40液压顶驱操作手册

DQ40YA-JH型250T液压顶驱（VER：A/0）操作手册大庆景宏石油设备制造有限公司二○一○年七月目录第一章安全操作规程1、安全操作提示2、操作者安全操作须知第二章DQ40YA-JH液压顶驱装置简介1、液压顶驱简介2、液压顶驱的组成3、液压顶驱的工作原理第三章操作面板介绍1、司钻台面板介绍2、PLC综合柜面板介绍3、触摸屏第四章主液压系统操作1、基本操作步骤2、启动前的检查3、启动主液压系统程序4、停止主液压系统程序第五章辅助液压系统操作1、辅助泵操作2、冲洗泵操作3、散热器风机操作第六章钻井操作第七章上卸扣操作第八章接单根钻进第九章接立柱钻进第十章倒滑眼作业第十一章起下钻作业第十二章井控操作第十三章震击操作第十四章司钻台初始位置第十五章PLC综合控制柜初始位置第一章安全操作规程一、安全操作提示提示：对人身和设备安全有关事项的提示。

注意：对可能导致人身或者设备伤害的提示。

警告：对极易导致人身或者设备伤害的提示。

1、顶部驱动钻井装置的使用，应当由具有相应资格和经验的人员进行操作，在操作前应当仔细阅读本手册以及相关技术手册。

2、工作人员以及接近设备的其他人员，应当接受钻井操作和钻井安全知识的专门培训。

3.工作过程中应佩戴手套、服装等适当的防护用品。

4.本手册中，文字加【】符号的，表示其为电控系统的操作元件，例如按钮、开关等。

非专业人员或未经过专业培训人员，不得进行顶驱装置电气系统的安装、调试、操作和维护，否则可能导致人身伤害或者设备事故。

5.在系统工作时，不得对设备进行维护和修理。

二、操作者安全操作须知1、电气系统操作提示（1）应当仔细阅读《电气部分》和《电气图册》，熟悉电气线路图。

（2）在确认各项工作完成之前，应悬挂“工作状态、禁止合闸”的标志。

（3）应当使用专用工具与劳动防护用品。

（4）不准带电维修或拆除任何电气元件，不准带电拔插各电缆插头。

（5）在拆卸电气连接之前，必须对电线（电缆）和接线端子做出标识，以确保能正确地重新连接。

（6）司钻台在通电时必须保持保护气体压力，在司钻台保护气体失压时，要尽快恢复压力或停钻并切断司钻台控制电源。

（7）禁止在有可燃气体环境下带电打开中转箱或司钻台。

（8）在温度大于40℃，湿度大于95%或有凝露时，在启动空调降温、降湿前不要启动驱动器和其它控制电源。

（9）系统主电源断电30分钟以上重新上电时，必须确认电气控制柜内无凝露。

2、液压系统操作提示（1）仔细阅读《液压手册部分》，熟悉液压系统原理图；（2）在拆卸液压系统时，缓慢地泄掉系统压力，并确认系统管路中没有压力；（3）拆卸管路前，必须切断电气控制系统电源；（4）拆卸管路前，应当对连接部位做出标识，以确保能正确地重新连接；（5）拆卸液压管路前应准备适宜的容器、棉纱、丝堵等，防止管路打开时，管路中残留的液压油流出，污染设备与周围环境。

3、井控操作提示（1）应当仔细阅读并理解钻井设计要求和井控技术要求；（2）在遇高压油气层或者含H2S、SO2等有害气体的情况下，应当执行有关行业标准、规范、推荐做法的相关要求；（3）在钻开油气层期间，应当保持设备完好，应当在每天交接班期间进行。

例如：IBOP、井控操作等的检查和演练，发现问题及时处理。

第二章DQ40YA液压顶驱装置简介一、液压顶驱简介：DQ40YA-JH液压顶驱是由景宏公司自主研发、生产的一种便携式顶驱，其主要特点是结构简单、体积小重量轻，拆装移动方便，适宜各种工况下的野外钻井和修井作业。

二、液压顶驱的组成：该液压顶驱主要由以下几个部分所组成：1、柴油发动机：本产品采用卡特C15型柴油机，为整个液压装置提供动力2、液压源：包括产生主液压动力的主液压泵和补油泵，为主液压泵提供进油压力和冷却主马达的的冲洗泵；为回路提供清洁液压油的液压油滤清装置、油箱；为辅助系统提供液压动力的辅助泵；为液压油散热提供动力的循环泵及电动风扇冷却装置等。

3、液压管路系统：包括闭式主回路、冲洗回路、辅助液压系统回路几个部分。

4、顶驱本体：包括液压泵的执行机构径向柱塞式液压马达、分流主阀块、齿轮箱、承载主轴、控制阀块、辅助液压执行机构等。

5、控制系统：控制中心为西门子PLC系统，包括cpu、模拟量转换模块、数字量输入输出模块、远程通讯模块等三、液压顶驱的工作原理：主液压系统分为两部分：一部分是由油箱、冲洗泵、循环泵、冷却器和滤油器等组成的液压油自循环系统，主要是对马达进行冲洗冷却，同时完成液压油自循环冷却、控制油温以及过滤杂质清洁液压油介质；另一部分是由比例式轴向柱塞变量泵、液压马达、控制阀板（均为德国赫格隆产品)组成的闭式工作系统，完成钻井用的转速和扭矩控制。

液压站部分原理如下图液压顶驱的动力由一台卡特C15型柴油机提供，输出轴直接驱动柱塞式变量液压泵，初次使用应先启动冲洗泵对主闭式回路内进行补油后方可启动主液压泵；主泵启动后由补油泵通过滤清器04、溢流阀（30bar）和单向阀将液压油补入主回路，并同时向控制回路供油。

主回路多余的油可通过液控的三位三通阀、由比利溢流阀控制的溢流阀（15bar）、过滤器11、散热器8流回油箱。

当主回路超载时，通过溢流阀（390bar）将进出管路导通达到保护主回路的目的，同时高压油将对应的顺序阀打开迅速调整主泵的斜盘角度从而减小排量。

闭式系统工作时，泵的排量通过改变三位四通比例阀的电流大小来改变斜盘角度从而改变排量，工作压力通过控制比利溢流阀17来调控。

工作马达部分原理如下图工作马达为CA140双体径向柱塞式马达，它将液压油的压力转换成为动能通过啮合花键传递到主轴上，主轴带动钻具转动。

马达在主阀板上有半排/全排电磁阀控制，可实现单马达或者双马达运转。

当单马达运转时，转速最高可达180转/分钟，输出扭矩为额定扭矩的一半；当使用双马达时，转速减半，输出扭矩为马达的两倍。

第三章司钻台按钮功能一、司钻操作台面板如下：1、指示灯就绪灯(绿色指示灯) 此灯亮表示柴油机转速正常，主泵准备就绪，可以进行钻井作业。

故障/报警灯(红色指示灯) 常亮为故障指示，闪烁为报警信号。

具体信息参见触摸屏内的报警记录。

当有故障时，会有报警信号产生。

液压泵运行指示（绿色指示灯）如此灯亮，表示已启动辅助液压泵的接触器。

IBOP关闭指示（红色显示灯) 如灯亮，表示已选择关闭阀门。

注意：灯亮仅表示电信号已送出，不表示阀门已经动作。

2、显示仪表转速表(仪表)电磁式仪表，显示顶驱主轴的实际速度。

转/分钟扭矩表(仪表) 电磁式仪表，显示液压站主阀块A、B口压力测量值经换算后在主轴产生的估计扭矩值。

此数值误差范围±1%，单位用千牛·米（英尺·英磅）表示。

3、主轴旋转控制转向选择开关主轴正转/停止/反转(三位开关，保持型) 用此开关用于选择顶驱主轴的旋转方向(正转/反转)。

当处于中位时，换向电磁阀不带电，主泵不输出压力。

模式开关钻井/上卸扣模式(两位开关，保持型)此开关允许你选择钻井模式、上卸扣模式。

在钻井模式时，主轴转速根据手轮给定值旋转，扭矩值在钻井扭矩限定值下变化；在上卸扣模式时，转速按固定转速旋转（12转/分钟），扭矩上扣时，根据上扣扭矩值确定。

卸扣时，扭矩将不断的增大到系统最大值，直到将钻具卸开。

注意：如果当扭矩达到49KN·M还未将扣卸开时，应采取其他方式进行卸扣。

高速/低速开关（两位开关，保持型）当处于高速位置时，顶驱只有一个执行马达动作。

转速最快可达到180转/分钟。

处于低速位置时，双马达同时动作，最高转速可达到90转/分钟。

低速运行时，由于是双马达同时动作，所以在相同工作压力下，可达到单马达双倍的扭矩力。

一般正常钻进时开关处于低速位。

在高速/低速工作之间转换时，应将正反转开关置于停止位再动作高速/低速开关，需要转换时间5s。

才能动作高速/低速的工作模式。

速度给定手轮电位器。

当手轮转动时，改变电位器的电阻的大小，通过PLC处理输出不同的电流信号，改变变量泵的倾斜角度改变泵的输出流量，从而控制主轴转速。

钻井扭矩限定值电位器。

通过设定电位器阻值大小，改变比例式溢流阀的压力，来达到设定钻井扭矩的目的。

上扣扭矩限定电位器。

通过设定电位器阻值的大小，改变比例式溢流阀的压力，来达到设定上扣扭矩的目的。

4、辅助功能控制辅助泵关/开（两位开关，保持型）此开关启动或关闭辅助液压泵，用于背钳、吊环控制、防喷器控制。

也可以从液压站的配电柜关闭或启动此泵。

IBOP打开/关闭(两位开关) 此开关操作遥控内防喷器的执行机构。

执行机构和内防喷器之间的一个机械装置使阀门开启或关闭。

吊环倾斜前倾后倾(三位开关，弹簧自复位开关)浮动(按钮，弹簧复位) 此开关控制吊环向后和向前倾斜按下浮动按钮释放倾斜油缸里的压力。

压力释放后，吊环恢复到自然位置（在重力作用下处于垂直位置）。

在对吊环再次做出前倾或后倾前前吊环总是处于浮动状态。

背钳夹紧/松开(两位开关,保持开关)此开关夹紧和松开背钳。

为确保完全夹紧钻具后实施上卸扣, 需要把两位开关打到夹紧位置并保持5秒钟以上，主轴方可旋转。

一旦背钳开关打到夹紧后，背钳夹紧，30s后背钳自动放松。

注意:此开关夹紧时需保持钳头内有钻具夹持，否则可能损坏保护接头。

紧急关机(按下按钮) 按下此钮可使主泵迅速切换到无压力输出状态，切断柴油机油门，从而使主泵停止工作，关闭冲洗泵。

它亦将关闭辅助泵电源。

紧急按钮按下后，PLC系统仍正常工作，但设置为急停状态。

急停解除：需将司钻台所有操作按钮回复到初始状态，松开急停按钮，解除PLC急停状态，按启动程序重新启动柴油机等。

液压站配电柜面板也设有一个紧急关机按钮。

按下此按钮，与以上同。

卸扣上跳按钮 （按钮、弹簧自复位）在上卸扣时用，按下按钮后，系统将动作平衡油缸。

复位按钮（按钮、弹簧自复位）按下复位按钮，可消除报警音，5分钟后，如报警因素存在，报警音再次激活；同时复位故障和报警信号（如导致故障和报警的因素排除）；可复位井控信号。

按下静音复位按钮3秒钟，测试司钻操作台指示灯是否正常。

井控按钮 (按钮、弹簧自复位) 按下此按钮，使系统处于井控状态。

主轴停止运转，主泵无输出压力，冲洗泵停止工作，辅助液压泵运行（无论之前处于何种状态），防喷器立刻关闭（无论处于打开还是关闭状态）。

所有操作旋钮失效（除静音/复位按钮外），故障/报警灯闪烁。

按下复位按钮，井控状态解除，系统进入正常操作状态 5、其它触摸屏 详见触摸屏详解柴油机参数显示屏 显示柴油机的一些技术参数柴油机手柄 控制柴油机的转速（转速在600r/m--1900 r/m 之间） 油水分离装置 将进入司钻台的空气进行过滤二、液压站电控柜控制面板急 停DC 电源 电源指示泥浆泵联锁 辅助泵运行柴油机运行 冲洗泵运行冲洗泵开关静音/复位主泵运行 柴油机故障故障/报警 柴油机就绪散热风机运行指示1、指示灯电源指示(绿色指示灯)表示电控柜内380V电源正常。