升沉补偿装置.doc

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1、升沉补偿装置升沉补偿装置一般采用液压传动。（一）游动滑车与大钩间装设的升沉补偿装置1.结构它主要有以下几部分：1）液缸两个液缸用上框架与游动滑车相连，随平台升沉而上下运动。2）活塞两个液缸中的活塞通过活塞杆与固定在大钩上的下框架连接，大钩载荷由活塞下面的液压所支承。3）储能器储能器与液缸相通。储能器中有活塞，其下端的液体通过软管与液缸相通；其上端的气体通过管线与储气罐相通。这样，液缸中液体压力由储能器中气体压力所决定。调节气体压力即可以改变液体压力。4）锁紧装置用以将上下两个框架锁紧成一体，从而使游动滑车与大钩连接在一起，进行起下钻工作。2.工作原理1）正常钻井时

2、：大钩上悬挂的钻柱总重量Q，井底钻压W和补偿装置的液缸中的液压间的平衡关系式如下：将代入式（1-1）中，则可得：从式（1-2）中可看出：（1）为了保持钻压，只要保持液缸中的液体压力为一定值即可；而为了调节钻压，只要调节储能器中进气压力即可。（2）为了实现自动送进，只要调节液缸中液体压力，使略小于整个钻柱的悬重，并使液缸中活塞行程大于升沉位移即可。2）绳索作业时：当进行电测、试井等绳索作业时，因下入井内的器具很轻，升沉补偿装置不能发挥作用，故应另加一根传感绳，使绳底端固定在隔水管顶部，再通过大钩上悬挂的滑轮，将绳固定在井架底座上。这样，传感绳作用在大钩上的拉力即相当

3、于钻柱的悬重。因此，仍可发挥升沉补偿装置的作用，在绳索作业时，进行运动补偿。绳索作业时，送器具的工作绳，自绞车引出后，通过悬挂在大钩上的另一个滑轮，下入井内。此滑轮与传感绳通过的滑轮保持一定距离，但都固定在同一杆件上。由于钻井的升沉运动，因此传感绳的固定端及工作绳、绞车也随钻台上下运动。这样，两绳在大钩处的滑轮上时松时紧，将引起两绳作用在大钩处的拉力时大时小。但当升沉补偿装置液缸中的液压一定时，若传感绳松，拉力减小，则恒定的液压推动活塞上行，带动大钩上提，使传感绳又恢复拉紧。而若传感绳拉力增大时，则由于恒定压力比传感绳的拉力小，于是活塞及大钩被拉下行，又可使传感绳

4、放松。这样，即可使传感绳及工作绳均对大钩保持张力，又可使升沉运动得到补偿，正常进行绳索作业。（二）天车上装设的升沉补偿装置1.结构天车升沉补偿装置主要由以下几部分组成：（1）浮动天车它通过滚轮在垂直轨道内移动。天车本身除具有普通天车的滑轮外，另多装有两个辅助滑轮，辅助滑轮的轴与天车滑轮的轴之间用连杆连接。快绳及死绳分别通过两个辅助滑轮引出。这样，当天车沿着垂直轨道移动时，只是辅助滑轮轴动作，而通过辅助滑轮的钢丝绳与滑轮间无相对运动，可延长钢丝绳的寿命。（2）主气缸它是支持浮动天车用的，相当于大型弹簧，共四个，倾斜放置，由甲板上的压气机供气。（3）液缸共两个，垂直放

5、置，由甲板上油泵供油。它只作为液力缓冲用的安全液缸，以克服大钩载荷的惯性影响。（4）储能器它安装在井架上，有管路与四个主气缸相通，用以调节主气缸中的气体压力。2.工作原理1）补偿升沉由浮动天车来实现补偿。当浮动平台上升或下降时井架沿轨道上下运动，主气缸中气体压缩或膨胀，相当于一个大弹簧，而天车及大钩基本上保持不动，于是升沉运动得以补偿。2）控制钻压司钻利用甲板上的调压阀，控制自空气罐至主气缸系统的空气压力，使井底钻压调至合适值。3）自动送进正常钻井时，将气缸中气压调节到略低于大钩上载荷，于是，浮动天车在大钩载荷带动下，沿轨道下行，实现自动进尺。当浮动天车下行至最低

6、点时，司钻即放松绞车滚筒上钢丝绳，使浮动天车上行至最高点，然后再继续自动进尺。4）防止事故当大钩载荷突然减少或主气缸严重漏气时,可借助液缸支持着钻柱重量，并使其减速，以防止事故，保证安全。5）绳索作业绳索作业时，可另加一根传感绳，使其一段固定在隔水导管上，另一端自井架外边引至浮动天车上，经滑轮后，再连到钻台的滚筒上。这样，传感绳随钻台运动而放松或缠紧，浮动天车在恒定气压下随之相应地补偿运动，即可实现绳索作业时的升沉补偿。6）起下钻作业起下钻时，用锁紧装置将浮动天车锁住，使浮动天车不随起下钻柱而上下滑行。（三）死绳上装设的升沉补偿装置1.结构它主要由以下几部分组成：

7、1）定滑轮组死绳自天车引出后，先经过一个传感滑轮，将拉力大小变成电信号，传至指重表，再穿过定滑轮组及动滑轮，最后，死绳端自定滑轮组引出固定在死绳固定器上。2）动滑动组它可以在框架内移动，其行程大小和死绳拉力有关。动滑轮组的轴承座装在行车上，行车上下均有滚轮，滚轮沿上下工字梁轨道滑行。动滑轮组前面为固定在行车上的半月牙形拨叉，拨叉另一端与液缸的活塞杆相连。3）液缸液缸中有活塞，一端液体与低压储能器相通，另一端液体与高压储能器相通。当死绳上拉力减少时，传感滑轮发出信号后，指令阀动作，活塞右端压力增加，推动活塞向左移动，将滑轮组上的钢丝绳拉紧，活塞左端液体流回低压储能器

8、。当死绳上