50DB钻机技术协议.docx
《50DB钻机技术协议.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《50DB钻机技术协议.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
50DB钻机技术协议
ZJ50/3150DB
交流变频钻机技术协议
甲方：
长城钻探工程有限公司钻井二公司
乙方：
中油辽河宝石石油装备有限公司
2010年11月
ZJ50/3150DB交流变频钻机技术协议
长城钻探工程有限公司钻井二公司（以下简称甲方）与中油辽河宝石石油装备有限公司（以下简称乙方），关于定购ZJ50/3150DB钻机达成如下协议：
1．钻机总体要求
1.1钻机应遵循“安全、可靠、先进、经济、实用、方便运输”的原则设计、制造。
1.2钻机基本参数符合SY/T5609-1999《石油钻机基本型式与参数》标准，主要设备（井架、底座、绞车、游车、大钩、天车、水龙头、转盘、泥浆泵）的设计、制造符合API相关规范。
1.3系统采用PLC控制技术和现代数字化通讯技术，实现数控、电控、气控、通讯的一体化设计，全面提升钻机的自动化水平。
1.4钻机设计在保证可靠性的前提下，积极借鉴和采用国内外成熟的新技术、新结构，使钻机整体水平与国际市场要求接轨。
1.5钻机所有设备的铭牌为中英文对照。
除进口设备，其他仪表均采用公、英制。
1.6优化钻机结构，提高钻机的移运性和机动性。
钻机最大运输单元尺寸适合国内高速公路、铁路运输条件。
1.7符合HSE的要求。
详见《钻机HSE技术规范》。
1.8钻机适应环境温度符合API8A（-18℃-+55℃）规定，在湿度≤90%（+20℃时）下能正常工作。
1.9表面涂漆层为海洋油漆。
1.10钻机适应安装500t顶驱要求。
1.11钻机上所有栏杆座有漏水孔并配防脱落装置。
1.12所有悬吊耳板加负荷标识,并出示意图与耳板对应的序列号，作为附件放于产品说明书中，所有悬吊滑轮配有安全链。
1.13设备在明显位置安装维护保养标牌。
2.采用标准
序号号
标准号
标准名称
1
APISpec4F-2008
《钻井和修井井架、底座规范》
2
APISpec7K-2005
《钻井设备规范》
3
APISpec8C-2003
《钻井和采油提升设备》
4
APISpec9A-2004
《钢丝绳规范》
5
APIRP500
《石油设备电力装置场所分类推荐做法》
6
GB/T4720-2005
《电气传动控制设备第一部分》
7
GB/T3937-2005
《电气传动控制设备第二部分》
8
SY/T5025-1999
《钻井和修井井架、底座规范》
9
SY/T5527-2001
《石油钻机用天车》
10
SY/T5528-2001
《石油钻机用游动滑车》
11
SY/T5529-2001
《石油钻机用大钩》
12
SY/T5530-2005
《石油钻机用水龙头》
13
SY/T5080-2004
《石油钻机和修井机用转盘》
14
SY/T5532-2002
《石油钻机用绞车》
15
SY/T5595-1997
《油田链条和链轮》
16
SY/T5609-1999
《石油钻机型式和基本参数》
17
SY/T6283-1997
《石油天然气钻井健康、安全与环境管理指南》
18
JB/T4730-2005
《压力容器无损检测》
19
JB/T5513-2006
《SWC型整体叉头十字轴式万向联轴器》
3.钻机主要技术参数
名义钻深范围:
（Ф114mm钻杆）5000m
（Ф127mm钻杆）4500m
最大钩载3150kN
最大钻柱重量160t
绞车输入功率1440kW
绞车档数1+1R交流变频电机驱动,无级调速
提升系统最多绳数12（6×7）
钻井钢丝绳直径Ф35mm
提升系统滑轮外径Ф1270mm
提升系统最大负荷3150kN
水龙头中心管通径Ф75mm
泥浆泵台数及型号3台F-1600交流变频电机驱动
转盘开口名义直径Ф952.5mm（ZP375）
转盘档数1+1R交流变频电机单独驱动,无级调速
井架型式及有效高度“K”型，45m
底座型式双升式（即主体结构为平行四边形）
钻台高度9m
钻台面积12m×10.31m
转盘梁底面高度7.617m
动力传动方式交流变频全数字矢量控制（AC～VFD～AC）
主柴油发电机组型号及台数CAT3512B3台
柴油机功率1310kw（1781hp）
柴油机转速1500r/min
发电机型号及容量SR4B1900KVA
发电机电压、频率、功率因数 600V50Hz0.7
辅助发电机组型号台数×功率C151×292Kw1500r/min
辅助发电机电压、频率、功率因数400V50Hz0.8
交流变频电动机台数×功率1×600kW2×720kW3×1200kW1×45kW
交流变频控制单元一对一控制
输入电压600VAC
输出电压0-600VAC
高压管汇Ф103mm×35MPa;地面双管汇，双立管
泥浆罐360m3
储气罐2.5m3+2.5m3
气源压力1MPa
柴油罐2×50m3（一供油罐，一储油罐）
工业用水罐1×100m3
4.钻机总体技术方案
4.1传动方案
ZJ50DB钻机的绞车、泥浆泵和转盘均为交流变频电机驱动。
7台VFD变频驱动柜一对一控制7台交流变频电机（绞车2台、转盘1台、泥浆泵3台、自动送钻1台）。
3台CAT3512B柴油发电机组作为主动力，发出3相600V50Hz交流电。
交流电经整流逆变后变为频率可调的交流电分别驱动绞车、泥浆泵和转盘。
4.2钻机总体布置
钻机为块装结构。
总体布置分为5个区域，即钻台区、泥浆泵区、动力电控区、油罐区、固控区。
4.2.1钻台区主要设备有井架、底座、转盘、提升设备、绞车、液压猫头、液压大钳、气动绞车、司钻控制室、液压提升机、双司钻偏房、立管、水龙带及辅件等。
钻机游动系统为6x7结构，采用顺穿绳。
提升设备最大负荷能力3150kN。
绞车设计为整体单轴式结构。
由2台600V、720kw交流变频电机驱动。
钻机绞车输入功率1440kW单轴式绞车。
滚筒开lebus绳槽（整体开槽）。
盘式刹车为主刹车，以绞车交流变频电机的能耗制动为辅助刹车。
绞车除配置过卷阀式游车防碰装置外，还装有机械式防碰装置及先进的电子式游车防碰系统，防止游车的“上碰下砸”事故。
绞车设有45kW自动送钻装置。
该装置除可实现钻井作业时的自动给进外，还可作为应急起钻装置提升最大钻柱重量。
ZP375转盘由1台600V、600kw交流变频电机经链条箱、万向轴驱动，可实现0～200r/min范围内无级调速。
电机风机通过风道引出。
链条箱上盖低于钻台面，上面用盖板封上，方便检查液面和链轮的磨损，钻台面平整。
独立驱动装置和钻机底座结合部分结构合理，以方便万向轴、电机等维护保养及更换修理。
钻机采用K型45m井架，9m高双升式（平行四边形）底座。
井架、底座可低位安装，利用绞车动力起升到位。
4.2.2泥浆泵区主要设备有3台F-1600泥浆泵。
双地面高压管汇及高压闸门组等。
3台泥浆泵联组窄V带传动，各由1台600V、1200kw交流变频电机驱动,基频额定冲次为120冲/分。
通过交流变频电机的无级调速实现泵冲次的连续平稳变化。
4.2.3钻机动力系统配置3台CAT3512BSR4型，1310kw3Ф600V50Hz柴油发电机组。
1台CATC15292kw3Ф400V50Hz辅助发电机组。
钻机配置集PLC，电、液、气控，显示，监视，通讯，人机界面（触摸屏）一体化、人性化设计的司钻控制房。
司钻坐在控制房能对钻机实现全面监控。
气源装置采用2台美国寿力螺杆式电动压缩机（仪表式）、2个1.25m3储气罐；气源净化装置采用一台微热再生干燥器。
4.2.4油罐区主要设备有2个50m油罐等。
4.2.5固控区主要设备有6个泥浆循环罐、1个100m水罐（套装）等。
钻机采用5级泥浆净化系统，具体见《ZJ50/3150DB钻机泥浆循环系统技术协议》。
5.钻机主要设备（系统）技术性能及要求
5.1TC315天车（符合APISpec8A/4F）
最大钩载（6×7轮系）3150kN
主滑轮数7个
主滑轮直径Φ1270mm
钢丝绳直径Φ35mm
穿绳方式：
顺穿
结构型式：
天车各轴承由轴端单独润滑（脂润滑）。
滑轮设有四个挡绳辊。
导绳轮设三个挡绳杆，天车主滑轮组及导绳轮加护罩。
天车栏杆为全封闭栏杆。
天车配备1个Φ610mm捞砂滑轮和4个Φ400mm辅助滑轮（带有防护绳）。
辅助滑轮有安全绳，天车台设避雷针安装座和警示灯安装座，防坠落耳环。
天车上悬吊耳板加承载标示。
天车架底部设置塑胶防碰梁（带防护链和防护网）和顶驱导轨连接耳板，配有游动系统悬挂耳板及一根标有35t载荷的压制吊绳（带耐磨环），绳套总成要保证一端和游车相连，另一端和天车耳板相连。
天车台内外缘设有120mm高挡脚板。
天车配备1个负荷5t的起重架，两套登梯助力支架及滑轮。
TC315天车符合API4F规范，为API会标产品。
5.2YC315游车（符合APISpec8A）
最大钩载3150kN
主滑轮数6
主滑轮直径Φ1270mm
适用钢丝绳直径Φ35mm
5.3DG315大钩（符合APISpec8A）
最大钩载3150kN
主钩口开口尺寸220mm
弹簧工作行程200mm
5.4SL450-5两用水龙头（符合APISpec8A）
最大静负荷4500kN
最高转速300r/min
最高工作压力35MPa
中心管内径Φ75mm
接头下端螺纹6-5/8REG左旋
鹅颈管中心线与垂线夹角15°
水龙头带双向气动旋扣器,可对钻杆进行旋扣作业。
5.5ZP375转盘（符合APISpec7K规范）
最大静载荷5850kN
通孔直径952.5mm
最大工作扭矩51851N.m
最高转速300r/min
转盘采用1对螺旋弧齿锥齿轮传动副，转盘底座为铸焊结构。
转台与底座间采用迷宫密封。
转盘设置两套制动装置，可在正反两个方向锁住转台。
转盘用V型定位块固定，采用顶丝作井眼对中。
符合APISpec7k规范,为API会标产品。
转盘由一台600KW交流变频电机通过万向轴，经过链条箱驱动。
5.6转盘补芯（符合APISpec7K规范）
20″（用于下20″套管）
113/4″-133/8″（用于下133/8″套管）
95/8″-103/4″（用于下95/8″套管）
23/8″-85/8″（用于下7″套管）
23/8″-85/8″（用于正常钻井）
补芯提环
51/4″滚子补芯（四销驱动）
31/2″滚子补芯（四销驱动）
5.7转盘独立驱动装置
转盘采用独立驱动方式,由一台600KW交流变频电机通过万向联轴器带动转盘链条箱直接驱动转盘.转速0-200r/min，可根据钻井作业需要进行无级调速。
转盘固定为V型块定位方式。
搬迁时为一整体运输单元。
风机和电机分离,电机和风机之间通过风道连接,远离井口，吸风口和风机便于维护保养。
5.8JC50DB绞车
最大输入功率1440kW
最大快绳拉力340kN
提升档位1+1R，交流变频电机驱动,无级调速
主滚筒尺寸（直径×长度）开槽Φ685×1245mm
适用钢丝绳直径Φ35mm
主刹车风冷液压盘式刹车
主刹车盘尺寸（直径×宽度）Φ1500×76mm
辅助刹车电机能耗制动
该绞车设计为整体、单轴传动形式。
由两台720kW交流变频电机通过两级斜齿减速箱直接驱动
升级会员 