ZJ704500D20钻机使用说明书

ZJ70/4500D钻机使用说明书前言ZJ70/4500D钻机是宝鸡石油机械有限责任公司(宝鸡石油机械厂)根据用户的一般通用要求，按SY/T5609《石油钻机型式与基本参数》标准及有关API规范设计制造的钻机，可满足深井石油及天然气井的勘探和开发钻井的需要。为了油田有关操作人员熟悉掌握本钻机的使用，我们特意编制了本说明书，因钻机配套内容较多，本说明书仅叙述了部分内容，未涉及到的或仅作简要介绍的配套设备或部件的结构参数和使用维护等项内容请详见各自的使用说明书。1ZJ70/4500D钻机使用说明书1概述1.1用途及特点ZJ70D钻机是满足油田深井勘探开发钻井的一种SCR直流电传动钻机。钻机基本参数符合中国SY/T5609标准,主要配套部件符合API规范，能满足钻井新工艺的要求，钻机安全可靠。主要技术性能达到当代同类钻机的国际先进水平,该钻机还可配置顶部驱动钻井装置。ZJ70D钻机技术和结构特点1)采用AC-SCR-DC一对二全数控电传动动力系统，绞车、转盘和泥浆泵可实现无级调速，获得良好的钻井特性。启动平稳、传动效率高、负荷能自动均衡分配。2)采用国内外成熟的先进技术和结构，并注意符合标准的要求，使钻机的先进性、可靠性和标准化程度进一步提高。3)采用组合方式模块化设计、钻机布置整齐、设备块数少，搬家安装方便，同时增强了钻机通用性、互换性，适应不同用户的选择需求。4)台面设备和井架低位安装，依靠绞车动力整体起升，方便安装并节省吊装设备。5)钻机配套齐全、完善，可适应不同地区和环境的深井钻井要求。6)钻机配置液压盘式刹车、自动送钻装置和司钻控制房，使钻井更加安全可靠，操作舒适省力送钻均匀、准确、可提高钻井速度。7)采用独立驱动的转盘结构，使钻机的机动性提高，电机与转盘驱动箱之间采用万向轴联接，方便了二次安装。8)采用了高效泥浆固控系统，固控设备和系统流程能满足不同的钻井工艺技术要求，系统搬家方便，罐面平整并满足HSE的要求。9)适应国内外钻井市场的需要，满足新型钻井工艺的要求。在环境温度-20℃～+50℃，相对湿度≤90%(+20℃时)及其它恶劣情况下均可正常工作。1.2ZJ70/4500D钻机设计及制造符合的标准1)APISpecQ1《质量纲要规范》2)SY/T5609-1999《石油钻机形式与基本参数》3)APISpec4F《钻井和修井井架、底座规范》4)APISpec8A8C《钻井和开采提升设备规范》5)APISpec7K《旋转钻机设备规范》6)APISpec7F《石油钻机传动滚子链》7)APISpec9A《钢丝绳规范》8)APIspec16C《节流与压井装置规范》9)AWSD1.1《钢结构焊接规范》10)APIspec9A《钢丝绳规范》11)APIRP53钻井井控设备用控制系统设计的推荐作法12)APIspec16D钻井井控设备控制系统规范13)AISC《钢结构手册》第八版2ZJ70/4500D钻机使用说明书1.3钻机技术参数1)名义钻深范围:Ф127mm(5″)钻杆4000-6000mФ114mm(41/2″)钻杆4500-7000m昀大钩载4500kN2)绞车额定功率1470kW(2000HP)绞车档数4+4R直流电机驱动,无级主刹车液压盘式刹车辅助刹车DSF70风冷式电磁刹车3)提升系统昀大绳系6×7钻井钢丝绳直径Ф38mm(11/2″)提升系统滑轮外径Ф1524mm(60″)4)水龙头中心管通径Ф75mm5)钻井泵型号及台数3台F-16006)转盘开口名义直径Ф952.5mm（371/2″）转盘挡数1+1R（独立驱动）无级调速7)井架型式及有效高度前开口型，45.5m8)底座型式双升式(即主体结构为平行四边形)钻台高度10.5m钻台面积13.5m×12.5m转盘梁底面高度9m9)动力传动方式AC-SCR-DC10)柴油发电机组CAT3512DITA,1500kVA柴油机台数×主功率4×1087bkW（1458bHP）柴油机转速1500r/min发电机型号SR4发电机参数1500kVA,600V,50HZ功率因数0.7无刷励磁11)辅助发电机组CAT3406台数×功率1×365kVA,1500r/min，400V/230V,50HZ,3相4线12)直流电动机台数×功率9×800kW（独立驱动）额定转速970r/min电压750V,DC电流1150A13)电传系统可控硅控制单元一对二控制5套柜输入电压600VAC输出电压0-750VDC可调输出电流1800A,DC(长期)MCC系统600V/400V(3相)/230V(单相),50HZ14)钻井液管汇Ф103mm×35MPa固井管汇Ф70mm×70MPa立管Ф103mm×35MPa，双立管3ZJ70/4500D钻机使用说明书15)井控系统F54-14、F35-70防喷器组16)泥浆罐6罐总容量：358m317)储气罐（3+4）m3,(带止回阀等附件)气源压力1MPa18)柴油罐45m3+55m319)四油品罐总容量20m3（5m3+5m3+5m3+5m3）20)工业用水罐套装水罐100m3冷却水罐40m321)适应环境温度：-20～+50°C湿度：≤90%风速：低于110km/h1.4钻机总体布置与传动简介1)钻机采用4台CAT3512DITA柴油发电机组作为主动力，发出的600V,50HZ交流电经SCR柜整流后变为0-750V直流电，分别驱动2000HP绞车、转盘和泥浆泵的YZ08/YZ08A串励直流电动机；转盘采用独立驱动方式。绞车由2台电机驱动；转盘单独由1台电机驱动；三台泥浆泵各由2台电机驱动。电传系统采用一对二控制方式，AC－SCR－DC传动。2)前开口井架，双升式底座，利用绞车动力起升,井架和所有台面设备均低位安装。3)绞车主刹车为液压盘式刹车,辅助刹车为风冷式电磁涡流刹车。4)钻机布置满足防爆、安全、钻井工程及设备安装、拆卸、维修方便的要求。5)钻机分六个区域：钻台区、泵房区、动力区、泥浆循环与水罐区、油罐区、井场用房区。*钻台区:包括井架、底座、绞车、转盘、游吊系统、井口机械化设备及工具、钻台偏房、钻杆滑道及排放架、提升机等设备。钻台上配2台50kN气动绞车。二层台配1台5kN气动小绞车、逃生装置等。配二个钻台偏房，房体尺寸为10000×2800×2800mm，自背撬尺寸（长×宽）2400×250mm。钻台上配井口机械化工具：a．上扣液压猫头YM-7昀大拉力70kNb．卸扣液压猫头YM-14昀大拉力140kNc．TQ133/8-35液压套管钳昀大扭矩32-40kN.md．ZQ100液压钻杆钳（放在司钻对侧）昀大扭矩100kN.me．YZ350液压站（放在钻台左偏房前端头）额定压力16.6MPa猫道和钻杆排放架高1070mm，猫道上设钻杆缓冲装置和一台50kN风动绞车。固井管汇由钻台面沿坡道和猫道引出。*泵房区：布置有3台F-1600泥浆泵组、钻井液管汇等。*动力区：平行布置4栋主柴油发电机组房（含辅助发电机、2台空压机和1套气源净化装置）形成一个整体机房，SCR(MCC)房与机组垂直靠齐摆放。井口中心距SCR房左端为34.5m。*泥浆循环及水罐区：包括泥浆循环罐、泥浆净化设备及水罐等。4ZJ70/4500D钻机使用说明书*油罐区：包括各种油罐、泵及管线。各区域之间油、气、水、电等连接管线铺设在管线槽内，上钻台管线槽采用折叠式。地面管线槽大梁采用C型钢。*井场用房区：包括井控房（防喷器液压系统）、材料房和钳工房。5ZJ70/4500D钻机使用说明书图1-1ZJ70D钻机立面图○1TC5-450天车；○2JJ450/45-K5井架；○3YC-450游车；○4JC70D2绞车；○5DZ450/10.5-S底座；○15排绳器；○2940t电动防喷器移动装置；○30钻井钢丝绳；○31死绳固定器；○32捞砂钢丝绳；○33绞车遮阳棚○34水龙头；○35DG-450大钩6ZJ70/4500D钻机使用说明书图1-2ZJ70D钻机平面布置图7ZJ70/4500D钻机使用说明书○6F-1600机泵组三十四；○7总装配件；○8随机工具；○9钻井工具；○10吊装绳索；○11井口机械化工具；○12油水电系统；○13空气系统；○14转盘驱动装置；○15排绳器；○16柴油发电机房；○17气源净化系统；○18SCR/MCC房及传动系统；○19钻井液及固井罐管汇；○20测斜绞车；○21司钻偏房；○22钢丝绳；○23钻杆排放架；○24猫道；○255t风动小绞车；○26司钻控制；○27游车数显防碰装置；○28液压提升机；○36钻井仪表系统；○37一年备件；○38井场用房；○3945m3+50m3柴油罐；○4020m3四品油罐；○41柴油发电机组；○42辅助发电机组；○43100m3套装水箱；○44固控系统；○45井场标准电路；○4640m3绞车冷水箱8ZJ70/4500D钻机使用说明书图1-3钻机传动原理图1.5钻机主机配套系统和设备序号名称数量单位备注每套钻机Ⅰ钻台区设备1套1JC70D绞车：昀大输入功率2000HP，适用钢丝绳直径Φ38mm，开槽滚筒，四档无级变速。由绞车主体和动力机组两部分组成。主体包括：滚筒轴、猫头轴（带捞砂滚筒）、变速轴、绞车架、盘式刹车和过卷装置等；动力机组包括：并车轴、链条箱、直流电动机底座等，两部分采用法兰螺栓连接。1套2DSF70风冷式电磁涡流刹车1套3司钻控制房：安装气控操作箱、电控操作箱、顶驱操作箱、钻井参数显示仪、液压系统操纵、液压猫头操纵、电子数控防碰装置等、预留工业监控安装位置和进线接口。设施：转椅、防爆电器(灯)、1P防爆单制窗式空调、喊话器、雨刮器等。1套4游车数显防碰装置1套9ZJ70/4500D钻机使用说明书5液压盘刹系统盘式刹车包括执行机构(6把工作钳、2把安全钳、刹车盘和钳架)、液压站和操作系统组成。1套6转盘独立驱动装置一台直流电机通过万向轴、链条箱驱动转盘、转盘固定为耳板销子固定1套1)51/4″滚子补芯,,四销驱动,适于四方钻杆1套2)31/2″滚子补芯,四方驱动,适于四方钻杆1套3)23/8″-85/8″补芯,用于下7″套管1套4)95/8″-103/4″补芯,用于下95/8″套管1套5)113/8″-133/8″补芯,用于下133/8″套管1套6)20″补芯,用于下20″套管1套7)主补芯装置1套8)23/8″-85/8″补芯，用于钻井1套9)主补芯吊环装置1套10)补芯吊环装置1套11)钻头盒座1套12)转盘防滑垫1套7TC450天车：昀大静负荷4500kN，Φ1524mm滑轮6个，快绳滑轮1个，捞砂滑轮1个，Φ400mm辅助滑轮4个。包括5t桁架式天车起重架、天车架、栏杆、缓冲梁及防护网等，采用顺穿大绳，符合APISpec8A、4F规范。1套8YC450游车：昀大钩载4500kN，Φ1524mm滑轮6个，适合钢丝绳Φ38mm，符合APISpec8A规范。1套9DG450大钩昀大钩载4500kN，主钩开口尺寸220mm,付钩开口直径Φ120mm,符合APISpec8A规范。打API标记。1套10SL450-5两用水龙头昀大静负荷4500KN，昀高转速300r/min，昀高工作压力34.3MPa，带风动旋和器，符合APISpec8A规范。打API标记1套11JJ450/45-K井架“K”型井架，有效高度45m，昀大负荷4500kN，分为四段，下部宽度9m,二层台容量：41/2″钻杆，28m立根7000m，9″钻铤4柱、8″钻铤6柱。包括：登梯助力机构，2套2.5t旋吊扒杆和遮阳伞。井架设计适合安装顶驱装置。符合APISpec4F规范。1套1)电动伸缩式套管扶正台1套2)钻工防坠落装置1套3)二层台逃生装置，符合美国安全标准1套12DZ450/10.5-S底座弹弓式。钻台面高10.5m，净空高9m，转盘梁昀大负荷4500kN,立根盒容量：41/2″钻杆，28m立根7000m，9″钻铤4柱，8″钻柱6柱。下方设有1个4m3的贮气罐、防喷器移动导轨，安全滑梯1个，梯子3个，泥浆伞1个。符合APISpec4F规范。1套13