钻井机械.2起升系统2
第二章 钻机的起升系统
第二章钻机的起升系统钻机的起升系统是钻机的核心，它主要由井架、天车、游车、大钩、游动系统钢丝绳和绞车等设备组成。
本章主要介绍这些设备的结构原理、特点、使用及维护。
第一节井架井架是钻机提升系统的重要组成部分之一。
作用：安放和悬挂游动系统、吊环、吊卡等，并承受井中钻柱重量，在起下钻作业时还要存放钻杆或套管。
结构：它是一种具有一定高度和空间的金属桁架结构.因此，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。
一、概述1、井架的基本组成石油矿场上使用的各种竞价主要由以下及部分组成：（1）、井架主体：由型钢材、横、斜拉筋组成的空间桁架。
（2）、天车台：用来安防天车及天车架，天车架是供安装、维修天车时起吊天车之用。
天台车上有检修天车的过道，周围有护栏。
（3）、二层台：是由操作台和指梁组成，是起下钻作业时井架工工作场所。
塔形井架二层台在井架内部，其余井架二层台在井架外前侧。
（4）、立管平台：是装拆水龙带的操作台，也是供上井架人员短暂休息的场所。
（5）、工作梯：有盘旋式和直立式两种，是井架工上下井架的通道。
2、井架的基本参数井架的基本参数是反映井架特征和性能的技术指标，是设计、选择和使用井架的依据。
3、井架代号井架代号如下：JJ改进序号，用阿拉伯数字表示井架形式：T-- 塔形井架；K--前开口井架；A--A型井架；W--桅型井架井架有效高度，m井架代号二、井架结构类型虽然用于石油矿场的井架种类繁多，但按其主体结构形式主要可分为塔形井架、前开口井架、A型井架、桅型井架等基本类型。
1塔形井架塔形井架是一种四棱截椎体的金属空间桁架结构，其横截面为正方形，立面为梯形，井架前扇有大门，后扇有绞车大门，主体部分是一个封闭的四棱锥体桁架结构。
每扇平面桁架又分成若干桁格，同一高度的四面桁格在空间构成井架的一层，因此，整个井架可看作是由多层空间桁架所组成的四棱截锥空间桁架结构。
井架的四个大腿和横、斜拉筋都是通过螺栓连接而成的，拆装繁琐，且不安全。
钻井机械.2起升系统2
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、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。
主要介绍这些设备的结构原理、特点、使用 及维护
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第三节： 钻井绞车
一、概述
绞车是构成提升系统的主要设备，是组成一 部钻机的核心部件，是钻机的主要工作机械之一。 常用的JC—50D型绞车为内变速、墙板式、全 密闭四轴绞车，JC—45型绞车是五轴绞车，JC— 14．5型绞车是三轴绞车。
再见！
4.影响水刹车制动力矩的主要因素有：
水刹车尺寸愈大，则制动力矩愈大；叶片 越多，则制动力矩越大；水刹车转子转速越高， 则水的流量越大；水刹车内液面越高，则制动 力矩越大。所以，现场一般采用分级调水位的 办法，来改变制动力矩的大小。
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二）电磁涡流刹车（新型辅助刹车） 利用电磁感应原理实现制动。无损制动，性
电磁刹车。
一）水刹车
1.
2.
作用
下钻时刹慢滚筒，保持钻具均速下放。 结构 定子、转子、各自之上有叶片。结构图
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第二章 钻机的起升系统
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3. 作用原理： 下钻时，滚筒
带水刹车转子旋转， 运动中倾斜的叶片， 迎面去切割水涡流， 形成阻力矩。
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第二章 钻机的起升系统
刹车时，操
1.带刹作用原理
作刹把转动传动
杠杆，通过曲拐 拉拽刹带活动端 抱住刹车鼓。 扭动刹把手
柄可控制司钻阀
启动气刹车。气
刹车起省力作用。
钻机双升式井架及底座起升规程详细版
文件编号：GD/FS-3350（操作规程范本系列）钻机双升式井架及底座起升规程详细版The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify ManagementProcess.编辑：_________________单位：_________________日期：_________________钻机双升式井架及底座起升规程详细版提示语：本操作规程文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。
，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。
1 总则1.1 双升起升方式是指井架与井架底座共用一套起升系统，井架底座与井架用铰链组成一个起升整体，在起井架的同时，井架底座随井架一同起升到位。
1.2 本规程对井架起升与下放前的检查、对动力源的要求、作业过程中的注意事项、起升规程等做了要求。
该规程适用于采用双升式起升井架及底座的机械钻机。
2 动力源要求2.1 起升作业可以利用钻机配备的柴油机作为起升动力，也可以采用专门起升装置的电动机作为起升动力。
在两种动力性能均良好的情况下，优先选用电动装置。
2.2 两种动力不能并机使用。
在采用电动机作为起升动力时，柴油机本身离合器必须处于分离状态，气门有自锁装置的必须锁死。
在采用柴油机作为起升动力时，必须将起升装置与钻机传动装置的传动路线断开，摘下并车链条。
2.3 在采用起升装置起升时，在条件允许的情况下，启动两台发电机组，一台用于起升装置供电，另一台作为备用。
同时，应启动两台柴油机作为备用起升动力。
钻井机械.2起升系统
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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第二章 钻机的起升系统
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、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。
装臵和转动锁紧
装臵等组成。
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DG—350 大钩结构图
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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。
第二章 钻机的起升系统
《钻井机械》第二章 钻机起升系统
24
0
4
Ff
Fd
Vf
F1 F2 F3 F4 F5 F6
Vd
V1 V2 V3 V4 V5 V6
a
c
b
图2-1 游动系统运动和钢丝绳拉力分析图
《钻井机械》第二章 钻机起升系统
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则钢绳速度依次为：
Vf=V1=6V=ZV; V2=V3=4V; V5=V4=2V; V6=Vd=0 天车滑轮速度依次为：
《钻井机械》第二章 钻机起升系统
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天车架是由钢粱焊接的矩形框架，用以安装天车滑轮轴 并与井架顶部相连接（如下图所示）。
《钻井机械》第二章 钻机起升系统
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1.天车的结构特点
三种基本结构形式： 滑轮轴共轴线，并且各滑轮相互平行； 滑轮轴线平行，快绳滑轮在另一根轴上； 滑轮轴不共轴线，并且快绳滑轮偏斜。
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2.2
钻
统
机 的
游
动
系
《钻井机械》第二章 钻机起升系统
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2.2.1概述
钻机的游动系统由天车、游车、钢丝绳和大钩组成。它实 质上是用钢丝绳把天车和游动滑车联系起来组成的动滑轮系 统。它可以大大降低快绳拉力，从而大为减小钻井绞车上的 载荷。
通常所说的游动系统结构，指的是游车轮数×天车轮数。 如“游动系统5×6”，即表示游车轮数为5，天车轮数为6。
（2-1）
V1‘=ZV， n1=60ZV/(πD);
V2’=4V， n2=60×4V/(πD);
V3‘=2V， n3=60×2V/(πD);
V4’=0， n4=0
（2-2）
《钻井机械》第二章 钻机起升系统
钻井八大件与钻井八大系统(井工程)
钻井八大件与钻井八大系统钻井的八大件：天车，大钩、游车、井架、泥浆泵、水龙头、绞车、转盘1井架井架由井架的主体、人字架、天车台、二层台、工作梯、立管平台、钻台和井架底座等几个部分组成，主要用于安放和悬挂天车、游车、大钩、吊环、液气大钳、液压绷扣器、吊钳、吊卡等提升设备与工具。
2天车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。
3游车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。
4大钩大钩是提升系统的重要设备，它的功用是在正常钻进时悬挂水龙头和钻具，在起下钻时悬挂吊环起下钻具，完成起吊重物、安放设备及起放井架等辅助工作。
目前使用的大钩有两大类。
一类是单独的大钩，其提环挂在游车的吊环上，可与游车分开拆装，如DG—130型大钩；另一类是将游车和大钩做成一个整体结构的游车大钩，如MC—400型游车大钩。
为防止水龙头提环从大钩中脱出，在钩口处装有安全锁体、滑块、拔块、弹簧座及弹簧等构成的安全锁紧装置。
为悬挂吊环和提放钻具，钩身压装轴及挂吊环轴用耳环闭锁，用止动板防止两支撑轴移动。
钩身与钩杆用轴销连接，钩身可绕轴销转一定角度。
5绞车绞车是构成提升系统的主要设备，是组成一部钻机的核心部件，是钻机的主要工作机械之一。
其功用是：提供几种不同的起升速度和起重量，满足起下钻具和下套管的需要；悬挂钻具，在钻进过程中送钻和控制钻压；利用绞车的猫头机构上、卸钻具螺纹；作为转盘的变速机构和中间传动机构；当采用整体起升式井架时用来起放井架；当绞车带捞砂滚筒时，还担负着提取岩心筒、试油等项工作；帮助安装钻台设备，完成其他辅助工作。
钻井八大件与钻井八大系统
钻井八大件与钻井八大系统钻井八大件与钻井八大系统钻井的八大件：天车，大钩、游车、井架、泥浆泵、水龙头、绞车、转盘1井架井架由井架的主体、人字架、天车台、二层台、工作梯、立管平台、钻台和井架底座等几个部分组成，主要用于安放和悬挂天车、游车、大钩、吊环、液气大钳、液压绷扣器、吊钳、吊卡等提升设备与工具。
2天车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。
3游车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。
4大钩大钩是提升系统的重要设备，它的功用是在正常钻进时悬挂水龙头和钻具，在起下钻时悬挂吊环起下钻具，完成起吊重物、安放设备及起放井架等辅助工作。
目前使用的大钩有两大类。
一类是单独的大钩，其提环挂在游车的吊环上，可与游车分开拆装，如DG—130型大钩；另一类是将游车和大钩做成一个整体结构的游车大钩，如MC—400型游车大钩。
为防止水龙头提环从大钩中脱出，在钩口处装有安全锁体、滑块、拔块、弹簧座及弹簧等构成的安全锁紧装置。
为悬挂吊环和提放钻具，钩身压装轴及挂吊环轴用耳环闭锁，用止动板防止两支撑轴移动。
钩身与钩杆用轴销连接，钩身可绕轴销转一定角度。
5绞车绞车是构成提升系统的主要设备，是组成一部钻机的核心部件，是钻机的主要工作机械之一。
其功用是：提供几种不同的起升速度和起重量，满足起下钻具和下套管的需要；悬挂钻具，在钻进过程中送钻和控制钻压；利用绞车的猫头机构上、卸钻具螺纹；作为转盘的变速机构和中间传动机构；当采用整体起升式井架时用来起放井架；当绞车带捞砂滚筒时，还担负着提取岩心筒、试油等项工作；帮助安装钻台设备，完成其他辅助工作。
第2节-旋转钻机的六大系统
窗口 空心轴
叶轮
泥浆出口
工作原理： 真空除气器是利 用真空泵抽吸作用， 在真空罐内造成负压 区，泥浆在外界大气 压的作用下，通过吸 入管进入空心轴，再 从空心轴窗口向四周 喷射，与罐壁发生碰 撞，破碎气泡，使气 液分离，气体被真空 泵抽出，液体则在叶 轮的旋转作用下，从 排出管排至泥浆罐中。
泥浆入口
方 钻 杆 钻 柱 环 空
井 壁
钻头
钻井泥浆泵——结构
钻井装备 循环系统-泥浆泵、泥浆池、立管、水龙带、钻柱、
分离装置
水龙头 钻井泵 地面管线 加重装置 方钻杆
泥浆池
振动筛 环空 钻铤
钻屑下滑
废水池
钻头
真空除气器
主要结构：
电机
罐体
泥浆出口 过滤器 泥浆入口 真空泵 出气口
真空除气器
主要结构：
6 井控系统 – 功能： • 控制井内压力，防止 地层流体无控制地流 入井中。 – 组成：防喷器组、钻井 四通、节流管汇、压井 管汇以及液气压控制机 构。
钻井装备
井控系统-防喷器、节流管汇、压井管汇、远控台
远程控制台由油箱、泵组、蓄能器组、管汇、各种阀件、仪表及电
控箱等组成。远程控制台的主要功能是由泵组产生高压控制液，并 储存在蓄能器组中。当需要开、关防喷器时，来自蓄能器的高压控
离心机
• 工作原理：
待处理的泥浆，从泥浆入口进入由锥形滚筒（转鼓）和螺旋输 送器所形成的分离室，并被加速到与输送器或滚筒大致相同的转速 。由于离心力的作用，在滚筒内形成一个液层，而其中的重晶石和 大颗粒的固相被甩向滚筒内壁，形成固相层，固相由螺旋输送器输 送到锥形滚筒处小头处，从底流口排出，而自由液体和悬浮的固相 颗粒由于具备流动性，则流向滚筒的大头，通过溢流孔排出。
钻机双升式井架及底座起升规程
钻机双升式井架及底座起升规程一、总则1.1 为了保障钻机双升式井架及底座起升的安全和有效性，制定本规程。
1.2 本规程适用于所有使用钻机双升式井架及底座起升的工作人员。
1.3 工作人员必须严格遵守本规程，按照规定操作，确保起升过程的安全和顺利进行。
二、起升前的准备工作2.1 钻机双升式井架及底座起升前，必须对井架和底座进行彻底的检查，确保其完好无损。
2.2 检查钻机双升式井架的液压系统、电气系统和传动系统是否正常工作。
2.3 检查井架和底座上的固定螺栓和紧固件是否牢固。
2.4 检查起升设备的液压油和润滑油是否充足。
2.5 在起升现场设置安全警示标志，确保工作区域安全。
三、起升操作流程3.1 确定起升的位置和高度，并告知相关人员。
3.2 开启井架液压系统，将井架起升到指定位置。
3.3 将底座上的固定螺栓松开，使其与井架分离。
3.4 通过液压系统控制井架将底座抬升至指定高度。
3.5 将底座上的固定螺栓重新紧固，确保底座与井架连接牢固。
3.6 关闭井架液压系统，将井架稳固下降至底座上。
3.7 检查井架和底座的固定螺栓是否紧固，确保起升完成后的稳定性。
四、安全注意事项4.1 起升操作必须由经过培训和合格的工作人员进行，非专业人员禁止操作。
4.2 操作人员必须佩戴好安全帽和防护鞋，严禁穿拖鞋或高跟鞋等不安全的鞋类。
4.3 在起升过程中，禁止站在井架和底座的下方，以免发生意外事故。
4.4 不得超过钻机双升式井架和底座的额定载荷，禁止过载操作。
4.5 在起升过程中，如发现异常情况，应立即停止操作，并及时上报相关人员进行处理。
4.6 禁止将寻常工具当作井架和底座起升工具使用，确保使用正规设备进行起升。
五、起升现场的维护和保养5.1 起升现场必须保持清洁整齐，杂物要及时清理。
5.2 常规对钻机双升式井架和底座进行检查，发现异常情况及时修复和更换。
5.3 定期对井架和底座的润滑系统进行保养和维护，确保其正常工作。
5.4 停机时应将井架和底座置于安全位置，并及时关闭液压系统和电气系统，避免发生意外。
钻井主要设备的基本组成及功用
八、钻机的辅助设备
（1）组成 由供电、供气、供水、供油、器材储存、防喷设施、钻
井液的配制、储存、处理设施及各种仪器仪表等组成。
（2）作用 满足钻井工艺的各种要求。
二、钻井主要设备的基本组成及功用
1、井架 2、天车 3、绞车 4、游动滑车 5、大钩 6、转盘
7、水龙头 （动力水龙头） 8、钻井泵 9、动力机 10、联动机
4、游动滑车
（1）组成： 由上横梁、滑轮 、滑轮轴、侧板 组、轴承、下提 环及侧护罩等组 成。
（2）功用：
与 天 车 组 成 游 动 系 统 。
5、大钩
（1）组成： 由吊环、吊环
销、吊环座、定位 盘、弹簧、筒体、 钩身、轴承及制动 锁紧装置等组成。
（2）功用：
是悬挂水龙头 和钻具；悬挂吊环 、吊卡等辅助工具 ，可起下钻具和下 套管；起吊重物， 安装设备或起放井 架等。
游动系统。
3、绞车
（1）组成： 由支撑系统、传动系统、控制系统、 制动系统、卷扬 系统、润滑及冷却系统等组成。
（2）功用： 是起下钻具和下套管； 控制钻压；上卸钻具螺 纹；起吊重物和进行其 他辅助工作。
伊顿水冷盘刹的应用
2000M钻机绞车
70D钻机绞车
JC50D
卷扬系统
（主滚筒、 副滚筒、各 种猫头等卷 绳装置）
动力设备
10、联动机
联动机是指由动力机至工作机的传动装置。
（1）组成： 由并车、倒车、 减速增扭、变速 变矩及方向转换 装置等组成。
（2）功用：是将动力机发出的动力分配给各工作机。
一、钻机的主要系统和设备有： 起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动 系统、控制系统、动力驱动设备、钻机底座、 钻机的辅助设备。 二、钻井主要设备有： 井架、天车、绞车、游动滑车、大钩、转盘、 水龙头、钻井泵、动力机、联动机、固控设备 、井控设备等。
石油钻井八大系统1
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3.2、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
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3.3、地面管汇
地面管汇包括高 压管汇、立管、 水龙带等。
作为钻井液在地 面上的通道。
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3.4、泥浆净化设备
泥浆净化设备包括振动筛、旋流器、离心机等。 净化程度
振动筛：从井底返出的钻井液首先经过振动筛清除较大的固相颗粒，
故称振动筛为第一级固控设备，它适合于各种钻井液的筛分。
旋流器：主要用来清除加重钻井液大于重晶石粒度的剩余钻屑。
离心机：用以处理非加重钻井液时，可除去2μm以上的有害固相；
用以处理加重钻井液时，可除去钻井液中多余的胶体，控制钻井液粘 度，回收重晶石；处理旋流器底流，可回收液相，减少淡水和油的浪 费。
通过滚筒轴上的钢丝连接 到天车和游车，通过滚筒 的转动由钢丝控制起升
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1.2、天车
天车是安装在井架顶 部的定滑轮组。
由钢丝绳与游车和绞 车连接起来
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1.天车架 2.主滑轮组 3.快绳轮 4.起重架 5.挡绳架 6.挡绳架 7.围栏 8.辅助滑轮 9.防碰缓冲装置
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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石油钻机的组成
八大系统
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钻井的八大件
钻井的八大件：天车，大钩、游车、井架、泥浆泵、水龙头、绞车、转盘钻井作业的八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统循环系统包括钻井泵，地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备等，其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括震动筛、除砂器、除泥器、离心机等。
钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入，经钻井泵加压后的泥浆，经过高压管汇、立管、水龙带，进入水龙头，通过空心的钻具下到井底，从钻头的水眼喷出，经井眼和钻具之间的环行空间携带岩屑返回地面，从井底返回的泥浆经各级泥浆净化设备，除去固相含量，然后重复使用。
起升系统是为起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具服务的，钻具配备有起升系统。
起升系统包括绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具。
起升时，绞车滚筒缠绕钢丝绳，天车和游车构成副滑轮组，大钩上升通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升。
下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。
在正常钻进时，通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升，下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。
在正常钻进时，通过刹车机构控制钻具的送进速度，将钻具重量的一部分作为钻压施加到钻头上实现破碎岩层。
旋转系统是转盘钻机的典型系统，其作用是驱动钻具旋转以破碎岩层，旋转系统包括转盘、水龙头、钻具。
在钻井现场我们观察到的钻具包括：方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，此外还有扶正器以及配合接头等。
其中钻头是直接破碎岩石的工具，有刮刀钻头，牙轮钻头、金刚石钻头等类型。
钻铤的重量和壁厚都很大，用来向钻头施加钻压，钻杆将地面设备和井底设备联系起来，并传递扭矩。
方钻杆的截面为正方形，转盘通过方钻杆带动整个钻柱和钻头旋转，水龙头是旋转钻机的典型部件，它既要承受钻具的重量，又要实现旋转运动，同时还提供高压泥浆的通道。
钻机双升式井架及底座起升规程范本（2篇）
钻机双升式井架及底座起升规程范本一、目的和适用范围本规程适用于钻机双升式井架及底座的起升操作，旨在确保起升过程安全、高效，避免事故发生。
本规程适用于所有钻机双升式井架及底座的起升作业。
二、术语定义1. 钻机双升式井架及底座：指用于提升和安装钻机设备的支撑结构，包括井架和底座两部分。
2. 起升过程：指钻机双升式井架及底座由下降状态到上升状态的整个操作过程。
3. 起升设备：指用于起升钻机双升式井架及底座的设备，包括起重机、卷扬机等。
三、起升前准备1. 检查起升设备：在起升操作开始之前，必须对起升设备进行全面检查，确保设备的安全性能符合要求。
2. 清理工作区域：在起升操作区域内清除杂物和障碍物，确保起升过程的顺利进行。
四、起升操作步骤1. 接通电源：在起升操作开始之前，必须将电源接通，确保起升设备正常运行。
2. 配备吊带：根据钻机双升式井架及底座的重量和尺寸，选择合适的吊带进行配备。
3. 检查吊带：对配备好的吊带进行全面检查，确保吊带的质量和安全性能符合要求。
4. 安装吊带：根据钻机双升式井架及底座的结构特点，正确安装吊带，确保能够牢固固定住井架和底座。
5. 起升井架：使用起重机等起升设备，将井架缓慢起升，确保起升过程平稳无颠簸。
6. 固定井架：在井架到达预定高度后，及时固定住井架，以防止井架意外下降或倾斜。
7. 起升底座：在井架固定好后，使用起重机等起升设备，将底座缓慢起升，确保起升过程平稳无颠簸。
8. 固定底座：在底座到达预定高度后，及时固定底座，以防止底座意外下降或倾斜。
五、起升注意事项1. 遵守操作规程：起升操作人员必须严格遵守操作规程，按照规定的步骤进行操作。
2. 保持通讯畅通：起升操作过程中，起升操作人员与其他相关人员之间必须保持通讯畅通，确保及时传递信息。
3. 注意起升速度：起升过程中，起升操作人员必须控制起升设备的速度，确保起升过程平稳无颠簸。
4. 注意起升高度：起升操作过程中，起升操作人员必须控制起升设备的高度，确保井架和底座能够安全到达预定位置。
石油钻机采油设备组成结构系统介绍
作用：为绞车，转盘，钻井泵提供动力
组成：柴油机或柴油机发电机，电动机；
5.传动系统
作用：把柴油机或柴油机发电机组的动力分配到各个工作机组
组成：机械传动-减速，液力传动，并车和分动，变速等
电气传动-可控硅直流传动SCR/交流变频传动VFD
液压传动
6.控制系统
作用：指挥各系统协调工作。
组成：电，气，液控制管，线路，各种控制阀门，离合器；
在一个钻头周期内，大钩载荷变化分为三个阶段（下钻-钻进-起钻）。
全井周期：
指从开始钻井到完钻的全过程。
大钩载荷与井深成正比。
转盘载荷：
指钻井过程中转盘驱动钻具旋转是承受的扭转振动载荷；
另外，在起下钻过程中，转盘悬挂钻具重量或套管重量承受的静载荷。
特性：不稳定，随井深增加而增大。
钻井泵载荷：
钻井过程中钻井泵的泵压随井深增加而加大；
石油钻机组成介绍
石油钻机：
是用于石油天然气钻井的专业机械，是由多台设备组成的一套联合机组。
主要包括动力机组，动力传动机组，提升设备，旋转设备，循环设备，
仪器仪表及控制系统等
石油钻机组成：十大部分
1.起升系统：
作用：起下钻具，下套管，控制钻进;
组成：绞车（主滚筒，辅助滚筒，主刹车，辅助刹车）；
游动系统（天车，游动滑车，钢丝绳）；大钩；井架
2.旋转系统
作用：旋转钻具（在钻压作用下旋转钻具破碎岩石）
组成：转盘；水龙头
3.循环系统
作用：循环钻井液以连续高效钻井
钻井液的主要作用：
及时清除井底破碎的钻屑并将钻屑携带至地面，冷却钻头，稳定井壁，控制地层压力等。
循环系统组成：钻井泵，高压管汇（地面管汇，高压立管）
钻井机械.2起升系统
起升系统的常见故障与排除
如电机无法启动或运转不平稳，可能是由于电源问题、 电机损坏或控制线路故障等原因，需检查电源和控制
线路，更换损坏的电机。
输入 标题
链条断裂
如链条断裂，可能是由于链条老化、载荷过大或链条 安装不正确等原因，需更换链条，调整链条张紧度。
电机故障
轴承损坏
如控制系统无法正常控制升降，可能是由于控制线路 故障、传感器损坏或控制器故障等原因，需检查控制
钻井机械.2起升系统
• 引言 • 起升系统概述 • 起升系统的关键部件 • 起升系统的操作与维护 • 案例分析
01
引言
主题简介
起升系统是钻井机械的重要组成部分，负责将钻具 提升和下放，以及处理钻井过程中的各种作业需求 。
钻井机械的重要性
钻井机械在石油和天然气开采中发挥着至关重要的作用，其 性能和效率直接影响到钻井作业的成败和经济效益。
设备保养和维护。
起升系统的维护保养
定期检查
对起升系统的各部件进行定期检查， 包括电机、减速器、轴承、链条等， 确保其正常运转。
润滑保养
定期对起升系统的各润滑点加注润滑 油，保持设备良好的润滑状态。
清洁除尘
定期对起升系统进行清洁除尘，清除 杂物和污垢，保持设备清洁。
紧固调整
定期对起升系统的各紧固件进行检查 和调整，确保其紧固可靠。
04
起升系统的操作与维护
起升系统的操作流程
启动前检查
在启动起升系统前，应检查各部 件是否正常，润滑油是否充足，
电缆和电气元件是否完好等。
启动操作
按照规定的顺序启动电机和控 制设备，确保系统正常运转。
钻井作业
通过起升系统控制钻杆、钻铤 等的升降，进行钻井作业。
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目前用液压大钳，吊钳备用。
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第二章 钻机的起升系统
4、绞车型号
JC □ □
绞车型式：机械驱动无标记 Y-液马达驱动 D-直流电驱动 DJ-交流电驱动 DB-交流变频电驱动 绞车级别：采用114mm钻杆，以100m为单位 的名义钻探范围上限 绞车代号
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钻柱很重，起升功率很大。
2） 滚筒要有足够大缠绳容量
起升一立根（28m）缠绳长,余量行程2~3m，
游绳数10根，缠绳300 多米。 3）要有适当的档数
钩载是变化的，N=QV，保证N=常数，Q↑,V↓。
国标规定六个档。多档功率利用率越充分。
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4）刹车机构灵敏可靠 钻压靠刹车调节，钻具的起升下放的停止、 钻柱悬持也靠刹车。 5）猫头要有足够的拉力 猫头的作用是上卸扣，崩扣力矩很大，猫 头要有很大的拉力。
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1） 结构组成 包括：刹车盘 （滚筒两侧）、刹车 液缸、刹车钳（或刹 车杠杆）、刹车块、 液控系统等。 2）刹车钳类型 全套刹车包括： 工作钳（下钻及钻进 用）；应急钳（安全 钳）。
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①杠杆钳。液缸在
刹车盘外缘，双活塞
反向动作。
②固定钳。两个液 缸对置于刹车盘外侧， 活塞直接对刹块加压。 3）工作方式
常开式：液压加压刹车；
常闭式：用弹簧加压刹 车，用液压松刹。
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胜利钻机机械
厂生产的ZJ32—SL1
型钻机上，JC32绞
车为盘式刹车（图 6-37）。 该刹车钳属于 常闭式。
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3、盘式刹车与带式刹车相比 盘式刹车的优点： ①刹车盘散热性好（有1/10 盘面摩擦发热）； ②刹车块的吃水稳定性好 （由于比压大和离心作用不易存水和油污物）；
③比压分布均匀，摩擦副的寿命较长；
④双向制动（带式单向）；
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⑤操作省力； ⑥有应急钳，刹车可靠； 盘式刹车的缺点： ①比压比带式大二倍，摩擦表面温度高，
对刹块材料要求高；
②多了液压装置及其密封圈等易损件。
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二、辅助刹车 绞车的辅助刹车机构有水刹车和电磁刹车两 种。电磁刹车又可分为感应式电磁刹车和磁粉式
二、绞车的结构类型 按轴分：有单轴、双轴、三轴及多轴绞车； 按筒分：有单滚筒和多滚筒绞车。 主滚筒起下钻具，捞砂筒提捞作业； 按速分：有2速、3速、4速、6速绞车
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钻机绞车工作示意图
链轮 输入轴 猫头轴
牙嵌式 离合器
滚筒
气囊式 离合器
链条
离合器
轴承
辅助刹 车
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4.影响水刹车制动力矩的主要因素有：
水刹车尺寸愈大，则制动力矩愈大；叶片 越多，则制动力矩越大；水刹车转子转速越高， 则水的流量越大；水刹车内液面越高，则制动 力矩越大。所以，现场一般采用分级调水位的 办法，来改变制动力矩的大小。
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二）电磁涡流刹车（新型辅助刹车） 利用电磁感应原理实现制动。无损制动，性
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3）上卸扣（拉猫头，上卸扣）
借助猫头拉大钳手柄，完成钻杆上卸扣。 （现用液压大钳） 4）起升井架，吊重物 A形，K形（Π形）井架绞车整体起升。 5）作为转盘的传动中间装置 转盘的离合器在绞车里。
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3、绞车的使用要求 1）要能传递足够大的功率
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1、组成： 绞车一般由绞车传动部分、提升部分、转 盘驱动箱部分、控制部分、润滑部分和刹车机 构等组成。
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滚筒 猫头轴 冷却风机
气控排档 箱
电磁刹车
刹车鼓
刹车气缸
离合器排档杆
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2、绞车的作用
电磁刹车。
一）水刹车
1.
2.
作用
下钻时刹慢滚筒，保持钻具均速下放。 结构 定子、转子、各自之上有叶片。结构图
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第二章 钻机的起升系统
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3. 作用原理： 下钻时，滚筒
带水刹车转子旋转， 运动中倾斜的叶片， 迎面去切割水涡流， 形成阻力矩。
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2、盘式刹车 1985年美国 GH、 NSCO、EMSCO三家公司开
始将盘式刹车用于钻机绞车。我国 90 年开始
在修井机上改装盘式刹车， 95 年胜利机械厂 生产的钻机已采用盘式刹车。
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2、过卷阀式防碰天车工作原理：过卷阀固 定在绞车前部滚筒上部的绞车横梁上，横梁上有 滑动槽，过卷阀可在滑动槽内左、右移动。当滚 筒在缠绳过程中缠至游车相应升高到某一限定的 高度时，缠在滚筒上的钢丝绳就会碰上过卷阀的 套筒，套筒带动球杆偏摆，使过卷阀的气路接通。 一路气进入司钻控制台内的常开两用继气器，使 常开两用继气器关闭，这样就切断了滚筒高、低 速离合器的气源，离合器通过快速放气阀放气， 使滚筒停止工作。另一路气经换向阀和快速放气 阀，进入刹车汽缸，带动刹把下落，刹住滚筒， 使游车停止上升，避免碰撞天车。
磁刹车线圈时，线圈变成电磁铁而产生磁场，旋
转的转子通过磁场，在转子里面产生涡流电，从 而在线圈和转子之间产生阻力(制动力)刹车。阻 力的大小直接随电流的大小而变化。司钻通过调 节变阻器来控制电流的大小，改变电磁刹车的制
动力矩。
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第二章 钻机的起升系统
三、防碰天车装置 是控制顶天车的一套应急刹车系统。常用的防 碰天车装置有两种形式：一种为重锤式；另一种 为过卷阀式。1、重锤式防碰天车工作原理：在天 车以下的适当位置通过井架安装一根直径6．4mm 钢丝绳作为限位绳，其下端用一只三通气开关与 重锤相连，重锤与提环相连，提环与2．5～3mm开 口相连，开口销与限位绳相连。当游车上行碰到 限位绳时，重锤与提环上的开口销脱落使气开关 工作，常开继气器切断高、低速离合器气源，同 时高压气直接进入刹车汽缸紧急刹车，使游车不 能继续上行。
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、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。
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
第三节： 钻井绞车
一、概述
绞车是构成提升系统的主要设备，是组成一 部钻机的核心部件，是钻机的主要工作机械之一。 常用的JC—50D型绞车为内变速、墙板式、全 密闭四轴绞车，JC—45型绞车是五轴绞车，JC— 14．5型绞车是三轴绞车。
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第二章 钻机的起升系统
(7)下钻过程中严禁用水或油浇刹车鼓，以免造 成刹车鼓龟裂或刹车失灵。 (8)起下钻前应先检查防碰天车。 (9)绞车运转过程中护罩必须整齐、装牢，严禁 在运转过程中从事加注润滑脂或润滑油等进 入绞车内部或靠近运转部位的作业。 (10)刹把在40～50°应能刹住。在负载条件下 不得调节刹带。 (11)遇到游车下放速度过慢、刹带离不开刹车毂的 情况时，应设法调节，但不允许用撬杠撬刹带。 (12)每班应检查一次活绳端固定情况。
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四、绞车的使用安全技术要求主要有： (1)下钻时，为节约时间，合理地利用绞车功率， 应根据大钩负荷，按规定选择合理的起升速 度和挡位。 (2)链条是绞车的主要传动件，更换链条时应整 盘更换。 (3)挂合换档离合器时，动作要平稳，严禁猛烈撞击。 (4)绞车传动轴未停止转动前不得改变传动方向。 (5)挂合气胎离合器时动作要平稳。 (6)在上提钻具的过程中需要刹车时，必须先摘开 低速或高速气胎离合器。
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第二章 钻机的起升系统
刹车时，操
1.带刹作用原理
作刹把转动传动
杠杆，通过曲拐 拉拽刹带活动端 抱住刹车鼓。 扭动刹把手
柄可控制司钻阀
启动气刹车。气
刹车起省力作用。
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第二章 钻机的起升系统
平衡梁：均 衡左、右刹带 受力。 当刹块磨损 时，用螺钉调 整间隙。 刹带不工作 时，用弹簧拉 起； 刹车块则铆 在钢带上。
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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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能好，广泛应用。
1.结构 主要由左、右定子和转子组成，定子中固嵌线圈。 2.原理 定子通直流，产生固定磁场。当滚筒带动转子转 动时，转子产生涡电流。涡流形成旋转磁场，与 固定磁场作用产生制动力矩。
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第二章 钻机的起升系统
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第二章 钻机的起升系统
电磁刹车的尺寸和外型跟水刹车类似，它跟
滚筒轴的连接方法也相同。当交流电通过整流器 (变成直流电)和变阻器(改变和控制电流)通至电
绞车是钻机的核心、关键设备。 （钻机三大机组：绞车、转盘、钻井泵）。 1）起下钻，下套管 提出钻具，再放下去，叫起下钻作业。由绞 车完成。下套管，也用绞车完成。 2）控制钻压（扶刹把，加钻压） 钻头旋转破岩，由钻铤重提供钻压，压力大 小由刹车调节。刹车松开，钻压过大；钻柱提起， 钻压为零；要适当控制刹车调节钻压。