钻井机械.2起升系统

第二章 钻机的起升系统
游车的形状为流线型，以防起下时挂碰二层台
上的外伸物。同时，游车要保证一定的重量，以便
它在空载运行时平稳而垂直地下落。现在，钻机各
型游车都是一根芯轴，滑轮在轴上排成一列，其结 构与天车相似。 常用的游车有TC—135、YC—130、YC—350、 MC—400、YC—450、YC—315等。
第二章 钻机的起升系统
钻机的起升系统是钻机的核心，它主要有：
井架、天车、游动滑车、大钩、游动系统钢丝绳
和绞车（主滚筒、辅助滚筒、主刹车、辅助刹车）
等设备组成。
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本章主要介绍这些设备的结构原理、特点、
使用及维护
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第二章 钻机的起升系统
第一节： 井架
一、组成
1、井架主体
2、天车台
3、二层台 4、立管平台 5、工作梯
井架有效高度，m 最大钩载，以10KN单位计 井架代号
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2、井架结构类型
1）T塔形井架
2）K前开口井架 3）A形井架 4）W桅形井架
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四、井架安装、起升
1、安装A形井架 （以人字架法安装JJ300/43-A形井架为例） （1）井架安装前先将底座上左、右两调节支座的斜铁调整 到最高位臵。 （2）拼接井架左、右两大腿，用吊车把左、右大腿第一段 装在底座的调节支座上，然后依次装接第二、三、四段。 （3 ）装井架上端两副十字形连接架，并对左右两大腿初 步校正，利用配带的安装支架将井架垫平。 （4）装天车台及天车，装二层平台及第三段左右两大腿背 面的加强横梁。装好二层台绷绳及其它附件（如梯子、小 台等）。
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第二章 钻机的起升系统 2、起升A形或k形井架
（1）井架起升前的检查： ①检查所有设备销子的连接情况以及保险销的安 装情况。
②检查起升大绳绕过各部分滑轮的穿法是否正确，
死绳端的绳卡不少于7个，应卡紧。卡距为 0.3m。 ③检查各滑轮是否注油，有无阻卡现象。 ④检查大绳（含动力大绳）的磨损情况。
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钻井机械
主讲：周进年
江汉油田职工培训中心
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目 录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 钻机概论 钻机的起升系统 钻机的旋转系统 钻机的循环系统 钻机的驱动与传动系统 钻机气控制系统 离心泵 海洋石油钻井设备 液压、液力传动 钻井辅助设备
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5.井架的使用安全技术要求主要有： (1)要经常教育职工爱惜井架，合理使用井架，
做好对井架的保养维护，时刻保持井架完好。井架
在起升之后和下放以前，要进行彻底的检查，以证 实没有部件发生变形和所有的螺栓齐全紧固并配备 合适的锁定垫圈。没有办理安装质量验收和交接手 续的井架不能使用。
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(4)不准随便割、拆、换井架的横梁、拉筋、 螺丝、卡子、零件、附件。 (5)下套管之前对井架进行全面检查、整改， 钻具要分立两边矗立，尽可能使井架受力平衡。 要封闭好指梁，防止大绳进入。下完套管时，若 发现井架无安全保障，应立即将套管坐在转盘上 ，停止活动套管。 注：1500米以上钻具必须分靠井架两边，以 防一边立钻具造成井架扭曲，没有猴台的立即整 改安装。
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游车的使用与维护保养
在游车工作前，应检查各滑轮是否旋转灵活及各连接 部件是否紧固。在工作时，因为每个滑轮转动圈数不一，
滑轮应定期“掉头”使用，以使滑轮的磨损情况趋于平衡。
每周应将游车直放到钻台上仔细保养一次。保养时应检查 下列内容：各条油路是否通畅；钢丝绳是否碰磨护罩；各
固定螺栓有无松动；焊接钢板的焊缝有无裂纹等。各轴承
应每周注润滑油一次，注油时注至少量油脂挤出轴承外面 为止。冬季，在寒冷地区，应使用防冻润滑脂。搬运游车
时，应用起重机吊挂上横梁顶部的游车鼻子，不允许放在
地面上拖运。
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四、大钩
主要由钩身、
筒体、吊环座、
内外弹簧、钩杆、
吊环、安全锁紧
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3、游动系统基本参数
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二、天车 主要由
天车架、滑
轮组和辅助 滑轮等组成。
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天车和游车组成提升系 统的滑轮系。作为定滑轮的 天车改变力的方向，作为动 滑轮的游车起省力作用，减 轻绞车的负荷，从而使提升 系统获得很大的机械效能。
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（5）安装人字架。人字架的安装是先将左右人字架前腿 装入人字架前支座中，斜靠在井架大腿第一段背面，然后 将人字架横梁与左、右前腿拼装，再用吊车将左右人字架 后腿装上，并同时安装人字架前后腿之间的拉杆，然后用 吊车将整个人字架提起，使人字架两后腿就位在底座上的 后腿支座中。 （6）摆放游车、大钩，并穿好游动系统钢丝绳，穿绳 方 法为花穿。 （7）安装井架的起升装臵。将起升滑轮吊装在左、右井 架大腿上，将起升平衡绳滑轮挂在大钩上，并穿好左、右 起升大绳，起升大绳共一根，钢丝绳两端用绳卡固定在左、 右基座的定滑轮上。做完上述工作，检查无误后，即可组 织起升井架。 （8）井架的拆卸程序与安装程序相反。
装臵和转动锁紧
装臵等组成。
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DG—350 大钩结构图
(2)上下绞车时，必须由井队干部负责指挥，力
求达到平稳施工。
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(3)钻井队要定期、定人、定部位对井架 进行检查和维护。定期检查要求每个白班和下 套管前各进行一次。定人检查要求每个班的井 架工负责检查。定部位检查要求每个井架工各 承包一部分井架结构进行检查。在风、雨多发 季节，钻井队要班班对井架绷绳及绷绳坑进行 检查。对天车、猴台、指梁，死绳固定器、转 盘、钻机、钻杆盒大梁、立管台、二层台的固 定情况，由井队安全员每周检查一次。对查出 的问题，要立即组织整改。
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④检查钢丝绳在滚筒上的排列是否整齐。 ⑤检查井架上有无遗留物。 ⑥检查刹车是否灵活、高度是否合适。 ⑦检查刹车及各项点固定有无松动。
⑧检查完将井架缓慢放回支架。
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（3）起升井架：
①合上缓冲器气开关，起升井架。
②操作平稳，禁止猛刹，目送游车过指梁。
③起井架过程中，试放气一次，严禁停车。 ④当缓冲器距人字架1m时，摘掉缓冲器开关，距 人字架0.3m时，摘掉低速离合器，使井架缓慢 靠在人字架上。
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⑤拉紧起井架的大绳，固定刹把。
⑥固定人字架与井架锁紧装臵。
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二、功用 用于安放和悬挂游动系统、吊环、吊卡等，
并承受井中钻柱重量，在起下钻作业时要存放钻
杆和套管。井架必须具有足够的承载能力、足够 的强度、刚度和整体稳定性。
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三、技术规范 1、井架代号
JJ □/□ □ □
改进序号，用阿拉伯数字表示 井架型式：T塔形、K前开口、 A-A形、W桅形
第二节： 钻机的游动系统 一、概述 钻机的游动系统主要由天车、游动滑车、大 钩和钢丝绳等设备组成。 天车是固定在井架顶部的定滑轮组、游车是 动滑轮组，利用动滑轮省力的原理，在钻井中钻 机可以提起100多吨甚至几百吨的重量。
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1、游动系统命名
游动系统是根据游车和的天车滑轮数目命名的
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⑤检查缓冲器气缸伸缩情况。 ⑥检查死、活绳头的固定情况。 ⑦检查刹把高度及刹车情况。 ⑧检查气路是否正常，气缸压力为0.6-0.8MPa ⑨检查绞车和人字架固定情况。 ⑩检查绞车顶杠是否安装好。
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（2）试起升井架： ①大绳拉紧后，检查大绳的穿法是否正确，大绳 在滚筒上排列到第二层不少于4圈。 ②绞车1档，柴油机转速控制在800-1000r/min内， 缓慢起升井架，当井架大腿离开安装支架0.5m 左右时刹车，检查，停止时间不少于5min。 ③检查起升大绳绳头的绳卡，死、活绳头的绳卡 有无松动。井架大腿或拉盘有无变形。
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主要缺点是拆装井架必须高空作业，安全 系数小，拆装时间长。此类井架多用于深井钻 机和海洋钻机。 开式塔型井架的主要特征是：主体是由3—
5段构架组成，各段均为焊接结构，段与段之间
采用螺栓、销子或公母锥座螺栓等连成一体。
这种井架采用分段地面拆装、整体起放和分段
运输的方法，拆装方便、迅速、安全。一般多 用于中深井钻机。
GF—400、TC—450、TC4—315等。
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TC—350 天车结构图
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天车技术规范
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天车的维护保养及故障排出
在天车工作前，必须有专人检查天车轮的灵活性。各滑
轮的转动应灵活，无阻滞现象。当转动一个滑轮时，其相邻 滑轮不应随着转动。所有连接必须固定牢靠，不得有松动现 象。各滑轮轴承应定期逐个注满润滑脂。天车轴及天车层底 座应固定牢靠；护罩和防条绳应齐全完好，固定牢靠。当出 现顿钻或提断钻具等事故时，应仔细检查钢丝绳是否跳槽。 滑轮槽严重磨损或偏磨时，应视情况换位使用或更换滑轮。
轴承温度过高、发出噪声或滑轮不稳和抖动时，应及时采取
降温措施和更换润滑脂或更换磨损的轴承。滑轮有裂痕或轮 缘缺损时，严禁继续使用，应及时更换。
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三、游车
主要由横梁、
左、右侧版组、
滑轮、滑轮轴、
销座（钢板）、
下提环（吊环）、
保护罩等组成。
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□ □ × □
天车滑轮数目：用阿拉伯数字表示 游车滑轮数目：用阿拉伯数字表示 游动系统名称：用YX或游动系统表示
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2、天车、游车、大钩的型号
□ □ — □
变型序号：用阿拉伯数字表示， 原型不标
产品级别：以10KN为单位的最大钩荷 产品名称代号：TC-天车 YC-游车 DG-大钩
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第二章 钻机的ห้องสมุดไป่ตู้升系统
天车一般是多个滑轮装在同一根芯轴或两根 轴心线一致的芯轴上。现在的天车大都是滑轮通
过滚柱轴承装在一根芯轴上。芯轴一般是双支承
的，轴的直径较大，芯轴的一端或两端有黄油嘴，
芯轴里有润滑油道。润滑脂从黄油嘴注入，以润
滑轴承。
常用的天车有TC—135、TC—130、TC—350、
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目前，在国内外石油矿场上使用的井架种类繁
多，但就结构型式来讲，一般可分为塔型井架和A 型井架两种。 塔型井架是从井架底座往上分层一次性组装完 成的，依其前扇结构是否封闭，又可分为闭式和
开式两类。闭式塔型井架的主要特征是：井架的
横截面为正方形，立面是梯形。为了工作方便， 在井架的前扇下部装有大门，因而前扇下部不能 封闭，但是整个井架主体仍是一个封闭的整体结 构，所以它的总体稳定性好，承载能力大。
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3. 井架高
取决于立根高度。新标准规定井架高能提升 28m立根井架。41～53m安全高度。
大庆—130, H架＝41m；ZJ45, H架＝43m。 4. 钻台高度 取决于安装井口装臵的高度。 用于安装套管头、防喷器、泥浆返出管等。 例，ZJ45，有4.5m，6m，7.5m。 美国电驱钻机钻台高9.6m，安装双闸板、万 能防喷器。
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A型井架是从地面分段，在地面组装完成后， 再用绞车、动力液压缓冲等辅助设施一次性起升 完成。A型井架的主要特征是：从总体结构形式 看，整个井架是由两个构架式或管柱式的大腿靠 天车台和井架上部的附加杆件与二层台连接成 “A”字形的空间结构，大腿前面和后面装有撑 杆，以便起升和支撑井架用。A形井架的两个大 腿可分为3～5段，并用螺栓连接成一个整体，因 而整个井架可在地面分段拆装、分段运输和整体 起放，方便而安全。由于这种井架主要靠两条大 腿承载，承受载荷时能均匀分布，而每条大腿又 是封闭的整体结构，所以承载能力和稳定性都较 好，但其总体稳定性较差。