钻井泵的使用钻井工程 精品资源.docx

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三、钻机的循环系统

　　钻机的循环系统主要包括钻井泵、地面管汇、钻井液净化设备等。

在井下动力

钻井中，循环系统还担负着传递动力的任务。

（一）钻井泵

　　钻井泵的作用是为钻井液的循环提供必要的能量，以一定的压力和流量，将钻

井液输进钻具，完成整个循环过程。

常用的钻井泵有NB—600、2PN—1258、3NB—9

00、3NB—1000、SJ3NB—1300、3NB—1300、3NB—1600型等，前两个是双缸双作用

泵，后三个是三缸单作用泵。

　　目前使用最广泛的钻井泵的空气包是球形隔膜式预压空气包。

空气包的作用是

减小因钻井泵瞬时排量变化而产生的压力波动，使泵压平稳，保护设备不致因剧烈

震动而造成损坏。

空气包胶囊内要求充氮气或惰性气体，在没有氮气或惰性气体的

情况下可用空气代替，严禁充入氧气或可燃气体。

充气压力为最高工作压力的20％

～30％。

　　钻井泵常用的安全阀有销钉式、杠杆销钉式和弹簧式安全阀三种。

销钉式安全

阀是利用不同直径的销钉来限制过高泵压的装置，当泵压达到销钉所限制的压力时

，销钉被剪断，钻井液从阀的泄压口排出，泵压回零，从而起到安全保护作用。

杠

杆销钉式安全阀使用的销钉是同一直径，靠移动销钉在不同销孔中的位置来改变力

臂距离，从而调节安全阀的压力，达到限制泵压的目的。

弹簧式安全阀是利用弹簧

的作用设计的一种安全阀。

当泵压超过弹簧的压力时，弹簧被压缩，泄压口被打开

，钻井液从泄压口排出，泵压下降。

当泵压降至低于弹簧压力时，阀门在弹簧力的

作用下自动关闭。

调节弹簧压力的大小，就可达到限制不同泵压的目的。

安全阀在

安装时，所有螺丝必须安装齐全，紧固牢靠。

泄水管应固定牢，并使用管径不小于

60mm的无缝钢管，出口弯度应大于150°，严禁指向工人经常工作和走动的地方。

安全阀销钉规格必须符合标准，不得以其他材料代替。

弹簧式安全阀应按照限压标

准调试合格。

安全阀及泄水管不得堵塞。

严禁以任何借口不装安全阀。

开泵前应检

查安全阀是否符合使用要求。

开泵时，泵房人员必须远离安全阀及泄水管。

冬季开

泵前应对安全阀及泄水管进行预热。

每口井开钻前，必须将安全阀拆下保养，以防

锈死。

对安全阀应定期校验。

　　开泵前，除了要检查安全阀和压力表以外，应检查各连接螺丝是否上紧，润滑

油是否加够；高低压管汇各种闸门是否开关正确；皮带轮（链轮、万向轴）护罩的固

定是否齐全、牢靠；冷却水（油）道是否畅通；空气包所充气体及压力是否符合要求

。

开泵时，必须与有关操作人员联系，确认无误操作人员要密切注意泵压表的压力

变化，循环未正常前不许离开气开关。

非工作人员应离开泵房。

工作人员应离开危

险区域。

在运转过程中，要经常检查泵压表的变化，检查泵各部位有无响声，经常

检查十字头滑板油孔及拉杆盘根冷却润滑流道是否畅通，观察拉杆盘根有无刺漏现

象，并检查活塞和进、排水阀有无刺、漏现象。

开泵后因出现故障若要修泵时，须

摘开带泵离合器，挂标示牌或有专人监护气开关，以免误操作。

在运转中，各轴承

部位温度最高不得超过80℃。

修泵时，应关闭高压闸门，防止钻井液倒流堵塞钻头

水眼。

（二）钻井液净化设备

　　钻井液净化设备的主要作用是使从井内返出的钻井液能得到充分的净化。

钻井

液净化设备主要包括振动筛、旋流除砂器、离心分离机、除气器、循环罐和搅拌器

等.

　　四、钻机的动力与传动系统

　　动力设备和传动系统是钻机的两大组成部分。

动力设备提供各工作机需要的动

力，而传动系统则将动力机和各工作机联系起来，将动力传递并分配给各工作机。

（一）动力设备

　　目前，钻机的驱动类型主要有柴油机直接驱动、柴油机—液力驱动、柴油机—（

交）直流电驱动和工业电网电驱动四类。

我国石油矿场多采用柴油机作动力，即使是

电驱动钻机，它的发电机仍是由柴油机驱动。

一些最大的陆地和海洋用深井钻机一

般还是由柴油机来直接的或间接的驱动发电机，然后由电动机带动钻机的各个设备

或部件。

　　柴油机的启动、运转和停车安全要求主要有：

（1）柴油机的启动：

打开气源阀门，将油门手柄大约调到怠速范围内；按下自动

停车扳杆手柄，使自动停车装置拨叉与齿条上的档块脱开，使油泵齿条处于供油位

置；按下启动按钮，预供油泵开始泵油，当油压达到规定的压力时使气马达运转，

驱动柴油机启动。

每次启动时间不得超过15s。

如三次不能启动，则应查明原因；

启动后，应立即松开启动按钮，并用停车手柄控制齿条，以免转速瞬时上升；待柴

油机转速调到怠速正常后，松开自动停车手柄，关闭气源阀门，并观察仪表所指示

的参数；用电马达启动时，首先用手动预供油泵泵油，按下启动按钮，使马达带动

柴油机点火启动（每次启动时间不得超过5s，如三次不能启动，应查明原因）。

（2）柴油机的运转：

柴油机启动后应先空载运行，并检查机油压力及水泵供水是

否正常；柴油机外观状况不得有漏油、漏水、漏气现象，所有零件固定牢固；排气

管及呼吸器排烟正常，无异常声响；柴油机带上负荷后，即投入了正常运转。

这时

应注意仪表板上各仪表的数值；柴油机连续长时间使用时，负载不得超出规定的持

续功率；当连续运行不超过12h时，负载不得超过规定的标准功率；新机初期运行5

0h后，应更换全部机油并清洗油底壳和机油滤清器。

　　（3）柴油机的停车：

停车的具体步骤是卸去负荷，逐渐降低转速，怠速运转约5

min，使各部分慢慢冷却到40℃以下，再将停车手柄扳到停车位置。

正常情况下严

禁带负荷停车。

冬季停车后，若长时间不用，应适时放掉冷却水；若环境温度低于

机油凝固点时，也应放出机油。

在特殊情况下紧急停车后，应立即打开气缸盖放气

螺塞，用人力盘车2～3圈。

（二）传动系统

　　由动力机到工作机的传动系统，有的很简单，如单独驱动；有的则比较复杂，

有各种并车、变速、倒车机构。

不可调速的动力机不能满足绞车或转盘的要求，传

动系统就是要解决变速变矩的问题。

　　钻机传动系统的基本功用是将动力机发出的动力分别传送给各工作机，即绞车

、转盘、钻井泵等，主要解决增矩减速、变矩变速、并车、正倒车以及传动脱离或

挂合问题。

　　钻机传动系统的总体布置有统一驱动（如大庆130型、ZJ45型钻机）、分组驱动（

如车装钻机）和单独驱动（电驱动钻机）三种形式。

　　传动系统各传动部分护罩必须完好，固定牢靠。

机房四周栏杆要安装齐全，固

定牢靠，梯子稳固且有光滑的扶手

　　（四）电传动系统（以ZJ50D钻机电传动系统为例）

　　石油钻机电传动系统由多台柴油发电机组并网发出50Hz、600V的交流电，经SC

R传动柜整流为0V～750V直流电去驱动绞车、转盘和钻井泵；经MCC控制柜变交流6

00V为380V／220V去驱动钻井辅机及提供井场照明。

　　电传动系统的使用安全技术要求主要有：

（1）应随时检查SCR房、MCC房内的制冷设备运转情况，确保房内温度不高于27

℃，以免各电器元件因温度升高而失灵或损坏，环境温度+20℃时，相对湿度不大

于90％。

（2）周围环境中不应有过量的酸、碱、盐、腐蚀性气体和爆炸性气体；

　　（3）SCR房重22T，MCC房重18T，吊装时必须用两台吊车从房子两端抬着吊装，

以免房子变形使房内电器件受损。

　（4）3台发电机组及SCR房就位后，各房之间要连接好活动翻版以防雨雪，每个房

内必须配备灭火器和应急灯，安装符合防爆要求的电气线路和照明灯。

　　（5）管线槽要铺设整齐，电缆线、气管线、水管线要平整，对应连接，不得接错

。

　　（6）经常检查螺钉紧固部位是否正常。

　　（7）定期清理母线与支撑件（地线）间、插头座的插针间和SCR的散热器上的灰尘

　　（8）平时要注意检查保护电路是否正常。

　　（9）定期检查和清理电动机的空气过滤器和碳刷。

　　（10）每班必须检查开关、指示灯是否正常；熔断器是否正常；风机和空调是否

工作正常；发电机负荷分配是否均衡。

　　（11）每月应检查所有接线端子的螺钉是否松动；导线有无磨破；保护电路是否

正常；

　　电接点处有无异常现象；继电器工作是否正常；清除柜内的灰尘情况。

　　（12）每年应停电进行一次全面检查

　　（13）当发电机组不运行时，务必将发电柜上的“运行”开关旋至“停机”位置，以保

证蓄电池不致放电。

特别是钻机搬运过程中，必须保证“运行”开关处在“停机”位置

。

　　司钻电控台的使用安全要求主要有：

（1）一般情况下不要打开箱门。

遇到阴雨潮湿的天气时，可打开加热器，使司钻

电控台内保持干燥。

每隔一段时间检查司钻电控台的密封情况、元器件的锈蚀情况

、仪表板上指示灯的好坏，发现问题及时排除。

（2）绞车、钻井泵一般采用双电机方式工作，仅在某电机或相应的传动箱有故障

时才可单电机工作。

　　（3）转盘不能双电机工作。

根据需要，司钻可以随时改变转盘最大扭矩限制值。

将“转盘扭矩限制”旋钮转到不同位置，使转矩限制值在额定转矩值范围内调节，“转

盘转矩表”指示出相应的工作转矩电流值。

　　（4）若要改变绞车／转盘的运行方向，首先应把给定手轮转到“零”位，然后把“工

作选择”开关转到“停”位，再转到相反的位置。

系统自检后，再转动给定手轮，使绞

车／转盘反向运行。

　　（5）不管司钻操作钻井泵、绞车还是转盘，一定要监视功率百分表指针所在的区

域。

若指针指在绿区，表示发电机组工作在最佳工况区；若长期指在黄区，则表示

发电机组的负荷太轻，如果此时至少有两台发电机并网运行，可通知电工停掉一台

机组；若指针指在红区，表示发电机组负荷太重，司钻应减负荷并通知电工再并一

台机组，否则，可能会造成“高负荷”故障。

　　（6）绞车、转盘、钻井泵，如果长时间不用，可通知岗位人员断开相应的传动箱

主断路器。