2所示。5钻机配套清单序号图号型号名称数量备注13H1010400TC2251天车1API23H1020100YC225游车API431030800DG225大钩1API4SL225II水龙头1API51051000ZP2752转盘1API63H1260200转盘传动装置173H1061600JC40L1绞车1API83H1080200并车传动装置193H1111800JJ225/43K5井架1API103H1121800DZ225/6XD底座API113H0184000总装配件1123H0185000供气系统1133H0186000管线槽1143H0187000稳绳器装置18153H01816000司钻房1EX证16钻工房117气源房1184”X35MPA单立管高压管汇119250T吊环1付20电动倒绳机121JZG34A死绳固定器122XIFH5/35气动绞车223YM10液压猫头224ZQ100液气大钳1255T液压绞车126YZB120LD组合液压站12751/4”滚子方补心12831/2”滚子方补心129MCC辅助发电机房井场标准化电路130SY517087326X19SIWRCRLEIPS钻井钢丝绳L1000M131应急逃跑装置132梯子（高度落差5米）16结构综述61钻机总体布置见图5、图6所示整套钻机可划分为钻台区、泵区、泥浆固控区、动力区、油灌区。611钻台区钻台区主要有以下部件组装而成井架、底座、绞车、柴油机并车传动装置、天车、游车、大钩、水龙头、转盘、转盘传动装置、司钻控制9房，钻工房，钻台机械化设备，钻井钢丝绳及倒绳机，组合液压站，储气罐等。612泵区泵区主要有以下部件组装而成2台3NB1300C钻井泵、泥浆高压管汇、吸入管汇等613泥浆固控区泥浆固控区主要有以下部件组成固控罐、井口泥浆返回管汇，连通管汇、振动筛、除气、除砂、除泥、离心机等净化设备、搅拌机、砂泵、加重漏斗、料台及水泵等。614动力区动力区主要有以下设备组成MCC房（包括辅助柴油发电机组一台）、气源房（包括2台空压机；储气罐、净化设备等）615油罐区油罐区主要有共计76M3的油罐2台，100M3的套装水箱1台。62按API4F标准设计的井架，形式为K型。有效高度43M，井架底跨8M，顶跨2M，二层台有四种安装高度（245M、255M、265M、275M），带05T气动绞车，四周装有挡风墙，配有死绳固定器、起升缓冲装置、登梯助升装置和立管操作台等。63按API4F标准设计的底座，结构形式为块装箱叠式，钻台高6M。底座分前台和后台两大部分。前台由顶层、中层、底层组成。顶层主要部件有立根盒梁、转盘梁、转盘传动底座、铺板等；中层由左右前支架、左右后支架、斜撑杆组成。底层主要由左右下座和片架、斜拉梁等组成。后台主10要由绞车梁、3条基座和拉梁组成。配有防喷器导轨装置和2个20T的手动葫芦，钻台左侧设置钻工房，可供钻工作业、维修、休息。底座的安装分井架起升前后两段进行，井架起升前安装主体部分和部分台面，井架起升后安装剩余部分台面和钻工房和梯子等附件。底座前部予留整拖时使用的耳座。64绞车形式为三轴绞车，其低位安装在056米的基座上，采用气胎离合器换档，设有二档变速和一对倒档齿轮。滚筒轴设有高、低速两档，当二者分别挂合时，滚筒可获得四个起升速度和两个倒档速度。另外，此绞车配有应急驱动装置，可驱动滚筒轴进行起下钻作业。用绞车I档，可提升130吨最大钻柱重量。（参见图1传动系统图、图3气控流程图）65转盘动力采用绞车通过万向轴爬台驱动转盘传动装置。转盘传动装置主要包括两个链条箱和一个角传动箱、链条箱通过万向轴驱动转盘。绞车的两个输入转速，再加上转盘传动装置链条箱的两档，使转盘获得4个正档转速、2个到档转速。另外转盘传动装置设有气控离合器和惯性刹车，司钻直接控制。（参见图1传动系统图、图3气控流程图）66钻井泵的动力采用柴油机并车，通过整体链条箱、万向轴驱动。67电气系统本钻机配置400V；300KW；VOLVO辅助发电机组一台及400V；380KW节能发电机一台，两台发电机不能并联运行，只能一台单运行。发电机发出的电能经由MCC房的开关柜的分配，可分别向井场各区域供电。在使用市电时，将辅助发电机或节能发电机的进线拆掉，改接市电即可。详见MCC及井场电气的随机图纸及说明书。1168钻机供气与气控系统该系统由气源净化房中两台空压机、储气罐、干燥机提供清洁干燥的压缩空气分三路，第一路通过电缆槽中的输气管线，输送给后台的并车传动供气系统。第二路通过电缆槽中的输气管线、后台右座的输气管线，输送给绞车。第三路通过电缆槽中的输气管线、后台右座的输气管线，通向钻台左右储气罐、左右集气管，给液气大钳、水龙头，气动绞车等设备供气。司钻房的控制气由绞车提供。司钻控制房中通过各种气控阀、继气器、快速放气阀等气控元件和管线，快速、协调、安全地控制绞车滚筒和以及应急驱动装置离合器，转盘离合器和惯性刹车及防碰复位的工作状态。气动绞车就近控制。（参见图3气控流程图）。69液压控制系统绞车的液压盘式刹车自带专用液压站，司钻可在司钻控制房中通过电磁阀操作盘刹工作钳。液压大钳和液压绞车就近操作。组合液压站提供液气大钳、液压绞车、液压猫头、缓冲液缸的液压源和液压猫头、缓冲液缸的控制系统。610钻机照明系统钻机照明系统包含钻台上下区域、井架、动力机、MCC房及井场的照明。除动力机，MCC房照明之外，其余防爆区域均采用防爆灯具，防爆开关及防爆插接件。露天电源插接件均具防水性能。照明系统适应钻机搬迁要求。611电缆管线槽12从MCC房输出的电缆均进入电缆槽并固定，然后分别送到钻台，泥浆泵和固控区。从气源房输出压缩空气管线进入管线槽输气管，然后分别送到钻机前台、后台、绞车。7钻机安装71安装前准备711钻机安装前,用户遵照勘探开发方案和ZJ40L1钻机总图图5；图6及钻机基础平面参考图图7,根据井位所处的地质条件和使用经验,设计基础的深度和结构。钻台区,泥浆泵房,柴油机房,固控区的基础均在同一水平面。但在泥浆泵基础上加一个200毫米高的钢木基础。712井架底座、泥浆泵的基础上平面的平面度允差3MM。MCC房，气源房、固控罐、水罐、油罐的基础上平面的平面度允差5MM。个别达不到要求处，允许用钢板调整。713钻机基础图所示，在浇灌地基时，留出大鼠洞在地基上的位置孔。在井架底座、泥浆泵，固控罐、动力房的四周浇灌散水区和排水沟，将积水排到泥浆池中，以防基础下沉。714以井眼中心为坐标划出井眼纵向和横向坐标线，按钻机平面布置总图（图6）和基础图图7,划出所有地面设备的位置尺寸线，同时检验钻机基础正确性。72钻机安装程序和要求设备进场要分区堆放，各区域之间留有宽畅运输吊装车道。各区设备进场要尽量按安装程序先装先进。首先安装井架底座部分，若吊车人员富裕，可同时安装动力房，泥浆泵、固控罐。各区的大型设备进场应一次卸13货就位并对准找正，例如底座左右下座，MCC房，气源房，泥浆泵、固控罐、油罐、水罐。721钻机主体安装7211将井架底座左右下座菱形标记“”箭头对准井眼横坐标线，左右下座横拉梁菱形标记箭头对准井眼纵坐标线。7212安装后台左座、后台右座、绞车梁、后台中座、拉梁。7213安装左右后支架、左右起升支架和斜撑杆，左右起升支架翻在左右后支架上面。7214依次安装左右后支架、立根盒梁（吊装前先将防喷器导轨的前两组耳板、销子与立根盒梁连接牢固）、转盘传动底座、转盘梁（将防喷器导轨的后一两组耳板、销子与转盘梁连接牢固）、片架。7215安装转盘、转盘传动装置（详见转盘传动装置使用说明书）。7216依次安装转盘周围铺板和转盘传动装置上的铺板。7217安装井架、天车、起升绳、游车、大钩、钻井钢丝绳。切记快绳头暂不要固定在滚筒上。7218井架、底座所有旋转支点的销子务必涂上润滑油后装入。722绞车安装对照图5钻机立面图和图12总装配件图，将绞车吊到钻机底座后台绞车梁上，使绞车底座前工字钢靠上定位块，同时使绞车滚筒平分中心线即工字钢上菱形标记“”箭头与转盘井眼中心线重合，然后将绞车固定在绞车梁上。723安装爬台万向轴及其护罩。14724布置安放电缆槽，铺设电缆，连接气、液管线。725安装司钻控制房与电缆，水、气管线。726安装整体链条箱和柴油机组。727安装井架照明灯具、电线及插接件。728安装泥浆泵时，务必使泵吸入法兰对准固控吸入罐的排出法兰，并按照钻机平面布置尺寸要求就位。然后安装泥浆高压管汇的地面管道和阀门，安全阀放空管线等。729安装固控系统。详见固控系统的随机资料。7210安装动力区后台底座基本安装完成后，即可按照钻机平面布置图依次就位MCC辅助发电机房和气源房，以便定位管线槽和连接管线和电缆。7211当井架起升到工作位置之后，即可安装剩余铺板、飘台、梯子、护栏、坡道、钻杆跑道、稳绳器装置、钻台工具等。校核井架使得大钩铅垂中心对准转盘开口中心。然后，连接泥浆高压管线，二层台的气管线，井架底座照明电线等。8钻机调试81调试前准备811所有要运转的设备（如柴油机、节能发电机、电机、绞车、转盘、提升部件、泥浆泵、液压站、万向轴等），务必按各自使用操作说明书要求清洗，加油，加水，电瓶，做好启动准备。812检查设备安装质量，所有旋转轴系均应盘车灵活，护罩齐全、牢靠、无干涉。15813各部件紧固件、防松件应齐全、拧紧。814所有控制气阀、液阀、电器开关均调到断开位置。82调试程序和要求821电瓶启动辅助柴油发电机供电，起动压风机，将储气罐充气达10MPA,此过程中调试压风机自动控制在0810MPA范围内。然后向钻台供气,调试司钻控制房所有气控阀,绞车转盘所有离合器、刹车、气控元件及气路不漏气,进排气畅通、快捷。气动绞车、液气大钳伸缩缸、水龙头气马达等用气设备均达到正常。822调试电系统确保电传电控和信号无误823调试应急驱动电机旋转方向与绞车的起升方向一致。824调试液压系统,保证液压控制元件功能正常,全系统不漏油825绞车、转盘试运转，由低速到高速，各档速分别运行不少于5分钟。若遇新刹车块，此时可以跑合刹车块与摩擦盘贴合度。检查设备运行平稳性，润滑良好性及气控灵活性，正确性。826将快绳头固牢在绞车滚筒上，至少缠满两层零15圈（即85圈）钻井钢丝绳，停车。9起放井架起放井架要严格按井架使用说明书要求进行。并务必注意以下安全要点91检查盘式刹车系统,起升绳,快绳头,死绳头牢固性。检查死绳固定器压力传感器和指重表正确灵敏性92检查井架底座所有销子、抗剪销、别针齐全性及所有转动销轴和滑轮16润滑良好性。93检查井架起升前必须预先穿挂好的各种钢丝绳。检查所有钢丝绳入滑轮槽正确、牢靠性。94检查底座参与起升的左右后支架、起升支架、斜撑柑的连接销子是否均装好。95检查二层台的猴台折叠并捆牢。96检查清除井架上的残留物和工具97检查天车与井架把合螺栓及所有其他紧固件和防脱落件98拆除天车防碰过卷阀杆,伸出井架左右缓冲液缸，检查滚筒缠绳应有两层零15圈（即85圈）。开动两台柴油发电机组并车，绞车润滑油压正常，气压不低于075MPA，盘刹油压不低于6MPA。910起放井架底座务必在风速小于30KM/H5级风,气温在4以上的白昼天当气温低于4时,应按API4F低温作业推荐作法进行操作。911挂合绞车I档和应急驱动装置离合器，缓慢启动电机,当井架起离支架100200MM时,停电机,立即用液压盘刹刹住绞车滚筒,检查有无异常情况，若无，可缓慢放回井架。912伸出井架缓冲液缸，绞车挂合I档，挂合滚筒离合器，开始正式起升井架。井架起升过程中，注意参与观察起升的设备运行情况,大绳速度是否均匀，如有异常，应立即刹车。当井架靠与缓冲液缸伸出端球头接触时,缓冲液缸开始工作,配合绞车速度,缓慢平稳地收缩液缸，直到井架就位。913用2个90销子将井架固牢在左右后支架上。914司钻在起升井架过程中应随时观察指重表负荷是否正常。若有急剧17增荷现象，应立即停机刹死，检查并排除故障之后，方可继续起升。915下放井架的程序与起升井架程序相反，其过程不再重述，但需注意以下要点9151检查滚筒缠绳量是否足够。提升游动系统,轻微绷紧起升绳,松脱井架绷绳,拆下井架与左右后支架连接的2个90销子,开动缓冲油缸,将井架顶过死点,然后缓慢下放井架10钻机使用操作钻机的设备较多,使用操作者应认真阅读熟练掌握,严格按各自使用操作说明书规定和要求来操作。除ZJ40/2250L1钻机使用说明书外,另附有主要设备和外购配套设备的使用说明书3H1061600SMJC40L1绞车使用说明书3H1260200SM转盘传动装置使用说明书3H1080200SM并车传动装置使用说明书3H1121800SMDZ225/6XD底座使用说明书3H1111800SMJJ225/43K5井架使用说明书3H1010400SMTC2251天车使用说明书3H1020100SMYC225游车使用说明书3H01816000SM司钻控制房使用说明书DG225大钩使用说明书SL225II水龙头使用说明书ZP2752转盘使用说明书液压盘刹及液压站使用说明书18组合液压站使用说明书电传动系统使用说明书YM10液压猫头使用说明书液压绞车使用说明书4X35MPA单立管泥浆高压管汇使用说明书液气大钳使用说明书气动绞车5T,05T使用说明书等101缓慢放下游车大钩,将井架起升绳悬挂在井架上部悬挂装置上，并用安全链锁固。装上吊环、吊卡。复校大钩中心对准转盘中心。当吊卡接触转盘面时，允差25MM。滚筒上钢丝绳固定圈数不得少于25圈。务必采用钢丝绳芯的符合钻机基本参数中所规定的规格和强度级别的石油钻井钢丝绳。102调试防碰装置，当28米长的立根下端面距钻台面17米以内,过卷阀应动作,检查其可靠性每次起下钻前务必复检可靠性。103检查带泵万向轴及护罩和润滑油量及喷淋水量检查安全阀开启压力值应符合或低于所用缸套额定压力值排出空气包充压45MPA,吸入空气包充压05MPA。104转盘开动之前务必将转台制动销打开摘开惯性刹车。转盘变速链条箱务必在停车静止状态下换档，挂挡到位后务必锁死排档杆。105下钻开始前应挂合电磁涡流刹车，以保证下钻安全、迅速、省力。严禁在快速下钻过程中突然挂合电磁涡流刹车，以免恶性事故发生。106转盘钻进操作要点（参见图1、图4及司钻控制说明书）191061挂合泵离合器，启动的钻井泵。摘开滚筒高低速离合器，挂合总离合器，启动绞车，选择合适的绞车中间轴档位。1062根据钻杆级别选择转盘限扭值，然后按下表选择合适的转盘变速箱的档位，挂和转盘离合器，使转盘转速满足钻井工艺要求。同时微松绞车主盘刹，使钻头钻压保持在钻井工艺要求范围内，即钻进开始。档位对应的转盘转速表绞车中间轴档位低速档高速档倒档转盘变速链条箱档位低速档高速档低速档高速档低速档高速档转盘转速R/MIN5895133218691141063钻进过程中严禁突然上提钻具，引起钻具反弹倒扣事故，应先停转盘，然后微上提，微刹转盘惯刹，使钻具释放反转矩能。1064钻进过程中，若并车传动发生故障，可摘开总离合器，利用应急驱动装置上提钻具，以防卡钻。107起下钻操作要点（参见图1、2、3、4及司钻控制说明书）1071停止转盘、钻井泵，选择合适的绞车档位，松开主盘刹，挂合滚筒离合器，上提方钻杆，然后操作绞车和主盘刹，完成方钻杆入鼠洞。准备起钻。1072按图1、2，根据钻具重量，选择绞车档位，起下钻具。当大钩负荷达到图2所示换档点的负荷值时，应及时换档，以避免绞车超负荷。11维护保养与故障排除设备维护保养与故障排除须按各自使用说明书的要求进行。此