ZJ50DBS钻机-01使用说明书

ZJ50DBS钻机使用说明书第1页共30页ZJ50DBS钻机-01使使用用说说明明书书ZJ123-SM四川宏华石油设备有限公司2005年8月ZJ50DBS钻机使用说明书第2页共30页前言ZJ50DDBS钻机是四川宏华石油设备有限公司根据长城钻井公司的要求，同时按SY/T5609-1999《石油钻机型式与基本参数》及有关API规范的要求设计制造，可满足中深井石油天然气勘探和开发的需要的一种数字变频电动钻机。为了用户更好地使用钻机，我们编制了本使用说明书供有关操作人员阅读。本说明书从总体上描述了钻机的组成、性能特点、主机部件及配套系统技术规范，以及钻机的安装调试，操作维护保养，拆卸运输等内容。本说明书未涉及到的或仅作简要介绍的配套设备或部件，其结构特点和使用维护等项内容请详见各自的使用说明书。ZJ50DBS钻机使用说明书第3页共30页目录一、概述---------------------------------------------------------------------------1二、钻机主机配套系统及部件技术规范------------------------------------8三、钻机的安装与调试--------------------------------------------------------13四、钻机的使用与维护保养---------------------------------------------------20五、钻机的拆卸与运输---------------------------------------------------------24六、附表与附图------------------------------------------------------------------26ZJ50DBS钻机使用说明书第4页共30页一.概述1.用途及特点ZJ50DBS钻机是为勘探开发油气资源而设计制造的交流变频电驱动钻机。性能可满足中深井钻井作业的要求。钻机按GB/T5609-1999《石油钻机形式与基本参数》的规定设计。并符合美国API规范和相关标准要求。ZJ50DBS钻机采用机电数字一体化设计，充分利用数控电传的优势，简化机械结构，提高钻机的操作和控制能力。钻机主要功能实现数字控制，初步具备自动化、智能化，信息化功能，钻机的结构设计采用了国内外成熟先进技术。钻机的设计能力充分考虑了钻井工艺的要求，满足中深井及特殊钻井工艺的要求。钻机井架为K型结构，底座为弹弓式结构，利用绞车动力起升；钻台主要设备及司钻控制室等均可在低位状态下安装。绞车为单轴齿轮传动结构，主刹车为液压盘式刹车。2台600kW电机通过齿轮箱驱动滚筒，绞车配有45kW辅助驱动装置，用于自动送钻或应急操作；绞车的提升及下放由数控变频能耗制动系统控制。绞车的所有运行参数，包括起下钻速度、大钩位置、各种安全设置等，均实现数字化控制。转盘由1台600kW变频电机通过角齿传动箱和万向轴驱动，配有转盘惯性刹车，转盘控制系统具备完善的监控和过扭保护功能，保护扭矩值可在0～110％范围内任意设置。钻机配有2台F-1600泥浆泵，每台泵分别由1台1200kW交流变频电动机驱动。钻机动力系统配备3台1020kW柴油发电机组，1台辅助发电机组292kW。电传动采用ABB直接转矩变频驱动系统，电压制式选用600V。整套系统的配置对应绞车、转盘及泥浆泵的驱动和控制。电传动系统主要电气设备布置在VFD房内。钻机配置有一体化司钻控制室。司钻对钻机的控制通过操作手柄、触摸屏、按钮实现钻机的主要操作功能。控制系统通过工控机、PLC和总线通讯进行计算并控制电气参数和钻井参数，实现参数（信号）的实时显示、存储、打印和管理。钻机设计满足配套350～500t顶驱的要求。顶驱在司钻控制室内，便于操作。钻机配套有固控系统，气源系统，钻井液管汇、固井管汇，钻台机具等其它设备（详见配套清单）钻机井场布置分为钻台区、泵组区、固控区、动力区、油水区及井场营房区等。ZJ50DBS钻机使用说明书第5页共30页2．钻机主要技术参数名义钻深能力（41/2″钻杆）3500kN绳系6×7（顺穿）钻井钢丝绳直径Φ1-3/8”绞车最大输入功率1200kW（1600HP）绞车档数一档无级调速转盘开口直径Φ952.5mm（37½″）钻井泵额定功率/台数1176kW（1600HP）/2台井架有效高度45m井架型式K型立根容量(41/2″-28m钻杆)5000m底座型式弹弓式(双升式)钻台高度9m转盘梁下净空7.62m钻台面积（长×宽）12.7m×11m储气罐容量2×2m3+2m3（缓冲罐）主发电机组功率×台数3×1020kW辅助发电机组功率×台数1×292kW钻机总功率配备3×1020kW＋1×292kW泥浆罐总容量292m3电传动方式AC－DC－AC绞车电机功率×台数600kW×2转盘电机功率×台数600kW×1泥浆泵电机功率×台数1200kW×2绞车辅助驱动电机×台数45kW×1钻机工作环境温度：-20°C～+50°C湿度：≤90%风速：≤70km/hZJ50DBS钻机使用说明书第6页共30页3.钻机总体布置3.1.钻机井场布置：图1ZJ50DBS钻机-01平面图图2ZJ50DBS钻机-01立面图钻机组装后，占地面积约100m×50m（不包括油水罐区、野营房区等外围设施）,钻机分为钻台区，动力区、泵房区，固控区、供油供水区等。钻台区有天车、游车、大钩、水龙头、井架、底座、绞车、转盘传动装置及转盘、司钻控制室，钻台偏房、液压猫头、气动绞车及钻井作业所需的各种机具。动力区有发电房和电控房。发电房共有4幢，安装后形成一个彼此相通的完整的发电供气区。房内安装有3台主发电机组，2台空气压缩机，1台冷冻式干燥机，2个空气贮气罐，1台冷启动机。VFD房布置在发电房的右侧，出线端朝向井口。泵房区有2台F-1600钻井泵组，钻井液管汇等。固控区安装有固控系统泥浆罐、泥浆处理设备、工业水罐等。钻机各区域之间由电缆管线槽连接，上钻台部分为折叠式结构，气、水管线和各种电缆布置其中。钻台前安装猫道、钻杆排放架。3.2.钻机钻台布置：钻台上安装绞车、转盘传动装置、钻台偏房、司钻控制室和钻台机具等设备。绞车安装在底座顶层上，滚筒中心距井口中心4.8m。转盘传动装置为横向布置方式。转盘安装在转盘梁上，电机安装在顶层横拉架内，通过联轴器、转盘惯性刹车、角齿传动箱和万向轴驱动转盘。司钻控制室安装在钻台左侧井架人字架下部，钻台左右侧各装有一幢钻台偏房。立根台左、右两侧各安装1台5t气动绞车，绞车前端安装2台16t液压猫头。钻台的井架内侧安装钻杆动力钳ZQ100-203。ZJ50DBS钻机使用说明书第7页共30页4.钻机主要配套设备清单序号名称数量备注一提升系统设备1TC315-12天车1套APISPEC8A/4F2JJ315/45-K2井架（含附件）1套APISPEC4F3DZ315/9-S3底座（含附件）1套APISPEC4F4JC50DB-6绞车（含液压盘式刹车）1台APISPEC7K（零部件）5YC315游车1台APISPEC8A6DG315大钩1台APISPEC8A7钻井钢丝绳6×19S+IWRCEIPS级1卷APISPEC9B8DDS35电动倒绳机1台9DH350吊环1付10YM-16Ⅱ液压猫头2套11钻杆动力钳ZQ100-2031台12综合液压站1台135T气动绞车XJFH-5/352台140.5T气动绞车QJ0.51台15死绳固定器JZG34A（含指重表）1套二旋转系统设备1转盘ZP3751台APISPEC7K2转盘补芯1套3转盘独立驱动装置1套4SL450-5两用水龙头1台三循环系统设备1F-1600钻井泵2台2钻井泵传动装置2套3钻井液管汇1套4放空管汇1套5水龙带23m，35MPa1根6固控系统1套四动力及供气系统设备1主发电机组CAT35123套用户自备2辅助发电机组CAT34061套用户自备ZJ50DBS钻机使用说明书第8页共30页序号名称数量备注3发电气源房4套4供气系统1套五电传动及控制设备1交流变频调速电机（1）600kW绞车变频电机2台左右出线各1台（2）600kW转盘变频电机1台（3）1200kW钻井泵变频电机2台（4）45kW绞车辅助驱动电机1台2VFD房及控制系统1套3动力电缆1套4电缆管线槽1套六司钻控制系统设备1一体化司钻控制室1套2钻井工程参数系统1套3视讯系统1套七检测仪表及工具1检测仪表1套2专用工具1套八辅助设备1钻台偏房2栋2电缆管线槽1套3猫道钻杆架1套4二层台逃生装置1套二.钻机主机配套系统及部件技术规范1.JC50DB-06绞车（零部件设计符合APISpecs7K规范）额定输入功率1200kW（1610HP）主电机最高转速2500r/min最大快绳拉力340kN钢丝绳直径Φ1-3/8”档数无级调速滚筒（直径×长度）Φ685mm×1245mm绞车速度控制交流变频控制＋能耗制动ZJ50DBS钻机使用说明书第9页共30页主刹车液压盘式刹车主传动齿轮箱传动比1：6.5辅助驱动齿轮箱传动比1：4.5绞车提升能力12绳最大提升能力3150kN12绳最大钩速0～1.2m/s10绳最大提升能力2600kN10绳最大钩速0～1.436m/s自动送钻速度0～60m/h外型尺寸（长×宽×高）6000mm×3000mm×2676mm重量27.7t2.ZP375转盘及传动装置转盘符合APISpec7K规范转盘最大静负荷5850kN转盘通孔直径Φ952.5mm（37.5″）转盘最高转速300r/min转盘额定工作扭矩32362N.m转盘齿轮传动比1：3.56角齿传动箱传动比1：1.5驱动电机最大输入功率600kW转速调节范围0～300r/min无级调速额定输出扭矩46298N·m连续工作扭矩27261N·m惯性刹车离合器型号LT500/250T惯性刹车刹车力矩（0.8MPa）17930N·m总重9.45t3．TC315-12天车符合APISpec8A/4F规范最大钩载3150KN滑轮数7个ZJ50DBS钻机使用说明书第10页共30页滑轮外径φ1270mm导向滑轮外径φ1524mm钢丝绳直径φ1-3/8”外型尺寸（长×宽×高）2793×2955×4046mm配套井架JJ315/45-K2重量7.002t4．YC315游车符合APISPEC8A规范最大静负荷3150kN滑轮数6主滑轮外径φ1270mm钢丝绳直径φ35mm外形尺寸2680x1350x974(mm)重量6.842t5．DG315大钩符合APISpec8A规范最大静负荷3150kN弹簧行程200mm主钩口直径180mm副钩口直径120mm外形尺寸（长×宽×高）2953×890×830mm重量3.41t6．SL450-5水龙头符合APISpec8A规范最大静载荷4500kN最大动载荷2800kN最高转速300r/min最高工作压力35MPa中心管内径75mm接头螺纹（接中心管）API/7⅝″Reg.LH（接方钻杆）API/6⅝″Reg.LHZJ50DBS钻机使用说明书第11页共30页鹅颈管与水龙带联接管螺纹4″－8牙/英寸APIStd5B气动马达型号FMS-20额定转速280r/min额定气压0.6～0.8MPa额定功率14.7kW空气消耗量17m3/min进气管线1½″额定旋扣转速92r/min最大旋扣转矩3000N·m外形尺寸（长×宽×高）3015mm×1096mm×860mm重量3.061t7JJ315/45-K2井架符合APISpec4F规范并打API标记最大钩载3150kN（注：加速度和冲击及排放立根和风载将降低最大钩载）井架有效高度45m井架全高44.5m顶部开档（正面×侧面）2.1m×2.05m底部开档8m井架允许风速：保全设备工况（无钩载、无立根）47.8m/s停钻工况（无钩载、满立根）36m/s井架起、放工况8.3m/s二层台立根容量1800kN（注：5″钻杆28米立根，含9″钻铤2柱、8″钻铤6柱）