钻机井架举升装置操作说明书.docx

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钻机井架举升装置操作说明书

钻机井架举升装置

使用说明书

2015年8月

一.概述

二.结构组成及技术特征

三.液压系统

四.支架的使用、操作和维护

五.常见故障及处理

一、概述

钻机井架举升装置是井架在井场安装过程中对井架起支撑作用的一种新型连续接触支撑工具，它可以与传统高、低支架配合使用，也可单独使用。

当井架在低位安装完成后，传统上通过吊车将井架吊起一定高度，在最后一段上放入常规高支架，在这个高位进行钻机二层台安装及钻机绞车起升过程的安装。

在通过吊车将高支架移入过程中，由于井架体积、重量大、提升行程高，井架捆绑操作难，最终导致捆绑失效，井架以一定的速度撞击原来的低支架，撞击产生的巨大冲击力使井架产生巨大的塑性变形，导致井架损坏。

为了避免此问题，在井架低位安装完成后，直接将低位的钻机井架举升装置移入井架下，然后通过高支架液压缸分段逐步将井架升高到绞车起升过程初始高度。

这一过程省去了吊车起升过程，同时钻机井架举升装置的起升过程将吊车吊起行程分为两段逐级进行，降低了井架由于起升过程失效产生的冲击损坏。

下放井架与起升井架顺序相反，井架通过绞车下放到高支架高位，卸掉二层台、绞车起升设备，然后通过支架将井架下放到低位，在低位进行井架拆卸、打包、运输。

钻机井架举升装置为双立柱支撑双缸起升结构。

起升、降落过程双液压缸支撑顶梁，主要承受井架的垂直压力；起升、降落过程终点，双伸缩立柱锁死支撑顶梁，来承受顶梁所受的水平力和侧向力。

液压缸通过耳板与销轴连接，使得该支架具有一定的抗侧偏能力，降低安装难度，增强适应性能。

立柱采用两次伸缩及低位销钉连接结构，有利于增加支架的有效行程同时降低支架低位高度尺寸。

本支架的型号多样，广泛地的适用于多型号钻机，各钻井公司、钻井队可根据钻机具体型号选择使用。

二、结构组成及技术特征

钻机井架举升装置主要由底座、支撑柱、支撑梁及滚杠、液压缸、液压控制系统五大部分组成，如图-1所示。

5

1

3

4

2

图-1液压支架高位图

1-底座2-支撑柱3-液压缸4-支撑梁及滚杠5-液压控制系统

图-2液压支架低位图

钻机井架举升装置的技术特征：

1、型式：

双立柱支撑双缸起升结构

2、初始高度：

3.26m

3、工作高度：

3.3m、5.45m、7.55m

4、工作行程：

2.15m+2.1m

5、额定垂直起升力：

P=1000KN

6、运输外形尺寸：

（长×宽×高）4.9m3.0m3.26m

7、质量：

≈9.7t

14、泵站压力：

24MPa

15、操作方式：

手动

16、液压缸：

三级2个

行程:

4335mm工作压力：

16MPa

三、液压系统（详细见液压系统说明书）

3.1.液压系统概述

钻机无吊车井架起放装置液压系统由液压站、操作系统、液压油缸三部分组成。

该液压站操作简单，维修方便。

外部尺寸长×宽×高为1460×1200×1500mm，含有22KW电机、63MCY14-1B液压泵、油路块、4WE10G31B/CW220RN25L液压电磁阀、1.6L和10L两个蓄能器及耐震压力表。

钻机无吊车井架起放操作系统是专为液压驱动辅助钻机井架起放而设计的。

在以液压站为动力源，液压缸为执行机构的起放系统中，该操作系统随时控制液压缸，同时可以保证液压缸的同步运行。

钻机无吊车井架起放操作系统由手动换向阀，电磁操作阀、进口同步分流集流阀、耐震压力表、箱体、管线、接头等组成。

该操作系统能对2只液压缸分别进行压力控制、流量控制、方向控制。

液压缸及液压系统均采用耐震压力表显示压力。

液压油缸为两个三级缸，外部尺寸为φ373×2400，油缸行程为4335mm,伸出后全长6735mm，工作压力16MPa，实验压力24MPa。

正确的使用、维护保养对于钻机的安全、高效、可靠地移动是很重要的。

3.2技术参数

3.2.1液压系统额定压力:

16MPa（2320Psi）

3.2.2液压系统额定流量：

60L/min（13.2gal/min）

3.2.3油箱容积：

1000L（正常工作不小于800L）

3.2.4单缸额定工作推力：

600KN

3.3液压原理图

3.4液压站外形图

3.5液压缸图

3.6操作概述

（1）试车时，启动电机，保证电机按顺时针方向旋转（与油泵旋转方向一致），转向正确后，使电机空负荷旋转3-5分钟。

操作钻机井架起放操作系统同步上升（同步下降）手柄反复全程动作（3～5次），观察液压缸动作是否正常。

（2）压力调整，系统压力调整到16MPa。

压力阀调整时，顺时针方向操作手轮，压力增加；逆时针方向压力减小。

本系统压力在出厂前已经按照要求调整好，如无其他需要，不必再进行压力调整。

（3）该系统有同步阀与位移传感器，故试车时应先拆掉刚性连接机构，以免出现机械事故。

等试车正常后，再装好该刚性机构。

该同步阀为组合调节式，出厂已调好，需要调整时只能微调，调整幅度不得大于15°，向哪个方向旋转，哪个管路的流量减小，运行中观察两液压缸位移传感器位移数值，保持两位移数值在10mm范围内。

（4）操作者应仔细阅读并了解钻机井架起放操作系统使用说明书及有关资料，熟悉和掌握其操作要领，必须学会通过观察操作台仪表，动力源的仪表以及说明书所述的要求、性能等来操作、使用和维护、保养钻机井架起放装置，做到安全、可靠、高效地完成钻机井架的起放。

（5）调试完成后，即可转入工作状态。

启动前，使换向阀手柄应处于中间位置空载起动油泵，分别向前推动或向后拉动操作阀手柄，液压油分别进入该缸的无杆腔或有杆腔，活塞杆前进或后退，手柄处于中位时，液压缸处于停止状态;向前推动操作阀手柄，液压油进入该缸无杆腔，活塞杆顶出，向后拉动该操作阀手柄，液压油进入该缸的有杆腔，活塞杆缩回。

停机时，应使操作阀手柄均处于中间位置。

3.7保养

液压系统维护钻机井架起放装置是钻机上比较重要的一种液压设备，适当的保养对于它的正常运转是非常重要的。

3.7.1夏天推荐使用L-HM46抗磨液压油，冬季使用L-HM32抗磨液压油

3.7.2设备运转3个月后应清洗滤芯。

3个月后及时更换液压油，以保证液压系统正常工作。

之后每年更换一次液压油。

3.7.3操作系统，按规定定期校验压力表。

3.7.4管路系统，每次使用该设备前应对其上的管线、接头进行检查，确保无松动、损坏，管线、接头无泄漏。

3.7.5液压缸，每次使用完毕后将活塞杆完全收回到缸体内，将整套设备擦拭干净，油杯注入黄油，封堵液压缸油口部分，妥善保管。

四、支架的使用、操作和维护 

对于钻机井架举升装置的使用、操作和维护，使用前首先对钻机井架举升装置空载下进行一个周期（上升、降落）运行检测，保证立柱伸缩灵活状态，其次查看滚杠转动是否灵活及润滑情况。

检查支架运行情况良好状态下方可进行使用。

4.1井架安装阶段操作过程：

1．井架在低位安装完毕后，将低位状态的高支架移动到井架下方要进行起升的位置；

2．打开液压系统给液压缸供油，观察井架升起状态平稳连续，观察油压表压力是否正常，否则液压缸反向供油使井架返回原位，进行检查。

直到上立柱完全拉出，停止供油并锁死，进行上立柱与中立柱的销子安装（对销子孔可以微调）；

3．当销子安装完成后，打开液压系统给液压缸供油，观察井架升起状态平稳连续，观察油压表压力是否正常，否则液压缸反向供油使井架返回原位，进行检查。

直到中立柱完全拉出，停止供油并锁死，进行中立柱与下立柱的销子安装；

4．当销子安装完成后，对液压缸供油管线进行泄压，压力值到锁死，使液压缸不对梁进行大的作用力，避免液压缸长时间处于高压状态，提高液压支架使用寿命，使高支架受力主要经过立柱进行传递。

然后，进行二层台与绞车起升装置安装，直到绞车起升井架完成；

5．当井架绞车起升完成后，对液压缸进行供油以便取中立柱与下立柱销子，销子取下后，对液压缸供油管线进行泄压，直到上立柱与中立柱销子可以取下，，对液压缸供油管线继续泄压，直到钻机井架举升装置回落到低位状态，然后高支架移离井场，即高支架起升井架阶段操作完成。

4.2井架下放阶段操作过程

1．将高位状态（锁死）的高支架移动到井架前方要进行下放的位置；

2．通过绞车将井架下落放到高位高支架上，进行二层台与绞车起升装置拆卸；

3.当拆卸完成后，对液压缸进行供油以便取中立柱与下立柱销子，销子取下后，对液压缸供油管线进行泄压，直到上立柱与中立柱销子可以取下；

4．当上立柱与中立柱销子拆下后，对液压缸供油管线进行泄压，直到钻机井架举升装置回落到低位状态，即高支架下放井架阶段操作过程完成。

为了保证综采工作面的正常生产，延长支架的使用寿命，保证支架性能的可靠性，必须进行支架的日常维护与检修，对于支架的日常维护和检修，主要内容包括：

1．要配备好支架检修工具，尤其是专用工具，同时也应配备好各种备用配件；

2．主进液管路的过滤器每使用一周期必须清理一次；

3．备用操纵阀组件、控制阀组件、高压胶管等液压件的管路连接口，必须用堵头密封，存放及运输过程中不得掉落，以防污物及尘土进入；

4．检查液压管路连接是否正确，同时检查液压缸、控制阀组和管路有无漏液、损坏、开裂等情况发生，对有问题的要及时检修更换，要注意高压液接口位置，防止接错误动作伤人；

5、检查各结构件有否塑性及焊缝开裂情况，一旦发现问题，都要查明原因，及时研究解决或防止问题扩大的办法；

6、检查各部件的销轴是否齐全到位，有否塑性变形，一旦发现问题须查明原因，及时处理。

五．常见故障及处理

钻机井架举升装置在使用中可能出现故障的部位主要有以下两类

5.1结构件和连接销轴

1．结构件：

主要故障是局部焊缝开裂和塑性变形。

原因可能是焊缝质量差或出现特殊集中受力状态及误操作等。

 2． 连接销轴：

最大可能是出现磨损严重、弯曲变形或折断，可能是材质、热处理不符合设计要求或与过载有关，连接销轴出现磨损严重、弯曲变形或折断，一律用备件及时更换；

5.2液压系统及液压元件 

支架的常见故障，多数与液压系统的液压元件有关，诸如胶管和管接头漏液、液压元件失灵及液压缸不动作等，因此下表列出液液压元件名称、规格，以备更换使用。