石油钻机用顶驱安装操作与维护保养规程

1、石油钻机用顶驱安装操作与维护保养规程1 范围本标准规定了石油钻机用顶驱的安装操作及维护保养的方法。本标准适用于北石系列顶驱。其它顶驱的安装操作与维护保养可参照实行.2 安装2.1 顶部驱动装置的安装调试，应当由具有相应资格和经验的人员进行。在操作前应当仔细阅读顶驱使用说明书以及相关技术文件。2.2 将电控房摆放在井架的左后侧，电控房出线一侧朝向井架，便于摆放电缆。（电气房房体必须充分可靠接地，一般为 2 处接地）2.3 将司钻控制台摆放在司钻房内易于操作的地方。连接气源管线，调整进气压力。气源压力不高于0.8MPa，调整司钻操作台上的气减压阀，观察操作台后部的排气孔，逐渐降低进气压力，至排气孔

2、略有排气即可。 2.4 将液压源摆放在井架的左后侧或者钻台上。2.5 将辅助操作台安放在二层台上易于操作的地方，注意将操作台背面的安装孔固定可靠，避免坠落。2.6 连接电缆和管线 ：2.6.1从井架（二层台）端开始，依次连接动力电缆：游动电缆（30米） 、井架电缆（38米） 、地面电缆（38米）三段 。2.6.2 电缆安装完成后，应将电缆外部法兰盘下的金属网拉紧后用吊装环与法兰盘连接起来，以防止电缆法兰接头从外套中脱出。确认电缆接头处螺母旋紧。2.6.3 连接控制电缆: 分为井架电缆（68.6米） 、地面电缆（38米）两段，控制电缆游动部分和垂直部分为一体，一端连接电控房，两部分连接处安装于电

3、缆吊架上，挂在井架横梁的斜拉筋上。2.6.4 连接司钻操作台电缆，司钻控制台电缆包括：a) 控制电缆（X1）。b) 手动信号电缆（X101）：根据需要安装。c) 扭矩转速输出信号（X102）：根据需要安装。d) 通讯电缆（X200）：一条ProfiBus电缆。2.6.5 连接液压源电缆：a) 动力电缆：一条6mm2的5芯电缆，两端带插接装置,分别插接在相应的插座上。b) 控制电缆：包括控制信号（数字信号）电缆和传感器信号（模拟信号）电缆，其两端分别采用胡默尔插头连接。2.6.6 连接液压管线：分为井架管线（26米） 、地面管线 50米两段，从井架（二层台）端开始，依次连接各段管线：a) 将地面

4、液压管线悬挂在井架电缆架外托架上。b) 将井架液压管线悬挂在井架电缆架内托架上。c) 将地面液压管线软管与井架液压管线软管的快速接头插接，旋转快速接头防松装置。d) 将地面液压管线向下延伸到液压源，与液压源插接，在地面摆放整齐。2.7 导轨与顶驱本体的安装顺序如下:焊接吊耳顶板(仅在首次安装时需要)连接吊耳U型环、调节板（建议在立井架之前安装）第一节导轨安装（导轨安装架）第二节导轨第六节导轨第七节导轨、顶驱本体（挂大钩与第六节导轨连接）导轨反扭矩梁。2.7.1 顶驱装置第一次在井架上安装时，需要在井架顶部安装导轨吊耳。将导轨顶部连接总成（导轨吊耳顶板）牢固焊接在井架顶部的天车底梁上，用螺栓将吊

5、耳固定在顶板上，它将承担导轨的全部重量，在部分工况下，焊缝所承受的载荷为导轨和本体的实际重量。注：导轨吊耳顶板焊接，必须牢固可靠，防止在钻井时断脱发生事故。采用螺纹连接，必须使用厂家提供的高强度螺栓。2.7.2 将上部连接总成中的调节板和U型环安装在导轨顶部连接总成上，并穿上别针。注：安装时可根据钻机型号尺寸的不同，对上连接总成尺寸进行调整。调节板有十一个安装孔，调整量达4 米。2.7.3 将第一节导轨吊上钻台，将导轨安装架与第一节导轨连接，钢绳挂在大钩侧面吊耳上。2.7.4 将第二节导轨吊至钻台平面，对正第一节导轨的下接头和第二节导轨的上接头，连接钩板与固定销并吊起，提升至两节导轨均位于竖直

6、位置后下放游车，由于自重，下接头将自动装入带有框架结构的上接头中，此时上下接头组件的销孔会自动对正，将导轨销插入销孔就可固定两节导轨，然后插入锁销固定导轨销。注：两节导轨连接后提升，在相对旋转10后完成自锁(即夹角100180为两节导轨的安全范围)。因此务必注意在安装或拆卸过程中，为防止脱钩。应避免两节导轨在高空时的角度100。2.7.5 按上面步骤依次将第三、四、五、六节导轨安装好。2.7.6 上提游车，至第一节导轨和调节板相接，按照井架高度确定导轨挂在调节板哪个孔上。装上螺栓、螺母和别针。2.7.7 拆掉导轨安装架，下放游车至钻台面，将导轨安装架吊离钻台。注：根据不同的井架高度，采用调节板

7、上不同的孔，建议安装孔位置见表1。表1:导轨调节板安装孔位置计算表项目长度有效长度顶部280200U形环416300调节板585016805680上部58705680中部58685480421920短节48484480下部58485550总长范围3981043810适于井架42米46.5米2.8 顶驱主体安装2.8.1 吊装顶驱至钻台面。2.8.2 将大钩挂在顶驱本体的提环上。2.8.3 拆掉运移架上对顶驱的支撑。2.8.4 去掉顶驱导轨与运移架的连接销，将本体从运移架中吊起，与运移架分离。2.8.5 将运移架移下钻台。2.8.6 上提车至本体上最后一节导轨与第六节导轨相接，按上面装导轨步骤安

8、装导轨。安装最后一节导轨时注意，用气钩挂住最后一节导轨背面的运输孔，找正本体和导轨，上提穿销。2.8.7 拆掉滑车与导轨连接的销轴。2.8.8 安装导轨反扭矩梁。2.8.9 将游动电缆和液压管线的法兰安装在减速箱右侧的管线托架上安装时注意管线和在井架上的一端要并列平行，不要交叉。并把管线接头正确连接（电缆插接时注意按黑、白、红三色对应连接）。2.9 导轨反扭矩梁安装2.9.1 导轨反扭矩梁安装在最后一节导轨上。2.9.2 反扭大梁，固定在井架上，下平面距钻台面高度2.34.7米。2.9.3 正、反旋转调节螺杆可推、拉顶驱和导轨前后移动，使顶驱主轴与井口中心对齐。2.10 在井架搬家过程中，必须

9、将导轨全部拆下，放在导轨运输架上运走，不允许将导轨直接固定在井架上运输，否则容易造成导轨零部件的损坏。2.11 平衡系统安装在液压系统未通压的情况下安装平衡系统。北石顶驱的平衡系统分为两种：a) 无平衡油缸悬挂梁，此时平衡油缸带有卸扣，安装时只需将卸扣连接在大钩两侧的吊耳即可实现平衡系统功能。b) 有平衡油缸悬挂梁，此时平衡油缸不带卸扣，而是通过销子直接安装在平衡油缸悬挂梁上，安装时只要将提环和平衡油缸悬挂梁直接装入游车即可实现平衡。系统功能。2.12 倾斜油缸安装待液压系统调试完成后，安装倾斜油缸。建议倾斜油缸的安装以满足前倾最大时，吊卡至鼠洞处（1450mm 左右），以方便抓取钻杆为宜；在

10、此前提下，后倾越大越好，以便在钻进时，使顶驱更靠近钻台面，增加钻进距离。如现场更换吊环，请注意安装尺寸需要发生一些改变。3 调试开机调试应当在安装检查完成后，确认没有安装错误和缺陷的情况下进行。开机调试前，向减速箱加入齿轮油，在确认减速箱齿轮油放净的情况下加入油量18L。开机调试应当严格按以下程序进行。3.1 减速箱加油开机调试前，向减速箱加入齿轮油，在确认减速箱齿轮油放净的情况下首次加入油量约为18L。开机运转后，观察油位下降及流量开关的运行情况，补充齿轮油68L。运行时，齿轮油不得低于最低液位；静止时，不得高于最高液位。3.2 导轨滑车调试在导轨全长范围内，缓慢上提下放顶驱装置，观察顶驱滑

11、动是否正常，观察顶驱电缆和液压管线是否正常。3.3 电控系统送电开机前确认进线相序正确后，给电控系统送电，检查PLC/MCC 系统工作正常，检查动力系统仪表、指示等、监控系统工作正常。3.4 主电机冷却风机调试按以下程序调试主电机冷却风机，确认风机工作正常：3.4.1 确认主电机操作钮在停止位置；3.4.2 手动启动风机，确认旋转方向；4.4.3 检查风机风量。3.5 主电机调试按以下程序调试主电机转向，确认两台电机旋转方向一致，并且与操作面板的指示方向一致：3.5.1 确认主电机在单电机操作模式（A电机或B电机）。3.5.2 启动A电机，低速运转，观察旋转方向。3.5.3 启动B电机，低速运

12、转，观察旋转方向。3.5.4 主电机调试必须在单电机操作模式下进行，以免因两个电机旋向不同而导致事故。3.6 液压系统调试打开两泵进油阀，分别启动A、B 两泵，观测两泵旋向、压力及运转是否正常，打开循环泵，观察泵运转是否正常，手动启动冷却系统，检查风机风量。然后按顶驱液压的功能逐项测试各个动作，看是否能实现所有液压功能。4 运转前的检查4.1 查看设备运转记录，了解前一个班作业过程中设备有无异常现象。4.2 检查减速箱油箱液位和油质。4.3 检查液压系统油箱液位及过滤器。4.4 检查液压油有无泄露。4.5 检查液压软管情况。4.6 检查鹅颈管及接头有无损坏。4.7 目测顶驱悬挂电缆有无缠绕，电

13、缆接头有无松动。4.8 检查安全锁线及安全销是否缺损。4.9 检查背钳钳头锁止销及螺栓。4.10 检查背钳钳牙的磨损状况。4.11 检查主轴防松装置有无螺栓松动。4.12 除顶驱外其它设备是否正常。5 启动操作5.1 电气系统的启动5.1.1 检查确认机械和液压系统准备就绪。5.1.2 检查电气系统控制柜和司钻操作台的操作元件和仪表，使其处于初始状态。5.1.3 按下【复位/静音】按钮3秒钟，测试司钻操作台所有指示灯。5.1.4 将PLC/MCC 柜面板上的【系统总起】开关扳到“开”位置，驱动系统进入就绪状态，“总起准备好”指示灯闪烁，整流器开始运行。延时后对应的整流柜主空开闭合，600V 主

14、电源通入整流器，司钻台给出使能信号后，逆变器启动，顶驱装置进入就绪状态。5.1.5 系统就绪之后，“总起准备好”指示灯和司钻操作台“就绪”指示灯常亮。来自司钻台的启动信号将使逆变器启动。5.2 电气系统的停止5.2.1 将司钻操作台钻井【转速设定】手轮回零位，【旋转方向】开关扳到“停止”位，司钻台启动信号去掉后，逆变器停止工作，顶驱装置停止运行。5.2.2 将【系统总起】开关扳到“停止”位置，系统给整流器停止信号，然后延时断开主空开，系统停机。5.3 在液压站（本地）启动液压系统5.3.1 将液压站【泵选择】开关指向“A泵”或“B 泵”，选择相应的泵。5.3.2 将液压站【电源】开关扳到“ON

15、”位置。5.3.3 当液压站“控制电源”指示灯亮时，操作【液压泵】开关到“启动”位置，所选择的液压泵将启动，面板上相对应的运行指示灯亮。此时如果通讯正常，司钻台的“液压源运行”指示灯亮。5.4 在液压站（本地）停止液压系统5.4.1 将液压站的【液压泵】开关扳到“停止”位置，液压泵停止运转，相应指示灯灭。5.4.2 液压源长期闲置时，将液压站【电源】开关扳到“OFF”位置。5.4.3 液压站在本地控制模式。操作【急停】开关，液压站不会停止。5.5 司钻台启停液压系统5.5.1 将液压站【电源】开关扳到“ON”位置。5.5.2 通过液压站操作面板上的【液压泵】开关，选择A泵或者B泵，相应的“泵选

16、择”指示灯亮。5.5.3 将液压站【泵启动】开关扳到“自动”位置，将液压泵站的启/停设为异地控制方式。5.5.4 通过司钻操作台上的【液压源】开关，控制所选泵的运行。扳到“运行”位置，将启动液压泵。扳到“停止”位置，将使液压泵停止运行。5.5.5 液压源长期闲置时，将液压站【电源】开关扳到“OFF”位置。5.5.6 液压站在远程控制模式。操作人员按下任一【急停】开关，将停止液压站的运行。5.6 主电机加热如果外界长期降雨或顶驱装置较长时间未运行, 在启动顶驱装置之前，应先加热两台主电机，以保证其干燥和绝缘性，从而保证主电机能正常安全地工作。5.7 司钻操作5.7.1开始进行钻井操作之前，正确启

17、动系统。a) 确认液压泵运行正常。通讯正常时，司钻操作台“液压泵运行”指示灯常亮。b) 通过上位监控系统，选定转速范围。 c) 操作【电机选择】开关到 A、A+B或B，根据需要选择主电机。 d) 【钻井扭矩限定】手轮缓慢离开零位，设定为需要的扭矩。 e) 将【旋转方向】开关扳到“正向”位置。 f) 【转速设定】手轮缓慢离开零位，主电机按手轮给定转速正向旋转。5.7.2 正常情况下，钻井模式是不允许进行反转操作的，但是为了处理一些复杂工况，顶驱装置提供了反转钻井操作，需要在上位监控系统上进行简单的设置。a) 确认液压泵运行正常。通讯正常时，司钻操作台“液压泵运行”指示灯常亮。 b) 通过上位监控

18、系统，选定转速范围。登录后，操作设定画面中的【进入倒扣模式】按钮，可设定进入钻井模式下的反转操作。设置成功后该按钮变为红色。 c) 操作【电机选择】开关到 A、A+B或B，根据需要选择。 d) 【钻井扭矩限定】手轮缓慢离开零位，设定为需要的扭矩。 e) 在【转速设定】手轮零位且系统未运行时，【旋转方向】开关选择反向旋转。 f) 【转速设定】手轮缓慢离开零位，主电机按手轮给定转速反向旋转。g) 不需要倒扣功能时，应在 WinCC的设定画面中通过【退出倒扣模式】按钮及时退出倒扣模式，红色消失表明退出成功。5.8 回转头锁紧操作 5.8.1液压源系统启动后, 操作司钻台【回转头锁紧】开关可以实现回转头的锁紧和松开 操作。顶驱装置在进行背钳操作前应先操作【回转头锁紧】开关, 通过液压机构完成回转头锁紧操作。 5.8.2操作【回转头锁紧】开关到“锁紧”位置, 此时回转头会作小幅度的旋转, 然后插销机构动作, 如果插销行程到位，“回转头锁紧”指示灯亮, 锁紧操作完成。 如果指示灯没亮, 则【回转头锁紧