VARCO-TDS-11SA顶驱培训.ppt

VARCOTDS 11SA顶驱培训教程 编制 张文成 TDS 11SA顶驱的基本结构TDS 11SA顶部驱动钻井装置主要包括下列主要总成及部件 1 水龙头 钻井电机总成 2 电机冷却系统 3 滑动架和导轨 4 管子处理器 5 液压控制系统 6 平衡系统 7 动力系统和控制系统 1 水龙头 交流钻井电机总成水龙头 钻井电机总成是顶部驱动装置的主体部件 主要由以下部件组成 钻井电机和制动器 齿轮传动箱 变速箱 整体式水龙头 钻井电机和制动器TDS 11SA有两台400马力的交流钻井电机 对称垂直安装在箱体上的两边 为TDS 11SA提供动力 每一个电机有一个双端输出轴 输出轴下端安装驱动小齿轮 输出轴上端安装盘式刹车轮毂 交流钻井电机是开放式结构 意为着冷却风可以通过电机内部 它是专门为顶部驱动所设计的 电机内部有温度传感器 风道 轴承和安装斜齿轮和刹车轮毂的锥度输出轴 每个电机顶部安装有一个液压盘式刹车 通过盘式刹车外盖可以很容易检查和维护盘刹 在定向作业中 盘式刹车还可以辅助钻柱定向 制动器由司钻控制台遥控控制 传动箱和水龙头总成齿轮传动箱总成把由交流电机产生的动能传递到钻杆 传动箱和水龙头总成内部是一个单级双减速齿轮系统 从电机到主轴的减速比为10 5 1 传动箱和水龙头总成的箱体为传动齿轮和轴承提供了一个密封的润滑油池 轴承和齿轮由一个安装在箱体上的油泵强制润滑 一个低速液压马达驱动油泵 过滤后的润滑油通过主支撑轴承 扶正轴承 小齿轮和复合齿轮轴承及齿轮的齿面连续循环 油热交换是空冷式 传动箱上安装有油位指示器可监视油面高度 不锈钢制成的提环固定安装在钻机大钩上 提环与箱体之间的装配由铜套接合 可以使用润滑脂润滑 整体式水龙头总成整体式水龙头的功能是整个钻井装置功能的集合 水龙头主止推轴承位于大齿圈上方的变速箱内部 上部台阶做于主止推轴承上以支撑钻柱负荷 主轴和鹅颈管之间有一个标准冲管盘根总成 这样就可以使钻柱旋转 冲管盘根总成由电机罩体支撑并同齿轮箱相连 以支撑水平支撑 合金钢水龙头提环联结在本体上 可以相对于水龙头变速箱作垂直方向的短行程 构成一个整体平衡系统 2 电机冷却系统系统交流钻井电机冷却系统为风冷式 TDS 11SA的电机冷却系统为离心鼓风机 配备有两台安装在钻井电机顶部的5马力的交流电机 冷却系统经过制动器与电机的接合面吸进空气 经过刚性气道将空气排送到每台钻井电机顶部的风口 冷却空气然后通过开放型电机内部 最后从底部的百叶窗排出 3 滑动架和导轨顶部驱动装置通过安装在箱体上的滑动架沿着导轨上下垂直移动 完成钻井作业 TDS 11SA通过安装在箱体上的滑动架沿着导轨上下垂直移动 导轨悬挂在天车架上并一直延伸到离钻台7英尺高 导轨与一个安装在井架下部离钻台10 15英尺高的扭矩反作用梁连接 通过导轨平衡由传动箱驱动钻杆时产生的扭矩 导轨有四部分组成 须分断安装到天车上 导轨各部分之间通过销子连接 组装时在钻台上每次连接一部分 用TDS 11SA提升逐步与安装在天车架上的连接耳板连接 4 管子处理器管子处理器图5 3 4所示 它为顶部驱动装置提供了提放28m长立柱 并用钻井电机上卸立柱扣的能力 它由以下重要部分组成 旋转吊环配接器 背钳总成 吊环倾斜装置 内防喷阀 吊卡吊环和钻杆吊卡 上卸扣装置具有在井架任意高度卸扣 钻进时 钻杆上卸扣装置固定不动 不防碍钻柱的起下 钻井电机通过主轴 内防喷器和保护接头将扭矩传给钻柱 驱动钻柱旋转 当使用钻杆吊卡起下钻时 吊环配接器将提升载荷转移到主轴上 旋转吊环配接器旋转吊环配接器在管子处理器的上部 是一个环形装置 在起升或吊环倾斜装置定位 管子处理器围绕钻杆旋转时 保证了液压或气路管汇的连通 同时 旋转吊环配接器也为吊环倾斜装置 扭矩背钳液缸 内防喷阀液缸提供了安装的位置 旋转吊环配接器内有许多沟槽与钻杆主轴上的径向孔相互对应 允许管子处理器和主轴旋转时液压油路的畅通 主轴上端的径向通道与液压或气路阀板上的每一个孔相连 主轴下端的径向孔由旋转管汇内的密封槽密封 依次与连接管子处理器的各个启动器的管线相对应 旋转吊环配接器的旋转齿轮上有24个孔 由一个液压驱动马达驱动可以任意方向旋转 当旋转到指定位置时有一个止动装置固定 司钻台上的一个电磁阀控制旋转吊环配接器的液压马达 背钳总成悬挂在旋转吊环配接器上的扭矩作用架支撑着扭矩背钳 它在保护短节的下轴节的底部 由一对钻杆引鞋和夹紧液缸组成 在钻柱与保护短节连接时用于夹紧钻柱接头 背钳本体安装在扭矩作用架上 在钻杆上卸扣时可以上下移动并平衡上卸扣时产生的扭矩 双向吊环倾斜装置双向吊环倾斜装置由通过销子连接与旋转吊环配接器上的液缸活塞杆和通过一套耳板用销子连接的液缸缸体组成 操作司钻台上的开关给液缸加压 伸长活塞杆使吊卡到鼠洞和放下位置 浮动使吊卡回到井口中心位置 液缸装置上的锁销限制吊卡移动到井架工位置 拖动拦绳松开门锁吊卡可以移动到鼠洞位置 止动动装置限制了吊卡只能移动到井架工的位置 而此位置是可调节的 操纵止动装置可以将吊卡移动到小鼠洞的位置 司钻控制台上有一个3挡开关操纵吊环倾斜装置 通过两个液缸的换向 吊卡可以朝相反的方向充分延伸 这样就具有钻进到钻台面的能力 内防喷器 IBOP 管子处理器中的内防喷器的控制阀是一个球形 全尺寸 内部通的安全阀 在下部第二个手动阀可以辅助进行井控 两个球阀的直径均为6 7 8英寸 从司钻台上一个电磁阀控制一个液缸和曲柄遥控上部的内防喷器的打开和关闭 一个滑套随着球阀旋转上下移动驱动轴上球阀每一边的小曲柄 液缸通过一个不能旋转的启动环带动滑套 液缸安装在扭矩反作用架上 下部特有的防喷阀与上部的球阀类型相同 除了它必须由一个扳手手动打开和关闭 两个球阀在钻杆中且在TDS 11SA连接钻杆时可以使用 在卸去扭矩背钳后使用大钳可以从上防喷器阀上拆去下防喷器阀 在断开下防喷阀后起升TDS 11SA 有足够的空间安装合适的短节和阀件用于井控操作 使用钻井大钳从TDS 11SA上防喷器阀上拆去下防喷器阀后 下防喷器阀仍与钻杆连接用于井控过程 在系统中有一个过度短节连接钻杆到下防喷阀上 钻杆吊卡钻杆吊卡悬挂在安装在旋转吊环配接器上的长孔吊环上 吊环倾斜装置摆动吊卡可以提起钻杆 5 平衡系统平衡系统包括两个连接提环和大钩的液缸 当系统启动时 两个液缸支撑了TDS 11SA的大部分重量 在上卸扣时由于支撑了钻杆的大部分重量从而保护了工具的螺纹不被损坏 TDS 11SA的一个特有的性能称为立柱上调 在司钻台上的一个开关可以改变平衡液缸从平衡条件到立柱上调的操作模式 立柱上调的特性使液缸承受上卸扣时钻杆的大部分重量 液缸提升梨形环离开大钩 减少作用在螺纹上的压力避免损坏 这两个液缸与一个位于主箱体上的液动 气动蓄能器连接 在钻机安装时可以用一个手动阀伸长液缸活塞杆 蓄能器充有液体并保持在液压回路中控制面板预先设置的压力 液压阀板控制着到TDS 11SA的所有的液压压力 二 技术参数 交流钻井电机功率 800HP 2 400HP 额定转速 2400rpm 变频器类型 西门子 800HP600VAC 电机制动系统类型 液压钳式盘刹刹车扭矩 30000ft lb 电机冷却系统方式 强制风冷功率 5马力 3kW 交流电机 2件 转速 3600rpm电压 频率 相位 575V 60Hz 3 满负荷电流 5 5A罩体 防爆式1级接地环境温度 40 风量 每个电机1400立方英寸 分钟 齿轮箱类型 单级双减速齿轮系统传动比 10 5 1减速 齿轮箱润滑类型 强制润滑储油池容量 15加仑 液压系统功率 10马力 1800rpm 交流电机储油池容量 25加仑 系统技术参数重量 12 3T高度 17 8英尺 5 82米 电源要求 700千伏安575 600V50 60Hz功率 800马力连续扭矩 37500 800hp 英尺 磅瞬间扭矩 50000英尺 磅提升能力 500吨 二 顶部驱动钻井系统的控制系统 一 电气控制系统1 控制系统组成控制系统分为以下三个主要部分 VARCO控制台 简写VDC VARCO控制房 简写VEH 各类电缆 TDS 11SA控制系统关系图 控制台TDS 9S控制台壳体是用300系列不锈钢制成的 配备油密式开关和指示灯 能满足在危险环境下的使用要求 在司钻控制台上配备有以下仪表 调速手轮 该手轮类似于可控硅 SCR 系统中的控制手轮 用于调节主马达转速 钻井扭矩限制电位计 该电位计同样类似于可控硅系统的电位计 用于设定主马达输出的钻井扭矩值 上扣扭矩限制电位计 用于限定最大上扣扭矩 1 各种开关和按钮 功能如下 a 钻井 旋扣 扭矩模式选择b 吊环倾斜机构c 主马达刹车d 动力旋转头e 背钳f 遥控防喷阀 IBOP g 钻柱正转 反转选择h 紧急停车 2 各种指示灯 功能如下 a 低油压指示b 主马达过热指示c 冷却风机故障指示d 自动复位 指示e 上部IBOP阀关闭指示f 刹车制动指示g 变频传动故障指示 控制房在TDS 11SA控制房中包括TDS 11SA控制系统 简写VCP 和变频器 VFI 两部分 控制房内的基本操作步骤 1 进入变频房后 先打开空调 温度调节在华氏55 60度之间 2 先按VCP右下角的整个控制柜的电源开关 然后依次按下VCP中部靠左手边的主PLC和伺服PLC以及电瓶等的电源开关 3 合上主变频器 VFI 的空气开关 4 把主变频器 VFI 的编码器的参数设定好后 按编码控制面板上的开始按钮 主变频器 VFI 开始工作 5 设定好辅助变频器的参数后 按编码控制面板上的开始按钮 辅助变频器开始工作 6 其关闭过程与开启过程正好相反注意 当编码器中的各种参数设定好后 请不要随意调整 如果出现故障 请把编码器的控制开关打到 BYPASS 位置 2 VARCO控制系统 VCP VARCO控制系统包括以下部分 系统连锁 可编程逻辑控制器 简写PLC 动力旋转头逻辑控制器 简写PLC 断路器 电磁阀和控制台的24V直流供电电路 油泵和鼓风机马达启动器 220V 120V交流整流器 VCP是顶驱的控制中心 VCP和变频器 VFI 之间的传输信号仅有两个模拟信号 转速和扭矩参数 和三个输入控制信号 传动系统设置 传动系统运行和反转 系统报警和连锁功能对变频器不产生影响 通过TDS 11SA的编程工具可以对控制功能进行更改 控制系统 VCP 接收来自司钻控制台的指令 并将这一指令信号传输给逻辑控制器 PLC 进行处理 然后由PLC对冷却马达 刹车 IBOP和传感元件进行控制 PLC通过对传感器状态进行审核 来实现连锁功能 防止司钻因错误操作造成事故 当PLC发现司钻指令错误时 会向司钻发出报警提示 3 变频器 VFI 用于TDS 9S的变频器由以下部分组成A 整流器和电容柜部分B 矢量控制部分C 逆变器部分整流器和电容柜部分将三相交流电变为直流 并将直流电存储在电容器中 矢量控制部分监测钻井马达的运行情况 接受司钻控制台的调速手轮和扭矩限制的指令 同时控制整个电力单元的启动 逆变器部分采用PWM 脉冲宽度调制 方式将直流电改变为模拟交流电 在控制台上采用调速手轮控制交流马达转速 调速手轮可以改变马达的电源频率和电压 由于钻井马达的转速是同电源频率成正比的 利用这一特性 实现了对马达转速的控制 例如20Hz对应马达转速600RPM 那么40Hz对应马达转速120RPM 同时供给马达的电压也会随着频率改变 每赫兹对应的电压变化值是一个定量 二 液压控制系统液压系统完全安装于顶驱之上 无需地面设备 电机马达为10HP 1800RPM 交流 驱动两台液压泵及整个液压系统 其中一台为定量泵 驱动润滑系统 另一台为变量泵 驱动钻井主电机制动器 动力旋转头 遥控内防喷器 管子背钳吊环倾钭和平衡系统 三个液 气蓄能器也位于顶驱本体上 液压阀汇安装在顶驱本体上 装有各种电磁阀 压力阀和流量控制阀 液压油盛装于一个密封的不锈钢油池内 这样在顶驱移位时不需要将液压油抽空或重新加注 油池固定在两台主电机之间并装有过滤器和液面计 液压元器件位置图 液压系统控制简图 由于液压系统在顶驱的整个系统中属于执行机构 它接受来自顶驱操作人员的指令并大部分通过电信号系统转换 因此 顶驱液压系统的使用请认真阅读相关的技术要求说明 并严格按照操作规程进行检测和维护 三 顶部驱动装置的安装 调试1 安装 1 准备工作 准备和预先安装指导TDS 11SA与钻机绞车系统和电路供电系统连接 在已存在的钻机上安装TDS 11SA时需要井架和电路系统 对于可以处理立根的井架 顶驱在井架内纵向行程为100英尺 而用方钻杆时 工作行程为75英尺 一般说来有必要用75英尺的水龙带来更换的60英尺水龙带 并且将立管升高到约73英尺的地方 尽管顶驱的安装可以采用多种钻台面的布置 但是把导轨安装在绞车一侧 正对坡道更为理想 以便顶驱直接在坡道处理管子 对于排管来讲 供电线路和泥浆软管的位置是一项重要的考虑因素 应保证有足够的空间防止磨损供电线路和泥浆软管 其它的应考虑的安全因素还包括下面的一些地方 a 套管扶正台 b 钻台和井架辅助设备 c 绞车快绳 d 导轨悬挂座板 e 扭矩反作用梁 f 泥浆立管伸长 g VARCO司钻台的位置 h 变频器的位置 井架高度是一个很关键的因素 处理93英尺的立根需97英尺 因此从钻台面到井架天车的整个高度为126英尺 井架工作高度天车的安全空间152英尺25英尺147英尺20英尺142英尺15英尺136英尺9英尺每一台钻机对有效的行程有不同的天车安全空间 采用现场上的游动系统安装顶驱时 若配置一个适配器 可进一步增加安全空间 准备安装工作检查下面工作内容是在安装导轨总成和TDS 11SA前应完成的准备工作已经完成并且钻机已经就位 包括 a 保证井架是垂直的 天车在转盘中心的上方 b 根据需要井架已整改完毕且导轨支撑座和扭矩平衡梁按照VARCO说明书中的描述安装和检测 c 井架上已安装供电线路的连接座 d 控制面板和变频驱动已安装 e 井架大绳等已检测 确信与TDS 11SA相匹配 f 已安装大钩和连接座板 大钩的打开方向朝向绞车 2 安装 安装导轨和下部连接装置TDS 11SA在一个滑撬上运输 它们安装在最上部的导轨部分上 TDS 11SA由滑撬中的导轨支撑 按下列步骤安装 a 连接提环安装在天车上 b 在TDS 11SA上接一根吊索 沿大门坡道提升TDS 11SA移到钻台上面 保证已安装提环锁死装置 c 在滑撬的底部连接一个向后拉的稳定绳 d 提环与大钩连接 拆去锁死销 保证滑动架的止动装置已啮合 使用绞车从滑撬上提起TDS 11SA e 从钻台上拆去滑撬 f 用游车放下TDS 11SA至钻台 g 把下一段导轨运道钻台上 在两个连接孔的部位涂润滑脂 悬挂 起升 对正和穿销子 h 重复第5步 直到所有部分都连接完毕 注 根据导轨的位置如 上部 底部 中部 连接过程也许会变化 i 用游车提升TDS 11SA和导轨直到第二段导轨的底部在钻台上 准备穿下一段导轨的销子 j 提升下一段导轨到钻台上并与导轨最下面的导轨用销子连接 k 重复第6步到第9步的导轨安装过程直到TDS 11SA在井架的上部 安装水龙带a 从鹅颈管的端部拆去4英寸的螺纹弯头母扣 并安装到TDS 11SA水龙带的端部 b 在鹅颈管上安装活接头 观察水龙带在使用中与井架不互相干涉 安装井架电路接头对于电缆的需求量和安装线路 请参考TDS 11SA的线路图 安装司钻台和检测仪表关于司钻台的描述和操作请参考操作手册和TDS 11SA控制系统服务手册 司钻台的安装位置应为在司钻操作绞车的刹把和离合器时 司钻容易触摸到和看到 司钻在操作时必须很容易看到检测仪表 安装供电线路按下列步骤安装供电线路 a 在井架上安装供电线路安装座 b 用螺栓把供电线路安装座固定在井架大腿的适当高度 安装座在TDS 11SA的安装座的一边 且离井口中心越远越好 以保证有足够的弯曲半径 安装座应尽可能的远离中心位置以保证在操作时供电回路不会被导轨挂住 且尽可能的靠后 为钻井大绳 二层台 悬吊钢丝绳等提供空间 c 不要从包装箱中打开电缆 直到准备悬挂在井架上 d 使用卷扬机的钢丝绳提升以至电缆打开卷时无缠绕 e 用一个安装在供电回路的吊环上的吊索提升电缆 应保证有足够的空间使电缆提升且无缠绕 f 用法兰把吊环固定在安装座上 g 把与顶驱连接的一端与顶驱连接在一起 h 按照电路图连接电缆的端线 控制线路的安装过程如上相同 安装平衡系统按照下列步骤安装平衡液缸a 把梨形环安装在大钩的孔中 b 顶驱供电 c 旋转平衡模式阀从RUN位到RIG UP位 d 当液缸为最大冲程时 把液缸的耳板穿过梨形环 安装耳板销子 e 平衡液缸与梨形环连接完成时 旋转平衡系统模式阀返回到RUN位置 f 顺时针调整PCC升高测试点CB的压力 直到提环刚好离开大钩 缓慢减小压力25psi使顶驱提环平稳座大钩 安装接头夹具TDS 11SA安装期间 主轴上连接三个6 5 8英寸PAI接头 内防喷阀和保护短节 使用手动大钳在管子处理器上连接保护短节 用TDS 11SA电机连接 三处的扭矩均为46000英尺磅 在施加扭矩前应拆去保护短节和下部IBOP之间的接头夹具 另外两个接头夹具必须松开 按下列过程安装接头夹具 注 接头夹具安装不到位时不要拧紧螺栓 否则将会自由滑动 a 用指定的润滑脂如Molykote n润滑夹具螺纹孔 螺杆和内部的斜面 b 把夹具套在主轴 内防喷器和保护短节上 c 洗主轴 内防喷器和保护短节的表面 保证它们的表面光滑 没有油污 d 把接头夹具安装在每一个接头上 e 对称安装三个或四个螺栓均匀上紧相对应的主轴 IBOP 保护短节的接头夹具 适当的对正斜面和调整滚套 f 用承扭架 沿顺时针或逆时针方向上紧夹具螺栓 连续上紧螺栓达185英尺磅 g 检查确保没有螺栓松动 接头夹具间的斜形夹具尽可能的与所有面的尺寸相等 h 所有的螺栓穿上保险丝 注 在钻井期间每天或每周检查螺栓的扭矩 拆去接头夹具拆卸过程与安装过程相反 注意以下几点 a 逐步松开所有的螺栓 首先松开螺栓的四分之一扣 以免倾斜并夹住卡圈 注 这时不要完全拆去螺栓 否则卡圈有可能跑出 b 清除在第一次安装时接头夹具上的其他物质 一旦螺栓松开拆去保护短节 内防喷器和主轴上的接头夹具 重新安装接头夹具准备好所有的连接件 拆开的部件 擦干净并检查所有部件 按照上面的安装过程的第一步重新安装 注 锁死螺栓不能多次使用 2 运转 1 全面检查过程 液压系统检查液面和过滤器的工况按照下列过程检查液面和过滤器的工况 a 在管子处理器的背钳液缸打开 平衡液缸连接在大钩上 TDS 11SA静止在大钩上和系统供能时 检查安装在两个钻井交流电机之间的储油池上液位指示器的指示的液面位置 应在中间的位置 b 如果液面偏低 使用VARCO提供的手泵和过滤管子通过与过滤器连接的快装接头添加油 c 检查安装在左边交流钻井电机上过滤器的过滤指示灯 如果指示灯弹出 拆去过滤器更换一个新的过滤器元件 蓄能器预先充能按照下列过程测试蓄能器 A 在液压系统关闭 和平衡系统模式在SHOUDOWE的位置时 测试安装在传动箱上的液压阀板上CB SA和C4点的压力 三个点的压力应为0psi 注 在C4点有一个压力迟缓定时器 B 测试下列三个冲氮蓄能器的予冲压力 a 系统蓄能器予冲800psi b 平衡系统蓄能器予冲900psi c 定时迟缓蓄能器予冲800psi 如果蓄能器的压力高则泄压否则充氮气 检测内防喷器与油开关 2 液压泵的设置共有两个泵 一个定量泵为传动箱的润滑系统供油和一个变量泵为液压系统提供液压动力 a 管线连接阀板上的PF口到润滑马达 拆开阀板末端的管线 夹住管线并用钢制成的堵头堵上PF口 b 设置变量泵的溢流阀RV1为最小设置 完全逆时针旋转 使整个液压系统在无溢流的状态下操作 c 设置溢流阀RV2到最小的压力 完全逆时针旋转 d 试启动电机保证电机的旋转方向正确 从轴端看顺时针方向旋转 根据情况调整 e 启动电机使两个液压泵供油 听不正常的噪音 检查泄露 f 测试点PF连接压力表 顺时针调整升高溢流阀RV2的压力 直到测试点PF的压力达到400psi 在RV2上安装防护螺母 以防止意外调整 g 闭电动机 拆去阀板上测试点PF和润滑油马达之间的管线 h 电动机上接一个安培表 注意电机满负荷时的电流值 i 新启动液压系统的电动机 j 平衡系统模式设置为RUN位置 k 全顺时针旋转调整UV1到最大压力 l 测试点PV点连接一个压力表 注意当RV1在最小的设置时表的读数 m 一个稳定值升高溢流阀的压力从0psi到1500psi 在压力升高时观察表的读数 在800psi时电机电流应升高到最大值 然后降下并再一次升高 电流降低的位置是泵压补偿器设置点 n 整溢流阀RV1到最小设置 如果最大电流不是在800psi 根据需要调整泵压补偿器 o 再一次从0到1500psi调整溢流阀的压力 并返回到0psi 观察在800psi时的电机电流 p 在测试点SA接压力表 拆去PV点的压力表 q 调整溢流阀RV1的压力到2200psi 安装保护帽 r 在调整螺栓上安装保护帽以防止人为调整 s 逆时针调整卸载阀UV1直到PV点的压力降下 然后再逆时针旋转两周 t SA的压力达到2000psi时观察PV点的卸载压力 大约为0psi 降低SA点的压力直到UV1再加载 加载后 压力迅速升高到卸载压力 u 观察几次卸载 加载过程 确定卸载压力 v 根据需要调整UV1到2000psi的卸载压力 w 观察溢流阀的加载和卸载过程 改变UV1 注意在卸载和加载之间的泵噪音状况 2 设置平衡系统回路a 平衡系统回路有三处需调整 A 溢流阀 在平衡液缸上 B PCC 操作者设置 C SJR 操作者设置 b 设置溢流阀时应确定泵正在工作 c 完全顺时针旋转调整减压阀PCC的压力到最大设置 d 在测试点CB位置接一个压力表 e 调整液缸安装溢流阀到中间位置 降低压力设置 f 使用5 32in的内六方扳手和9 16in的开口扳手顺时针升高压力 7 观察顺时针旋转溢流阀的调整值和压力升高的关系 当溢流阀压力达到系统压力时 顺时针调整直到设定值 安装防松螺母 g 调整PCC到1200psi 测定CB点的压力 h 在大钩上安装液缸梨形环 i 逆时针旋转平衡模式阀从RUN到RIG UP位置 平衡液缸缓慢伸长 一旦液缸达到最大冲程 把梨形环安装到大钩上 j 平衡模式旋转到RUN位置 k 顺时针调整PCC升高测试点CB的压力 直到提环刚刚离开大钩 l 缓慢减小压力使压力稳定 m 在搬迁和准备保养之前 平衡模式旋转到SHUTDOWN位置平衡液缸和系统卸油 n 逆时针调整减压阀PCC压力直到提环位于大钩上 记录CB点的压力值 o 降低PCC的压力25psi 在CB点压力大约为1600psi p 测试点B9接一个压力表 司钻台上启动立柱上调模式 调整溢流阀SJR直到提环离开大钩 B9点的表读数应为190psi q 开关打回DRILL平衡模式并观察CB点的压力 r 开关回到STANDJUMP模式并观察CB点压力升高为190psi 3 设置刹车回路a 测试P1点的压力 压力设置为1400psi 如果压力不是1400psi 则调整PC1阀 b 测试B1点的压力 当刹车关闭时B1点的压力是0psi 当刹车打开时B1点的压力为1400psi c 设置旋转吊环配接器的回路d 设置安装在旋转马达的溢流阀 e 打开夹紧装置 止动销必须穿过齿轮上的孔以锁死齿轮 f 转动旋转回路SV2阀上的手动越过逆时针方向驱动旋转头 测试A点的压力 调整溢流阀的压力为1600psi g 转动旋转回路SV2阀上的手动越过顺时针方向驱动旋转头 测试B点的压力 调整溢流阀的压力为1600psi 4 设置内防喷器启动回路内防喷器启动器有一个减压阀PC4 在A4 B4 C4连接一个压力表 调整PC4使A4点的压力为500psi 开关处于IBOPCLOSE位置时A4点压力为0psi 而B4 C4点压力为2000psi 开关处于IBOPOPEN位置时 A4点压力为2000psi B4压力为0psi C4点压力在开关刚处于IBOPOPEN位置时压力为2000psi 大约30秒后压力为0psi 当C4压力为0psi时A4点的压力为500psi 5 设置止动销液缸回路a 在液缸缸体附近安装溢流阀 止动销常常不能对正旋转齿轮上的孔 止动销一直施加力直到它与一个孔啮合 b 为了限制力的大小 手动操作阀SV5 使销子支撑在齿轮面上 c 当止动销伸出时 测量B5点的压力 设置溢流阀的压力为200psi d 拧紧溢流阀上的防松螺母 e 静止时SV5阀是断开的 f 测试C5点的压力 调整减压阀AR5到500psi 6 设置吊环倾斜装置回路a 在阀板上吊环倾斜装置回路不需要调整 b 成对的调整四个卸载阀 上面的一对和下面的一对 四个平衡阀完全顺时针旋转 然后一个一个的逆时针旋转 注意 如果阀件调整不正确 吊环不同步 c 正确的设置压力为1500psi 四个阀的调整过程相同 一次调整一个阀 d 在每个卸载阀板上有一个测试点 e 在司钻台上操作把吊环移到鼠洞位置 f 液缸活塞杆全部伸出 TP测试点的压力为1500psi g 吊环到OFF位置 观察TP点的压力变化 变化后压力是平衡的设置点 h 逆时针旋转调整螺栓1 4升高阀的设置压力 i 重复第6和第7步直到压力为1500psi g 在鼠洞的位置对其他的液缸重复上面的过程 k 司钻台上吊环到DRILL位置 在井口位置重复上面的过程设置两个平衡阀 7 电路系统它有控制面板 司钻台和变频房组成 关于设备的详细内容参考TDS 11SA控制系统服务手册 a 参考操作手册中关于司钻台及其作用方面的内容操作 b 在司钻台上选择FORWARD或REVERSE调整冷却系统和变频器 c 司钻台上启动THROTTLE旋转钻杆并观察运转 d 检查警报情况 解决此时的各种警报 3 TDS 11SA顶驱长期存放方式1 在放下井架之前放出齿轮油 2 卸去保护接头 3 从下部拆去导轨的连接和吊环 放下导轨 4 把拖撬移到钻台上 把TDS 11SA放入拖撬中并穿上销子 5 脱开大钩 移走顶驱 6 若是室内存放 放在拖撬上即可 若为室外存放则应放入集装箱内 7 应避免室外温度变化范围和湿度太大 合适的环境是在60 F时空气清洁和干燥 8 在运输之前所有暴露的未刷漆的金属部分用一层保护层包起来 而且应定期检查这些部位是否发生锈蚀 9 应盖上所有暴露的部分以防止水和灰尘进入 钻井电机周围应留有足够的通风空间 10 在存放期间应定期旋转典电机和齿轮以分配润滑 若为室内存放则间隔三个月 若为室外存放则应间隔一个月 四 顶部驱动钻井系统的使用维护保养 1 司钻台的组成部件及操作功能 2 操作程序 接立根钻进程序接立根钻进是TDS 11SA系统常用的钻进模式 接立根钻进程序如下 1 钻完井中立根 直到保护短节离钻台3英尺高 立根停止旋转 2 提起钻柱 坐放卡瓦 使接头处离钻台4英尺高 3 启动钻井电机开关从正转换到反转 4 停止泥浆循环 关闭上内防喷器 5 制动开关设置为自动 AUTO 6 管子处理器背钳夹紧钻杆 7 TDS 11SA模式设置到扭矩 TORQUE 并松开开关 当接头断开时 TDS 11SA模式返回到钻进 DRILL 8 使用钻井电机 旋出连接扣同时用绞车起升TDS 11SA 或者安装平衡系统 则使用立柱上跳 当钻杆卸扣时 立柆上跳提升顶驱脱离大钩 9 关闭对扣 SPIN 模式 立柱上跳停止工作 打开钻杆吊卡 10 提升顶驱离开井口并倾斜吊环 吊卡到井架工位置 11 起升顶驱到管牌架位置接下一根立根 12 用扭矩大钳夹紧钻杆公接头 在钻杆接头上涂丝扣油 13 启动钻井电机的开关从反转到正转 14 吊卡卡在下一根立根上 15 提升使立根离开放置区 清洗立根接头 16 吊环倾斜复位 使立根与钻台上的钻杆接头连接 17 启动顶驱开关到对扣 SPIN 模式 18 缓慢下放大约2英尺 使顶驱与立根上部接头对扣连接 19 缓慢下放接头到轴肩处 20 启动扭矩 TORQUE 模式 保持大约10秒钟 上扣扭矩必须预先设置 观察整个上扣中扭矩表中的模式 21 启动钻进 DRILL 模式 22 打开扭矩大钳 打开内防喷器 23 启动泥浆泵 24 提升取出卡瓦 钻进 接单根钻进程序按下列过程进行单根钻进1 钻完井中单根 提升大约4英尺 坐放卡瓦 2 TDS 11SA钻井电机在扭矩模式 TORQUE 反转 断开保护短节和钻柱间的连接 3 使用 TDS 11SA 钻井电机在SPIN模式下放出连接 4 打开吊卡提升TDS 11SA 5 吊环倾斜使吊卡到鼠洞中单根位置 锁死吊卡 卡住单根 6 把单根提出鼠洞 当接头离开钻台时 放松吊卡 使单根到中心位置 7 对正钻台上钻柱接头 下放TDS 11SA 使增加的单根沿对扣引靯直到保护短节与新的接头连接 8 使用扭矩大钳旋加扭矩 用SPIN模式旋紧 使用TDS 11SA电机在TORQUE模式 上紧连接 9 取出卡瓦 启动泥浆泵 钻进 起下钻程序起下钻采用常规的方式进行 为加强井架工扣吊卡的能力和减少起下钻时间 可以使用吊环倾斜装置使吊卡靠近井架工 起钻过程中如遇到缩径或键槽 可在井架任一高度用钻井电机将顶驱接到立根上 立即建立循环和旋转活动钻具 使钻具通过遇阻点 倒划眼程序TDS 11SA可以倒划眼 防止钻柱粘卡和减少井下键槽卡钻 倒划眼并不影响正常起下钻排放立根 即不用接单根 因为顶部驱动和背钳能在井架内卸开93英尺立根 倒划眼程序如下 1 循环和旋转的同时 提升游车 直到出现第三个钻杆接头 2 停止循环和旋转 坐放卡瓦 3 卸开钻台面上的连接扣 用钻井电机松扣 4 用顶部驱动电机和背钳卸开立根与顶驱的连接扣 然后用钻井电机旋扣 5 用钻杆吊卡提起立根 6 将立根重新排放好 7 下放游车和TDS 11SA至钻台 8 将钻井电机的公接头插入钻杆母扣 用钻井电机旋扣和紧扣 稍微施加一点卡瓦力 顶部驱动装置和背钳就可用于紧扣 9 恢复循环 继续倒划眼 井控程序1 一旦发现井涌 立即坐放卡瓦 将顶部驱动装置与钻柱对好扣 2 进行旋扣和紧扣 3 关闭遥控式上内防喷阀 4 下放钻柱至钻台 重新坐卡瓦 5 手动关闭下内防喷阀 6 摆出反扭架支持液缸 7 移开下部和中部接头安全夹 8 用大钳从上内防喷阀上卸掉下内防喷阀和保护接头 9 在下内防喷阀的上部接入合适转换接头 止回阀和循环短节 10 进行正常的井控程序 下套管下套管作业必须使用较长 170英尺 的吊环 以留有足够的空间在管子处理装置的下方安装注水泥龙头 3 维护保养 维护保养注意事项为避免意外伤害或死亡 在执行检查和维护工作之前 应参看并掌握以下注意事项 1 除非在本手册中的特殊注明 在进行润滑 检查或更之前应正确关闭电源 2 应戴上防护眼镜以防止带压力的液体造成的伤害和其他原因造成的伤害 3 当机械运转时禁止试图进行任何调节 4 在排放润滑油时应当小心 因为他可能很热 5 禁止尝试修理不了解的部位 6 在进行维护之前 应阅读和掌握所有安全信息和警告 7 在打开液压系统之前 彻底清洗工作表面 并在拆卸开的液压管线接头上戴上螺帽以保护系统清洁 灰尘对液压系统不见非常有害 能引起设备失效和对个人造成身体伤害 8 泄露的带压力的液压油能穿透皮肤引起以外伤害 为了避免在拆卸液压管线之前应排放蓄能器释放压力 切记用空闲着的手拿一片木片或塑料片检查液压泄露 对液体造成的伤害应及时进行治疗 进入到皮肤的液体必须在短时间内作外科手术取出 否则会腐烂皮肤 当液压管线有压力时不要紧固液压管线接头 9 应立即更换磨损或破坏的液压系统部件 维护保养表1 日常的检查 2 润滑表 3 齿轮油选择Varco顶驱允许在较宽的温度和条件下操作 在不同的钻井条件中 在气温低时油非常粘 气温高粘度变的非常稀 在更换油时根据温度范围选择润滑油 当油的粘度大于温度范围所需要的粘度时由于降低了油的流动造成损坏齿轮箱 或过载损坏油泵 根据下表选择适当的齿轮润滑油 注意 在低于20 的温度范围时 轻载和缓慢的旋转TDS 11S 直到油温升高到 6 以上 联系当地的Varco服务中心作专门的指导 五 常见故障排除 1 机械液压部件 交流鼓风机电机故障排除 交流钻井电机刹车系统的故障排除 旋转吊环配接器马达的故障排除 内防喷器液缸的故障排除 止动销液缸和夹紧液缸的故障排除 吊环倾斜液缸故障排除 平衡系统故障排除 液压站和储油池的故障排除 齿轮箱润滑液压系统故障排除 2 传动系统出现故障时的应急措施当电传动系统出现故障时 无论刹车控制开关处于什么位置 刹车都会立即制动 这时 应当采用以下方法松开刹车和卸除钻柱反扭矩 钻井作业时电传动系统出现故障A 将刹车开关扳到 ON 位置 防止钻柱因反扭矩作用而转动B 如果钻柱有反扭矩 打开调速手轮 此时扭矩表显示的值应该是最大钻井扭矩设定值 如果显示值和设定值不一样 在松开刹车前应当对设定值进行调节 C 转动刹车控制开关 松开刹车 D 恢复供电 缓慢地旋转扭矩限制 设置 开关 卸除钻柱扭矩 E 如果供电不能恢复 则反复扳动刹车控制开关 逐步卸除钻柱扭矩 注意 顶驱液压刹车的扭矩保持不会超过10分钟 断电后 液压泵停止运行 刹车的液压动力来自蓄能器 由于管路的泄漏 蓄能器的压力会慢慢下降 从而导致刹车扭矩不断降低 在蓄能器达到预充压力前 刹车扭矩将逐步下降 当钻柱扭矩下降到一定程度 刹车会因系统液压不足以保持制动状态而松开 此时 钻柱会出现转动现象 上扣时电传动系统出现故障A 将刹车开关扳到 ON 位置 防止钻柱反转B 反复扳动刹车开关 卸除钻柱扭矩 注意 在进行上述操作时 操作人员应当心大钳可能会因为扭矩突然释放造成大钳回弹和脱落 顶驱操作十大注意事项1 关于调速手轮和旋扣开关用旋扣开关时 手轮一定要回到零位 而用手轮时 旋扣开关一定要置与 钻进 位置 由于转速表的延时 要缓慢转动手轮 直到工程需要的转速值 注意 在接立根或单根钻进时 钻台面要先打好背钳 内钳 旋完扣冲扣时 操作人员要离开井口 冲扣完毕后先将旋扣开关置于 旋扣 位并观察扭矩表 待扭矩下降到5000磅 英尺