石油钻采设备检测技术培训资料Word下载.docx
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1、具备旋转钻井的能力，即利用维持一定钻压的钻具的旋转运动来破啐岩石，实现钻井的目的；
2、具有起下钻具和悬持钻柱，调节钻压的能力；
3、具备洗井的能力，以及时清除已被破啐的岩石；
4、具有复杂多样的传动结构，以适应起下钻具、旋转钻井、循环钻井液等工作的需要；
5、具有较高的可靠性和足够的使用寿命；
6、具备拆装方便、移运性好并适应山区、沙漠等野外工作特点。
三、钻机的组成
根据钻井工艺中钻进、洗井、起下钻具各工序的需要，一套钻井必须具备下列各系统或设备。
1、起升系统：
为了起下钻具、更换钻头、控制钻头送进、下套管等，钻机装备有绞车、游动系统（天车、游动滑车、大钩及钢丝绳）、悬挂游动系统的井架及吊环、吊卡、卡瓦、大钳、立根移动机构等部件。
2、旋转系统：
为了转动钻具破啐岩石，钻机配备有钻盘和水龙头，井下配备有钻杆柱和钻头等。
3、循环系统：
为了及时清除井底已破啐的岩石以保证连续钻进，钻机配备有循环系统，包括钻井泵、地面管汇、钻井液储备罐及调配系统等，在喷射钻井和涡轮钻井中，该系统还担负着传递动力的任务。
4、动力系统：
用于驱动绞车、钻盘、钻井泵等工作机组的动力设备，有的是柴油机及其供油设备，有的是交流或直流电动机及其供电、保护、控制设备等。
5、传动系统：
主要任务是把发动机的能量传递和分配给各工作机组。
6、控制系统：
为了指挥各系统协调地进行工作，在整套钻机中装备有各种控制设备，如机械控制设备（手柄、杠杆、踏板等）、气动或液动控制设备（开关、启动器、继电器等），以及集中控制台和观察记录仪表等。
7、钻机底座：
包括钻台底座、机房底座和钻井泵底座等。
8、辅助设备：
成套钻机一般配有空气压缩设备、供水设备、井口防喷装置等，在寒冷地区还配有保温设备。
四、钻机的类型
1、按钻井作业的方式划分：
地面发动冲击钻机；
地面发动旋转钻机；
井底发动钻机。
2、按钻探深度划分：
大型钻机：
超重型（钻井深度超过5000M，起重量在2000KN以上）、重型（钻井深度在3000M～5000M，起重量为1000KN～2500KN）；
中型钻机：
钻井深度在1000M～2500M，起重量为300KN～1000KN；
轻便钻机：
起重量一般在300KN左右。
3、按动力设备划分：
柴油机驱动钻机；
直流电驱动钻机；
交流电驱动钻机。
4、按驱动方式划分：
单独驱动：
各工作机单独选择大小不同的发动机来驱动；
统一驱动：
绞车、钻盘及钻井泵三个工作机由同一动力机组驱动；
分组驱动：
动力的组合介于前两种之间。
5、按使用地区划分：
陆地钻机：
如块装式钻机、自走式钻机、沙漠钻机等；
海洋钻机：
如自升式钻井平台、半潜式钻井平台、钻井船等。
第二节钻机的形式及基本参数
一、钻机驱动形式及型号表示方法
1、钻机驱动形式：
机械驱动钻机：
以柴油机为动力，通过液力变矩器、链条、齿轮、三角带等不同组合的传动方式所驱动的钻机；
电驱动钻机：
用电动机驱动的钻机。
2、钻机型号表示方法：
ZJ□□—□
厂家代号及改型序号
钻机特征
钻机级别（以100M为单位计钻机名义钻深范围的上限）
钻机代号
注：
厂家代号：
用一个汉语拼音字母表示；
改型序号：
用阿拉伯数字表示。
钻机特征：
L——链条并车钻机；
J——三角胶带并车钻机；
C——齿轮传动钻机；
D——电驱动钻机；
Z——自行式车装钻机；
T——半拖挂车装钻机
二、钻机基本参数（见表）
三、钻机基本参数中有关参数的规定和推荐
1、名词、术语注释规定
①名义钻探范围：
在规定的钻井绳数下使用φ127mm钻杆时所推荐的井深范围。
②最大钩载：
指在规定最大绳数下，下套管或进行解卡等其他特殊作业时，指重表上不容许超过的载荷数值。
③最大钻柱重量：
在规定的钻井绳数下，正常钻井或进行起下钻作业时大钩所容许承受的最大钻柱在空气中的重量。
④提升系统绳数：
钻井绳数指钻井时采用的绳数；
最大绳数指钻机配备的轮系所提供的最大绳数。
2、钢丝绳选用规定
各级钻机均选用圆股钢丝绳中的6×
（19）纤维绳芯或6×
（19）+7×
7金属绳芯钢丝绳。
各级钻机选用的钢丝绳应保证在钻井绳数和最大钻柱重量情况下，钢丝绳的安全系数不小于3，并保证在最大绳数和最大钩载情况下的安全系数不小于2。
3、选用柴油机钻速的推荐值
1齿轮箱减速、三角胶带并车的钻机，推荐用1200r/min或1500r/min的柴油机。
2三角胶带直接并车的钻机，推荐用1000r/min的柴油机。
3节距为38.1mm链条并车的钻机，推荐用1200r/min的柴油机。
④15和20两级钻机，为适应提高移运性能的需要，宜采用1800～2100r/min的高速柴油机，但也可选用1200～1500r/min的柴油机。
第二节钻机总装技术要求
一、井架及底座技术要求
1、井架及底座应符合SY/T5025——1999的规定；
附：
石油钻机基本参数
基本参数级别
15
20
32
45
60
80
名义钻深范围（φ127mm钻杆）M
900—1500
1300—2000
1900—3200
3000—4500
4000—6000
5000—8000
最大钩载KN（tf）
900（90）
1350（135）
2250（225）
3150（315）
4500（450）
5850（585）
最大钻柱重量T
50
70
115
160
220
280
绞车最大输入功率KW（hp）
260—330（350—450）
400—510（550—700）
740（1000）
1100（1500）
1470（2000）
2210（3000）
绞车最大快绳拉力KN
135
200
275
340
485
565
提升系统绳数
钻井绳数
8
10
12
最大绳
14
钢丝绳直径mm
26
28.5
32.5
34.5
38
41.5
可配置每台钻井泵功率KN（hp）
260—590（350—800）
590；
740；
960（800；
1000；
1300）
960；
1180（1300；
1600）
1180（1600）
钻盘开口名义直径mm
445
520
520；
700
700；
950
950；
1260
钻台高度M
3；
4.5
4.5；
6；
7.5
7.5；
9
井架
各级钻机均采用可提升28M立柱的井架；
对15，20两级钻机也可采用提升19M立柱的可伸缩式井架
2、井架、底座的上平面平面度误差为±
3mm；
3、井架采用悬转扒杆法安装，井架整体起升应限定绞车速度，下放时应挂上辅助刹车缓慢下放；
4、井架大腿下部底板必须具有可靠的支承的支承面，撑杆的稳定性良好；
5、井架立柱组装后的直线度误差值不得超过全长的0.5/1000；
6、塔形井架底座组装后四个柱角的顶板应在同一平面内，平面度误差为5mm，对角线尺寸差应小于10mm；
7、井口导管予埋时必须与水平垂直，天车中心对井眼中心的同轴度误差为￠10；
8、转盘中心与天车中心的同轴度误差为￠20；
9、转盘转台平面对天车至井眼轴心线的垂直度误差为3mm。
二、传动系统技术要求
1、柴油机应符合SY/T5031——1999《油田用往复式内燃机规范》的要求；
2、柴油机安装应符合SY/T5048——94《石油钻机用190系列柴油机安装、操作和维护规范》的要求；
3、传动装置应按照经规定程序批准的图样和技术文件制造；
4、传动系统底座的平面度误差为3mm；
5、采用万向轴联接时，安装误差应符合下表：
万向轴联接安装误差值
测量项目
计量单位
安装误差
柴油机万向轴
钻井泵万向轴
法兰端面平行度
mm
＜1
倾斜度
（°
）
3～5
5～8
6、采用带传动和链传动时，两转动轮应在同一垂直平面内，安装误差应符合下表：
带传动和链传动两转动轮安装误差值
传动方式
安装误差，mm
带传动
＜3
链传动
＜2
7、单根三角绞带的张紧度按两带轮的中心距下垂尺寸来计算，每米小于15mm，测力应垂直两皮带轮中心距的中心，力的大小应符合下表：
三角绞带的张紧度的测力值
三角胶带型号
A
B
C
D
E
测量力，N
25
30
75
180
8、单根链条的张紧度按两链条间链条的下垂度尺寸计算，水平传动链条应小于两链条轮间切线长度的2％～3％，爬坡链条应小于切线长度的2％。
9、采用法兰联接时，安装误差应符合下表：
法兰联接安装误差值
平行度
＜1.0mm
同轴度
＜￠0.5
10、采用气离合器联接时，同轴度误差为￠1.0～￠1.5，未充气离合器间隙为2.0～3.0mm。
11、刹车的刹车毂与刹车块的间隙应均匀，一般6mm。
三、循环系统技术要求
1、钻井泵应安装在同一水平面上，其平面度误差为3mm；
2、钻井泵的吸入管径应大于泵液力端吸入管尺寸，在吸入管上应安装过滤器、挡板阀和缓冲器；
3、高压管汇应固定牢靠；
4、钻井泵空气包的充气压力为钻井泵工作压力的1/3；
5、立管呈垂直式，应配装180°
鹅颈管，立管呈倾斜式配装160°
鹅颈管；
6、水龙带与井架之间应有足够的距离，并应防止水龙带打扭，水龙带相接部分要有正常的弯曲半径，水龙带的最小弯曲半径应符合下表：
水龙带的最小弯曲半径
水龙带内径，mm
63.5～76.2
90
水龙带最小弯曲半径，mm
900
1200
1390
水龙带长度用下式计算：
Lh＝Lt/2﹢R﹢S
式中：
Lh——水龙带长度，M
Lt——水龙带上下距离，M
R——水龙带的最小弯曲半径，M
S——水龙带长度在最高工作压力下的伸缩量，常量为0.3M
立管高度用下式计算：
Hs＝Lt/2﹢Z
式中：
Hs——立管的垂直高度，M
Z——当水龙头处于最低钻井位置时，从钻台面到水龙带接水龙头一端的高度，M
7、当水龙带的实际长度大于计算长度时，立管高度应增加其长度差值的1/2；
8、水龙带的两端，除应刚性连接外，都要安装安全管卡，其卡紧力以不得损伤水龙带为宜，安装保险钢丝绳的自由度，不得妨碍水龙带的运动；
9、振动筛、除气器、旋流器和清洁器等设备应按有关说明书的要求安装。
四、钻井仪表技术要求
1、钻井仪表固定应有避振和减振措施；
2、连接司钻控制台、钻井指示仪表和钻井记录仪器的所有线路和管线必须固定牢靠、排列整齐、标志清晰、流向合理、相互不产生干扰；
3、钻井仪表的安装位置不得妨碍司钻观察井口的视线，指重表应正对司钻视线，其他指示仪表应根据其连接观察的重要性逐次安排。
五、供给系统技术要求
1、油罐和水罐的位置应有适当的压头，在输油罐的进出口应安装流量计；
2、油、水、气输送管安装完毕后应清管试压，试验压力为其输送压力的1.25倍，稳压3min不得渗漏；
3、井场电器设备安装应符合GB50254——96《电气装置安装工程低压电气施工及验收规范》、GB50255——96《电气装置安装工程电力变流设备施工及验收规范》及GB50257《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》；
4、井场自备电站应在井场的防爆区域以外，对于天然气井距井口的有效安全距离应大于50M；
六、冷却与润滑技术要求
1、钻机使用的专用冷却循环液应符合下表：
冷却循环液技术指标
PH
当量硬度mg/L
悬浮物mg/L
油类mg/L
7～10
≤3.5
≤20
≤2
2、链传动在不同的链节距和速度配合下，润滑方式应符合下表：
链传动在不同的链节距和速度配合下的润滑方式
润滑方式
手工润滑
滴油润滑
油浴润滑
压油润滑
速度m/s
链条节距mm（in）
6.35（1/2）
152
762
1066
＞1066
9.52（3/8）
518
853
＞853
12.70（1/2）
91
396
701
＞701
15.87（5/8）
304
609
＞609
19.05（3/4）
67
259
548
＞548
25.40
（1）
51
198
457
＞457
31.75（1-1/4）
158
＞396
38.10（1-1/2）
39
131
365
＞365
44.45（1-3/4）
35
112
335
＞336
50.80
（2）
100
＞304
57.15（2-1/4）
28
290
＞290
63.50（2-1/2）
79
274
＞274
76.20（3）
23
243
＞243
3、钻机的润滑应符合下表：
钻机润滑部位所用润滑剂及润滑周期
钻机系统
部件名称
润滑部位
润滑剂
润滑周期h
夏季
冬季
提升系统
钢丝绳抚正器、上下活动球节、起升放倒绳滑轮、井架支承节、井架连接、死绳固定滑轮、缓冲汽缸、死绳滑轮、销卡装置
ZL45-2
天车
滑轮轴承、辅助滑轮
150
游车及大钩
滑轮轴承、大钩轴承、大钩止动销轴承、大钩安全销
大钩弹簧室
HJ-14
快绳
滑轮、滑轮轴导轨
8,150
水龙头
冲管盘根、油池上下密封、提环销
油池
HJ-20
旋转系统
转盘
销紧装置、万向轴、防跳轴承
150，24，8
HJ-10
绞车
刹车轴承及盘根、水龙头、刹车系统轴承
24,150
单向离合器油池、防碰天车、链条箱油池
700,1500
上卸扣猫头轴承、猫头挡绳柱轴承
150,700
转盘变速箱
1500
液力变距器
散热器风扇轴承
HQ-80
润滑油池
链条传动箱
单向导气龙头、双向导气龙头、传动轴轴承
减速油箱池、正车箱油池、倒车箱油池、并车箱油池
万向轴
空压机
驱动轴轴承、油池、传动轴轴承
HS-13，ZL45-2
循环系统
钻井泵
动力端油池
HL-20
HL-10
拉杆润滑油池
喷淋泵轴承
灌注泵
轴承、密封轴承
24，8
电动机
轴承
振动筛
偏心轮油池、轴承
旋流器、清洁器、搅拌器、砂泵
轴承及盘根、减速箱室
4、润滑油的换油周期应按使用条件和油品污染度确定，更换油品的质量应符合下表：
润滑油油品质量
粘度％
机械杂质％
闪点％
水分％
轻氧化钾mg/L
腐蚀试验
﹤25.0
﹥0.5
﹤15.0
﹥1.5
不合格
七、消防设施与环境保护技术要求
1、井场及钻井设施的防爆、防火安全要求应符合有关的规定；
2、井场防爆、防火区域内应配置消防器材；
3、在井场附近应安装废液净化处理装置；
4、风沙区域作业的钻机应有防风沙的措施。
第四节钻机检测标准及检测项目
一、钻机检测标准
SY/T5609——1999石油钻机形式与基本参数
SY/T5025——1999钻井和修井井架、底座规范
SY/T5526——92石油钻机的安装操作和维护
SY/T5527——2001石油钻机主要提升设备
SY/T5530——92石油钻机用水龙头
SY/T5531——92石油钻机用转盘
SY/T5532——2002石油钻机用绞车
SY/T5533——2002石油钻机用DS系列电磁涡流刹车
SY/T5138——92三缸单作用钻井泵
SY/T5031——1999油田用往复式内燃机规范
SY/T5048——94石油钻机用190系列柴油机安装、操作和维护规范
SY/T5716.1～11石油钻机大修理技术条件
二、钻机检测项目
1、整机性能检测项目
⑴、空载荷试验：
①气路系统的密封及耐压强度试验；
②液路系统的密封及耐压强度试验；
③钻井泵、管汇、立管、水龙带及其水龙头的耐压试验；
④传动装置的空运转试验；
⑤井架总装试验；
⑥绞车的空钩载运转试验。
⑵、载荷试验：
①井架与底座性能试验；
②提升系统性能试验；
③绞车性能试验；
④转盘性能试验。
2、主要部件检测项目
井架与底座、绞车、天车、游动滑车、大钩等主要部件。
3、外观检测项目：
①整机的完整性；
②涂漆；
③标识标志等。
第五节检测条件及检测仪器设备
一、检测条件
（1）钻机应符合钻井工程设计或合同规定的对钻井主要设备选用的要求。
（2）钻机应有制造厂（或修理厂）的出厂合格证的技术文件。
（3）安装钻机用的各类工具及设备应齐全，且使用良好。
（4）在用计量器具应检定合格。
（5）安装钻机的井场和基础应符合按规定程序批准的样图及技术文件的要求。
1井场的有效使用面积应不小于下表的要求，其中不包括井场附属设施的占地面积。
钻机井场有效使用面积
钻机级别
井场面积，m2
长度，m
宽度，m
1800
2100
2800
3325
95
4200
105
40
2井场试验能力应满足系列钻机加载的要求。
3井口至井场边缘的坡度为0.5%～1.0%；
井场排水应良好，基础四周应用混凝土封闭，方井抵部应有排水设施。
4钻机的
升级会员 