煤油钻机的严沉观想和开云电竞根本学问

　　1―人字架；2―天车；3―井架；4―游车；5―水龙头提环；6―水龙头；7―保障链；8―鹅颈管；9―立管；10―水龙带；11―井架大腿；12―幼鼠洞；13―钻台；14―脚架；15―转盘传动；16―填充钻井液管；17―扶梯；18―坡板；19―底座；20―大鼠洞；21―水刹车；22―缓冲室；23―绞车底座；24―并车箱；25―启发机平台；26―泵传动；27―钻井泵；28―钻井液管线―钻井液池；33―固定钻井液枪；34―联贯软管；35―氛围包；36―浸沙池；37―钻井液枪；38―振动筛；39―动力机组；40―绞车传动装配；41―钻井液槽；42―钻井绞车；43―转盘；44―井架横梁；45―方钻杆；46―斜撑；47―大钩；48―二层平台；49―游绳；50―钻井液喷出口；51―井口装配；52―防喷器；53―换向闸门

　　起升体例兴办：为了起下钻具、退换钻头、统造钻头送进、下套管等，钻机还必需装备一套起升体例兴办，它首要由以下兴办构成：主绞车、辅帮绞车(或猫头)、辅帮刹车、游动体例(网罗钢丝绳、天车、游动滑车和大钩)以及吊挂游动体例的井架构成。其余，再有起下钻操作应用的东西及兴办(吊环、吊卡、卡瓦、大钳、立根挪动机构等)。(4) 动力驱动体例兴办：

　　以上便是适合钻井工艺的条件而酿成的钻机各体例和部件，它们有机地维系成一整套钻机，和谐地落成临蓐职业。

　　天下各国的各大石油公司、各钻机创修厂家遵照各自的特性，对石油钻机的分类不尽雷同。普通来说，可按以下法子对石油钻机举行分类。

　　互换电驱动钻机网罗：互换发电机(或工业电网)—互换电动机驱动钻机和正正在进展中的互换变频电驱动钻机，即互换发电机—变频调速器互换电动机驱动钻机o

　　地面转动兴办是转动钻机的要紧构成局部，其首要功用是转动钻柱、钻头、破裂岩石、酿成井眼。它首要网罗

　　转盘是转动钻机的症结兴办，也是钻机的三大职业机之一。转盘实际上是一个大功率的圆锥齿轮减速器。正在钻进历程中，转盘的用意是把启发机的动力通过方瓦传给方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，驱动钻头转动，从而竣工进尺，钻出井眼。正在起下钻和下套管历程中，必要把管柱卡正在转盘前举行卸扣。于是，永远保留转盘处于优越的职业状况，是火速优质钻井的必备前提之一。

　　(1)拥有足够大的扭矩和多挡的转速。转矩用于动弹钻柱策动钻头破裂岩石；高挡转速用于火速钻进，低挡转速是为了知足打捞、对扣、倒扣、造扣或磨铣落于井底的刮刀片、牙轮或其他物件等卓殊功课的条件。

　　1―壳体；2―大圆锥齿轮；3―主轴承；4―转台；5―大方瓦；6―大方瓦与方补心锁紧机构；7―方补心；8―幼圆锥齿轮；9―圆柱滚动轴承；10―套筒；11―火速轴（秤谌轴）12―双列向心球面滚子轴承；13―辅帮轴承；14―调理螺母。

　　秤谌轴总成首要由链条驱动的动力输入链轮或万向轴驱动的联贯法兰、秤谌轴、幼锥齿轮、轴承套和底座上的幼油池构成。秤谌轴由两副轴承支承，亲热幼锥齿轮的轴承是向心短圆柱轴承，它只继承径向力。亲热动力输入端的轴承是双列调心球面滚子轴承，它首要继承径向力和不大的轴向力。正在秤谌轴的另一端装有双排链轮或联贯法兰。幼锥齿轮与秤谌轴装好后，与两个轴承沿途装入轴承套中，再将轴承套连同套内的各件沿途装入壳体。大开云电竞、幼锥齿轮之间的间隙可通过轴承套与壳体之间的调治垫片予以调理。

　　转台总成首要由转台迷宫圈、转台、固定正在转台上的螺旋齿大锥齿轮、主轴承、辅轴承、下座圈、大方瓦和方补心等构成。转台体如统一根又粗又短的空心立轴，借帮于主轴承座将螺旋齿大锥齿轮安置正在壳体上。转台迷宫圈(两道环槽)装正在转台表缘上，与壳体上的两道环槽酿成动密封，预防钻井液及污物进入转台并损坏主轴承。转台是一个铸钢件，其内孔上部为方形，以安置方瓦，下部为圆形。

　　水龙头是钻机的转动体例兴办，又起着轮回钻井液的用意。它吊挂正在大钩上，通过上部的鹅颈管与水龙带相连，下部与方钻杆联贯。它一方面要导输来自钻井泵的高压钻井液，将其引入转动钻井柱内注入井底洗井，另一方面还要继承井内钻具的总共重量，吊挂钻柱并担保钻具自正在转动开云电竞。于是，水龙头是转动钻机中擢升、转动、轮回三大职业机中结交汇的症结兴办，是联贯转动体例、起升体例和轮回体例的纽带。

　　(1)水龙头的各承载件(如核心管、主轴承、提环、提环销等)要有足够的强度、刚度和寿命，而且条件联贯牢靠，其承载力应不幼于钻机的最大钩载。

　　普遍水龙头的布局首要由“三管”、 “三(或四)轴承”、“四密封”构成。“三管”即鹅颈管、冲管、核心管； “三轴承”即主轴承、上扶正轴承、下扶正轴承，所谓四轴承布局，即除上述三轴承表，再有一个防跳轴承； “四密封”即上、下钻井液密封和上、下机油密封。下面以较模范的SL—450水龙头为例，先容水龙头的布局构成及特性。

　　1一鹅颈管；2—上盖；3一浮动冲管总成；4一泥浆伞；5—上辅帮轴承；6—核心管；7一壳体；8—主轴承；9-密封垫；10—下辅帮轴承；11ー下盖；12一压盖；13一方钻杆接头;14一护丝；5一提环销;16一缓冲器；7一提环

　　SL—450水龙头的布局如图2—4所示。该水龙头网罗固定局部、转动局部和密封局部。固定局部由表壳、上盖、下盖、鹅颈管、提环等构成；转动局部由核心管、接头、主轴承、上扶正(防跳)轴承和下扶正轴承构成；密封局部由上、下钻井液密封总成和上、下机油密封盘根装配构成。

　　③上盖是铸钢件。其上部加工成法兰，用于安置鹅颈管。其下部是圆形，用螺栓与壳体上部联贯，组成壳体上盖，正在圆盖核心孔处装有扶正(防跳)轴承和两个反向安置的自封式u形上机油弹簧密封圈，以防壳体内部油液表漏和表界泥浆及其他脏物侵入壳体内部。圆盖上有一个螺纹孔，用来增加油液和固定油标尺，油标尺的丝堵(呼吸器)上有一个折角通孔，用以消弭壳体内热气，下降润滑油温度。

　　②主、辅轴承中的主轴承为圆锥滚子轴承，承载才能大，寿命长。下扶正轴承为短圆柱滚子抽承。上扶正(防跳)轴承是圆锥滚子轴承．它能同时继承较大的轴向力和径向力，并兼有扶正和防跳双重用意。下扶正轴承的用意是继承核心管动弹时的径向摆动力．使核心管居中，担保密封成就。于是，上、下扶正轴承隔绝较远时扶正成就较好。上扶正轴承正在上机油盘根下，下扶正轴承不才机油盘根上，别离由上盖和下盖用螺栓压紧。

　　该水龙头采用浮动式冲管布局和火速拆装的u形液压自封式冲管盘根盒总成。浮动式冲管盘根是将上、下冲管盘根装于盘根盒中，组成上、下盘根盒组件。盘根别离套正在冲管上、下端面处的表径上，通过密封盒压盖别离与鹅颈管和核心管拼装为一体。上钻井液密封盒组件由上密封盒压盖、上密封盒、上密封金属压套、u形自封式盘根、金属衬垫、弹簧圈和。形密封圈构成。金属压套上有花键与冲管上部的花键

　　相般配，担保冲管不行动弹，但也许上、下窜动。弹簧圈用于将压套、盘根及衬垫固定正在冲管上及上盘根盒内。上盘根盒组件通过上盘根盒压盖上的左旋螺纹与鹅颈管上的异型法兰联贯。下钻井液盘根盒组件由下钻井液盘根盒压盖、盘根盒、4个u形白封式盘根、4个金属隔环、1个下O形密封压套、O形密封圈和正在盘根盒上的1个黄油嘴构成。下密封盘根盒组件通过下盘根盒压盖上的左旋螺纹安置正在核心管上，于是下钻井液盘根盒组件是转动的，而冲管不转，为了淘汰盘根与冲管间的磨损，必需按期通过下盘根盒上的黄油嘴注入润滑脂。盘根盒中的u形盘根要注意安置宗旨，上盘根朝向鹅颈管，下盘根朝向核心管。盘根装配

　　其上部机油盘根组件网罗2个u形橡胶密封圈和橡胶伞；它的功用是预防油池内机油从核心管溢出和钻井液及脏物进入壳体内部。机油盘根和橡胶伞都转正在盖内，由上盖法兰压紧，只继承低压。下部机油盘根组件网罗3个U形自封式橡胶密纣圈和石棉板，用下盖压紧，其用意是正在核心管转动时密封油池下端预防漏油，只继承低压。其余，正在多处必要密封的两个联贯件之间均装有。形密封圈，以担保密封。

　　除了普遍水龙头，再有两用水龙头。与普遍水龙头比拟，两用水龙头只是多了一个风马达。风马达通过变速箱驱动核心管火速动弹，落成正在接单根功课时火速上扣行动。风马达气素来自钻机气统造体例，能够知足接单根时上扣的必要。

　　顶部驱动钻井体例是代替转盘钻进的新型石油钻井体例，英文缩写为TDS(Top Driv-edrilingSystem)。顶驱钻井体例自20世纪80年代问世今后进展敏捷，加倍正在深井钻机和海洋钻机中取得了平常行使。顶驱钻井体例现正在已进展到最进步的一体化顶部驱动钻井体例，该体例明显升高了钻井功课的才能和出力，并已成为钻井行业的模范产物。凡是，人们把装备了顶驱钻井体例的钻机称为顶驱钻机，商酌到顶驱钻井体例的首要功用是钻井水龙头和钻井马达功用的组合，故将其列为钻机的转动体例兴办。

　　顶驱钻井体例是一套安置于井架内部空间，由游车悬持的顶部驱动钻井装配。惯例水龙头与钻井马达相维系，并装备一种布局新奇的钻杆上卸扣装配，从井排挤间上部直接转动钻柱，并沿井架内专用导轨向下送进，可落成转动钻进、倒划眼、轮回钻井液、接钻杆(单根、立根)、下套管和上卸管柱丝扣等各类钻井操作。与转盘—方钻杆转动钻井法比拟较，顶驱钻井体例拥有以下首要特性：

　　起下钻时，顶部驱动钻井装配拥有应用28m立柱倒划眼的才能，可正在不扩展起钻时期的条件下，就手地轮回和转动将钻具提出井眼。正在定向钻井历程中，能够大幅度地淘汰起钻总时期。应用顶部驱动钻井装配下钻时，可正在数秒内接好钻柱，登时划眼，从而淘汰了卡钻的损害。体例拥有遥控内部防喷器，钻进或起钻中如有井涌迹象，可正在数秒内落成旋扣和紧扣，复原轮回，并安适牢靠地统造钻柱内压力。

　　顶驱钻井体例首要网罗：钻井马达—水龙头总成钻机设备、钻杆上下卸扣装配、导轨—导向滑车总成、均衡体例、冷却体例、统造体例和从属兴办等，如图2-5所示。

　　钻井马达是顶驱钻井体例的动力源，按照马达的类型可将顶驱分为液马达顶驱、AC—SCR—DC顶驱和AC-VF-AC变频顶驱。图2-5所示为Varco公司临蓐的TDS—11SA型顶驱体例(AC—SCR—DC驱动)，马达上装有双头电枢轴和笔直止推轴承。气刹车用于马达的惯性刹车，继承钻柱扭矩，并有利于定向钻井的定向职业。气刹车由一个远控电磁阀统造，其气源来自于钻机气统造体例。

　　TDS—11SA型顶部驱动钻井装配的单速变速箱首要由大齿齿轮、幼齿齿轮、箱体、主轴和钻井马达等部件构成。变速箱是一个单速齿轮减速装配，水龙头主止推轴承装正在齿轮箱内，主轴由主止椎轴承撑持，主轴通过一个锥形衬套联贯大齿轮，并撑持钻杆上卸扣装配。通过3~4hp的马达驱动润滑油泵，润滑油通过主止推轴承、上轴承，再经齿轮间隙、水冷或风冷的热互换器贯串轮回，并对齿轮举行强造润滑。油泵、油热互换器和油滤清器安置正在传动箱表壳上。

　　水龙头主止推轴承位于大齿圈上方的变速箱内部。主轴的上部台阶座落正在主止推轴承上，用以支承钻柱的负荷。水龙头密封总成装正在钻井马达上方，由模范冲管、组合盘根、联管螺母构成。联管螺母使密封总成行动一个集体运动，使水龙头密封总成也许继承42MPa的职业压力。盘根盒为火速装卸式，与普遍水龙头雷同，只须松开上、下压紧盘根帽，即可火速拆装、退换冲管和盘根。

　　顶驱钻井体例将钻井马达和钻井水龙头组合正在沿途，除了拥有转盘和惯例水龙头的性能以表，更要紧的是它装备了一套布局新奇的钻杆上卸扣装配，从而竣工了钻柱联贯、上卸扣操作的板滞化及自愿化，使钻机转动体例兴办气象一新。

　　扭矩扳手行动卸扣之用，通过吊架将其吊挂于旋回头上。扭矩扳手位于内防喷器下部的扞卫接头一侧，两个液缸联贯正在扭矩管和下钳头之间，下钳头延迟至扞卫接头表螺纹下方。钳头的夹紧活塞用来夹持与扞卫接头相联贯的钻杆内螺纹。扭矩管内的母花键同上部内防喷器下方的公花键相啮合，为液缸供给反扭矩。卸扣时，启动扭矩扳手，便使其自愿上升并与内防喷器上的花键相啮合，正在获得法式统造压力后，夹紧液缸发端行动，夹紧活塞的夹持爪夹住钻杆的母接头。当液缸中的液体压力上升至夹紧压力时，另一法式阀自愿开启，并将压力传给和扭矩臂相连的两个扭矩液缸(冲扣液缸)使扞卫接及上轴转动 25°，落成冲扣行动。再启动钻井马达旋扣，落成卸扣操作，钻杆上卸扣装配另有两个缓冲液缸，仿佛大钩弹簧，可供给螺纹抵偿行程125mm。统统功课由司钻按动统造台上的电按钮便可自愿落成。

　　如图2—7所示，内防喷器由带花键的远控上部内防喷器和手动下部内防喷器构成，属于全尺寸、内启齿、球形安适阀式的井控内防喷体例。上、下内防喷器景象雷同，接正在钻柱中，可随时将顶部驱动钻井装配同钻柱相连起来应用。内防喷器再有一个功用：即当上卸扣时，扭矩扳手同远控上部内防喷器的花键相啮合即可转达扭矩。正在井控功课时，能够将下部内防喷器卸开留正在钻柱当中。顶部驱动钻井装配还能够用一个中央转换接头，将钻柱和下部内防喷器联贯起来。

　　正在扭矩扳手架上安置有两个双用意液缸，液缸的行动由司钻通过统造台上的电开合和电磁阀来统造。液缸促使位于上部内防喷器—侧的圆环。同液缸相联贯的启着手柄与圆环相啮合，能够远控开启或紧闭上部内防喷器。

　　吊环和钻杆吊卡 吊环联贯器通过吊环将下部吊卡与主轴相连，主轴穿过齿轮箱壳体，齿轮箱壳体又同集体水龙头联贯。吊环联贯器额定负荷650t，可配350-650t擢升才能的模范吊环。普通钻井配用3．35m、350t的吊环和中开钻杆吊卡，留出必然的清闲装固井水泥头，固井时要用4．57m长吊环。吊环配对应用，以保留最佳均衡成就。

　　吊环倾斜装配上的吊环倾斜臂位于吊环联贯器的前部，由氛围弹簧启动，钻杆上卸扣装配上的1．7m长吊环正在吊环倾斜装配启动gS的用意下可轻松摆动，提放幼鼠洞内的钻杆。启动器由电磁阀统造。该装配的中停机构便于井架工排放钻具功课。吊环倾斜装配的首要功用是：①吊鼠洞中的单根；②接立根时，不需井架工正在二层台大将大钩拉靠到二层台上。

　　顶驱钻井装配旋回头如图2—8所示。：当钻杆L知扣装詈正在起钻中随钻柱部件转动时，能永远保留液途、气途的连通。正在固定法兰体内部钻有很多油气通道，一端接软管口，另一端通往法兰，向下延迟到圆柱局部的下表面。正在转动滑块的表面局部有很多密封槽，槽内也有很多流道，密封槽与接口靠这些流道相通开云电竞。当转动滑块位于固定法兰的支承面上，密封槽与孔眼相对接时，滑块和法兰非论是转动仍然正在苟且固定位子，都永远会有油气通过。旋回头可自正在转动和定位。当旋回头锁定正在24个刻度中苟且刻度位子时，则通过凸轮顶杆和自愿返回液缸对凸轮的用意，使旋回头自愿返回到预订位子。

　　导轨—导向滑车总成由导轨和导向滑车框架构成。导轨装正在井架内部，通过导向滑车或滑架对顶驱钻井装配起导向用意，钻井时继承反扭矩。20世纪80年代顶驱体例多为双导轨，90年代改为单异轨，单异轨顶驱体例布局愈加简捷。导向滑车上装有导向轮，可沿导轨上、下运动，游车固定正在此中。当钻井马达处于排放立根位子上时，导向滑车则可行动马达的撑持梁。

　　均衡体例又称为液气弹簧式均衡装配，均衡体例总成如图2—9所示。均衡体例有两个用意：一是预防上卸接头时损坏螺纹：二是正在卸扣时，可帮帮表螺纹接头从内螺纹接头中弹出。这就为顶驱钻井装配供给了一个仿佛于大钩的1520皿的减震冲程。因顶驱体例太重，大钩弹簧的弹性力对顶驱钻井体例起了缓冲用意，因而，顶驱钻井体例担心装大钩。均衡体例网罗两个雷同油缸及其附件，以及两个液压储能器和一个管汇及联系管线。油缸一端与棺体水龙头相连，另一端或与大钩耳饰联贯，或直接连到游车上开云电竞。这两个液缸还与导向滑车总成马达支架内的液压储能器相通。储能器通过液压油填补能量并保留一个预设的压力，其压力值由液压统造体例主管汇中的均衡回途预先设定。

　　均衡体例的活塞杆上端与游车联贯，油缸下端与水龙头联贯。油缸上腔永远通高压油，下腔抽缸爆发的向上拉力用意正在水龙头上，平昔提着水龙头。两个雷同的油缸爆发的向上拉力的协力要比顶驱钻井装配和立根的自强大少许开云电竞，当上、卸螺纹落成时，蓄能器排放出压力，需要油缸职业。跟着蓄能器内的油液渐渐放出，油压会渐渐下降，油缸的拉力也就渐渐淘汰。当油缸的拉力幼于顶驱钻井装配和立基自己重量(漠视导轨的摩擦力)时，上提历程由加快变为减速，最终停息上移。当提起统统钻柱时，钻柱和顶驱钻井装配的重量大于油缸向上的拉力，油缸被拉下来开云电竞，缸内油液被排出，大局部返回蓄能器积蓄。

　　顶驱钻井装配的统造体例首要由司钻仪表统造台、统造面板、动力回流等构成。统造体例相当于为司钻供给了一个统造台，通过这个统造台竣工对顶驱钻井装配自己的统造。司钻仪表统造台由扭矩表、转速表、各类开合和指示灯构成。顶驱钻井装配可竣工的基础统造性能为：吊环倾斜、远控内防喷器、马达统造、马达旋扣扭矩统造、紧扣扭矩统造、转换开合等。

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