BYJ80-35D（170K）不压井作业机说明书

BYJ80-35D不压井作业机

使用手册

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BYJ80-35D带压作业设备

关于不压井作业机型号的说明：我公司根据中华人民共和国石油和天然气行业标准：

SY/T6731-2014《石油天然气工业油气田用带压作业机》，对型号表示方法进行了规定，

采用最大提升载荷和工作压力来区分。为使该产品符合行业标准的要求，我公司根据标准

的规定对不压井作业设备的型号为BYJ80-35D,其技术参数及使用性能不变。

请在任何试图操作本设备的尝试前仔细阅读本手册。请特别注意安全提要中论述的

“警告”内容。在对本设备进行操作和维护保养期间，人员安全应始终处于最最重要的位

置。

本手册包含有各种警告和注释。为了您安全地安装、操作、拆卸和维修设备，必须认

真遵守这些警告和注释。制造商建议当工作人员位于上述设备附近时，任何时刻都应坚持

全面的良好的安全习惯。养成良好的安全习惯，对工作人员进行培训和加强安全规定的

遵守是物主和操作人员的责任。透彻理解下面的警告，注意和注释的定义也是非常重要的：

警告：如果不严格遵守规定的操作或维修行为，工序实施条件或说明，将会导致人员伤亡

或设备损坏。

注意：如果不遵守规定的操作或维修行为，工序实施条件或说明，将导致人员人身伤害或

设备损坏。

注释（必要的说明）：技术要求、步骤、实例或条件的重要部分，对于相关的或所描述的

设备功能的维修或操作是有帮助的。

安全和健康

下面是安全预防基本措施。所有工作人员必须懂得并在此设备的运行与维修保养的期

间应用这些预防措施。对某些有潜在危险的操作的特殊预防将以警告说明的形式出现在本

书中。本书出现了一些警告，但是这些警告都是很重要的。

合格的工作人员只有合格的工作人员才能获准操作、使用和维修本设备。防护工具对

本设备进行操作和实施维修保养的工作人员应穿戴合适的防护衣帽和使用防护工具。

安全习惯

在安装、运行、拆卸和维修本设备的任何时刻都应该坚持良好的安全习惯。保证有良

好的安全习惯，工作人员的培训程序和安全实践是物主和管理者的责任。未经许可的人员

在设备安装、运行、使用或维修保养时，未经许可的人员应和设备保持距离。高空作业在

高空作业或试图行使高空作业的途中必须系好安全带，安全带必须栓系在牢固可靠的固定

体上。高压在试图拆卸设备以前，保证与设备相联结的管道中的压力已经释放到零。高压

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BYJ80-35D带压作业设备

连接管件及接头必须安全可靠。

未经许可的维修

不要未经许可就尝试对元件进行拆装或维修。一些元件（例如，储能器）储存有压

力的液体。要获得更多信息请与公司代表联系。

提升

用于提升的设备或移动设备的设备必须预知具有充足的能克服这些设备的重量的额

定负荷能力。压缩空气的使用利用压缩空气可以创造一个排除杂质颗粒的环境。用于清洁

空气的压力应该减小到低于30psi,并且使用时要有有效的破裂防护设备和人员保护设备。

绝不能将压缩空气指向其他人员。

运动零件

手、头发、衣服、珠宝饰物、手套、抹布和工具等应原离运动零件。视野不要在妨碍

了视线的情况下操作设备，绝不要在日没和日出之间无适当的灯光照明的情况下运行设备。

预启动

正式启动设备以前，要保证所有的操作控制手柄处于正确的位置。设备搬运在将设

备搬运到另一个地方之前要保证所有元件都是安全的。

一、用途

不压井作业，也叫带压作业，是指利用不压井作业设备（或与常规作业车等设备配合），

在油、气、水井井口带压的情况下，实施起下管杆、井筒修理及增产措施的井下作业技术。

其主要用途是能够最大限度的保持地层的原始状态，防止压井液侵入地层，破坏地层压力、

堵塞和污染地层，避免了对地层的污染，保护作业环境；增加产能和采收率；降低作业成

本；作业过程中控制井口压力，有效的防止井喷事故的发生，实现安全作业。可以广泛应

用于欠平衡钻井、侧钻、小井眼钻井、完井、射孔、试油、测试、酸化、压裂和修井作业

中。在国内几乎所有的油层在从勘探到开发及后期的维护过程中都会受到不同程度的损害。

在我国现有的油气层保护技术中，大都从优化压井液或井筒液方面来尽量减少对油气层的

损害，还从没有一种真正意义上的油气层保护技术。但不压井作业技术的出现为此提供了

可能。随着油田开发的不断深入，对地层的保护越来越重视，对环境保护的要求越来越严

格，对不压井作业技术的要求越来越普遍。

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BYJ80-35D带压作业设备

利用本套不压井作业设备，结合不压井作业技术及相关工具可以完成以下作业：

1.油管内堵塞作业完成后，可以拆除井口四通上盖，安装不压井作业装备，进行带压

完井、分层压裂、酸化以及带压冲砂、打捞、磨铳等修井作业。

2.配合动力水龙头等旋转设备可以进行带压大修作业。

3.井内油管全部起出后可以用全封闸板全封闭井口。

4.作业过程中如果井内压力突然升高或不压井作业设备本身需要要维修时，可以用井口

安全防喷器半封闸板封闭套管与油管之间的环形空间。

5.在作业过程中在一定压力下可以带压起下井下工具和强行通过油管接箍。

6.在封井的情况下，通过井口四通可以进行简单的节流放喷、压井、洗井等特殊作业。

二、规格型号和技术参数

2.1.不压井作业设备型号

本设备型号为：BYJ80-35D

各代号的具体意义下：

BYJ----------------不压井作业设备

80----------------最大提升载荷800KN

35----------------最高工作压力为35Mpa

D----------------结构形式为独立式

2.2.BYJ80-35D不压井作业设备的技术参数

本BYJ80-35D设备主要技术参数见下表：

表1BYJ80-35D不压井作业设备井口部分主要技术参数

项目技术参数

升降液缸行程：3.55m

升降液缸上顶力（最大）800kN

升降液缸下拉力（最大）420kN

升降液缸最大空载上升速度0.45m/s

升降液缸最大空载下降速度0.56m/s

密封最高工作压力35MPa

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整机重量（不含桅杆绞车系统）11000kg

系统通径7-l/16in

闸板防喷器所配闸板规格238"、2-7/8"

卡瓦所配卡瓦牙规格2-3/8"、2-7/8"

主机运输尺寸（不含桅杆绞车系统）mm(6500+3780)X2680X3250

工作平台外形尺寸mm3000x2000

下平台外形尺寸mm2500x1900

桅杆绞车系统最大伸长高度mm19500

桅杆绞车系统额定起重量（双绞车）1000kg

工作介质水、原油、钻井液

柴油机功率316kW

液控系统最大工作压力21MPa

蓄能器容积5X40L

油箱容积2500L

动力橇外形尺寸mm6000X2500X2950

动力橇重量8500Kg

三、工作原理

本套不压井作业设备属于液压独立/辅助式不压井作业设备。本身带有7.1m（完全伸

出后19.5m）的桅杆及绞车系统，可以独立完成带压起下管柱及井下工具等作业；本设备

也可以不安装桅杆绞车系统，这时该设备就是液压辅助式的不压井作业设备。工作原理如

下：

当用作独立式的不压井作业设备时，其工作原理是：用内堵塞器密封管柱内的压力后，

将整套设备安装在井口上，用环形防喷器或闸板防喷器密封油套环空的压力，使用液压卡

瓦卡紧管柱，使用升降液缸进行起下管柱和井下工具，使用油管钳及桅杆绞车系统进行上

卸扣及上提或下放管柱。

当用作辅助式的不压井作业设备时，其工作原理是：用内堵塞器密封管柱内的压力后，

将整套设备安装在井口上，用环形防喷器或闸板防喷器密封油套环空的压力，使用液压卡

瓦卡紧管柱，在井内管柱处于管轻状态（油管自重小于等于井压上顶力和井液浮力）时使用

升降液缸进行起下管柱和井下工具，在井内管柱处于管重状态（油管自重大于井压上顶力

和井液浮力）时使用修井机的液压绞车起下井内管柱和井下工具，使用油管钳及绞车副钩

进行上卸扣及上提或下放管柱。

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BYJ80-35D带压作业设备

四、产品结构特点

4.1产品组成

BYJ80-35D不压井作业机是一套组合的液压不压井起下设备,液压控制独立式不压井

作业设备，在液压辅助式的基础上配备了桅杆绞车系统，不需要借助作业车就可以完成不

压井作业。该作业机包括动力撬和井口作业部分。

动力橇为箱式结构，里面安装有动力源、液压源、油箱、蓄能器等，用于给不压井作

业机提供动力。除了用于放置动力源之外，动力撬还用于存放和运输备件、辅助设备和其

他一些作业机所需备件。动力源/驱动设备原动机是一台柴油发动机。通过安装在发动机上

的离合分动箱驱动液压泵。

井口作业部分包括上工作台、桅杆绞车系统、举升结构、卡瓦系统、下工作台、防喷

器组和泄压/平衡系统、安全逃逸系统及附属部件；井口作业部分配备了一个运输底撬，以

便于组装和道路运输。

4.2动力系统

动力系统包括柴油机、离合分动箱等部分，设计安装在动力撬上。柴油机型号为康明

斯工程型型号为:QSZ13-C425,电启动、进气增压水空中冷。主要技术参数为：

额定功率：316KW；

额定转速1900rpm；

最高转速2100rpm；

怠速600~800rpm；

柴油机随机配备水箱、仪表盘、冷却风扇、隔栅式防火帽、消音器、灭火器、气泵等

附件。气泵配空气干燥器、过滤器、油水分离器、储气罐等附件。

离合分动箱型号为：3PD06。采用四轴异中心布置，带有湿式多片摩擦离合器额定输

入转速2200rpm。一路输入，三路输出：分别为升降液缸、管柱密封系统、卡瓦系统、冷

却循环系统及散热系统提供动力。离合分动箱为1：1速比。柴油机、离合分动箱的性能

特点，具体使用方法和注意事项请参阅随设备提供的相应的说明书或维修手册。

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BYJ80-35D带压作业设备

4.3液控系统

液控系统是整个设备的最主要的系统之一，也是人与设备沟通的直接工具，170k的控

制元件基本上都是由液控系统组成。在设备工作过程中，工作人员将通过操作控制面板上

的各操作杆或旋钮来保证设备的运行，其本质就是操作液控系统中的控制元件来保证各动

作的实现。液压控制面板可分为两类，分别是上工作台控制面板和主液压控制面板。

4.3.1上工作台控制面板

上工作台控制面板布置在机架上工作平台，包括主操作台和副操作台，该面板用于带

压修井设备系统的控制，可以对开关阀功能、压力表及气压控制系统提供可视化的参考及

设置选项。

主操作台上的控制杆，包括油缸举升杆、远程油门控制杆、卡瓦控制杆、闸板防喷器

控制杆、环形防喷器控制杆、液控旋塞阀控制杆、环形防喷器控制杆以及气动喇叭控制按

钮和急停按钮，除了各执行机构的控制杆，还包括各元件执行过程中用于流量调节的旋钮,

现场可根据实际需要，在规定范围内调节管内流量，提高整个作业过程中的效率。副操作

台上的操作杆包括两个绞车和桅杆以及大钳（转盘）的控制杆。在设备工作过程中，主操

作面板和副操作面板分别由主操手和副操手执行，当设备暂停工作时，工作人员须放操作

杆旁边的限位杆，以避免暂停过程中各种误操作所导致的安全问题。以下将对上工作台控

制面板上所涉及到的控制杆和旋钮逐一解释：

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BYJ80-35D带压作业设备

主操作台

1）序号1、2、3、4依次为游动防顶、游动承重、固定防顶、固定承重卡瓦控制杆,

四组操作杆接于一个三位四通的四联阀，控制杆上推时关闭卡瓦，下拉打开卡瓦，中位时

切断油路；

2）序号5、6分别是启动喇叭和急停按钮，由气压控制。启动喇叭用于现场各种情况

下警示提醒，急停按钮用于突发情况下紧急关闭发动机（注：正常关机不允许使用）。

3）序号7、8、9、10、11依次为上闸板、下闸板、平衡阀、泄压阀以及备用阀，五

组操作杆接在三位四通的五连阀上，上推为关，下拉为开，中位切断，其它工作阀发生问

题时可与备用阀互换。

4）序号12、13、14依次是环形防喷器压力调节阀、上闸板压力调节阀、下闸板压力

调节阀。减压阀右旋为增压，左旋为减压，三组阀为单向减压阀，即右旋防喷器关闭时工

作压力增大，左旋时工作压力减小。（最大工作压力10.5Mpa）。

5）序号15为环形防喷器控制开关，上推为关闭，下推为打开，在实际工作中，环形

防喷器在整个过程中基本处于关闭状态，因此不需要频繁开关。

6）序号16、17分别控制油缸下降和上升时的响应时间，左旋为快，右旋为慢。（右旋

时如果关闭到底，则相当于相当于切断先导控制阀的油路，此时先导控制阀失效）

7）序号18为气动油门，由气压控制。油门控制分为本地控制和台上控制，如下图所

示，当切换到台上时，就可以用序号18控制杆控制发动机油门，当切换到本地时，用图示

左下旋钮控制（动力箱内）。

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BYJ80-35D带压作业设备

8）序号19为举升油缸控制阀，即第6条中提到的先导阀，该先导阀为三位六通阀,

上推为降，下推为升。

9）序号20和21分别为防顶卡瓦互锁阀和承重卡瓦互锁阀，当互锁阀打开时，承重

卡瓦或防顶卡瓦在工作时至少有一个处于关闭状态，不会存在两个承重卡瓦或防顶卡瓦同

时处于打开状态（初始卡瓦同时打开状态除外），因此设备作业过程中卡瓦互锁阀应尽量

保证打开状态，以提高作业过程中的安全性。

10）序号22为卡瓦合流控制阀，当该阀打开时游动卡瓦组进油口合流，出油口同样

合流，因此控制游动卡瓦的两个控制杆任意一个可以同时控制游动卡瓦组，不需要分别控

制，承重卡瓦同理。这样减少了工作人员的动作，提高了效率。

11）序号23-27依次是卡瓦控制油压力调节阀、卡瓦压力调节阀、小腔平衡阀压力调

节、主溢流阀压力调节、大腔平衡阀压力调节，均为压力调节阀，控制各自回路上的压力，

需要注意的是23、24、25的压力为出厂时设定好的压力值，工作过程中不可随意调节。因

此在装配时也没有装配调节旋钮。

副操作台

12）序号28、29、30依次是绞车1、绞车2、桅杆的操作杆，这三组操作杆位于副操作

台上，分别接于三位四通的三联阀，上为升，下为降，中位封闭。

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13）序号31为大钳绞车的控制阀，位于副操作台上，可以控制大钳或绞车的正反转，

该油路中间由快换接头连接，以便于大钳和转盘的切换。

4.3.2主液压控制面板

主液控面板主要由卸荷阀和压力表组成。卸荷阀主要控制主油路上的液压回路，即当

卸荷阀处于加载状态时，液压油将通过相应的执行元件，再回到油箱，当切换到卸荷状态

时，液压油则直接回到油箱，通常启动和拆卸快换接头时，卸荷阀应处于卸荷状态，工作

时则处于加载状态。压力表用于监控各主油路中的压力，

操作人员可以通过压力表观察油路中的压力状况，以下

将逐条介绍液压控制面板上调节阀的作用：

1）序号1和2分别为1#泵和2#泵举升泵的卸压阀，

该阀右旋为加载，左旋为卸荷，其中1#泵工作压力为

21Mpa,2#泵工作压力14Mpao卸压阀处于加载状态时，

工作压力在不同级别的时候泵的工作状态也不同。当工

作压力为0-14Mpa时，1#泵和2#泵同时工作；当工作压

力为14-21Mpa时，2#泵处于卸荷状态；当工作压力大于

21Mpa时，1#泵和2#泵均处于卸荷状态。当1和2处于

卸荷状态时，1#泵和2#泵均处于卸荷状态，无法提供压

力输出。

2）序号3、4、5、6依次为大钳转盘泵、绞车泵、冷

却风扇泵、蓄能器泵的卸荷阀，其工作原理和操作方法同

上，右旋为加载，左旋卸荷。当卸荷阀处于加载状态时，

各回路上相对应的执行元件处于工作状态，反之系统处

于卸荷状态，相应的执行元件相当于被短路，此时处于停

止状态。

3）序号7为加热溢流阀的先导控制阀，加载时加热

溢流阀将处于加热状态，加载压力越大，加热速度越快，

需要注意的是，溢流阀加热时，需要将1#泵主油路快换接头拔掉。

4）序号8为主缸回路卸压，即1#泵和2#泵的公共卸压阀，用于调节油缸的工作压力，

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由位于操作台上的先导阀控制，即上工作台控制面板的序号25o

5）序号9、10、11依次是大钳转盘回路卸压阀、绞车回路卸压阀、蓄能器回路卸压阀，

同样这三组阀存在的意义和功能相同，通常这三组阀用于现场拆卸快换接头时，卸掉管内

压力，方便快换接头拆卸。

6）序号12为2#泵的卸荷阀。

4.4工作防喷器系统

防喷器系统是不压井作业设备的关键设备之一，其作用是在整个作业过程中始终控制

油套管环形空间的压力，防止井喷，保证作业的安全顺利进行。防喷器系统包括一台环形

防喷器和两台单闸板防喷器，其中两套闸板防喷器被平衡四通上下分置，下闸板防喷器与

井口防喷器的内腔构成下平衡腔，其作用是通•过平衡阀平衡下闸板防喷器闸板上下面的

压力，防止带压开启闸板。上闸板防喷器与下闸板防喷器之间构成上平衡腔，其作用是通

过泄压阀来平衡上闸板防喷器的闸板上下面的压力，防止带压开启闸板。环形防喷器安装

在上闸板防喷器的上面，在在作业过程中，环形防喷器对作业管柱外径提供主密封，且能

适应管柱外径的变化、强行通过接箍及工具段。该防喷器采用球形胶芯结构，配置独立的

活塞式蓄能器和调压阀，其液控系统可以对管柱外径的变化能够快速反应。

下单闸板防喷器安装在泄压/平衡四通的底部。其底端装有旋转法兰，这使不压井设备

与作业井井口之间很容易校准。上闸板防喷器是一个单闸板防喷器，安装在设备内部、环

形防喷器的正下方。当环形防喷器不能安全承受井内压力时，操作手可选择用闸板防喷器

控制井内压力。

4.4.1FZ18-35快速闸板防喷器

上下闸板防喷器均采用双法兰连接、圆柱形闸板、外置液缸的结构，液缸水平布置在

壳体两侧，防喷器壳体内没有液控通道，侧门与壳体的连接采用锤击式螺母锁紧便于现场

更换闸板及胶件。主要由壳体、侧门、侧门螺栓、液缸总成、连接杆、闸板总成、活塞轴、

支架等零件组成。接触井液的部件的材料及热处理均符合NACE0175的要求。闸板前密

封镶嵌有耐磨高分子材料，可以减小油管对前密封的磨损，保证闸板前密封具有合理的寿

命。具体结构见图lo

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BYJ80-35D带压作业设备

图1闸板防喷器

闸板防喷器的规格是：

通径：179.3mm

工作压力：35MPa

上部连接法兰：API6A法兰7l/16-5000psi(35MPa),R46垫环；

下部连接法兰：API6A法兰7l/16-5000psi(35MPa),R46垫环；

其特点是：前按标准进行水压强度试验，保证在工作压力下使用安全可靠；采用浮动

式闸板密封，可减小闸板开关阻力，减少胶芯摩损，延长闸板使用寿命，还可防止壳体与

闸板锈死在一起，易于拆卸；采用圆形整体闸板，壳体受力均匀，改善了壳体的受力状况；

液缸对称布置在壳体两侧，液缸直径小，动作灵敏性好，可快速开关闸板，一般不超过5

秒(受液控油压力及排量的影响，可能略有差距)；采用液压开启侧门的结构，更换闸板方

便、快捷、省力，更换一副闸板胶件只需15分钟；前密封镶嵌有耐磨材料，使用受命长。

4.4.2FH18-35环形防喷器

FH18-35环形防喷器主要由壳体、活塞、支持圈、球芯和顶盖组成。采用下法兰、上栽

丝连接，工作压力35MPa,通径6179.3mm。具体结构见图2。

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BYJ80-35D带压作业设备

图2环形防喷器

其特点是：防喷器由壳体、顶盖、支持圈、活塞、胶芯等五个主要件组成。零件数量

少，使防喷器更加可靠和易于维修，在现场拆装均匀很方便；高度尺寸小、重量轻；活塞、

壳体及支持圈间的运动密封面均加有耐磨圈，避免了活塞运动中金属与金属的直接接触,

保护了活塞和壳体；密封均采用唇形结构的密封圈，最大限度地降低了密封圈的磨损，提

高密封效果和可靠性；胶形呈半球形，它是由沿半环面呈辐射状的弓形支承筋与橡胶硫化

而成，支承筋用合金钢制造。在胶芯打开时，这些支承筋将离开井口，回复原位。甚至在

胶芯严重磨损时也不会阻碍于井口；承筋阻止上翻，使橡胶处于安全受挤压状态，可承受

较大的压力而不至撕裂；漏斗效应：球形胶芯从自由状态到封闭状态，各横断面直径的缩

小是不等的，上部缩小的数值大，下部缩小得小，因而胶芯顶部挤出橡胶最多，底部最少，

形成倒置漏斗状。这种橡胶的流向不仅可以提高密封性能，而且使钻杆接头易于进入胶芯。

在下钻时，因井压向上压缩胶芯免于拉应力而提高了胶芯使用寿命；橡胶贮备量大：这种

胶芯的橡胶储量比其他类型的胶芯大得多，有较多的备用橡胶可陆续挤出补充，非常适合

不压井作业使用；井压助封：在关井时，作用在活塞内腔上部环形面积上的井压向上推活

塞，促使胶芯密封更紧密，增加密封的可靠性；弓形支承筋使得胶芯与顶盖间的磨擦为钢

对钢的磨擦，大大小于橡胶对钢的磨擦力，从而也减小了关闭压力；当井内有钻具时，可

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BYJ80-35D带压作业设备

用将胶芯切割开套入井内钻具，然后安装胶芯。

4.4.3卡瓦系统

卡瓦系统是不压井作业设备的关键设备。其作用是在作业过程中夹紧管柱，防止管柱

掉入井内或从井中飞出，保证整个作业过程安全可靠。卡瓦主要由卡瓦壳体、卡瓦牙、卡

瓦体、主动轴总成、被动轴总成、连接杆、液缸总成、卡瓦体定位架（防顶卡瓦）等部分

组成。

其组成结构见卡瓦说明书所示，其特点是:

卡瓦采用锥形自锁式结构，其卡瓦体和壳体均带有斜锥面，当卡瓦牙卡住油管后，油

管在井压的作用下向上窜，带动卡瓦体在壳体的斜锥面上上升（或在自重的作用下下滑，

带动卡瓦体在壳体的斜锥面上下滑），使卡瓦牙越抱越紧，可防止打滑；采用压控制液，液

缸直径小，卡瓦开关动作迅速；采用连杆机构，用一个液缸实现两个卡瓦体、四个卡瓦牙

的同步动作，结构简单；卡瓦牙与卡瓦体的连接采用定位销连接，更换卡瓦牙方便迅速；

设备内部是4套锥形自紧式卡瓦，两套反向卡瓦（防顶卡瓦）和两套正向卡瓦（承重

卡瓦）。游动承重卡瓦和游动防顶卡瓦分别安装在连接盘上下面，在升降液缸的作用下随

连接盘一起上下运动，带动油管上升或下降；固定防顶卡瓦和固定承重卡瓦固定在环形防

喷器上的卡瓦固定框内，在升降液缸的空行程时卡紧管柱，防止管柱掉入井内或飞出。本

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BYJ80-35D带压作业设备

系统的4台卡瓦的结构相同，只是防顶卡瓦比承重卡瓦多了一个卡瓦体定位设备，防止

卡瓦完全打开时卡瓦体阻挡井口通径，防顶卡瓦去掉卡瓦体定位设备翻转使用，就是承重

卡瓦。固定卡瓦与游动卡瓦结构完全相同。所有卡瓦的通径为中180mm。

卡瓦的参数如下：

承载能力：800KN

卡瓦壳体通径：180mm

适用管柱范围:23/8"-51/2"

控制方式：液压控制

4.5举升系统

举升系统包括升降液缸和连接盘。该设备有两个升降液缸，在21Mpa液压作用下,

能够提供最大80,000Kg的上提力和42,000Kg的下压力。总行程长度为3.55m。升降液

缸是不压井作业设备的主要设备。主要负责提供不压井作业过程中所需的对管柱的举升力

或者克服井压对管柱的上顶力。本系统升降液缸采用单级双作用液缸，两端都有防止冲击

的减震设备，保证换向过程中的稳定。两个升降液缸的活塞杆与连接盘两端连接成一体，

升降液缸上端通过法兰与上工作平台连接在一起，保证了升降液缸与井口的同心度要求。

其特点是：活塞杆表面镀硬铭，镀层牢固耐用；密封件采用进口耐磨胶件，不易磨损，

密封效果好，使用寿命长；采用头部法兰定位，中部扶正，尾部自由状态，可以防止变形。

连接盘是不压井作业设备的主要设备，其作用是连接升降液缸和游动卡瓦，并传递和承受

升降液缸和卡瓦的作用力。

4.6连接盘

连接盘两端分别通过锥套与升降液缸的活塞杆相连，并用螺栓固定在活塞杆上。连接

盘下面安装的是游动防顶卡瓦，上面安装游动重力卡瓦，在作业过程中升降液缸带动连接

盘上升或下降，连接盘带动游动卡瓦一起运动，提起管柱或下压管柱，完成不压井作业。

其特点是：连接盘为可以被动旋转的结构，允许管柱在低负荷状态下带动卡瓦被动旋

转完成解卡、磨铳等作业。连接盘由连接盘体、上法兰、下法兰及平面轴承等零部件组成，

安装和拆卸简单；连接盘体、上法兰、下法兰均采用合金钢锻造而成，并经适当热处理，

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BYJ80-35D带压作业设备

强度高，性能可靠。

连接盘的技术参数如下：

连接盘壁厚：110mm通径：①182mm

连接盘承受最大负荷：102,000Kg

连接盘最大钻速：120rpm

连接盘连接法兰：7l/16-5000psi,R46

4.7平衡泄压系统

平衡泄压系统由一个①179.4mm)泄压/平衡四通、两个2-1/16英寸(52mm)液动旋塞

阀和两个2-1/16英寸(52mm)手动旋塞阀、一个2-1/16英寸(52mm)手动节流阀以及闭合

管线构成。四通采用双栽丝结构连接，安装在两台单闸板防喷器之间，平板阀安装在四通

的两个侧出口，两个手动节流阀分别安装在两个平板阀的外侧。

平衡泄压系统是不压井作业设备的关键设备。其作用是平衡井口防喷器开关时闸板或

胶芯上下的压力，防止带压开启闸板和胶芯，提高防喷器胶件的使用寿命。可以通过打开

或关闭平衡阀确保上下两台单闸板防喷器闸板面的压力平衡，避免带压开启防喷器，造成

小股高压井液喷出。在平衡卸压系统安装有压力传感器，用来检测上闸板防喷器的压力

或井内压力。

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4.8辅助支腿

不压井作业设备通过工作平台将升降液缸和中间防喷器组、卡瓦、升高短节等连接成

一体，大大加强了其刚性，但由于整套设备高度较高，达到6m,作业过程中受力不均匀，

可能产生晃动。因此我们设计了辅助支腿，其作用是将整套不压井作业设备支腿与地面接

触并承受负荷，保证作业过程中的稳定性。其结构是中间为管体和丝杠，两端为一球接头，

可分别直接插入下平台及支撑盘的球接头座，通过旋转大螺母就可以使丝杠进入或退出管

体，用以调节不压井作业设备和地面的距离，调节好后将锁紧螺母锁死。支腿调节范围为

1500-2000mmo可以根据井口高度进行调节。

4.9桅杆及绞车系统

桅杆绞车系统由吊臂系统执行机构与绞车组合而成。吊臂系统执行机构由基本臂、伸

缩臂、伸缩油缸、连接拉杆和吊钩等五部分组成；安全控制系统为互锁阀；具体结构见图：

该产品由一节伸缩油缸带动一节伸缩吊臂进行伸缩运动，起升作业过程严禁伸缩臂带载荷

作业；吊钩由起升绞车提供动力进行起升和下降作业；互锁阀起到锁定油缸作业过程中不

下滑和在收回吊臂过程中防止伸缩臂非可控下滑。

桅杆只供起吊油管使用，禁止其他用途的吊装。

绞车的主要结构由四个基本部分组成：底座和侧板、液压马达、制动阀（顺序阀）、减

速器总成（由三个基本部分组成：单项离合器、制动缸总成、行星减速机构）、卷筒总成（由

三个基本部分组成：扭矩限制器（安全离合器）、传动轴、卷筒体）。其技术参数如下：

额定提升力：lOOOKg

液压系统工作压力：16MPa容绳量：60m

钢丝绳直径：中10mm绳速：70m/min

工作环境：-20℃〜+50℃

桅杆及绞车系统的具体操作方法及维修保养措施详见各自的说明书。

4.10电器系统

本套设备电气系统适应于以下环境：：

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a海拔不超过2000m；

b周围环境温度为0n40℃；

c周围空气相对湿度不大于95%(+25℃)；

d与垂直面的安装倾斜度不超过15°；

e在无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中；

f在无显著摇动和冲击振动的地方；

g能防止滴水的地方；

h周围环境污染等级为3级；

i安装类别为II类。

本电气系统主要由以下三部分组成：电源系统、控制与显示系统及照明系统。

4.10.1电源系统

电源系统主要是为控制箱以及动力撬提供电压。控制箱需要两种电压，24V直流电及

220V交流电。该电源是通过直流电机发电，得到24V直流电源。一路给控制箱提供24V

电源，另一路经2000W逆变器转变为220V交流电，提供给液压油加热棒和照明系统。

逆变器使用方法详见逆变器使用说明书。

警告：电器系统具有220V高压交流电，在设备运行过程中请勿触摸电源系统、控制

箱及线路，以免触电。需要维修时应该由专业人员进行拆卸及维修，禁止其他人员随意拆

卸及维修电器系。

4.10.2控制与显示系统

控制箱系统包括照明系统及报警系统。如图所示。

报警显示系统，控制箱外壳材质采用Q235A钢板焊接制成。面板上显示有液压油相关

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参数指示灯，离合器挂合指示灯以及离合器挂合旋钮等。报警控制箱下方布置了一个内外

电转换旋钮，在特殊情况时可使用井场外电为设备供电或设备在厂内检修时外电供电。并

配有液压油加热按钮，可在冬天或天气冷的时候避免液压油粘度过大损坏液压元件。

报警显示系统控制系统

控制系统，主要是发动机控制、显示相关，包括燃油表、发动机综合仪表、发动机启

停故障指示灯、发动机远程控制转换开关、发动机油门控制旋钮以及急停按钮。另外在井

架上配备了一套气动油门控制器，可以远程控制发动机油门。

照明系统，动力撬内部提供两只220V、40W的荧光灯照明，防爆等级ExdeIIBT6Gb

集装箱外提供两套24V,200W可拆卸的照明系统。控制开关在工作台上方。

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五、产品零部件明细

5.1整机部件明细

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表3BYJ80-35D不压井作业设备零部件明细表

序号名称数量件号备注

1桅杆1

2上工作平台1

3升降油缸2

4环形防喷器1

5下工作平台1

6上闸板防喷器1

7下闸板防喷器1旋转法兰

8辅助平台1

9液压钳1

10操作台1

11游动卡瓦组1

12固定卡瓦组1

13节流阀1

14爬梯1

5.2FH18-35部件明细

5.2.1FH18-35部件明细

序号名称数量件号备注

1D型卸扣2

2狮钉3x84

3铭牌1

4销轴2

5顶盖1

6盖形螺母24

7螺栓M39X324

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8球形胶芯1

9支持圈内。型密封圈1

10支持圈1

11支持圈外0型密封圈1

12支持圈用密封圈2组

13壳体用密封圈2组

14壳体1

15活塞用密封圈2组

160型密封条7.22组

17NPT丝堵1”2

18活塞1

图5FH18-35环形防喷器

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5.2.2连接盘零件明细

图6连接盘总成

表5连接盘零件明细表

序号名称数量件号备注

1连接盘1

2M20X130螺栓1

3M20螺母1

4支板2

5定位板1

6上法兰1

7轴承811482

80型圈330x5.31

9黄油嘴Ml0x14

10锁紧螺母1

11下法兰1

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5.2.3FZ18-35单闸板防喷器零件明细

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图7FZ18-35快速闸板防喷器结构简图

表6快换闸板式防喷器零件明细

序名称数量零件编号备注

1锁紧轴2

2支架2

3闸板轴2

4螺钉4

5支架定位销4

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6NPT1”丝堵12

7侧门2

827/8闸板总成1副

9壳体1旋转法兰

壳体1

10侧门密封圈218x72

11Yx密封圈4

120形圈70x5.34

13侧门导向销4

14连接杆2

15定位销2

16M39x3螺母4

17M20盖母24

18M20X125螺栓24

19护板2

20侧门螺栓8

21M45X3螺母8

22侧法兰2

23整体液缸总成2

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图8FZ18-35快速闸板防喷器液缸结构简图

表7快换闸板式防喷器液缸零件明细表

序号名称数量零件编号备注

1活塞杆2

2导向套2

3活塞2

4油嘴1

5缸筒1

60形圈130x5.74

7UHS100x854

8导向带10x2.52

9导向带10x2.52

10UHS60X502

11斯特封d50x6.32

12防尘圈d50带色2

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5.3其他

卡瓦系统、油管钳、桅杆绞车系统、升降液缸、平板阀、节流阀等部件属于外购件,

其产品明细及使用方法见各自说明书。

六、现场安装使用及注意事项

在进行不压井作业设备的安装前，请务必先阅读本节前面的内容，前面的内容更为详

细地介绍了本套设备各部分的结构、功能、操作方法和注意事项，下面再按照下面的程序

安装、使用。

6.1主机的现场安装

主机现场安装一般按照以下步骤进行：

1）在设备移运现场之前，应确认道路通行状况，核对道路承载能力和车辆转弯半径，

井场应地面平整，无积水和障碍物。

2）井场平整完成，应立即对井口进行内堵塞作业，控制油管内的压力，拆除井口，

保留井口大四通，井口安装防喷器。

3）然后将设备运抵井场，首先将动力橇及桅杆绞车系统、支腿、油管钳等附件吊放到

合适位置；

4）在井口防喷器放上密封垫环，将防喷器然后将不压井作业设备主机用起吊设备吊

起坐落在井口防喷器上，找平找正，用双头螺栓将主机与井口四通连接。

5）然后安装4条支腿，将主机与地面支撑（如果地面不平或松软，应在地面垫枕木）

好并调节到合适位置；在平台四角拉绷绳将主机固定，绷绳固定示意图参考图9；

6）调整梯子尺寸，安装逃逸杆，检查护栏、梯子及逃逸杆是否安全可靠；

7）将桅杆绷绳与桅杆连接，将钢丝绳在吊钩上绕好后，通过绳契固定在伸缩臂头部，

绳头采用不少于2个绳卡固定，检查钢丝绳是否出现错位、打扭现象；

8）用吊车将桅杆绞车系统吊起，首先将桅杆下部定位孔通过销轴与辅助平台下较座

连接，然后将上部定位孔与上平台上校座连接，连接好后将桅杆绷绳拉紧，将桅杆固定，

绷绳固定示意图参考图10；将绞车控制台固定在上平台；

9）将液压钳立柱安装固定在上平台上，并将液压钳悬挂在立柱上；将平衡泄压系统的

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平衡管线及泄压管线按井控要求连接好；

10)将动力橇与主机之间的液压管线逐一连接，将各控制对象的管线按要求连接。

11)逐一检查各部件连接处螺母螺栓有无松动，各部件有无变形，管线连接是否正确；

操作手柄是否灵活，检查防喷器闸板胶芯、卡瓦牙、油管钳牙的规格与井内管柱的规格是

否一致，检查完成后，设备安装完成，可以进行设备验收及使用。

动力橇直接从运输车上吊起放在井场规定位置即可，应注意：放置动力橇的地面应找

平，动力橇放置位置应应与周围地面等高或略高，不能放置在低洼的地面。

6.2整机的装配

本设备出厂前各零部件已经检验合格并装配成一体，在使用过程中一般不进行拆卸。

如果因为零部件需要大修等原因必须要进行拆卸时要注意：整套设备在重新装配前，所有

零部件都应按照相应说明书的要求进行单独的试验和检查，合格后方可进行装配。主要要

进行以下内容：

1)FZ18-35单闸板防喷器、FH18-35环形防喷器、平衡泄压系统、升高短节和下

平台连接法兰等承压部件应仔细检查法兰的密封垫环槽及密封垫环是否完好，检查法兰平

面，不允许有凸出点，并按要求进行密封试验；

2)液动卡瓦应仔细检查卡瓦体和壳体接触面有无腐蚀和拉伤，壳体、卡瓦体、传

递杆有无裂纹，卡瓦体转动是否灵活；

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图9主机绷绳位置示意图

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3)升降液缸和卡瓦液缸应仔细检查活塞杆和内腔有无拉伤、划痕、偏磨以及镀层

脱落等现象，检查密封圈磨损情况；

4)连接盘总成应检查连接盘有无裂平台及连接立柱应检查有无翘曲、变形、焊口

开裂的情况；

5)裂纹、变形、轴承损坏等情况；

6)桅杆绞车系统应检查吊臂及伸缩臂有无变形、焊缝开裂、钢丝绳有无破股、扭

伤、打结等现象；绞车的底板安装是否固定牢靠，是否弯曲变形，检查润滑油位是否正常，

各连接紧固件是否有松动；

7)扶梯、逃逸杆应检查有无翘曲、变形、开裂等现象；

整机装配前，各零部件应单独检验合格，并清理出相应的场地，准备和固定好井口(模

拟井口)，然后按照以下步骤进行安装：

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1）先将FZ18-35下单闸板防喷器正确安装在井口上，注意连接螺栓要对角均匀上

紧，法兰螺栓的上紧力矩见表13（以下法兰连接相同）；

2）将平衡阀、节流阀和变径法兰安装在FS18-35栽丝四通的两个侧出口上，再整

体安装在FZ18-35下单闸板防喷器之上；

3）将上单闸板防喷器安装在平衡泄压系统的四通上面；

4）将下平台连接法兰安装在上单闸板防喷器之上；

5）将下平台安装在下平台连接法兰上；

6）将支腿安装在下平台下面并调节到合适位置，如果地面不平或比较松软，要在支

腿下面垫枕木；

7）将FH18-35环形防喷器安装在下平台连接法兰上；

8）将固定承重和防顶卡瓦安装在FH18-35环形防喷器之上；

9）将4根平台连接立柱安装在下平台上；

10）将上平台安装在平台连接立柱上；

11）将升降液缸安装在上平台上；

12）将游动承重和防顶卡瓦安装在连接盘上下两面，注意方向要正确；

13）将连接盘总成安装在升降液缸的活塞杆上，安装时要保证升降液缸与井口中心

的平行，不允许有偏差，安装好后通过液缸连接法兰在下平台上固定好；

14）安装下平台护栏；

15）安装伸缩爬梯、逃生杆；

16）安装油管钳固定柱；

17）仔细检查各零部件连接螺栓是否有松动；

18）安装液控台及连接液控管线；

19）在上平台拉上4根绷绳，将整套设备固定。绷绳固定示意图参考图12；

20）将桅杆绞车系统与上下平台进行连接，在桅杆臂上拉4根绷绳，将桅杆臂与地

面固定，绷绳固定示意图参考图13；

21）使用3MPa的液控压力对各部件进行开关操作几次，观察各部件动作是否灵活、

正确，有无卡阻、反向等现象，合格后方可进行以下步骤；

22）对整套设备进行密封试验：依次对FZ18-35单闸板防喷器、平衡泄压系统、

FH18-35环形防喷器进行试压：试验压力35MPa,稳压时间lOmin,试压合格后方可进行

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BYJ80-35D带压作业设备

下面的步骤；

23）在井内下入一根27/8“油管，对设备进行空运转，检查防喷器开关是否正确，

卡瓦打开和关闭是否正确、灵活，卡紧是否牢固可靠，升降液缸上升下降是否灵活、有无

卡阻、爬行；

24）注意在安装各井口设备时，每个设备之间应放置相应的密封垫环。拆卸时按照装

配时相反的顺序就可以，但要注意拆卸时要小心保护各连接法兰面及钢圈槽、升降液缸活

塞杆等部分，避免磕碰。要注意：运输时扶梯、油管坡道和逃生滑道应拆卸后单独运输。

装配时螺栓螺钉的上紧扭矩参见附录1：螺柱、螺钉连接上紧扭矩推荐值（公制）。

6.3各部件的装配

FZ18-35单闸板防喷器、FH18-35环形防喷器、平行闸板阀及升降液缸等部件的装配

详见各部件说明书。下面主要介绍卡瓦、连接盘等部件的装配。

6.3.1卡瓦的装配

卡瓦在装配前，各零部件应清洗干净，检验合格，检查卡瓦液缸、壳体斜面、卡瓦牙

体等部件不得有影响卡瓦运动的因素存在。卡瓦的装配步骤如下：

将卡瓦牙从侧面插入卡瓦牙体的槽中（注意防顶卡瓦卡瓦牙的牙齿方向应向下，承重

卡瓦卡瓦牙的牙齿方向应向上），并使卡瓦牙上的半圆孔和卡瓦体上的半圆孔对齐，将卡

瓦牙定位销插入其中，在卡瓦体上插入开口销，固定卡瓦牙定位销（更换卡瓦牙时按相反

顺序拆下卡瓦牙），按相同的方法将四件卡瓦体装好；分别将两件卡瓦体和定位套用卡瓦

连接螺栓连接成卡瓦体总成；将主动轴总成穿入壳体左侧耳座孔，按顺序安装限位套、连

杆、限位套，并将连杆和轴用键固定，然后用轴用弹性挡圈将主动轴限位；用同样的方法

安装好被动轴；同时注意主动轴与被动轴的区别，避免装错。

将液缸尾部用液缸连接螺栓固定在壳体上；用传递杆分别将主动轴和被动轴连接起来,

并用轴用弹性挡圈限位；用液缸连接螺栓将液缸头部耳环与传递杆连接好；用压缩空气

分别通入液缸的开启和关闭腔，检查主动轴、被动轴、传递杆的运动是否正确，有无反向、

干涉等，进行调整后将各连接螺栓上紧；用卡瓦连接螺栓将卡瓦体总成与连杆连接成一体；

用压缩空气分别通入液缸的开启和关闭腔，检查卡瓦体的运动是否正确，运动有无干涉，

然后将各连接螺栓上紧。拆卸时按装配时相反顺序即可。

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6.3.2连接盘总成的装配

连接盘总成在装配前，各零部件应清洗干净，检验合格，检查连接盘内孔和法兰外圆

等安装轴承的配合面有无磕碰、划痕等影响轴承安装的缺陷存在。连接盘总成的装配步骤

如下：

准备两个500mm左右的支撑，将连接盘平放在支撑上，注意将中间部分的孔让开，

连接盘的方向要正确，在连接盘的槽内装入0型密封圈；在平面轴承的定圈、动圈和滚动

体涂抹润滑脂，将两个轴承的定圈装入连接盘孔，将一个动圈装到上法兰外圆根部；将滚

动体装入