钻机操控技术 第二章动力设备

制作刘胜文,复习：4、什么是名义井深？,在标准规定的最大绳系下，用5或(4)钻杆可钻达的最大井深叫名义钻井深度，通称井深。,复习：5、钻机主参数是哪个，有什么作用？,我国选用名义钻井深度L为钻机的主参数。直观反映钻机的工作能力标定钻机型号命名井队编号,复习：6、最大钩载、最大钻柱质量是怎样定义的，有什么作用？,最大钩载：在标准规定的最大绳系下特殊作业时，大钩上不允许超过的最大载荷。作用是：表达钻机最大的起重能力。,最大钻柱质量：在标准规定的钻井绳系下进行钻井作业时，大钩允许承受的最大钻柱在空气中的质量。作用是：表达钻机的最大钻深能力。,复习：6、最大钩载、最大钻柱质量是怎样定义的，有什么作用？,第一次改型,电动变频钻机,最大钩载3150kN,名义井深5000m,钻机汉语拼音字首,ZJ50/3150DB-1,复习：7、钻机型号是如何标注的？,主要内容,动力设备的布置与拆装,动力设备的使用,动力设备的基本知识,新,动力设备是钻机为工作机提供动力的设备，包括柴油机、发电机。,一、柴油机的特点1、适应范围广；2、移动能力强；3、装机功率可累加；4、过载能力小（K=1.051.15）；5、调速范围窄（R=1.31.8）；6、噪音大、耗能多、易污染。,第一节柴油机,二、柴油机的型号柴油机是内燃机的一种，较适用于野外施工环境，因此被大部分石油钻机作为动力机。目前钻井现场使用较多的型号是PZ12V190B型柴油机。,第一节柴油机,二、柴油机的型号,第一节柴油机,G12V190ZLD的含义G：发电机用柴油机代号；12：缸数；V：气缸60V型排列；190：mm缸径；ZL：涡轮增压；D：D次改型柴油机。,二、柴油机的型号,第一节柴油机,三、柴油机的组成钻机用柴油机由下列机构和系统组成：柴油机机体、曲柄连杆机构、配气机构及进、排气系统、燃料供给与调节系统、润滑系统、冷却系统、增压装置、安全保护装置、启动系统。,第一节柴油机,三、柴油机的组成,第一节柴油机,四、柴油机的工作原理（演示）柴油机是将柴油燃烧产生的热能转换成机械能的机器。其工作原理是：利用柴油在气缸内燃烧产生的热能推动活塞运动，活塞通过连杆带动曲轴运转，输出动力，将热能转变为机械能。,第一节柴油机,柴油机驱动各工作机的方式叫钻机的驱动方案；有单独驱动、分组驱动和统一驱动三种。,五、驱动方案,第一节柴油机,单独驱动各工作机与柴油机进行一对一驱动的方法叫单独驱动；电动钻机常用单独驱动方案。,五、驱动方案,特点：A、传动系统简单，传动效率高。B、便于井场布置、安装与运输。C、动力不能互济，总装机功率利用率低；,五、驱动方案单独驱动,各工作机由多台动力机并车驱动的方法叫统一驱动；机械传动钻机常用统一驱动方案。,五、驱动方案统一驱动,特点：A、传动系统复杂，传动效率低；B、不便于井场布置、安装与运输；C、动力可互济，总装机功率利用率高。,五、驱动方案统一驱动,转盘和绞车分为一组由同一柴油机组并车驱动，泵由另一柴油机组单独驱动的方法叫分组驱动；电动钻机常用,分组驱动,五、驱动方案分组驱动,特点：A、传动系统较简单，传动效率较高；B、便于井场布置、安装与运输。特别适合丛式井钻机的移位；C、主要工作机动力可互济，总装机功率利用率较高。,五、驱动方案分组驱动,柴油机安装应在基座安装好后进行；准备好撬杠、千斤顶、扳手、钢卷尺、中心校对尺、绳套等工具。,六、柴油机安装,第一节柴油机,吊车千斤支好后，操作人员分别将直径19mm、长5m的标准绳套一端挂在吊车的主钩上。,六、柴油机安装,将绳套的另一端分别挂在柴油机的吊耳上，并且扶住绳套。确认挂绳人员离开后，指挥吊车将柴油机提离座面10-20cm。,六、柴油机安装,检查千斤是否下沉，挂绳是否正常。确认正常后，指挥吊车上提至合适高度并清除底座上的泥土。,六、柴油机安装,指挥吊车上提并摆动吊臂，下放吊钩使柴油机就位，准备固定。（演示）,六、柴油机安装,固定柴油机前，先要校对中心：将万向轴伸缩部位调至最短位并测量其最短长度。调整柴油机的摆放位置。其输出端与联动机输入端的距离应大于万向轴的最短长度15mm左右。,六、柴油机安装,校对中心：以联动机的输入轮为基准，与柴油机飞轮进行校对，上下误差不大于5mm；左、右误差不大于1mm。,六、柴油机安装,校对好中心后，上紧固定压板，完成柴油机的主体安装。注意：每台柴油机的固定压板不得少于10只。,六、柴油机安装,柴油机固定后，安装排气管：用吊车配合将排气管提至柴油机上方；操作人员手扶排气管，指挥吊车下放就位并上紧固定螺栓。,六、柴油机安装,最后，连接油、气管线：取掉油气管线接头的护套。检查油气管线是否完好。连接油气管线，用卡子进行固定。,六、柴油机安装,拆卸柴油机的操作步骤：拆下外部供油、供气管线，并捆绑牢固，分类存放。拆除所有压板螺栓，并存放在箱体内。用吊车配合，拆除柴油机排气管、万向轴。,七、柴油机拆卸,第一节柴油机,拆卸柴油机的操作步骤：用塑料布或其它合适的材料，对柴油机所有油、气进出口进行包扎。将绳套分别挂在柴油机底座4角的吊耳上。指挥吊车缓慢起吊，将柴油机吊出。,七、柴油机拆卸,第一节柴油机,风险提示一：安装、拆卸排气管时，由于受作业环境限制，操作人员有可能从柴油机上摔下，受到伤害。风险提示二：吊装柴油机使用的绳套太短，吊车的吊钩可能将柴油机上的部件碰坏，或将柴油机挤坏。,八、柴油机拆装风险,第一节柴油机,万向轴是连接柴油机与传动机组的传动件，在柴油机和附件固定好后，进行万向轴安装作业；下面介绍主要安装步骤：,九、万向轴拆装,第一节柴油机,安装将万向轴调整至最短点。吊起万向轴至适当高度。两端分别对准柴油机和联动机连接盘。交叉、对角上紧联接螺丝。最后安装好护罩。,九、万向轴拆装,万向轴拆卸与安装顺序相反卸开万向轴护罩，用吊车或吊葫芦将万向轴提紧。卸掉连接盘上的连接螺丝。下放吊葫芦取出万向轴。,九、万向轴拆装,风险提示一：没有起吊机具配合，直接以人工的方式进行万向轴的安装、拆卸作业，有可能对操作者的腰部造成伤害。风险提示二：拆卸万向轴连接盘固定螺栓时，如果万向轴从连接盘上无控制的下落，可能将操作人员的脚砸伤。,九、万向轴拆装,拆装风险,司钻可根据工作机运行速度的需求，在钻台上使用柴油机油门调节器，调节柴油机的供油量以调节工作机的速度；柴油机的其它操作由专职岗位人员进行；非经允许，严禁作业！,十、柴油机的使用,第一节柴油机,发电机是为钻井现场或电动钻机提供电力的设备。常用的发电机是柴油发电机；它将柴油机和发电机组合在一起，安装在同一底盘上。,第二节发电机,发电机根据输出电流分交流和直流两种，交流发电机便宜、性能稳定且耐用，钻机常用柴油交流发电机；,第二节发电机,工作原理：柴油机带动发电机运转，产生并输出电流，电流经处理后，提供给电动机，驱动工作机工作。,第二节发电机,电动石油钻机上使用直流电动机驱动各工作机时，叫直流电钻；由交流AC发电机组供电，经可控硅整流器SCR整流，供给直流DC电动机工作。,第二节发电机,电动石油钻机上使用交流电动机驱动各工作机时，通常是交流变频电钻；由交流AC发电机组供电，经交流变频器VFD调频，供给交流AC电动机工作。,第二节发电机,与自动压风机安装在同一底座上的发电机叫节能发电机；它是利用动力系统的富余能量，通过一号联动机带动节能发电机运转，输出电流。通常用来给电瓶充电。,第二节发电机,电动钻机上的发电机有主、辅之分。主发电机主要是给绞车、转盘、钻井泵等工作机提供电力，辅助发电机主要为净化设备、油水泵，以及井场照明和生活用电提供电力。,第二节发电机,电动石油钻机上常用两台以上发电机组成发电机组，主要有：200千瓦发电机组：用于小型机械钻机。300千瓦发电机组：用于大型机械钻机，并作为电动钻机上的辅助发电机组。1030千瓦发电机组：主要用于5000米电动钻机。1500千瓦发电机组：用于7000米电动钻机。,第二节发电机,常用发电机的类型,第二节发电机,发电机拆装,发电机的安装、拆卸是井队机电钳工、机工、发电工必须掌握的内容，其他岗位人员作为一般性了解。机械钻机一般配有台发电机，放置在发电房中；发电房安装在井场左侧后方；发电房的安装位置距井口不得小于30m，距油罐区不得小于20m；两个发电房应并列摆放，间距12m，以方便通行和应急。安