鉆桿上卸扣裝置

時間：2022-09-25作者：陜西鼎晟石油電氣控制技術(shù)有限公司瀏覽：486

**驅(qū)鉆井系統(tǒng)將鉆井馬達(dá)和鉆井水龍頭組合在一起，除了具有轉(zhuǎn)盤和常規(guī)水龍頭的功能以外，較重要的是它配備了一套結(jié)構(gòu)新穎的鉆桿上卸扣裝置，從而實(shí)現(xiàn)了鉆柱連接、上卸扣操作的機(jī)械化及自動化，使鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)備煥然一新。

鉆桿上卸扣裝置由扭矩扳手、內(nèi)防噴器啟動器、吊環(huán)連接器、吊環(huán)傾斜機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)頭總成籌組成，典型的鉆桿上卸扣裝置的結(jié)構(gòu)如圖2-6所示。




(1)扭矩扳手

扭矩扳手作為卸扣之用，通過吊架將其懸掛于旋轉(zhuǎn)頭上。扭矩扳手位于內(nèi)防噴器下部的保護(hù)接頭一側(cè)，兩個液缸連接在扭矩管和下鉗頭之間，下鉗頭延伸至保護(hù)接頭外螺紋下方。鉗頭的夾緊活塞用來夾持與保護(hù)接頭相連接的鉆桿內(nèi)螺紋。扭矩管內(nèi)的母花鍵同上部內(nèi)防噴器下方的公花鍵相嚙合，為液缸提供反扭矩。卸扣時，啟動扭矩扳手，便使其自動上升并與內(nèi)防噴器上的花鍵相嚙合，在得到程序控制壓力后，夾緊液缸開始動作，夾緊活塞的夾持爪夾住鉆桿的母接頭。當(dāng)液缸中的液體壓力上升至夾緊壓力時，另一程序閥自動開啟，并將壓力傳給和扭矩臂相連的兩個扭矩液缸(沖扣液缸)使保護(hù)接及上軸旋轉(zhuǎn) 25°，完成沖扣動作。再啟動鉆井馬達(dá)旋扣，完成卸扣操作，鉆桿上卸扣裝置另有兩個緩沖液缸，類似大鉤彈簧，可提供螺紋補(bǔ)償行程125mm。整個作業(yè)由司鉆按動控制臺上的電按鈕便可自動完成。

扭矩管升降機(jī)構(gòu)有兩擋，使用一擋，夾緊裝置可以升起，直到能夾住保護(hù)接頭為止，從而可根據(jù)需要上緊和卸開保護(hù)接頭。換用二擋則可以卸開下防噴器或調(diào)節(jié)接頭。用手動閥控制上卸扣旋轉(zhuǎn)方向。

(2)內(nèi)防噴器和啟動器




如圖2—7所示，內(nèi)防噴器由帶花鍵的遠(yuǎn)控上部內(nèi)防噴器和手動下部內(nèi)防噴器組成，屬于全尺寸、內(nèi)開口、球形安全閥式的井控內(nèi)防噴系統(tǒng)。上、下內(nèi)防噴器形式相同，接在鉆柱中，可隨時將**部驅(qū)動鉆井裝置同鉆柱相連起來使用。內(nèi)防噴器還有一個功用：即當(dāng)上卸扣時，扭矩扳手同遠(yuǎn)控上部內(nèi)防噴器的花鍵相嚙合即可傳遞扭矩。在井控作業(yè)時，可以將下部內(nèi)防噴器卸開留在鉆柱當(dāng)中。**部驅(qū)動鉆井裝置還可以用一個中間轉(zhuǎn)換接頭，將鉆柱和下部內(nèi)防噴器連接起來。

在扭矩扳手架上安裝有兩個雙作用液缸，液缸的動作由司鉆通過控制臺上的電開關(guān)和電磁閥來控制。液缸推動位于上部內(nèi)防噴器—側(cè)的圓環(huán)。同液缸相連接的啟動手柄與圓環(huán)相嚙合，可以遠(yuǎn)控開啟或關(guān)閉上部內(nèi)防噴器。

(3)吊環(huán)連接器

吊環(huán)和鉆桿吊卡 吊環(huán)連接器通過吊環(huán)將下部吊卡與主軸相連，主軸穿過齒輪箱殼體，齒輪箱殼體又同整體水龍頭相接。吊環(huán)連接器額定負(fù)荷650t，可配350-650t提升能力的標(biāo)準(zhǔn)吊環(huán)。一般鉆井配用3．35m、350t的吊環(huán)和中開鉆桿吊卡，留出一定的空隙裝固井水泥頭，固井時要用4．57m長吊環(huán)。吊環(huán)配對使用，以保持較佳平衡效果。

提升負(fù)荷通過吊環(huán)連接器、承載箍和吊環(huán)傳給主軸。在沒有提升負(fù)荷的條件下，主軸可在吊環(huán)連接器內(nèi)轉(zhuǎn)動。吊環(huán)連接器可根據(jù)起下鉆作業(yè)的需要隨旋轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)動。與常規(guī)吊卡相比，該吊卡在連接吊環(huán)處較寬，且吊環(huán)長，這樣可避免鉆進(jìn)時同其他設(shè)備相碰。

(4)吊環(huán)傾斜器

吊環(huán)傾斜裝置上的吊環(huán)傾斜臂位于吊環(huán)連接器的前部，由空氣彈簧啟動，鉆桿上卸扣裝置上的1．7m長吊環(huán)在吊環(huán)傾斜裝置啟動gS的作用下可輕松擺動，提放小鼠洞內(nèi)的鉆桿。啟動器由電磁閥控制。該裝置的中停機(jī)構(gòu)便于井架工排放鉆具作業(yè)。吊環(huán)傾斜裝置的主要功用是：①吊鼠洞中的單根；②接立根時，不需井架工在二層臺上將大鉤拉靠到二層臺上。

若行程為1．3m的吊環(huán)傾斜裝置不能滿足使用要求，則可使用行程為2．9m的長行程吊環(huán)傾斜裝置。有些國產(chǎn)吊環(huán)傾斜器通過液缸控制操作，吊環(huán)可前傾30，后擺60。

(5)旋轉(zhuǎn)頭總成




**驅(qū)鉆井裝置旋轉(zhuǎn)頭如圖2—8所示。：當(dāng)鉆桿L知扣裝詈在起鉆中隨鉆柱部件旋轉(zhuǎn)時，能始終保持液路、氣路的連通。在固定法蘭體內(nèi)部鉆有許多油氣通道，一端接軟管口，另一端通往法蘭，向下延伸到圓柱部分的下表面。在旋轉(zhuǎn)滑塊的表面部分有許多密封槽，槽內(nèi)也有許多流道，密封槽與接口靠這些流道相通。當(dāng)旋轉(zhuǎn)滑塊位于固定法蘭的支承面上，密封槽與孔眼相對接時，滑塊和法蘭不論是旋轉(zhuǎn)還是在任意固定位置，都始終會有油氣通過。旋轉(zhuǎn)頭可自由旋轉(zhuǎn)和定位。當(dāng)旋轉(zhuǎn)頭鎖定在24個刻度中任意刻度位置時，則通過凸輪**桿和自動返回液缸對凸輪的作用，使旋轉(zhuǎn)頭自動返回到預(yù)定位置。

2.3．導(dǎo)軌—導(dǎo)向滑車總成

導(dǎo)軌—導(dǎo)向滑車總成由導(dǎo)軌和導(dǎo)向滑車框架組成。導(dǎo)軌裝在井架內(nèi)部，通過導(dǎo)向滑車或滑架對**驅(qū)鉆井裝置起導(dǎo)向作用，鉆井時承受反扭矩。20世紀(jì)80年代**驅(qū)系統(tǒng)多為雙導(dǎo)軌，90年代改為單異軌，單異軌**驅(qū)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較加輕便。導(dǎo)向滑車上裝有導(dǎo)向輪，可沿導(dǎo)軌上、下運(yùn)動，游車固定在其中。當(dāng)鉆井馬達(dá)處于排放立根位置上時，導(dǎo)向滑車則可作為馬達(dá)的支撐梁。

2.4．平衡系統(tǒng)




平衡系統(tǒng)又稱為液氣彈簧式平衡裝置，平衡系統(tǒng)總成如圖2—9所示。平衡系統(tǒng)有兩個作用：一是防止上卸接頭時損壞螺紋：二是在卸扣時，可幫助外螺紋接頭從內(nèi)螺紋接頭中彈出。這就為**驅(qū)鉆井裝置提供了一個類似于大鉤的1520皿的減震沖程。因**驅(qū)系統(tǒng)太重，大鉤彈簧的彈性力對**驅(qū)鉆井系統(tǒng)起了緩沖作用，所以，**驅(qū)鉆井系統(tǒng)不安裝大鉤。平衡系統(tǒng)包括兩個相同油缸及其附件，以及兩個液壓儲能器和一個管匯及相關(guān)管線。油缸一端與棺體水龍頭相連，另一端或與大鉤耳環(huán)連接，或直接連到游車上。這兩個液缸還與導(dǎo)向滑車總成馬達(dá)支架內(nèi)的液壓儲能器相通。儲能器通過液壓油補(bǔ)充能量并保持一個預(yù)設(shè)的壓力，其壓力值由液壓控制系統(tǒng)主管匯中的平衡回路預(yù)先設(shè)定。

平衡系統(tǒng)的活塞桿上端與游車連接，油缸下端與水龍頭連接。油缸上腔始終通高壓油，下腔抽缸產(chǎn)生的向上拉力作用在水龍頭上，一直提著水龍頭。兩個相同的油缸產(chǎn)生的向上拉力的合力要比**驅(qū)鉆井裝置和立根的自重大一些，當(dāng)上、卸螺紋完成時，蓄能器排放出壓力，供給油缸工作。隨著蓄能器內(nèi)的油液逐漸放出，油壓會逐漸降低，油缸的拉力也就逐漸減少。當(dāng)油缸的拉力小于**驅(qū)鉆井裝置和立根本身重量(忽略導(dǎo)軌的摩擦力)時，上提過程由加速變?yōu)闇p速，最后停止上移。當(dāng)提起整個鉆柱時，鉆柱和**驅(qū)鉆井裝置的重量大于油缸向上的拉力，油缸被拉下來，缸內(nèi)油液被排出，大部分返回蓄能器儲存。

2.5．控制系統(tǒng)

**驅(qū)鉆井裝置的控制系統(tǒng)主要由司鉆儀表控制臺、控制面板、動力回流等組成。控制系統(tǒng)相當(dāng)于為司鉆提供了一個控制臺，通過這個控制臺實(shí)現(xiàn)對**驅(qū)鉆井裝置自身的控制。司鉆儀表控制臺由扭矩表、轉(zhuǎn)速表、各種開關(guān)和指示燈組成。**驅(qū)鉆井裝置可實(shí)現(xiàn)的基本控制功能為：吊環(huán)傾斜、遠(yuǎn)控內(nèi)防噴器、馬達(dá)控制、馬達(dá)旋扣扭矩控制、緊扣扭矩控制、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。

鉆井時的轉(zhuǎn)速、扭矩和旋轉(zhuǎn)方向由可控硅控制臺控制?？煽毓杩刂婆_裝有馬

達(dá)控制指示燈、遠(yuǎn)控內(nèi)防噴器指示燈和馬達(dá)鼓風(fēng)機(jī)指示燈。


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• 詞條

  詞條說明

• 施耐德電氣、西門子電氣受邀出席*三屆石油化工企業(yè)電氣儀控技術(shù)智能發(fā)展大會！

  為促進(jìn)煉化企業(yè)特別是老企業(yè)改造挖掘、內(nèi)涵發(fā)展、安全生產(chǎn)、節(jié)能減排、兩化融合，推動“智能化工廠”、“數(shù)字油氣田”建設(shè)和產(chǎn)業(yè)升級;同時加快我國石油天然氣、煉化、煤化工及其他化工工程電氣技術(shù)應(yīng)用與世界**水平接軌，中國石油和石化工程研究會石油化工技術(shù)裝備專業(yè)**定于2019年7月18—20日在江蘇揚(yáng)中召開“*三屆石油化工企業(yè)電氣儀控技術(shù)智能發(fā)展大會”。會議將邀請中石油、中石化、中海油、中化集團(tuán)、中國化

• 轉(zhuǎn)盤的使用及維護(hù)保養(yǎng)

  (1)使用前的準(zhǔn)備與檢查轉(zhuǎn)盤在使用前應(yīng)做如下準(zhǔn)備工作：①對于新轉(zhuǎn)盤應(yīng)先在油池內(nèi)加足工業(yè)齒輪潤滑油，油面應(yīng)達(dá)到油標(biāo)尺較高位置；②對鎖緊裝置上的銷軸注入潤滑脂；③在轉(zhuǎn)盤開動前，鎖緊裝置上的操縱桿或手柄應(yīng)在不鎖緊位置，以防止轉(zhuǎn)盤啟動時損壞轉(zhuǎn)盤內(nèi)的零部件，制動塊和銷子轉(zhuǎn)動應(yīng)靈活，制動應(yīng)可靠；④檢查轉(zhuǎn)臺與方瓦、方瓦與補(bǔ)心是否鎖緊；⑤檢查快速軸上的彈簧密封圈是否可靠；⑥檢查轉(zhuǎn)盤油池和軸承溫度是否正常；⑦檢查鏈

• 鉆桿上卸扣裝置

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• 按驅(qū)動設(shè)備類型分類

  (1)柴油機(jī)驅(qū)動鉆機(jī)：以柴油機(jī)為動力通過機(jī)械傳動(柴油機(jī)驅(qū)動—機(jī)械傳動)或液力傳動(柴油機(jī)驅(qū)動—液力傳動)的鉆機(jī)。(2)電驅(qū)動鉆機(jī) ：電驅(qū)動鉆機(jī)又可分為直流電驅(qū)動鉆機(jī)和交流電驅(qū)動鉆機(jī)。直流電驅(qū)動鉆機(jī)是指工作機(jī)用直流電動機(jī)驅(qū)動。用柴油機(jī)或燃汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)供電，或從電力網(wǎng)供電。這種型式的鉆機(jī)適用于海上鉆井。交流電驅(qū)動鉆機(jī)包括：交流發(fā)電機(jī)(或工業(yè)電網(wǎng))—交流電動機(jī)驅(qū)動鉆機(jī)和正在發(fā)展中的交流變頻電驅(qū)動鉆