SZJ型钻井多参数仪说明书(2004版).doc

SZJ型钻修井多参数仪使用说明书 中国石化集团江汉石油管理局仪表厂安装使用前务请阅读使用说明书SZJ型钻(修)井多参数仪使 用 说 明 书（2004版）江汉石油管理局仪表厂JIANGHAN PETROLEUM INSTRUMENTATION PLANT 1前言本说明书包括我厂2000年以来开发生产的SZJ普通型（37参数）、SZJ集散型（615参数、有不锈钢采集器箱体）、SZJ总线型三种钻修井多参数仪的介绍、操作、维护、保养、故障处理、配件清单。我厂由于三种系统在组成和操作上个别有一些不同，因此在说明书中特意加以注明，请注意查阅。 普通型司钻显示台箱体 总线型软件主界面 集散型软件主界面目 录一、概述2二、主要技术指标5三、指重测量系统7四、转盘扭矩测量系统11五、立管压力测量系统14六、吊钳扭矩测量系统16七、深度测量系统18八、转盘转速和泵冲速测量系统20九、泥浆回流和泥浆罐体积测量系统22十、泥浆密度测量系统23十一、总烃含量和硫化氢含量检测系统25十二、总线盒（仅总线型）27十三、采集器（仅集散型）30十四、司钻显示台单元（液压分体箱）32十五、前台钻显单元34十六、后台队长办公室单元35十七、软件操作（仅总线型）36十八、参数节点地址分配表（仅总线型）42十九、配件清单43附录一、软件操作（主要用在SZJ集散型系统）45附录二、刻度的附加说明58附录三、超声波传感器的设置59一概述1系统描述SZJ型钻（修）井多参数仪是我厂为配套钻机和修井机设计生产的参数仪表，测量显示钻机或修井机在作业过程中大钩悬重和钻压转盘扭矩立管压力吊钳动力钳或套管钳扭矩转盘转速1#-3#泵泵速、泥浆回流百分比、1#-8#泥浆罐体积、泥浆罐总体积、泥浆密度、泥浆温度、泥浆电导、总烃含量、硫化氢含量、井深、游车高度、钻头位置、钻时等参数的变化情况，帮助司钻掌握钻机的工作状态。我厂从90年代中后期开始引进国外马丁代克钻井仪表，在近10年的发展中，已形成SZJ型系列产品，能满足国内国外不同用户、不同钻机、不同性价比的需要的钻修井多参数仪。在科学技术飞速发展的今天，数字化已得到广泛运用。尽管如此，我厂的各种类型钻修井多参数仪一方面紧跟电子技术发展的趋势，采用新技术、新理念，同时另一方面根据钻井现场的恶劣工矿，将电子、液压互补运用，最大限度地提高产品稳定性、实用性、技术领先性。从系统组成上，SZJ型系列钻修井多参数仪可分为如下几种类型：SZJ普通型：由司钻显示台、传感器及管线组成，没有参数记录功能（指重表记录选配），可用在低端配置的修井机、小型或改造钻机上，其司钻显示台由各规格液压机械表、低温背光密封防爆数字表组成，一般采用平放或吊装在钻台上。（建议：7参数以上请采用集散型或总线型）SZJ集散型：由司钻显示台、传感器、采集器、队长办公室电脑终端、安装支架及管线组成，其司钻显示台典型采用液压、液晶数显一体式，可安装在钻台上或司钻操作房内，也可根据用户需要采用液压、液晶显示分体式，还可采用触摸屏显示。所有传感器的信号经过采集器处理分两路，一路送给液晶显示部分，另一路送给队长办公室电脑终端显示、记录、打印，同时借助第三方系统可实行GPRS/CDMA数据网络传送。该系统可以处理常规钻井所需要的20个原始参数。SZJ总线型：由司钻显示台（前台）、传感器、队长办公室电脑终端（后台）、安装支架及管线组成，其司钻显示台典型采用液压、PC104采集+触摸屏分体式，可安装在钻台上或司钻操作房内，也可采用全一体式（主要使用在司钻操作房内）。所有传感器通过总线模块串在CAN总线电缆上，分别在前台触摸屏、后台工控机显示所有参数的实时数字及曲线并记录、打印，同时可实现GPRS/CDMA数据网络传送，并可支持一定的钻井自动控制。以上系统均测量准确，可靠性高，具有防水、抗震防爆耐腐蚀的特点，是确保井场安全作业，提高钻井效率，保证钻井质量，降低钻井成本的重要设备。2系统框图硫化氢传感器全烃传感器游车位置传感器稳压电源刻度配置队长办公室打印机220V电源电脑终端220V电源采集器单元转盘转速传感器2#泵冲速传感器1#泵冲速传感器1#-6#泥浆罐体积传感器司钻显示台转盘扭矩显示表盘（机械式）立管压力显示表盘吊钳扭矩显示表盘指重表显示表盘，机械记录仪液晶显示压力变送器组转盘扭矩传感器（霍尔式）泥浆回流传感器转盘扭矩传感器（机械式）立管压力传感器吊钳扭矩传感器指重传感器电气线液压管线图一、SZJ集散型钻井多参数仪系统示意图总线接点盒CAN总线模入模块泥浆回流模入模块大钩悬重模入模块立管压力模入模块*套压*模入模块吊钳扭矩*模入模块*转盘扭矩模入模块模入模块全烃含量硫化氢含量模入模块模入模块模入模块出口电导*入口电导*出口温度*模入模块模入模块模入模块入口温度*出口密度入口密度模入模块*模入模块*模入模块*8#泥浆罐*7#泥浆罐*6#泥浆罐*泵冲模块转盘转速前台钻显单元深度模块深度泵冲模块泵冲模块泵冲模块*2#泥浆泵3#泥浆泵*1#泥浆泵模入模块*模入模块模入模块模入模块模入模块5#泥浆罐*4#泥浆罐3#泥浆罐2#泥浆罐1#泥浆罐220VAC电源后台队长办公室图二、SZJ总线型钻井多参数仪系统示意图液压、机械传感器电量传感器（例如RPM，SPM等）司 钻 显 示 台（液压、液晶显示）图三、SZJ普通型钻井多参数仪系统示意图二主要技术指标1工作温度:-30702相对湿度：0-903大钩悬重和钻压1）测量范围：0-50010kN 2）测量误差：1.5%4转盘扭矩：1）测量范围：0 40kN.m（显示方式0500刻度） 2）测量误差：5%5吊钳扭矩： 1）测量范围：0 100kN （以尾绳拉力表示） 2）测量误差：2.5%6立管压力： 1）测量范围：0 40MPa 2）测量误差：1.5%7钻深1）测量范围：0-9999.9m 2）测量误差：0.5%8转盘转速： 测量范围：0 300 r/min91#和2#泥浆泵的泵冲速： 测量范围：0 300 冲/min10泥浆回流： 1）测量范围：0100%2）测量误差：2%11、泥浆罐体积：0999.9立方米12、泥浆密度：1）测量范围：0.82.0g/cm32）测量误差： 0.02g/cm313、全烃：1）测量范围：0100%LEL（烃类气体爆炸下限的浓度）2）测量误差：5% LEL（FS）3）响应时间：小于15秒（90%响应）4）最远安装距离1000米14、硫化氢：1）测量范围：0100ppm 2）测量误差：5% FS3）响应时间：小于60秒4）最远安装距离1000米15、工作电压：220VAC10% 47-63 Hz三指重测量系统1系统组成与工作原理指重测量系统由指重表传感器、重量指示仪（安装在司钻显示台内）、总线模入模块（仅总线型有）、连接管线和电缆组成。大钩载荷通过钢丝绳作用在指重表死绳固定器上，再通过杠杆机构作用在指重表传感器上，产生压强作用于重量指示仪的两根弹簧管上，弹簧管的自由端产生位移，通过放大机构分别带动两根表针偏转，从而指示出大钩悬重和钻压。集散型：指重表传感器获得的液压信号驱动表盘和压力变送器，压力变送器获得的电流信号在采集器内进行处理，由后者传送到队长办公室和司钻显示台。总线型：压力变送器获得的电流信号在总线模入模块内处理，再通过总线电缆送入前台钻显单元和后台队长办公室单元。2安装、调试与使用指重表的安装可参见使用说明书附图中的“指重表安装图”（图号CT-7）。1死绳固定器1）死绳固定器安装位置在不影响死绳位置的情况下，用螺栓牢固地固定在钻机底座上，不要使钢丝绳接触井架的其他任何物体。采用钢架底座时，钢架底座不得变形，以免造成恶性事故。2）死绳沿绳轮的绳槽缠绕三圈后，放入相应的绳卡中，用压紧块和螺栓螺母压紧。绳卡与钢丝绳必须放正、贴合，以防止钢丝绳滑动。2重量指示仪1）将装有重量指示仪的司钻显示台固定在司钻的前面，让司钻能直接观察到表盘数值。2）用连接管线将死绳固定器上的传感器与司钻显示台上的对应接头相连。3）打开悬重、钻压缓冲阀，此时悬重指针应回零位，否则应用拔针器拔出指针重新定位。4）检查传感器内液体是否足够（观察传感器的法兰与扶圈的间隙予以判断，814毫米为正常），及时用手压泵补充。补充液体时，应将游车系统放置在钻台上，使指重表处于无载荷的情况下补充液体，并将放气阀打开，排净空气。5）当下入最后一根钻杆时，应将钻具悬空，转动旋扭，使灵敏表盘的零点与长表针对正；同时按下前台钻显触摸屏或司钻显示台右上方的“钻压回零”按键，将钻压置零，这是保证计算机显示、记录钻压所必需的。钻进时，灵敏表针反时针偏转，其指示值即为钻压值。6）指重表背面有6个螺钉，当更换指重表表盘或者将表盘翻面时，只需拆去标记有“B”的四个螺钉，标记有“A”的两个螺钉不能拆去，详见图CT-7。7）装在司钻显示台内的指重表机械记录仪是当计算机记录不能正常工作时备用的。打开记录仪箱盖，用时钟钥匙将记录时钟发条上满弦，拧下螺帽更换记录纸，调整记录笔的起始位置，使其与指重表针的起始位置相符，记录仪即可记录指重表一天的工作曲线。8）由于灵敏指针的摆动幅度较大，故在起、下钻具时，应轻提轻放，避免灵敏表针有甩松（脱）现象。须经常检查指针是否松动。9）因操作需要，当钻具出现剧烈震荡时（如爆炸解卡），应提前将缓冲阀关小或将连接管线呈螺旋形式联结，使液压管路系统振幅减小，从而保护指重表免受损伤。3总线模入模块（仅总线型）1）可利用M201.5外螺纹将压力变送器和死绳固定器上的传感器通过连接管线连接，拧紧力矩不得超过30ft-1bs（或40Nm），安装前应在接头处放上密封胶带。应尽量将变送器安装在通风干燥处，避免强光直接照射和雨淋，否则将降低变送器的性能及影响其寿命。2）模块应选择好的安装场所，便于维护和操作，同时应尽可能靠近压力变送器或电量传感器，并尽量避免强光直接照射和雨淋。选好安装位置后，通过模块底部的安装孔将其固定。3）将压力变送器或电量传感器的连接电缆接至模块的标有“传感器”的插座，标有“CAN总线”的插座与前后总线电缆相连，若此模块是最后一个节点，则应将标有“CAN总线”的插座的密封盖拧紧，保证模块的密封性。电缆连接可参见图号为SZJ-2.2D.2的节点盒布局示意图和图号为SZJ-2.2D.4的A类节点连线图。3仪器的维护与保养1仪器在钻机搬迁时，应卸掉载荷，使表针回到零位，同时关闭重量指示仪上的缓冲阀，再卸下连接管线。2仪器使用过程中，应保持仪器的清洁。切不可用蒸气冲洗仪器玻璃，造成玻璃爆炸。3仪器使用的液体应干净、无沉淀物，以避免管线堵塞，影响仪器的性能。4定期将仪器送检，由专业维修人员按JJG（石油）03检定规程进行维修、保养和检定。5为延长仪器的使用寿命，钻机使用负载的范围，原则上以不超过指重表最大负荷80%为准则。6每天在工作前，应清除传感器上的碎石、泥浆和冰块；同时检查传感器的法兰与扶圈的间隙是否符合要求，小于要求时，应立即补充液体。7定期拆下绳轮中部的端盖，在轴承上涂钙基润滑脂。8每24小时更换一次记录纸，检查记录笔是否缺墨水，如果缺墨水，应及时更换记录笔。4故障原因及排除办法故 障原 因排 除 办 法指针不稳定或卡滞缓冲阀调节不正确重新调整缓冲阀阀杆。指针之间或与表盘、玻璃摩擦接触卸下外壳和玻璃，矫正指针，重装外壳、玻璃。放大机构中有脏物卸下框盖、表盘，用煤油清洗干净放大机构，然后重装。显示数值不准确死绳与井架摩擦对正绳道，保证畅通。绳轮转动不灵活清洗轴承并加润滑脂。传感器受限制清除外部障碍物，并清洗干净。液体不足给传感器补注液压油，并在放气阀上放出气体和多余液体。无显示缓冲阀关闭重新调整缓冲阀阀杆。快速接头不通调整快速接头，详见图CT-8。总线电缆断线或短路（仅总线型）检查各电缆两端插头对应插针是否连通或与其他插针短路；检查模块总线输入插座与总线输出插座对应插孔是否连通或与其他插孔短路。压力变送器工作电压不正常用万用表测传感器工作电压，应为+20V-+25V，若超过此范围应检查系统电源模块的+24V输出端。压力变送器损坏及时更换。5注意事项1在安装指重表时，应首先检查钻机参数与指重表参数是否相符。1）检查钻机额定死绳拉力与重量指示仪表盘上的最大死绳拉力是否相符。2）检查游车系统的钢丝绳股数与重量指示仪表盘上的绳数是否相符。 2买仪器时，应当注明重量指示仪表盘配套的绳股数和最大死绳拉力。3死绳固定器、传感器和重量指示仪是相互配套的，禁止不同型号之间相互搭配使用。4如果使用其它厂家的死绳固定器，请按照其技术要求进行安装。5为保证测量精度，液压管线应安装在温差变化较小的地方。6所有屏蔽电缆不要与其它电源线一起通过导线管或明线槽，也不可在大功率设备附近穿过。7在防爆场合应切断电源再插拔航空插头连线。四转盘扭矩测量系统1 系统组成与工作原理机械钻机转盘扭矩测量系统由惰轮式转盘扭矩传感器、转盘扭矩指示仪（安装在司钻显示台内）、总线模入模块（仅总线型）、连接管线和电缆组成。钻井过程中，柴油发动机通过一系列传动装置，经传动链条带动绞车和转盘，转盘驱动钻具，实现钻进。传动链条的张紧程度可对应于转盘的扭矩，当井下钻具发生异常或地层岩性发生变化时，转盘扭矩产生变化，从而影响到链条张紧力的变化。根据这一原理，转盘扭矩测量系统通过测量转盘驱动链条的张紧力，间接反应转盘扭矩。将转盘扭矩传感器安装在转盘驱动链条紧边下面，传感器上的惰轮顶起链条，形成一个夹角；当转盘对钻杆施加扭矩时，链条对惰轮产生一个与转盘扭矩成正比的向下压力，此压力通过传感器上的液压系统产生一个压强，再由连接管线传递到转盘扭矩指示仪的弹簧管上，弹簧管的自由端产生位移，通过放大机构带动表针偏转，从而指示出转盘扭矩。对电动钻机，转盘扭矩测量系统由霍尔传感器及电动转盘扭矩指示仪组成，霍尔传感器卡在主电机电源线上，转盘产生扭矩将反映电机电流的改变，系统根据电机电流与扭矩的变化关系曲线计算出转盘扭矩的具体数值。由于其安装只需卡在主电机电源线上，比较简单，因此以下说明均指机械式转盘扭矩测量系统。2安装、调试与使用1 转盘扭矩传感器转盘扭矩传感器根据钻机的不同可有两种安装方式，一种是封闭式链条箱的安装，另一种是半封闭式链条箱的安装。半封闭式链条箱的安装方法与全封闭式链条箱类似，只是无须在链罩上打孔，因此以下以封闭式链条箱的安装为例进行说明。具体安装可参见使用说明书附图中的“转盘扭矩传感器安装图”（图号CT-6）。1）转盘扭矩传感器最理想的安装位置是在转盘的驱动链条箱内链条紧边的下面，惰轮在主动链轮和从动链轮的中点。安装传感器的底板平面与链条紧边中心线（绷直状态）平行，距离为350毫米。传感器的摇臂自由端朝向主动链轮方向。在链罩正对传感器的地方开一个600毫米400毫米的检查窗口，配上窗盖及密封垫（必须保证箱体的原有刚度），并在链罩靠近传感器液压缸的地方开一个28的圆孔（圆孔的边缘和端面必须整齐平整），以便引出传感器的油管。2） 用螺栓把传感器焊接底板固定在传感器底座上。3）把传感器放在链条箱内，使传感器侧面正对检查窗口，摇臂自由端朝向主动链轮方向。4）调整传感器的位置，使惰轮和主、从动链轮三者的中心在同一平面内，此时，链条的滚子骑在惰轮的凸缘上，请注意不要让链条联接板擦到惰轮，以免惰轮损坏；然后，将传感器的焊接底板焊牢。5）将液压弯头装在链罩上。2转盘扭矩指示仪1）将装有转盘扭矩指示仪的司钻显示台固定在司钻的前面，让司钻能直接观察到表盘数值。2）用连接管线将传感器与司钻显示台上的对应接头相连。3）调节转盘扭矩缓冲阀，使其处于全开位置。4）使链条不与惰轮接触，调节表盘旋钮，使指针对准零位。然后放下链条。5）将手压泵与转盘扭矩注油口（在司钻显示台内），用手压泵注油，并将放气阀打开，排净空气，再拧紧放气阀，继续注油，直到转盘扭矩指示仪的读数为4060左右。6）锁上转盘止动器，小心合上转盘离合器，使链条产生较大拉力，指示仪读数应在300400之间；否则，应再用手压泵将油注入系统，或放一些油，重复调试。3总线模入模块的安装可参见指重测量系统的相应部分（使用说明书第3章）。3仪器的维护与保养1经常检查管线接头是否渗漏，对漏油的接头如果通过拧紧或者更换密封圈仍无效果就应更换。2使用过程中，应保持仪器的清洁。切不可用蒸气冲洗仪器玻璃，以免造成玻璃爆炸。3使用的液体应干净、无沉淀物，以避免管线堵塞，影响仪器的性能。4定期拆下窗盖，检查惰轮的磨损情况，如果过度磨损，凸缘表面剥落失圆，应更换惰轮。更换惰轮的步骤为：1）卸下转盘扭矩传感器惰轮主轴端盖螺钉和主轴固定螺钉；2）卸下主轴端盖，使惰轮和主轴从支臂上落下来；3）抬起支臂，取出惰轮；4）换上新惰轮，按拆卸顺序装好；5）向轴承室内注满钙基脂。4故障原因及排除办法故 障原 因排 除 办 法指示仪不稳定或不灵敏缓冲阀调节不正确重新调整缓冲阀阀杆。液压管线中有空气将放气阀松开，注油，排空气。惰轮过度磨损更换惰轮。指示仪内机械部件损坏更换指示仪。显示值过低液体不足给传感器补注液压油。液压缸密封圈损坏更换液压缸密封圈。无显示缓冲阀关闭重新调整缓冲阀阀杆。快速接头不通调整快速接头，详见图CT-8。总线电缆断线或短路（仅总线型）检查各电缆两端插头对应插针是否连通或与其他插针短路；检查模块总线输入插座与总线输出插座对应插孔是否连通或与其他插孔短路。压力变送器工作电压不正常。用万用表测传感器工作电压，应为+20V-+25V，若超过此范围应检查系统电源模块的+24V输出端。压力变送器损坏及时更换。5注意事项1购买仪器时，应根据钻机或修井机的转盘驱动链条箱内宽和链条的型号选择相应的转盘扭矩传感器。2安装转盘扭矩传感器时，驱动动力要关闭。3为保证测量精度，液压管线应安装在温差变化较小的地方。4所有屏蔽电缆不要与其它电源线一起通过导线管或明线槽，也不可在大功率设备附近穿过。5在防爆场合应切断电源再插拔航空插头连线。五立管压力测量系统1系统组成与工作原理立管压力测量系统由立管压力传感器、立管压力指示仪（安装在司钻显示台内）、总线模入模块（仅总线型）、连接管线和电缆组成。立管内的泥浆压力通过传感器中的胶杯作用在液压油上，再由连接管线传递到立管压力指示仪的弹簧管上，弹簧管的自由端产生位移，通过放大机构带动表针偏转，从而指示出立管压力。2安装、调试与使用安装可参见使用说明书附图中的“立管压力传感器安装图”（图号CT-5）。1立管压力传感器传感器应装在钻台上约2米高的位置，便于安装和拆卸。安装时，泥浆泵不能开动。1）在泥浆立管上开一个圆孔，焊上一个带有2NPT公螺纹的短节，焊缝应密封牢固。2）在短节上缠上聚四氟乙烯薄膜带，将传感器上的公由壬装在短节上。3）将传感器胶管与立管压力指示仪相连，向传感器注油，当胶杯侧壁刚好互相接触时，停止注油；如果胶杯是圆的，表示注油不足。不要过量注油，以免损坏胶杯，详见图CT-5。4）在公由壬丝扣上涂丝扣油，再将缸体及母由壬安装在公由壬上，拧紧母由壬（可在立管和传感器之间装一个闸门），立管压力传感器的方向最好垂直向上。5）高压软管不要绷得过紧，应在钻台下面走线为好，用扎带或者软绳将高压管线固定在井架底座的珩架上。2立管压力指示仪1）将装有立管压力指示仪的司钻显示台固定在司钻的前面，让司钻能直接观察到表盘数值。2）用连接管线将传感器与司钻显示台上的对应接头相连。3）调节立管压力缓冲阀，使表针不至振动过大。3总线模入模块的安装可参见指重测量系统的相应部分（使用说明书第3章）。3仪器的维护与保养1仪器在钻机搬迁时，应关闭泥浆泵，将传感器卸下，清洗胶杯内的泥浆，同时关闭立管压力缓冲阀，再卸下连接管线。2仪器使用过程中，应保持仪器的清洁，切不可用蒸气冲洗仪器玻璃，造成玻璃爆炸。3仪器使用的液体应干净、无沉淀物，以避免管线堵塞，影响仪器的性能。4经常检查管线是否漏油。5传感器胶杯是易损件。更换时，应先关闭泥浆泵，用专用扳手从传感器中卸下压盖，取出旧胶杯，清洗缸体，然后把新胶杯装入缸体，不要划伤胶杯，再装压盖，使压盖端面与缸体端面平齐，详见图CT-5。4故障原因及排除办法故 障原 因排 除 办 法指示仪不稳定或不灵敏缓冲阀调节不正确重新调整缓冲阀阀杆。液压管线中有空气将放气阀松开，注油，排空气。指示仪内机械损坏更换指示仪。显示值过低泥浆沉淀卸下传感器上的母由壬，清洗胶杯，如发现胶杯破烂，应更换胶杯。液体不足给传感器补注液压油，详见图CT-5。无显示缓冲阀关闭重新调整缓冲阀阀杆。快速接头不通调整快速接头，详见图CT-8。总线电缆断线或短路（仅总线型）检查各电缆两端插头对应插针是否连通或与其他插针短路；检查模块总线输入插座与总线输出插座对应插孔是否连通或与其他插孔短路。压力变送器工作电压不正常。用万用表测传感器工作电压，应为+20V-+25V，若超过此范围应检查系统电源模块的+24V输出端。压力变送器损坏及时更换。 5注意事项1由于立管内的泥浆是高压，所以立管上所焊短节应牢固可靠，各个接头应拧紧。2应在系统无压力的情况下调节缓冲阀。3请勿向系统过多注油，以免损坏胶杯。4为保证测量精度，液压管线应安装在温差变化较小的地方。5所有屏蔽电缆不要与其它电源线一起通过导线管或明线槽，也不可在大功率设备附近穿过。6在防爆场合应切断电源再插拔航空插头连线。六吊钳扭矩测量系统1系统组成与工作原理吊钳扭矩测量系统由吊钳扭矩传感器、吊钳扭矩指示仪（安装在司钻显示台内）、总线模入模块（仅总线型）、连接管线和电缆组成。吊钳扭矩传感器安装在吊钳尾绳上，当钻杆上扣时，在吊钳尾绳上产生一个与上扣扭矩成正比的拉力，这个拉力通过传感器中的活塞作用在液压油上，再由连接管线传递到吊钳扭矩指示仪的弹簧管上，弹簧管的自由端产生位移，通过放大机构带动表针偏转，从而指示出吊钳尾绳拉力。2安装、调试与使用安装可参见使用说明书附图中的“吊钳扭矩传感器安装图”（图号CT-4）。1吊钳扭矩传感器传感器安装在吊钳尾绳上靠近固定桩的一端，穿过传感器缸体端吊环的钢丝绳，绕成环形拴在固定桩上，活塞杆端吊环拴在吊钳尾绳上，钢丝绳绕成环形结后用绳卡固定牢。传感器安装完毕后，检查是否卡牢。在传感器受拉时，尾绳中心线尽量处于水平状态，并与吊钳臂成90度夹角。如果尾绳中心线与钳臂不垂直，所读出的拉力求出的力矩将有比较大的误差。2吊钳扭矩指示仪1）将装有吊钳扭矩指示仪的司钻显示台固定在司钻的前面，让司钻能直接观察到表盘数值，然后用连接管线将传感器与司钻显示台上的对应接头相连。2）调节吊钳扭矩缓冲阀，使表针不至振动过大。3）将手压泵与吊钳扭矩注油阀（在司钻显示台内）连通，将放气阀打开，用手压泵注油，排净空气，再拧紧放气阀；继续注油，直到传感器活塞退到底部。4）高压软管不要绷得过紧，应在钻台下面走线为好，用扎带和软绳将高压管线固定在井架底座的珩架上。5）根据合适的上扣扭矩和吊钳臂长，计算出尾绳拉力（尾绳拉力=上扣扭矩/吊钳臂长），通过表盘中心的旋钮，将指示仪上的游动指针拧到相应位置，在上扣时，当黄色指针转到与游动指针重合时，停止上扣。3总线模入模块的安装可参见指重测量系统的相应部分（使用说明书第3章）。3仪器的维护与保养1仪器在钻机搬迁时，卸下连接管线。2仪器使用过程中，应保持仪器的清洁，切不可用蒸气冲洗仪器玻璃，造成玻璃爆炸。3仪器使用的液体应干净、无沉淀物，以避免管线堵塞，影响仪器的性能。4每天在工作前，应清除传感器上的碎石、泥浆和冰块。5应经常检查传感器的活塞杆露出长度，在无负载条件下活塞杆上的第一道环形标记露出长度为214毫米，如果活塞杆上的第二道环形标记露出，说明系统缺油，应向系统补充液压油。如果活塞杆行程超过5毫米，说明传感器内有空气，要对系统充油和排空气。4故障原因及排除办法故 障原 因排 除 办 法指示仪不稳定或不灵敏缓冲阀调节不正确重新调整缓冲阀阀杆。液压管线中有空气将放气阀松开，注油，排空气。指示仪内机械损坏更换指示仪。显示值过低或无显示缓冲阀关闭重新调整缓冲阀阀杆。快速接头不通调整快速接头，详见图CT-8。总线电缆断线或短路（仅总线型）检查各电缆两端插头对应插针是否连通或与其他插针短路；检查模块总线输入插座与总线输出插座对应插孔是否连通或与其他插孔短路。压力变送器工作电压不正常。用万用表测传感器工作电压，应为+20V-+25V，若超过此范围应检查系统电源模块的+24V输出端。5注意事项1向系统充分注油时，活塞杆上的第一道环形标记露出长度为14毫米。2司钻显示台上有多个接头，在连接管线时，应看清标记，以免接错。3由于传感器工作压力较高，在仪表工作状态调节缓冲阀比较困难，应在系统无压力的情况下调节缓冲阀。4吊钳扭矩指示仪在20MPa时，指示100kN。若动力钳的工作压力与扭矩的对应关系与此相符，则吊钳扭矩指示仪可以指示动力钳的扭矩，否则，应在司钻台的前台计算机控制单元对动力钳进行标定，在大屏幕液晶窗口观察数值。5为保证测量精度，液压管线应安装在温差变化较小的地方。6所有屏蔽电缆不要与其它电源线一起通过导线管或明线槽，也不可在大功率设备附近穿过。7在防爆场合应切断电源再插拔航空插头连线。七深度测量系统1系统组成与工作原理深度测量系统由深度传感器、总线深度模块（仅总线型）和传输线组成。根据安装位置不同深度传感器可分为滚筒式和天车式。滚筒式传感器主要由光电编码器组成，光电编码器安装在滚筒轴上，当滚筒转动时，光电编码器将输出两组相位差为90的电脉冲信号，由微处理器进行采集。天车式传感器由两组接近式感应开关组成，安装在天车快轮对面，一组梯形金属片（812个）固定在快轮上，当金属片随快轮转动时，会分别穿过两只接近开关，产生相位差为90的两组电脉冲信号，通过电缆送入微处理器进行采集。2安装、调试与使用1滚筒传感器卸下滚筒轴端面的护罩及导气龙头的气动接头，将本传感器的G3/4英寸的管牙接上，再接妥气动接头，将固定不锈钢架与气动线卡接牢靠后，装上护罩，最后将传感器输出电缆接至节点盒。2天车式传感器安装在天车上。3总线深度模块的安装（仅总线型）1）模块应选择好的安装场所，便于维护和操作，同时应尽可能靠近传感器，并尽量避免强光直接照射和雨淋。选好安装位置后，通过模块底部的安装孔将其固定。2）将传感器的信号输出线接至模块的标有“传感器”的航空插座，前后总线电缆分别接至标有“CAN”的航空插座。电缆连接可参见图号为SZJ-2.2D.2的节点盒布局示意图和图号为SZJ-2.2D.6的C类节点（滚筒式传感器）连线图及图号为SZJ-2.2D.7的C类节点（天车式传感器）连线图。3仪器的维护与保养1电缆的铺设，以不防碍井场工作人员的现场操作和不易被砸碰、损坏且架设安全、可靠为原则。2经常检查各接头是否松动，电缆线是否破裂。4. 故障原因及排除办法故 障原 因排 除 办 法液晶无显示电缆线没连接好连接好电缆线，接通电源。总线电缆断线或短路（仅总线型）检查各电缆两端插头对应插针是否连通或与其他插针短路；检查模块总线输入插座与总线输出插座对应插孔是否连通或与其他插孔短路。传感器损坏及时更换。液晶有显示无数据感应面与感应片的距离不合适（针对于天车式传感器）调整传感器与感应片之间的距离在10mm内。接头连线松动插紧接头。5. 注意事项1请勿带电拆卸仪器。2请勿用水冲洗仪器。3电缆线不得挤压和磨损，出现破裂及时更换。4所有屏蔽电缆不要与其它电源线一起通过导线管或明线槽，也不可在大功率设备附近穿过。5滚筒传感器的管牙接头规格为G3/4英寸，适用于国内大多数使用的钻机接头，如需特殊规请在订货中提出所需尺寸。八转盘转速和泵冲速测量系统1. 系统组成与工作原理转盘转速采用无接触方式测量，系统由接近式感应开关总线泵冲转速模块（仅总线型）和电缆组成。金属物体在传感器的感应面附近划过，产生脉冲信号，通过电缆送入微处理器，由后者处理、计算出当前转盘转速，在司钻台和队长办公室显示。泵冲速测量系统的组成和工作原理与转盘转速测量系统相同。2. 安装、调试与使用1传感器的安装泵冲速传感器的安装可参见使用说明书附图中的图CT-2，转盘转速传感器的安装参见图CT-3。1）在至转盘的传动轴上选一合适的位置焊上一个金属感应片，在安装支架上钻一圆孔28，使其对准感应片，装上转盘转速传感器，保持距离10mm以内。旋转传动轴，确保传感器与感应片不会碰上，详见图CT-3。2）打开泥浆泵十字头盖板，通过泵内十字头上的螺栓拧上一金属感应片（或者直接用螺栓作感应片），使十字头往复运动，当感应片在其行程终点时，在十字头盖板上钻一圆孔28，使其对准感应片，装上泵冲速传感器，保持距离10mm以内，详见图CT-2。3）在调整传感器与感应片的距离时，如果需要调整传感器，应该先拆开接线盒，卸开传感器接线端，以免传感器连线绞断，传感器调整好后，按照连线卸开的顺序重新接好，传感器连线关系见所附连线图。4）a处应加入填料密封，以防雨水进入接线盒。2总线泵冲转速模块的安装可参见深度测量系统的相应部分（使用说明书第7章）。电缆连接可参见图号为SZJ-2.2D.2的节点盒布局示意图和图号为SZJ-2.2D.5的B类节点连线图（仅总线型）。3. 仪器的维护与保养1仪器搬迁过程中，请关掉电源后，再从传感器上卸下所有电缆并拧上护帽。2电缆的铺设，以不防碍井场工作人员的现场操作和不易被砸碰、损坏且架设安全、可靠为原则。3经常检查感应面与感应片的距离，避免因振动过松碰坏感应面。4经常检查各接头是否松动，电缆线是否破裂。5应注意不使金属屑或带有金属屑的油污玷污感应面，以免造成磁短路而造成传感器误动作。安装点尽量避免阳光直射，以提高其可靠性。4. 故障原因及排除办法故 障原 因排 除 办 法液晶无显示电缆线没连接好连接好电缆线，接通电源。总线电缆断线或短路（仅总线型）检查各电缆两端插头对应插针是否连通或与其他插针短路；检查模块总线输入插座与总线输出插座对应插孔是否连通或与其他插孔短路。传感器工作电压不正常。用万用表测传感器工作电压，应为+8V-+10V，若超过此范围应检查节点盒内+9V输出端。传感器损坏及时更换。液晶有显示无数据感应面与感应片的距离不合适调整传感器与感应片之间的距离在10mm以内。接头连线松动插紧接头。5. 注意事项1请勿带电拆卸仪器。2请勿用水冲洗仪器。3电缆线不得挤压和磨损，出现破裂及时更换。4传感器在初次安装时，转盘转速和泵速的转动比已设置好，安装位置移动后，需要重新用工作软件刻度设置。5所有屏蔽电缆不要与其它电源线一起通过导线管或明线槽，也不可在大功率设备附近穿过。九泥浆回流和泥浆罐体积测量系统1. 系统组成与工作原理泥浆回流和泥浆罐体积测量系统均采用无接触测量方式。系统由超声波液面探测器总线模入模块（仅总线型）和传输线组成。随着泥浆回流管或泥浆罐内泥浆液面的变化，由超声波液面探测器发出的脉冲声波，经液体表面反射折回，反射回波被同一探测器接收，探测器可将脉冲发送和接收的时间差转换成电信号，通过微处理器处理后显示或记录。2. 安装、调试与使用1泥浆回流传感器的安装若泥浆回流管为圆形，可在其上选一合适的位置焊上一个约一米长的平底方盒，与泥浆回流液面保持水平状态，装上超声波传感器。若泥浆回流管为敞开平底槽，可在其上两边各打两个安装孔，直接将传感器安装架第二部分的底板固定在平底回流槽上。2泥浆罐体积传感器的安装泥浆罐体积传感器通过厂家提供的安装支架固定在泥浆罐上，安装前需要在罐面开一个直径300mm左右的圆孔，好让超声波通过。3总线模入模块安装可参见指重测量系统的相应部分（使用说明书第3章）。电缆连接可参见图号为SZJ-2.2D.2的节点盒布局示意图和图号为SZJ-2.2D.3的A类节点连线图（仅总线型）。3仪器的维护与保养1仪器搬迁过程中，请关掉电源后，再从节点盒上卸下各传感器电缆插头，拧上护帽，将电缆盘绕在传感器上，然后从安装架上卸下整个传感器，放到可靠位置；2经常检查各接头是否松动，电缆线是否破裂。3泥浆粘附于传感器的端面时，应及时清洗，保证传感器可靠地运行。4故障原因及排除办法可参见转盘转速和泵速测量系统相应部分（使用说明书第8章）。5. 注意事项1 严禁带电拆卸仪器。2 严禁用水冲洗仪器。3 电缆线不得挤压和磨损，出现破裂应及时更换。十泥浆密度测量系统1系统组成与工作原理密度测量系统主要采用电容式/压力、差压原理监测钻井过程中，出口泥浆和入口泥浆密度。它主要由密度传感器、总线模入模块（仅总线型）和传输线组成。工作原理：介质产生的压力通过隔离膜片和硅油传递给位于室中心的测量膜片，测量膜片是一个张紧的弹性元件，它随两边的压力差而产生相对位移。测量膜片的位移与压力差成正比，最大位移为0.1mm，由它两侧的电容极板检测，再由电子线路把测量膜片和电容极板之间的差动电容转换为二线制420mA的DC输出信号，该信号由取样电阻转换成电压信号，供A/D转换和CPU进行采集、处理、传输给总线。理论公式如下： p=ghp（单位：Pa）、g（重力加速度：9.8m/s2）、h（单位：m）、为密度原理框图如下：(A/D + CPU)节 点 盒密度传 感 器 +24V CANH 4-20mA CANL 密度检测系统原理框图 总 线2安装、调试与使用1密度传感器密度传感器应安装在泥浆出、入口处的泥浆罐内，传感器总长2米，两个测量膜片之间的距离为0.6米，安装时，应保证传感器的垂直性，防止两个测量膜片触碰其它坚硬物体而导致传感器损坏。通电预热2小时后，传感器的输出基本稳定。2总线模入模块的安装可参见指重测量系统的相应部分（使用说明书第3章）。电缆连接可参见图号为SZJ-2.2D.2的节点盒布局示意图和图号为SZJ-2.2D.4的A类节点连线图（仅总线型）。3仪器的维护与保养1安装时请注意不要碰坏传感器的测量膜片。2在联机测试和使用时，请检查传感器和节点盒的接线是否正确，以免损坏仪器。3经常检查各接头是否松动，电缆线是否破裂。4传感器从泥浆罐中取出时，应及时清洗，以免泥浆在测量膜片上结垢而影响测量膜片的灵敏度。清洗测量膜片时应小心，以免损坏膜片。4故障原因及排除办法故障现象原 因排 除 办 法显示值过高导压管堵塞或压力容器室有杂质清除导压管或压力容器室的杂质传感器电路故障更换电路板或返回厂家维修总线模块电源故障（仅总线型）检查总线模块信号输入插座的电源引脚，正常电压为+20-+25V。显示值不稳定传感器接线故障检查传感器供电是否正常插座接触不良检查插座是否清洁，有无虚焊传感器电路故障更换电路板或返回厂家维修显示值过低或无显示回路接线故障检查供电是否正常，短路，极性正确否导压管或压力容器室有泄露拧紧导压管或压力容器室各接头，保证密封可靠。电气连接故障清洗插座，检查接插件。传感器电路故障更换电路板或返回厂家维修5. 注意事项1在搬迁仪器时，请关掉电源后，再卸下传感器电缆插头，拧上护帽，然后拆下传感器，冲洗后与电缆一起放到可靠位置。由于传感器较长（2米），运输时应小心。2电缆线不得挤压和磨损，出现破裂应及时更换。3严禁带电拆卸仪器，在防爆场合应切断电源再插拔航空插头连线。十一总烃含量和H2S含量检测系统1系统组成与工作原理总烃含量检测系统主要用于监测钻井过程中，钻井液返回地面时，夹杂的可燃性气体向空气中扩散时浓度的变化，及时显示、报警，预防事故的发生。它主要由气体检测探头、总线模入模块（仅总线型）和传输线组成。气体检测探头由两种元件组成：一种为检测元件；另一种为补偿元件。两种元件都具有电热效应，分别构成电桥的两个桥臂，当气体接触到传感器时，检测元件开始催化燃烧，补偿元件保持不变，因而电桥的桥臂电阻发生变化，产生一个失衡电压，该电压的大小与可燃性气体的浓度成正比，经电路的预处理变成420mA的电流输出，该电流信号送到总烃含量变送器节点进行A/D转换，采集处理，最后通过CAN总线送入前台计算机控制单元处理、显示、数据保存。原理框图如下：(A/D + CPU)节 点 盒气 体检 测 探 头 +24V CANH 4-20mA CANL 总烃气体检测系统原理框图 总 线H2S含量检测系统组成与总烃含量检测系统组成类似，也是由气体检测探头、A类节点盒和传输线组成。区别在于气体检测探头不同。H2S气体检测采用电化学气体传感器，它由膜电极和电解液灌封而成，在一个塑料制成的筒状池体内，安装工作电极、测量电极和参考电极，在电极之间充满电解液，由多孔聚四氟乙烯做成的隔膜，在顶部封装。气体浓度信号将电解液分解成阴