旋转钻井设备管理教材.ppt

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1、第二章旋转钻井设备2.1转盘P93-972.1.1功用与使用要求钻井工作要求转盘具有如下功能；(1)转动井中钻具，传递足够大的扭矩和必要的转速。(2)下套管或起下钻时，承托井中全部套管柱或钻柱的重量。(3)完成卸钻头、卸扣；处理事故时倒扣、造扣等辅助工作；(4)采用井下动力钻具时，转盘制动上部钻杆柱，以承受反扭矩。转盘的工作条件十分恶劣，井中钻柱的振动使其承受的载荷极不稳定，冲击振动相当严重，且受到泥浆和油水的污蚀(工作环境最不清洁)。为保证转盘能实现上述功能，正常运转，这就要求：(1)转盘的主轴承有足够的强度和寿命，以保证承受最大套管柱重量，在轴向力和钻杆柱径向力

2、作用下具有足够的寿命(3000小时以上)。(2)转台和锥齿轮能传递钻柱所需的扭矩，能倒转及可靠地制动。(3)密封性好，严防外界的泥浆，油水污液渗入转盘内部污染转盘润滑系统。2.1.2转盘的结构组成和特点转盘实质上是一个特殊的角传动减速器,它主要由:①水平轴总成;②转台总成;③主、辅轴承;④壳体四部分组成。1．水平轴总成水平轴头部装有与转台大锥齿轮相啮合的小锥齿轮，尾部装输入链轮或联接法兰(万向轴输入时)．轴通过一对调心双列滚子轴承(或头部为滚子轴承，尾部为调心双列滚子轴承)和套筒固定在壳体上。套筒的作用是使水平轴部件能进行整体装配。水平轴下方的壳体构成一独立油池使二

3、轴承得到润滑。2．转台总成装有大锥齿轮的转台体如同一又短又粗的空心立轴，借助主、辅轴承座在壳体上。转台中心通孔较大，以便通过钻井时开井所用的最大号钻头。通孔内装有方补心及小方瓦(小方瓦与所采用的方钻杆相配)，方补心通过锁销锁在转台体上。3．主辅轴承主轴承起承载、承转和定位的作用。起下钻时，承受钻柱或套管柱的重量；4．壳体壳体是结构较为复杂的铸钢件，内腔形成两个油池，外形应上便于安装、固定于钻台底座上，动力经水平轴上的法兰或链轮传入，通过锥齿轮传动副驱动转台.借助转台内通孔中的大方瓦，方补心带动方钻杆、钻杆柱和钻头转动，同时，方补心允许方钻杆轴向自由滑动，实现钻杆柱边

4、旋转，边送进。起下钻或下套管时，钻杆柱或套管柱靠卡瓦或吊卡座在转台上。现代钻机的钻井转盘主要结构类似，只是在轴承布置方案、传动副类型及部件具体结构上有所差异。图2-2为广泛采用的一种方案，这种方案的特点是：(1)转台、迷宫盘做成一体，使外界泥浆、油污不易浸入转盘，污染润滑系统。(2)辅助轴承离大齿轮远，转台定位好，保证了锥齿轮副的啮合性能亦使主轴承不致产生过度偏磨。(3)辅助轴承座在下部大螺母支座上。优点是轴承磨损后间隙易调整，以确保转台定位。不足之处在于由于轴承长期承受振动和冲击，大螺母易滑扣，甚至脱落，或因泥浆、污水长期侵蚀而使大螺母拆卸困难，检修不便。因此

5、需要在使用中及时检查大螺母支座，及时调整。2.1.3基本参数表征转盘的基本参数已系列化，见表6-1石油钻机转盘基本参数(摘自JB4304-86)1.通孔直径转盘转台中心孔的尺寸,它决定了第一次开钻时可下入的最大钻头直径（最大钻头直径至少比其小10mm）。是转盘的主参数，它决定了转盘的其它几何尺寸及承载能力。2．中心距Y转台中心至水平轴链轮第一排轮齿中心的距离。3．最大静载荷转盘上能承受的最大重量，应与钻机最大钩载相匹配。该载荷为转盘主轴承的计算载荷，决定了主轴承的规格。4．最大工作扭矩转盘在最低工作转速时允许承受的最大扭矩，它决定了转盘的输入功率及传动零件的尺寸。5

6、．最高转速转盘在轻载荷下允许使用的最高转速，一般规定为300r／min。为满足钻井工艺的需要，转盘亦能提供多种转速。一般地通常最低工作转速为50～60r／min，而用于打捞作业或取芯钻进的事故转速为25～30r／min。转盈的维护、使用、保养(教材无)(1)启动转盘前必须打开制动销。(2)启动转盘应平稳操作。(3)末装上转盘链条或转盘万向轴护罩，不准使用转盘。(4)每班都要检查转盘的平、正、稳、紧、油面情况，经常保持外表清洁。(5)不准用转盘崩扣和上扣。(6)每周应仔细检查一次大小油池润滑油清洁情况，及时清洗换油。2.2.1功用及使用要求水龙头通过提环挂在大钩上，随

7、大钩运行而上提下放。2.2水龙头(P97-100)水龙头下部接方钻杆，连接井中钻具；上部通过鹅颈管与长长的水龙带相连，通过它们向钻具中心导入钻井液。水龙头的功用主要是：(1)悬持旋转着的钻柱，承受大部以至全部钻柱重量，并为旋转钻柱提供上部轴承支承。是转与不转的分界。(2)向旋转着的钻柱导入高压钻井液。水龙头是：提升、旋转、循环三大工作机组交汇的“关节”部件对水龙头的要求是：(1)各承载零件，如提环、壳体、中心管等和主轴承必须具有足够的强度、刚度及寿命。(2)高压钻井液密封系统必须工作可靠，寿命长，更换快速、方便。(3)机油密封良好，能自动补偿工作过程中密封元件的