第二章 旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備

1、第二章第二章 旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備2.1 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤 P93-972.1.1 功用與使用要求功用與使用要求 鉆井工作要求轉(zhuǎn)盤具有如下功能；鉆井工作要求轉(zhuǎn)盤具有如下功能； (1)轉(zhuǎn)動(dòng)井中鉆具，傳遞足夠大的扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)井中鉆具，傳遞足夠大的扭矩和必要的轉(zhuǎn)速。和必要的轉(zhuǎn)速。 (2)下套管或起下鉆時(shí)，承托井中全部下套管或起下鉆時(shí)，承托井中全部套管柱或鉆柱的重量。套管柱或鉆柱的重量。 (3)完成卸鉆頭、卸扣；處理事故時(shí)倒完成卸鉆頭、卸扣；處理事故時(shí)倒扣、造扣等輔助工作；扣、造扣等輔助工作； (4)采用井下動(dòng)力鉆具時(shí)，轉(zhuǎn)盤制動(dòng)上采用井下動(dòng)力鉆具時(shí)，轉(zhuǎn)盤制動(dòng)上部鉆桿柱，以承受反扭矩。部鉆桿柱，以承受反扭矩。

2、轉(zhuǎn)盤的工作條件十分惡劣，井中鉆柱的振動(dòng)使其轉(zhuǎn)盤的工作條件十分惡劣，井中鉆柱的振動(dòng)使其承受的載荷極不穩(wěn)定，沖擊振動(dòng)相當(dāng)嚴(yán)重，且受到泥承受的載荷極不穩(wěn)定，沖擊振動(dòng)相當(dāng)嚴(yán)重，且受到泥漿和油水的污蝕漿和油水的污蝕(工作環(huán)境最不清潔工作環(huán)境最不清潔)。 為保證轉(zhuǎn)盤能實(shí)現(xiàn)上述功能，正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為保證轉(zhuǎn)盤能實(shí)現(xiàn)上述功能，正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這就要求：這就要求： (1)(1)轉(zhuǎn)盤的主軸承有足夠的轉(zhuǎn)盤的主軸承有足夠的強(qiáng)度強(qiáng)度和和壽命壽命，以，以保證承受最大套管柱重量，在軸向力和鉆桿柱保證承受最大套管柱重量，在軸向力和鉆桿柱徑向力作用下具有足夠的壽命徑向力作用下具有足夠的壽命(3000(3000小時(shí)以上小時(shí)以上) )。 (2

3、)(2)轉(zhuǎn)臺(tái)和錐齒輪能傳遞鉆柱所需的扭矩，轉(zhuǎn)臺(tái)和錐齒輪能傳遞鉆柱所需的扭矩，能倒轉(zhuǎn)及可靠地制動(dòng)能倒轉(zhuǎn)及可靠地制動(dòng)。 (3)(3)密封性好密封性好，嚴(yán)防外界的泥漿，油水污液，嚴(yán)防外界的泥漿，油水污液滲入轉(zhuǎn)盤內(nèi)部污染轉(zhuǎn)盤潤滑系統(tǒng)。滲入轉(zhuǎn)盤內(nèi)部污染轉(zhuǎn)盤潤滑系統(tǒng)。 2.1.2 2.1.2 轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)組成和特點(diǎn)轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)組成和特點(diǎn)轉(zhuǎn)盤實(shí)質(zhì)上是一個(gè)特殊的角傳動(dòng)減速器轉(zhuǎn)盤實(shí)質(zhì)上是一個(gè)特殊的角傳動(dòng)減速器, ,它主要由它主要由: : 水平軸總成水平軸總成; ; 轉(zhuǎn)臺(tái)總成轉(zhuǎn)臺(tái)總成; ; 主、輔軸承主、輔軸承; ; 殼體四部分組成。殼體四部分組成。 1 1水平軸總成水平軸總成 水平軸頭部裝有與轉(zhuǎn)臺(tái)大錐齒輪相嚙合的小

4、錐齒水平軸頭部裝有與轉(zhuǎn)臺(tái)大錐齒輪相嚙合的小錐齒輪，尾部裝輸入鏈輪或聯(lián)接法蘭輪，尾部裝輸入鏈輪或聯(lián)接法蘭( (萬向軸輸入時(shí)萬向軸輸入時(shí)) )軸軸通過一對(duì)調(diào)心雙列滾子軸承通過一對(duì)調(diào)心雙列滾子軸承( (或頭部為滾子軸承，尾部或頭部為滾子軸承，尾部為調(diào)心雙列滾子軸承為調(diào)心雙列滾子軸承) )和套筒固定在殼體上。和套筒固定在殼體上。 套筒的套筒的作用是使水平軸部件能進(jìn)行整體裝配。水平軸下方的作用是使水平軸部件能進(jìn)行整體裝配。水平軸下方的殼體構(gòu)成一獨(dú)立油池使二軸承得到潤滑。殼體構(gòu)成一獨(dú)立油池使二軸承得到潤滑。2 2轉(zhuǎn)臺(tái)總成轉(zhuǎn)臺(tái)總成 裝有大錐齒輪的轉(zhuǎn)臺(tái)體如同一又短又粗的空裝有大錐齒輪的轉(zhuǎn)臺(tái)體如同一又短又粗的空

5、心立軸，借助主、輔軸承座在殼體上。心立軸，借助主、輔軸承座在殼體上。 轉(zhuǎn)臺(tái)中心通孔較大，以便通過鉆井時(shí)開井所轉(zhuǎn)臺(tái)中心通孔較大，以便通過鉆井時(shí)開井所用的最大號(hào)鉆頭。通孔內(nèi)裝有方補(bǔ)心及小方瓦用的最大號(hào)鉆頭。通孔內(nèi)裝有方補(bǔ)心及小方瓦( (小方瓦與所采用的方鉆桿相配小方瓦與所采用的方鉆桿相配) )，方補(bǔ)心通過，方補(bǔ)心通過鎖銷鎖在轉(zhuǎn)臺(tái)體上。鎖銷鎖在轉(zhuǎn)臺(tái)體上。 3 3主輔軸承主輔軸承 主軸承起承載、承轉(zhuǎn)和定位的作用。起下主軸承起承載、承轉(zhuǎn)和定位的作用。起下鉆時(shí)，承受鉆柱或套管柱的重量；鉆時(shí)，承受鉆柱或套管柱的重量；4 4殼體殼體 殼體是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的鑄鋼件，內(nèi)腔形成兩個(gè)油殼體是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的鑄鋼件，內(nèi)腔形

6、成兩個(gè)油池，外形應(yīng)上便于安裝、固定于鉆臺(tái)底座上，池，外形應(yīng)上便于安裝、固定于鉆臺(tái)底座上， 動(dòng)力經(jīng)水平軸上的法蘭或鏈輪傳入，通動(dòng)力經(jīng)水平軸上的法蘭或鏈輪傳入，通過錐齒輪傳動(dòng)副驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)過錐齒輪傳動(dòng)副驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái). . 借助轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)通孔中的借助轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)通孔中的大方瓦大方瓦，方補(bǔ)心方補(bǔ)心帶帶動(dòng)動(dòng)方鉆桿方鉆桿、鉆桿柱鉆桿柱和和鉆頭鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，方補(bǔ)心轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，方補(bǔ)心允許方鉆桿軸向自由滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉆桿柱邊旋轉(zhuǎn)，允許方鉆桿軸向自由滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉆桿柱邊旋轉(zhuǎn)，邊送進(jìn)。起下鉆或下套管時(shí)，鉆桿柱或套管柱邊送進(jìn)。起下鉆或下套管時(shí)，鉆桿柱或套管柱靠靠卡瓦卡瓦或或吊卡吊卡座在轉(zhuǎn)臺(tái)上。現(xiàn)代鉆機(jī)的鉆井轉(zhuǎn)座在轉(zhuǎn)臺(tái)上?，F(xiàn)代鉆機(jī)的鉆井轉(zhuǎn)盤

7、主要結(jié)構(gòu)類似，只是在盤主要結(jié)構(gòu)類似，只是在軸承布置方案軸承布置方案、傳動(dòng)傳動(dòng)副類型副類型及及部件具體結(jié)構(gòu)部件具體結(jié)構(gòu)上有所差異。上有所差異。 圖圖2-22-2為廣泛采用的一種方案，這種方案的為廣泛采用的一種方案，這種方案的特點(diǎn)是：特點(diǎn)是：(1)轉(zhuǎn)臺(tái)、迷宮盤做成一轉(zhuǎn)臺(tái)、迷宮盤做成一體，使外界泥漿、油污體，使外界泥漿、油污不易浸入轉(zhuǎn)盤，污染潤不易浸入轉(zhuǎn)盤，污染潤滑系統(tǒng)?；到y(tǒng)。 (2)輔助軸承離大齒輪遠(yuǎn)，輔助軸承離大齒輪遠(yuǎn)，轉(zhuǎn)臺(tái)定位好，保證了錐轉(zhuǎn)臺(tái)定位好，保證了錐齒輪副的嚙合性能亦使齒輪副的嚙合性能亦使主軸承不致產(chǎn)生過度偏主軸承不致產(chǎn)生過度偏磨。磨。 (3)輔助軸承座在下部大螺母支座上。優(yōu)點(diǎn)輔助軸

8、承座在下部大螺母支座上。優(yōu)點(diǎn)是軸承磨損后間隙易調(diào)整，是軸承磨損后間隙易調(diào)整， 以確保轉(zhuǎn)臺(tái)定位。以確保轉(zhuǎn)臺(tái)定位。 不足之處在于由于軸承長期承受振動(dòng)和沖不足之處在于由于軸承長期承受振動(dòng)和沖擊，大螺母易滑扣，甚至脫落，或因泥漿、污擊，大螺母易滑扣，甚至脫落，或因泥漿、污水長期侵蝕而使大螺母拆卸困難，檢修不便。水長期侵蝕而使大螺母拆卸困難，檢修不便。因此需要在使用中及時(shí)檢查大螺母支座，及時(shí)因此需要在使用中及時(shí)檢查大螺母支座，及時(shí)調(diào)整。調(diào)整。2.1.32.1.3基本參數(shù)基本參數(shù) 表征轉(zhuǎn)盤的基本參數(shù)已系列化，見表表征轉(zhuǎn)盤的基本參數(shù)已系列化，見表6-1石油鉆機(jī)石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤基本參數(shù)轉(zhuǎn)盤基本參數(shù)(摘自摘自JB4

9、304-86)1.1.通孔直徑通孔直徑 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)臺(tái)中心孔的尺寸轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)臺(tái)中心孔的尺寸,它決定了第一它決定了第一次開鉆時(shí)可下入的最大鉆頭直徑（最大鉆頭直徑至次開鉆時(shí)可下入的最大鉆頭直徑（最大鉆頭直徑至少比其小少比其小10mm）。是轉(zhuǎn)盤的主參數(shù)，它決定了轉(zhuǎn)）。是轉(zhuǎn)盤的主參數(shù)，它決定了轉(zhuǎn)盤的其它幾何尺寸及承載能力。盤的其它幾何尺寸及承載能力。2 2中心距中心距Y Y 轉(zhuǎn)臺(tái)中心至水平軸鏈輪第一排輪齒中心轉(zhuǎn)臺(tái)中心至水平軸鏈輪第一排輪齒中心的距離。的距離。 3 3最大靜載荷最大靜載荷 轉(zhuǎn)盤上能承受的最大重量，應(yīng)與鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤上能承受的最大重量，應(yīng)與鉆機(jī)最大鉤載相匹配。該載荷為轉(zhuǎn)盤主軸承的計(jì)算載荷，最大鉤載相匹配。

10、該載荷為轉(zhuǎn)盤主軸承的計(jì)算載荷，決定了主軸承的規(guī)格。決定了主軸承的規(guī)格。4 4最大工作扭矩最大工作扭矩 轉(zhuǎn)盤在最低工作轉(zhuǎn)速時(shí)允許承受的轉(zhuǎn)盤在最低工作轉(zhuǎn)速時(shí)允許承受的最大扭矩，它決定了轉(zhuǎn)盤的輸入功率及傳動(dòng)零件的尺最大扭矩，它決定了轉(zhuǎn)盤的輸入功率及傳動(dòng)零件的尺寸。寸。5 5最高轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)盤在輕載荷下允許使用的最高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)盤在輕載荷下允許使用的最高轉(zhuǎn)速，一般規(guī)定為一般規(guī)定為300rmin。為滿足鉆井工藝的需要，轉(zhuǎn)。為滿足鉆井工藝的需要，轉(zhuǎn)盤亦能提供多種轉(zhuǎn)速。一般地通常最低工作轉(zhuǎn)速為盤亦能提供多種轉(zhuǎn)速。一般地通常最低工作轉(zhuǎn)速為5060 rmin，而用于打撈作業(yè)或取芯鉆進(jìn)的事故轉(zhuǎn)，而用于打撈作業(yè)或取

11、芯鉆進(jìn)的事故轉(zhuǎn)速為速為2530rmin。轉(zhuǎn)盈的維護(hù)、使用、保養(yǎng)轉(zhuǎn)盈的維護(hù)、使用、保養(yǎng)( (教材無教材無) )(1)啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤前必須打開制動(dòng)銷。啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤前必須打開制動(dòng)銷。(2)啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤應(yīng)平穩(wěn)操作。啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤應(yīng)平穩(wěn)操作。(3)末裝上轉(zhuǎn)盤鏈條或轉(zhuǎn)盤萬向軸護(hù)罩，不準(zhǔn)末裝上轉(zhuǎn)盤鏈條或轉(zhuǎn)盤萬向軸護(hù)罩，不準(zhǔn)使用轉(zhuǎn)盤。使用轉(zhuǎn)盤。(4)每班都要檢查轉(zhuǎn)盤的平、正、穩(wěn)、緊、油每班都要檢查轉(zhuǎn)盤的平、正、穩(wěn)、緊、油面情況，經(jīng)常保持外表清潔。面情況，經(jīng)常保持外表清潔。(5)不準(zhǔn)用轉(zhuǎn)盤崩扣和上扣。不準(zhǔn)用轉(zhuǎn)盤崩扣和上扣。(6)每周應(yīng)仔細(xì)檢查一次大小油池潤滑油清潔每周應(yīng)仔細(xì)檢查一次大小油池潤滑油清潔情況，及時(shí)清洗換油。情況，及時(shí)清

12、洗換油。2.2.1 2.2.1 功用及使用要求功用及使用要求 水龍頭通過提環(huán)掛在大鉤上，隨大鉤運(yùn)行而上提下水龍頭通過提環(huán)掛在大鉤上，隨大鉤運(yùn)行而上提下放。放。2.2 2.2 水龍頭水龍頭(P97-100)(P97-100) 水龍頭下部接方鉆桿，連接井中鉆具；上部通過鵝水龍頭下部接方鉆桿，連接井中鉆具；上部通過鵝頸管與長長的水龍帶相連，通過它們向鉆具中心導(dǎo)入鉆頸管與長長的水龍帶相連，通過它們向鉆具中心導(dǎo)入鉆井液。井液。 水龍頭的功用主要是：水龍頭的功用主要是： (1)懸持旋轉(zhuǎn)著的鉆柱，承受大部以懸持旋轉(zhuǎn)著的鉆柱，承受大部以至全部鉆柱重量，并為旋轉(zhuǎn)鉆柱提至全部鉆柱重量，并為旋轉(zhuǎn)鉆柱提供上部軸承支承

13、。供上部軸承支承。是轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)的分是轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)的分界界 。 (2)向旋轉(zhuǎn)著的鉆柱導(dǎo)入高壓鉆井液。向旋轉(zhuǎn)著的鉆柱導(dǎo)入高壓鉆井液。水龍頭是水龍頭是： 提升、旋轉(zhuǎn)、循環(huán)三大提升、旋轉(zhuǎn)、循環(huán)三大工作機(jī)組交匯的工作機(jī)組交匯的“關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)”部件部件 對(duì)水龍頭的要求是對(duì)水龍頭的要求是： (1)各承載零件，如提環(huán)、殼體、各承載零件，如提環(huán)、殼體、中心管等和主軸承必須具有足夠的中心管等和主軸承必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度及壽命。強(qiáng)度、剛度及壽命。 (2)高壓鉆井液密封系統(tǒng)必須工作高壓鉆井液密封系統(tǒng)必須工作可靠，壽命長，更換快速、方便?？煽?，壽命長，更換快速、方便。 (3)機(jī)油密封良好，能自動(dòng)補(bǔ)償工機(jī)油密封良好，能自動(dòng)補(bǔ)償

14、工作過程中密封元件的磨損。作過程中密封元件的磨損。2.2.2 2.2.2 組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 根據(jù)水龍頭在鉆井工作中的功用，水龍頭一般根據(jù)水龍頭在鉆井工作中的功用，水龍頭一般由以下三部分組成由以下三部分組成(參見圖參見圖6-3，6-4)： 1.承載系統(tǒng)：承載系統(tǒng)： 中心管及其接頭、殼體、耳軸、提環(huán)和主軸承等。中心管及其接頭、殼體、耳軸、提環(huán)和主軸承等。鉆柱重量通過方鉆桿、中心管、主軸承、殼體、耳軸、鉆柱重量通過方鉆桿、中心管、主軸承、殼體、耳軸、提環(huán)將載荷傳遞給大鉤。提環(huán)將載荷傳遞給大鉤。 2.鉆井液系統(tǒng)：鉆井液系統(tǒng)： 鵝頸管、鉆井液沖管總成。高壓鉆井液經(jīng)鵝頸管、鵝頸管、鉆井液沖管總

15、成。高壓鉆井液經(jīng)鵝頸管、沖管流進(jìn)旋轉(zhuǎn)著的中心管到達(dá)鉆柱內(nèi)。沖管上部和下部沖管流進(jìn)旋轉(zhuǎn)著的中心管到達(dá)鉆柱內(nèi)。沖管上部和下部都設(shè)置鉆井液密封裝置，以防高壓鉆井液泄漏。都設(shè)置鉆井液密封裝置，以防高壓鉆井液泄漏。 3.輔助系統(tǒng)：輔助系統(tǒng)： 扶正軸承、防跳軸承及機(jī)油密封裝置。殼體內(nèi)腔構(gòu)扶正軸承、防跳軸承及機(jī)油密封裝置。殼體內(nèi)腔構(gòu)成油池，以潤滑主軸承、扶正軸承及防跳軸承。成油池，以潤滑主軸承、扶正軸承及防跳軸承。 上、下上、下機(jī)油密封盒主要是防止鉆井液及油水漏入油池和機(jī)油泄機(jī)油密封盒主要是防止鉆井液及油水漏入油池和機(jī)油泄漏，以保證各軸承正常工作。漏，以保證各軸承正常工作。 上、下扶正軸承對(duì)中心管徑向定位，

16、保證上、下扶正軸承對(duì)中心管徑向定位，保證其工作穩(wěn)定：擺動(dòng)小，以改善鉆井液和機(jī)油密其工作穩(wěn)定：擺動(dòng)小，以改善鉆井液和機(jī)油密封的工作條件，延長其壽命。封的工作條件，延長其壽命。 防跳軸承用以承受鉆井過程中由鉆柱傳來防跳軸承用以承受鉆井過程中由鉆柱傳來的沖擊和振動(dòng)，防止中心管的軸向竄動(dòng)。各種的沖擊和振動(dòng)，防止中心管的軸向竄動(dòng)。各種鉆井水龍頭，一般由上述三部分組成，其軸承鉆井水龍頭，一般由上述三部分組成，其軸承布置方案和沖管總成的結(jié)構(gòu)形式不同形成了多布置方案和沖管總成的結(jié)構(gòu)形式不同形成了多種水龍頭具體結(jié)構(gòu)。經(jīng)長期鉆井實(shí)踐，現(xiàn)代鉆種水龍頭具體結(jié)構(gòu)。經(jīng)長期鉆井實(shí)踐，現(xiàn)代鉆機(jī)大多采用如圖機(jī)大多采用如圖65，

17、6-6所采用的軸承布置方所采用的軸承布置方案和沖管總成結(jié)構(gòu)。下面具體分析：案和沖管總成結(jié)構(gòu)。下面具體分析： 1)扶正軸承布置方案扶正軸承布置方案 兩扶正軸承分置于主軸承兩扶正軸承分置于主軸承兩邊兩邊(圖圖6-5)，最大限度地?cái)U(kuò)，最大限度地?cái)U(kuò)大了扶正軸承間距大了扶正軸承間距A，扶效，扶效果好。中心管工作穩(wěn)定、擺果好。中心管工作穩(wěn)定、擺動(dòng)小，非常有利于鉆井液密動(dòng)小，非常有利于鉆井液密封和機(jī)油密封。防跳軸承布封和機(jī)油密封。防跳軸承布置在上扶正軸承下方或上扶置在上扶正軸承下方或上扶正軸承用錐形滾子軸承起扶正軸承用錐形滾子軸承起扶正和防跳作用。即在結(jié)構(gòu)緊正和防跳作用。即在結(jié)構(gòu)緊湊的原則下盡量增大扶正間湊

18、的原則下盡量增大扶正間距。距。 2)浮動(dòng)沖管、浮動(dòng)沖管、Y形液壓自封式密封、快卸結(jié)構(gòu)形液壓自封式密封、快卸結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)是：這種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)是： (1)浮動(dòng)沖管。浮動(dòng)沖管。沖管浮動(dòng)于鵝頸管過渡接頭和中心管之沖管浮動(dòng)于鵝頸管過渡接頭和中心管之間，工作時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)，間，工作時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)， 但允許略有軸向竄動(dòng)，使其磨損但允許略有軸向竄動(dòng)，使其磨損均勻。均勻。沖管與中心管之間是轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)的動(dòng)密封。沖管與中心管之間是轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)的動(dòng)密封。 (2)Y形密封圈與鋼制隔環(huán)交迭布置。形密封圈與鋼制隔環(huán)交迭布置。 這種密封圈可借助鉆這種密封圈可借助鉆井液壓力自行封緊。它的井液壓力自行封緊。它的唇部在鉆井液壓力作用下唇

19、部在鉆井液壓力作用下始終貼住沖管外壁，工作始終貼住沖管外壁，工作過程中，即使在密封圈不過程中，即使在密封圈不斷磨損情況下，仍能靠液斷磨損情況下，仍能靠液壓漲開唇部而形成密封。壓漲開唇部而形成密封。 (3)密封圈數(shù)目少密封圈數(shù)目少(34)。 可通過密封盒進(jìn)行黃油潤滑，減小了摩可通過密封盒進(jìn)行黃油潤滑，減小了摩擦和磨損。擦和磨損。 (4)沖管的徑向定位由密封盒保證。沖管的徑向定位由密封盒保證。 密封盒與中心管用定位止口，圓柱面配密封盒與中心管用定位止口，圓柱面配合定位這樣可提高加工及配合精度，保證沖合定位這樣可提高加工及配合精度，保證沖管與中心管有很好的同心性，不易產(chǎn)生離，管與中心管有很好的同心性

20、，不易產(chǎn)生離，延長了沖管與密封圈的壽命。延長了沖管與密封圈的壽命。 (5)快速拆裝，更換方便?？焖俨鹧b，更換方便。只需將上、下密封盒壓帽旋出，就可取出沖只需將上、下密封盒壓帽旋出，就可取出沖管總成，更換密封圈或沖管。管總成，更換密封圈或沖管。2.2.3 2.2.3 特性參數(shù)特性參數(shù) 水龍頭工作的基本參數(shù)見表水龍頭工作的基本參數(shù)見表6-2。 1. 1.最大靜載荷最大靜載荷 水龍頭主要受力件所能承受水龍頭主要受力件所能承受的最大載荷，它應(yīng)等于或大于鉆機(jī)最大鉤載。的最大載荷，它應(yīng)等于或大于鉆機(jī)最大鉤載。它是水龍頭的主參數(shù)。它是水龍頭的主參數(shù)。 2.2.最高轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速：水龍頭許用最高轉(zhuǎn)速水龍頭許用最

21、高轉(zhuǎn)速(rmin)，它應(yīng)與轉(zhuǎn)盤的最高轉(zhuǎn)速一致，一般為它應(yīng)與轉(zhuǎn)盤的最高轉(zhuǎn)速一致，一般為300rmin。 3.3.最大工作壓力最大工作壓力 水龍頭最大工作壓力應(yīng)與鉆水龍頭最大工作壓力應(yīng)與鉆井泵、高壓管匯、水龍帶相匹配，一般為井泵、高壓管匯、水龍帶相匹配，一般為35MPa。 4.4.各連接尺寸各連接尺寸，幾何尺寸見表，幾何尺寸見表6-2。 水龍頭水龍頭水龍頭的維護(hù)水龍頭的維護(hù)、使用使用、保養(yǎng)保養(yǎng) (1)水龍頭搬放、運(yùn)輸必須帶護(hù)絲。水龍頭搬放、運(yùn)輸必須帶護(hù)絲。 (2)使用前按油尺標(biāo)記加足機(jī)油，盤根應(yīng)打黃油。使用前按油尺標(biāo)記加足機(jī)油，盤根應(yīng)打黃油。 (3)使用前檢查中心管轉(zhuǎn)動(dòng)情況，以一人用使用前檢查中心

22、管轉(zhuǎn)動(dòng)情況，以一人用36英寸英寸鏈鉗轉(zhuǎn)動(dòng)靈活為合格。鏈鉗轉(zhuǎn)動(dòng)靈活為合格。 (4)鉆前進(jìn)行水壓試驗(yàn)鉆前進(jìn)行水壓試驗(yàn)100300大氣壓，在大氣壓，在15分鐘分鐘內(nèi)下降不超過內(nèi)下降不超過3大氣壓為合格。大氣壓為合格。 (5)每次起下鉆時(shí)，應(yīng)檢查一次油面情況及沖管盤每次起下鉆時(shí)，應(yīng)檢查一次油面情況及沖管盤根磨損情況，油溫及各部溫度不得超過根磨損情況，油溫及各部溫度不得超過70 。 (6)快速鉆進(jìn)及跳鉆嚴(yán)重時(shí)應(yīng)加強(qiáng)檢查鵝頸管法蘭快速鉆進(jìn)及跳鉆嚴(yán)重時(shí)應(yīng)加強(qiáng)檢查鵝頸管法蘭連接螺栓及各緊固件松緊情況。連接螺栓及各緊固件松緊情況。 (7)水龍頭運(yùn)轉(zhuǎn)水龍頭運(yùn)轉(zhuǎn)200小時(shí)和小時(shí)和700小時(shí)后，應(yīng)分別檢查小時(shí)后，應(yīng)分

23、別檢查機(jī)油清潔程度和換油。機(jī)油清潔程度和換油。 (8)拆換沖管及盤根時(shí)，應(yīng)加黃油潤滑。拆換沖管及盤根時(shí)，應(yīng)加黃油潤滑。 (9)潤滑潤滑 各型水龍頭的潤滑作業(yè)分別有具體規(guī)定?，F(xiàn)以各型水龍頭的潤滑作業(yè)分別有具體規(guī)定。現(xiàn)以SL7-130型水龍頭為例介紹如下型水龍頭為例介紹如下: 水龍頭故障及排出方法水龍頭故障及排出方法2.3 2.3 頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)頂驅(qū)鉆井系統(tǒng) P101-107P101-1072.3.1 組成組成 把常規(guī)水龍頭和鉆井馬達(dá)相結(jié)合，配備一種結(jié)構(gòu)新穎的鉆桿上卸扣裝置，則組成了頂部驅(qū)動(dòng)裝置。 從它懸持在游動(dòng)系統(tǒng)下面直從它懸持在游動(dòng)系統(tǒng)下面直接旋轉(zhuǎn)鉆具并沿井架內(nèi)專用導(dǎo)向接旋轉(zhuǎn)鉆具并沿井架內(nèi)專用導(dǎo)

24、向下送進(jìn)，從而下送進(jìn)，從而取代了轉(zhuǎn)盤和方鉆取代了轉(zhuǎn)盤和方鉆桿，完成旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，循環(huán)鉆井液，桿，完成旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，循環(huán)鉆井液，接鉆桿和上、卸鉆柱等各種鉆井接鉆桿和上、卸鉆柱等各種鉆井操作。操作。 1.1.水龍頭鉆井馬達(dá)總成水龍頭鉆井馬達(dá)總成 水龍頭鉆井馬達(dá)是頂驅(qū)鉆井裝水龍頭鉆井馬達(dá)是頂驅(qū)鉆井裝置的主體部件。它由水龍頭、直置的主體部件。它由水龍頭、直流電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)和減速裝置流電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)和減速裝置組成，以實(shí)現(xiàn)懸持鉆具，導(dǎo)入高組成，以實(shí)現(xiàn)懸持鉆具，導(dǎo)入高壓鉆井液和旋轉(zhuǎn)鉆具的功能。壓鉆井液和旋轉(zhuǎn)鉆具的功能。 2. 2.導(dǎo)向滑車總成導(dǎo)向滑車總成 鉆井馬達(dá)裝在一個(gè)特制的鉆井馬達(dá)裝在一個(gè)特制的導(dǎo)向滑車上，

25、并通過專用連桿導(dǎo)向滑車上，并通過專用連桿掛到水龍頭加長的提環(huán)銷上。掛到水龍頭加長的提環(huán)銷上。導(dǎo)向滑車結(jié)構(gòu)見圖導(dǎo)向滑車結(jié)構(gòu)見圖6-86-8，主要，主要由鉆井馬達(dá)座架和滑車框架構(gòu)由鉆井馬達(dá)座架和滑車框架構(gòu)成。前者用于固定鉆井馬達(dá)，成。前者用于固定鉆井馬達(dá)，后者裝有導(dǎo)向輪，可沿導(dǎo)軌滾后者裝有導(dǎo)向輪，可沿導(dǎo)軌滾動(dòng)。動(dòng)。 導(dǎo)軌裝在井架內(nèi)部，對(duì)游導(dǎo)軌裝在井架內(nèi)部，對(duì)游車及頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)起導(dǎo)向作用，車及頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)起導(dǎo)向作用，鉆進(jìn)時(shí)導(dǎo)軌承受反扭矩。鉆進(jìn)時(shí)導(dǎo)軌承受反扭矩。 3. 3.鉆桿上卸扣裝置鉆桿上卸扣裝置 鉆桿上卸扣裝置是鉆桿上卸扣裝置是頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，它主要由旋轉(zhuǎn)頭，鉆桿

26、吊它主要由旋轉(zhuǎn)頭，鉆桿吊卡，液壓扭矩鉗，吊環(huán)聯(lián)卡，液壓扭矩鉗，吊環(huán)聯(lián)接器及吊環(huán)傾斜器組成，接器及吊環(huán)傾斜器組成，見圖見圖6-96-9，6-106-10，6-116-11，它可完成接立根，起下鉆它可完成接立根，起下鉆時(shí)上卸立根絲扣及打開與時(shí)上卸立根絲扣及打開與扣緊吊卡等操作?？劬o吊卡等操作。2.3.2 2.3.2 頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)特點(diǎn)頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)特點(diǎn) 和轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井方法相比，頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)鉆井和轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井方法相比，頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)鉆井具有以下特點(diǎn)具有以下特點(diǎn): : 1.1.可顯著降低鉆井輔助時(shí)間，提高鉆井效率?？娠@著降低鉆井輔助時(shí)間，提高鉆井效率。 頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)立根鉆進(jìn)，省去轉(zhuǎn)盤、方頂

27、部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)立根鉆進(jìn)，省去轉(zhuǎn)盤、方鉆桿、大鼠洞、避免了轉(zhuǎn)盤鉆井接單根時(shí)頻繁的常規(guī)操作，鉆桿、大鼠洞、避免了轉(zhuǎn)盤鉆井接單根時(shí)頻繁的常規(guī)操作，減少了三分之二的鉆柱連接時(shí)間。減少了三分之二的鉆柱連接時(shí)間。 2.2.可避免或減少或易于排除卡鉆、埋鉆、井漏、井可避免或減少或易于排除卡鉆、埋鉆、井漏、井噴等井下事故噴等井下事故，大大提高了鉆井的安全性。，大大提高了鉆井的安全性。 由于頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)可以充分循環(huán)泥漿，免除了由于頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)可以充分循環(huán)泥漿，免除了常規(guī)轉(zhuǎn)盤鉆三分之二左右的接換單根時(shí)停止泥漿循環(huán)的常規(guī)轉(zhuǎn)盤鉆三分之二左右的接換單根時(shí)停止泥漿循環(huán)的時(shí)間。在任何位置和時(shí)間均可以快速方便連

28、接水龍頭、時(shí)間。在任何位置和時(shí)間均可以快速方便連接水龍頭、鉆井馬達(dá)與鉆柱，實(shí)現(xiàn)邊旋轉(zhuǎn)邊循環(huán)泥漿，邊起下。鉆井馬達(dá)與鉆柱，實(shí)現(xiàn)邊旋轉(zhuǎn)邊循環(huán)泥漿，邊起下。 所以不僅可以有效預(yù)防塌孔、壓差卡鉆、埋鉆所以不僅可以有效預(yù)防塌孔、壓差卡鉆、埋鉆( (如如落物，沉沙卡鉆等落物，沉沙卡鉆等) )等事故，而且一旦發(fā)生此類事故，等事故，而且一旦發(fā)生此類事故，可以迅速循環(huán)泥漿，進(jìn)行壓井作業(yè)。這對(duì)于成本高昂的可以迅速循環(huán)泥漿，進(jìn)行壓井作業(yè)。這對(duì)于成本高昂的海上鉆井和陸地深井，超深井鉆井，有著特別重要的意海上鉆井和陸地深井，超深井鉆井，有著特別重要的意義和作用。義和作用。 3.3.特別適合于鉆定向井、水平井，可顯著提高

29、鉆機(jī)鉆定特別適合于鉆定向井、水平井，可顯著提高鉆機(jī)鉆定向井、水平井的能力和節(jié)約鉆井時(shí)間，降低鉆井成本。向井、水平井的能力和節(jié)約鉆井時(shí)間，降低鉆井成本。 由于鉆機(jī)的鉆井能力對(duì)于深井和超深井鉆機(jī)來說，主要由于鉆機(jī)的鉆井能力對(duì)于深井和超深井鉆機(jī)來說，主要取決于絞車的提升能力。而常規(guī)鉆機(jī)在提鉆時(shí)不能實(shí)現(xiàn)倒劃取決于絞車的提升能力。而常規(guī)鉆機(jī)在提鉆時(shí)不能實(shí)現(xiàn)倒劃眼，在鉆斜井和水平井時(shí)，提鉆時(shí)鉆柱受到的阻力眼，在鉆斜井和水平井時(shí)，提鉆時(shí)鉆柱受到的阻力( (滑動(dòng)摩擦滑動(dòng)摩擦) )特別大，而使其有效鉆井距離受到很大限制。頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)特別大，而使其有效鉆井距離受到很大限制。頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)倒劃眼可以實(shí)現(xiàn)倒劃眼

30、( (即提鉆時(shí)旋轉(zhuǎn)鉆柱即提鉆時(shí)旋轉(zhuǎn)鉆柱) )，對(duì)于鉆大斜度井和水，對(duì)于鉆大斜度井和水平井，可以大大降低提鉆時(shí)的摩擦阻力（平井，可以大大降低提鉆時(shí)的摩擦阻力（“滾動(dòng)滾動(dòng)”摩擦摩擦) )。從。從而成倍增大鉆定向井的水平半徑而成倍增大鉆定向井的水平半徑( (如如VARCOVARCO公司資料介紹公司資料介紹9000m9000m鉆探能力鉆機(jī)鉆定向井水平半徑可達(dá)鉆探能力鉆機(jī)鉆定向井水平半徑可達(dá)6000m)6000m)。 由于頂驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)以立根鉆進(jìn)，在鉆定向井時(shí)減少了由于頂驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)以立根鉆進(jìn)，在鉆定向井時(shí)減少了測(cè)量次數(shù)，容易控制井底馬達(dá)的造斜方位，節(jié)約了定向鉆井測(cè)量次數(shù)，容易控制井底馬達(dá)的造斜方位，節(jié)

31、約了定向鉆井時(shí)間。時(shí)間。 4.4.頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)可連續(xù)取芯頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)可連續(xù)取芯27m27m，改善了取芯條件，提高了巖芯，改善了取芯條件，提高了巖芯質(zhì)量。質(zhì)量。 5.5.具有理想長度的過鉆短節(jié)具有理想長度的過鉆短節(jié)，進(jìn)一步節(jié)約輔助時(shí)間和增加鉆井，進(jìn)一步節(jié)約輔助時(shí)間和增加鉆井施工的安全性。施工的安全性。 由于轉(zhuǎn)盤鉆井每次接單根時(shí)要把鉆具提高井底約由于轉(zhuǎn)盤鉆井每次接單根時(shí)要把鉆具提高井底約9m9m，以加接單，以加接單根。而頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)在主軸下部接有理想長度根。而頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)在主軸下部接有理想長度( (如如2m)2m)的過鉆尺寸短的過鉆尺寸短節(jié)，加接立根時(shí)，一般鉆柱只需提高節(jié)，加接立根時(shí)，一般鉆柱只需

32、提高3m3m左右，既節(jié)約了約三分之二左右，既節(jié)約了約三分之二的提高和下放時(shí)間，又因提離井底距小，減少了塌孔的可能性，使的提高和下放時(shí)間，又因提離井底距小，減少了塌孔的可能性，使鉆井施工更加安全。鉆井施工更加安全。 6.6.鉆臺(tái)上無傳動(dòng)部件，操作更加安全鉆臺(tái)上無傳動(dòng)部件，操作更加安全，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，增，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了操作安全性。加了操作安全性。 由于立根鉆進(jìn)。避免了轉(zhuǎn)盤接單根時(shí)頻繁常規(guī)操作，減輕了工由于立根鉆進(jìn)。避免了轉(zhuǎn)盤接單根時(shí)頻繁常規(guī)操作，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)鉆臺(tái)上除旋轉(zhuǎn)鉆柱外，取消了轉(zhuǎn)盤及其傳動(dòng)裝置人勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)鉆臺(tái)上除旋轉(zhuǎn)鉆柱外，取消了轉(zhuǎn)盤及其傳動(dòng)裝置和方鉆桿等，使工人操作更加安全，減少了人身事故。和方鉆桿等，使工人操作更加安全，減少了人身事故。 2.3.3 2.3.3 頂驅(qū)裝置的發(fā)展頂驅(qū)裝置的發(fā)展 頂驅(qū)裝置是在近十年來得到了迅速的推廣應(yīng)用，其發(fā)展頂驅(qū)裝置是在近十年來得到了迅速的推廣應(yīng)用，其發(fā)展主要有以下特點(diǎn)主要有以下特點(diǎn): : 1.1.頂驅(qū)裝置向系列化，多樣化方向發(fā)展頂驅(qū)裝置向系列化，多樣化方向發(fā)展 初期的頂驅(qū)裝置用于海洋鉆井平臺(tái)初期的頂驅(qū)裝置用于海洋鉆井平臺(tái)( (船船) )上的大型石油鉆上的大型石油鉆機(jī)，用途單