ZJ70D钻机固控系统说明书肯尼亚.docx
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ZJ70D钻机固控系统说明书肯尼亚
一、安全事项
1.安全预防
2.安全标记和警示
3.注意事项
①安全规定
1）各岗位工作人员必须经过培训持证上岗；
2）操作人员要懂设备的操作、保养和安全规程并明白相关的注意事项；
3）操作人员要具备良好的身体状况，身体不适时，不得上岗。
②安全装置
1）所有电器设备、照明器具及输电线路具备防火、防爆功能；
2）保护装置要拧紧、完好、有效；
3）正确使用安全装置：
护栏、梯子等；
4）不准随意拆卸安全装置。
③个人保护用品
1）操作系统设备时必须佩带劳保；
2）劳保产品的防护性能要达到防护要求。
二、固控系统说明
1.固控系统简介
ZJ70D钻机固控系统配备有振动筛、真空除气器、钻井液清洁器等四级净化装置以及6个钻井液罐、1个冷却水罐、1个组合补给罐、1个泥浆冷却罐。
具有高架管路（从井口至振动筛），钻井泵抽吸管路、加重泵抽吸及排出管路、清水管路、中压钻井液泥浆枪管路、罐底连通管路等各种管汇。
系统还配有钻井液补给系统、加重漏斗、加重泵、除砂供液泵、除泥供液泵、补给泵、搅拌器等辅助设备。
另外，还配有走道、梯子、栏杆等安全防护装置。
本套固控系统能够保证泥浆的净化、循环、配制、加重和储备等工作顺利进行，还具备增强了钻井液净化系统的固相控制能力，能满足7000ｍ钻井工艺的要求。
2.固控系统组成与结构特点
本套固控系统由6个钻井液罐组成，总容积为380立方米3。
固控系统配四级净化装置，配1台三联振动筛、1台真空除气器、1台钻井液清洁器及砂泵、混合加重装置等。
本套固控系统的设计符合总体设计要求、钻机平面布置和标准的钻井液处理工艺流程，钻井液调配方便，拆装移运简便快捷。
整个固控系统具有以下结构特点：
（1）具有比较先进的工艺流程
（2）各种设备阀门操作简单方便
3.系统技术参数及设备技术参数
（1）系统技术参数
①总容积：
380m3；
②总有效容积：
300m3；
③泥浆罐数量：
主罐6个，组合补给罐1个，冷却水罐1个，泥浆冷却罐1个；
④系统设计最大处理量为360m3/h；
⑤钻井液配置能力为400m3/h；
⑥适用钻井液密度<2.5×103㎏/m3；
⑦水管线额定工作压力：
0.6MPa；
⑧中压泥浆枪管线额定工作压力：
6.4MPa；
⑨工作环境温度：
-18℃-+55℃；
⑩装机总功率：
620KW；
各主要管线规格：
井口溢流管DN300（12"）
罐间泥浆槽连通管DN300（12"）
罐间底连通管DN250（10"）
钻井泵吸入管DN300（12"）
泥浆枪管线连通管DN80（3"）
清水管线连通胶管DN80（3"）
（2）系统主要配套设备性能参数（见表1）
（3）钻井液罐参数及设备布置
①钻井液罐参数（见表2）
②钻井液罐设备布置（见平面布置图）
设备性能参数表（表1）
序号
设备名称
型号
数量
技术参数
厂家
1
平动椭圆
振动筛
S250-2
3台
筛网面积：
2.5㎡
钻井装备公司
2
钻井液清洁器
XQJS300×2-100×10-S250
1台
处理量：
200-240m3/h
钻井装备公司
3
真空除气器
ZLCQ240
1台
处理量：
240m3/h
钻井装备公司
4
泥浆测试房
1台
1500×2000×2100mm
钻井装备公司
5
砂泵
SB6"×8"-121/2"
3台
流量：
200m3/h扬程：
36m
功率：
55kW转速：
1480rpm
广汉西部
6
加重泵
SB6"×8"-121/2"
2台
流量：
200m3/h扬程：
36m
功率：
55kW转速：
1480rpm
广汉西部
7
补给泵
SB3"×4"-9"
2台
流量：
80m3/h扬程：
23m
功率：
11kW转速：
1480rpm
广汉西部
8
冷却泵
SB3"×4"-9"
3台
流量：
80m3/h扬程：
23m
功率：
11kW转速：
1480rpm
广汉西部
9
剪切泵（含剪切漏斗）
WJQ5"×6"-10"
1台
流量：
155m3/h扬程：
32m
功率：
55kW转速：
2280rpm
沧州飞达
10
泥浆枪
2"
18台
压力：
6.4MPa
钻井装备公司
11
搅拌器
ZJW-5.5
1台
功率：
5.5kW
钻井装备公司
12
搅拌器
ZJW-7.5
1台
功率：
7.5kW
钻井装备公司
13
搅拌器
ZJW-15
18台
功率：
15kW
钻井装备公司
14
混合器
HHQ/P150×150
2台
处理量：
200m3/h
钻井装备公司
15
药品罐
外型尺寸：
1500×1500×1200mm
1个
容积：
2.2m3
钻井装备公司
16
液气分离器
YQF-1200/1.5
1台
直径1200毫米
钻井装备公司
钻井液罐技术参数表（表2）
罐号
外形尺寸
mm
仓容积m3
仓有效容积m3
仓名
设备布置
设备名称
单位
数量
1
12600×3200×2440
20
沉砂仓
振动筛
台
3
18
14
除气仓
除气器
台
1
搅拌器
台
1
2
9100×3200×2440
30
24
冷却仓
搅拌器
台
2
3
12600×3200×2440
18
14
除砂仓
钻井液清洁器
台
1
搅拌器
台
1
18
14
除泥仓
搅拌器
台
1
18
14
离心机仓
搅拌器
台
1
4
12600×3200×2440
54
42
吸入仓
搅拌器
台
2
18
14
重泥浆仓
搅拌器
台
1
5
12600×3200×2440
54
42
储备仓
搅拌器
台
2
18
14
加重仓
搅拌器
台
1
6
12600×3200×2440
54
42
储备仓
搅拌器
台
2
18
14
剪切仓
搅拌器
台
1
7
12600×3200×2440
54
42
储备仓1
搅拌器
台
2
18
14
储备仓2
搅拌器
台
1
8
12000×3000×2400
18
14
补给仓
搅拌器
台
1
4.固控系统原理与工艺流程
1）原理：
配制好的泥浆在钻井泵的作用下进入井底并携带钻屑返回地面，经过井口接管和分配器进入振动筛，经过振动筛、真空除气器、钻井液清洁器器，完成钻井液的四级净化。
净化好的泥浆通过加重、剪切以及搅拌的合理配置进入吸入罐，最终达到钻井所需要的泥浆参数。
2）净化流程
整套系统工艺流程设计满足钻井液的<筛分—除砂—除泥>三级固相控制及泥浆加重、药品剪切等要求。
1钻井液净化大循环流程
井口返出泥浆通过管线可分别或同时输送到三个振动筛，经过振动筛处理后进入1号罐沉砂仓，从沉砂仓溢流出来的泥浆经过泥浆槽进入2号罐除砂仓（若遇泥浆气侵，可启动真空除气器，从除气仓吸泥浆除气后进入2号罐的除砂仓），除砂泵吸入除砂仓的泥浆，将泥浆输送至除砂器，除砂器处理后的泥浆经过泥浆槽进入除泥仓，除泥器供液泵吸入除泥仓的泥浆，将泥浆通过管线输送至除泥器，除泥器处理后的泥浆经过泥浆槽进入吸入罐的吸入仓及储备罐的各个储备仓，供钻井泵重复泵入井内循环使用。
2加重工艺流程
泥浆的配制和加重，由专门配备的泥浆加重系统完成。
泥浆加重系统由加重泵、混料漏斗、吸入和排出管汇组成，两台加重泵安装于吸入罐后面的加重撬上。
加重泵通过外置8″加重吸入管汇可抽吸吸入罐、储备1号罐、储备2号罐、储备3号罐泥浆，加重后由6″排出管汇将泥浆输送至吸入罐、储备1号罐、储备2号罐、储备3号罐各仓中。
两台加重泵可实现互为备用，即有一台加重泵出现故障，则另一台通过转换吸入和排出阀门便可代替其工作
3钻井泵工艺流程
三台钻井泵可直接吸吸入罐、混合罐、储备1号罐、储备2号罐各仓的泥浆，泥浆泵吸入口安装有泥浆过滤器，采用快装式过滤装置。
4补给工艺流程
2台补给泵安装于组合补给罐底撬上，互为备用，在起钻过程中可以用补给泵向井口灌泥浆。
5清水管路工艺流程
清水管路由位于罐外侧壁底部的一根3”钢管和胶管组成.罐间清水管线采用两头带由壬的胶管连接。
6泥浆枪管路工艺流程
每个罐每个仓（沉砂仓除外）均设有3"的中压底部泥浆枪，泥浆枪带可转向轴节。
该泥浆枪由加重泵供液，额定工作压力为6.4MPa。
7液气分离器除气工艺流程
井口出来的泥浆需要经过液气分离器除气时,可通过液气分离器处理.处理后的泥浆可以经泥浆槽，排到振动筛.当处理不了时可以直接排放到泥浆池内。
三、固控系统的安装
1.安装步骤
（1）钻井液罐的安装基础要求在同一个水平内，高度差小于10mm。
罐区基础高度符合钻机基础总体要求。
钻井液罐应安装在预制基础上，每个罐下面不少于4条基础，基础的长×宽×高应不少于3m×0.6m×0.3m,而且所有基础的上平面应低于井架基础，同时与三台钻井泵基础等高；
（2）按照井场平面、钻井液固控布置图以井口中心线为基准，首先摆放1号罐，依照布置图依次摆放泥浆冷却罐、中间罐、吸入罐、加重罐、储备1号罐、储备2号罐以及组合补给罐和加重橇；
（3）各罐安装时均依靠定位杆定位，两罐位置误差控制在±30mm内；
（4）安装各罐间走道和罐外侧走道、栏杆和梯子；
（5）安装各罐周边的加重吸入管线和罐面的加重排出管线；
（6）连接3〞清水管线胶管、3〞中压泥浆枪管线胶管；
（7）连接罐间及罐与橇台间的各种连通管线；
（8）振动筛安装在1号罐沉砂仓上的固定块上，用螺栓固定。
注意：
振动筛底座四角不能悬空，防止工作时产生不正常的振动和噪声；
（9）除气器安装在1号罐除气仓的罐面上，先连接除气器吸入端，然后由定位角铁定位，定位后连接除气器排出口，连接除气器供液泵的吸入及排出管线；
（10）钻井液清洁器安装在除砂仓上的固定块上，用螺栓固定；连接进液管和排液管；
（11）当井口下套管后，安装高架管，进液管与高架管之间采用的是12＂倒刺管和胶管相连，随井位的移动，增加泥浆槽和支架；
（12）按照要求连接固控系统的电路。
2.安装后的检查
（1）检查钻井液罐各循环罐间连接管线连接紧密无渗漏，各罐体不倾斜，栏杆、上罐梯子固定牢固，不变形；
（2）检查罐间定位连接杠安放正确，松紧合适；
（3）检查罐面走道、栏杆、扶手齐全、完好，固定可靠；
（4）检查罐面设备电气连接安全可靠，设备接地良好。
四、固控系统的调试
振动筛、真空除气器、钻井液清洁器、砂泵及钻井液搅拌器，其调试按其的产品说明书执行。
1.射吸漏斗的调试
（1）喷嘴与扩散管喇叭口端面应调节到等于或小于80mm，但不应小于30mm。
（2）安装管线圆滑通顺，以免造成涡流
五、固控系统的操作规程
振动筛、真空除气器、钻井液清洁器、砂泵及钻井液搅拌器，其操作规程按其产品说明书执行。
1、射吸漏斗的操作规程
（1）配料前关闭碟阀，放入带有压力的液体，使三通内产生负压，而后打开碟阀，放入物料，配料完后，冲洗干净。
（2）配料时手不能在料台上，以免被割刀划伤。
六、固控系统及设备的维护保养
振动筛、除气器、钻井液清洁器和各种泵、阀以及防爆电路等的操作使用和维护保养，见各自的说明书。
在使用中应特别注意，从井口返回的钻井液，应依次经过振动筛、除气器、除砂器、除泥器等四级净化设备，从而对固相和气体进行逐级分离，否则将使下一级净化设备过载，而不能正常使用。
冬季作业停用时，应注意放水防冻。
1、混合漏斗的维护保养
（1）使用混合漏斗时，应先关闭位于漏斗下面的加料碟阀，再通入有压力的钻井液，待钻井液从出口正常排出后再打开加料碟阀进行加料作业。
如排出不畅或发生堵塞现象，应减少或停止加料作业，并及时排除故障。
（2）在冬季作业时，配料完毕，须打开三通下面的丝堵，放净液体，以免冻坏设备。
2.固控系统故障查找和排除方法
序号
故障
可能发生的原因
排除方法
1
连通管由壬连接处泄漏泥浆
由壬未砸紧
砸紧由壬
由壬密封圈失效
更换密封圈
2
加重泵工作时加重泵吸入阀不能打开
加重吸入管线出现真空状态
停止加重泵1分钟，打开吸入阀，再开加重泵
3
钻井泵泵工作时钻井泵吸入阀不能打开
钻井泵吸入管线出现真空状态
停止钻井泵1分钟，打开吸入阀，再开钻井泵
4
加重漏斗反水
加重漏斗蝶阀未关闭
关闭蝶阀
5
砂泵
轴功率过大
1.叶轮与泵壳端面或叶轮与衬套发生摩擦或副叶轮发生摩擦。
2.在比设计点扬程低得多的条件下运行。
3.填料压盖压得太紧。
1.调整叶轮与泵壳端面及叶轮与衬套的间隙，或副叶轮的间隙，消除摩擦。
2.检查所配工作机是否符合要求，关小3.排除阀门，使泵在设计点工作。
重新调整压盖紧固力。
扬程下降
流量下降
1.大块颗粒堵塞吸入管和叶轮流道。
2.转速下降。
3.叶轮磨损。
4.叶轮与泵壳端面间隙过大，泄漏增大。
5.进口阀门开度太小。
1.清除堵塞物。
2.使泵在额定转速下运行。
3.更换叶轮。
4.调整叶轮与泵壳端面的间隙。
5.调大进口阀门。
轴承过热
1.润滑油太多或太少。
2.油中有杂质。
3.轴承磨损。
1.油面保持在油标规定位置。
2.换润滑油。
3.更换轴承。
泵运行产生振动和异常噪声
1.叶轮磨损不平衡。
2.承磨损。
3.联接松动。
4.泵产生汽蚀。
1.换叶轮。
2.更换轴承。
3.紧固各松动部位。
4.改善吸入条件，防止空气进入泵内。
停车密封
泄漏严重
1.胺脂油封磨损过大。
2.套磨损严重。
3.密封填料磨损过大。
4.盘根环斜卷。
5.杂质、异物进入盘根环。
6.盘根环斜口不一致。
7.机械密封失效。
（1）
1.更换聚胺脂油封。
2.更换轴套。
3.装填新的盘根环。
4.重新组装盘根环。
5.清除杂质、异物、清洗密封件。
6.重新按要求错位装填盘根环。
7.更换机械密封。
七、固控系统设备的拆卸
当钻井作业完成后，拆卸设备一般按照以下步骤进行：
1．对罐面及罐上设备进行清洗。
2．打开清砂门清除罐内的废弃泥浆和沉砂。
3．吊走振动筛、钻井液清洁器、真空除气器等各设备。
4．将罐上的照明灯放倒，并将其固定在罐面上。
5．放下翻转走道并用销轴固定，拆除护栏并将其固定在罐面上。
6．拆下罐间的连接管线，清洗后大件放入罐内，小件放入包装箱。
八、固控系统的储存、运输。
1.钻机固控系统停用保管的一般要求
1凡停用的设备要按有关规定进行停用前的保养工作，要做到完好停用。
2有关问题的设备要先维修，后停用存放。
3存放要选择专门地点。
4对停用设备要做到上盖、下垫，防尘、防潮。
5存放期间要按有关规定定期保养、定期检查。
6循环罐的存储
a.应放干净钻井液，清洗干净，并用干燥空气吹干；
b.各入口应包扎封好；
c.螺纹等裸漏加工部位应涂抹防锈油并包扎；
d.各部电器应做包扎保护；
e.漆膜应保证完整；
f.拆掉灯具、仪器，放倒灯杆；
g.未拆设备应先维护保养，除砂器、除泥器沉入罐内；
h.梯子拆下捆绑，栏杆、走道放下；
i.存放在易排水、平整、坚硬的场地。
7砂泵的存储
a.应放掉油、钻井液，清洗干净，并用干燥空气吹干。
b.各出、入口应包扎、封好。
c.定期盘转、活动。
2.装运一般要求
1设备装运时必须根据设备质量、尺寸选择安全系数足够的梭具，最好选用专用索具；
2装、卸车时必须有专人指挥，严禁违章作业；
3起吊设备时，设备下及起重吊臂旋转范围内严禁站人；
4超长、宽、高的设备在运输过程中，应采取相应安全防范措施并做安全标志；
5拉运设备的车厢内严禁乘坐人员。
6严禁在罐内液体和沉砂未清除干净时进行吊装和运输！
附图1：
ZJ70D钻机固控系统平面布置图
附图2：
ZJ70D钻机固控系统流程图
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