ZJ50DBS钻机-01使用说明书

ZJ50DBS钻机-01 使用说明书

ZJ123-SM

四川宏华石油设备有限公司

2005年8月

前言

ZJ50DDBS钻机是四川宏华石油设备有限公司根据长城钻井公司的要求，同时按SY/T5609-1999《石油钻机型式与基本参数》及有关API规范的要求设计制造，可满足中深井石油天然气勘探和开发的需要的一种数字变频电动钻机。

为了用户更好地使用钻机，我们编制了本使用说明书供有关操作人员阅读。本说明书从总体上描述了钻机的组成、性能特点、主机部件及配套系统技术规范，以及钻机的安装调试，操作维护保养，拆卸运输等内容。本说明书未涉及到的或仅作简要介绍的配套设备或部件，其结构特点和使用维护等项内容请详见各自的使用说明书。

目录

一、概述---------------------------------------------------------------------------1

二、钻机主机配套系统及部件技术规范------------------------------------8

三、钻机的安装与调试--------------------------------------------------------13

四、钻机的使用与维护保养---------------------------------------------------20

五、钻机的拆卸与运输---------------------------------------------------------24

六、附表与附图------------------------------------------------------------------26

一.概述

1. 用途及特点

ZJ50DBS钻机是为勘探开发油气资源而设计制造的交流变频电驱动钻机。性能可满足中深井钻井作业的要求。钻机按GB/T5609-1999《石油钻机形式与基本参数》的规定设计。并符合美国API规范和相关标准要求。

ZJ50DBS钻机采用机电数字一体化设计，充分利用数控电传的优势，简化机械结构，提高钻机的操作和控制能力。钻机主要功能实现数字控制，初步具备自动化、智能化，信息化功能，钻机的结构设计采用了国内外成熟先进技术。钻机的设计能力充分考虑了钻井工艺的要求，满足中深井及特殊钻井工艺的要求。

钻机井架为K型结构，底座为弹弓式结构，利用绞车动力起升；钻台主要设备及司钻控制室等均可在低位状态下安装。

绞车为单轴齿轮传动结构，主刹车为液压盘式刹车。2台600kW电机通过齿轮箱驱动滚筒，绞车配有45kW辅助驱动装置，用于自动送钻或应急操作；绞车的提升及下放由数控变频能耗制动系统控制。绞车的所有运行参数，包括起下钻速度、大钩位置、各种安全设置等，均实现数字化控制。

转盘由1台600kW变频电机通过角齿传动箱和万向轴驱动，配有转盘惯性刹车，转盘控制系统具备完善的监控和过扭保护功能，保护扭矩值可在0～110％范围内任意设置。

钻机配有2台F-1600泥浆泵，每台泵分别由1台1200kW交流变频电动机驱动。

钻机动力系统配备3台1020kW柴油发电机组， 1台辅助发电机组292kW。

电传动采用ABB直接转矩变频驱动系统，电压制式选用600V。整套系统的配置对应绞车、转盘及泥浆泵的驱动和控制。电传动系统主要电气设备布置在VFD房内。

钻机配置有一体化司钻控制室。司钻对钻机的控制通过操作手柄、触摸屏、按钮实现钻机的主要操作功能。控制系统通过工控机、PLC和总线通讯进行计算并控制电气参数和钻井参数，实现参数（信号）的实时显示、存储、打印和管理。

钻机设计满足配套350～500t顶驱的要求。顶驱在司钻控制室内，便于操作。

钻机配套有固控系统，气源系统，钻井液管汇、固井管汇，钻台机具等其它设备（详见配套清单）

钻机井场布置分为钻台区、泵组区、固控区、动力区、油水区及井场营房区等。

2．钻机主要技术参数

名义钻深能力（ 4 1/2″钻杆） 3500kN

绳系6×7（顺穿）

钻井钢丝绳直径Φ1-3/8”

绞车最大输入功率 1200kW（1600HP）

绞车档数一档无级调速

转盘开口直径Φ952.5mm（37 ½″）

钻井泵额定功率/台数1176kW（1600HP）/ 2台井架有效高度 45m

井架型式 K型

立根容量(4 1/2″-28m钻杆) 5000m

底座型式弹弓式(双升式)

钻台高度 9m

转盘梁下净空 7.62m

钻台面积（长×宽）12.7m×11m

储气罐容量 2×2m3+2m3（缓冲罐）主发电机组功率×台数 3×1020kW

辅助发电机组功率×台数 1×292kW

钻机总功率配备 3×1020kW＋1×292kW 泥浆罐总容量 292m3

电传动方式 AC－DC－AC

绞车电机功率×台数600kW×2

转盘电机功率×台数600kW×1

泥浆泵电机功率×台数 1200kW×2

绞车辅助驱动电机×台数45kW×1

钻机工作环境温度：-20°C～+50°C

湿度：≤90%

风速：≤70km/h

3. 钻机总体布置

3.1. 钻机井场布置：

图1 ZJ50DBS钻机-01平面图

图2 ZJ50DBS钻机-01立面图

钻机组装后，占地面积约100m×50m（不包括油水罐区、野营房区等外围设施）, 钻机分为钻台区，动力区、泵房区，固控区、供油供水区等。

钻台区有天车、游车、大钩、水龙头、井架、底座、绞车、转盘传动装置及转盘、司钻控制室，钻台偏房、液压猫头、气动绞车及钻井作业所需的各种机具。

动力区有发电房和电控房。发电房共有4幢，安装后形成一个彼此相通的完整的发电供气区。房内安装有3台主发电机组，2台空气压缩机，1台冷冻式干燥机，2个空气贮气罐，1台冷启动机。VFD房布置在发电房的右侧，出线端朝向井口。

泵房区有2台F-1600钻井泵组，钻井液管汇等。

固控区安装有固控系统泥浆罐、泥浆处理设备、工业水罐等。

钻机各区域之间由电缆管线槽连接，上钻台部分为折叠式结构，气、水管线和各种电缆布置其中。

钻台前安装猫道、钻杆排放架。

3.2. 钻机钻台布置：

钻台上安装绞车、转盘传动装置、钻台偏房、司钻控制室和钻台机具等设备。

绞车安装在底座顶层上，滚筒中心距井口中心4.8m。

转盘传动装置为横向布置方式。转盘安装在转盘梁上，电机安装在顶层横拉架内，通过联轴器、转盘惯性刹车、角齿传动箱和万向轴驱动转盘。

司钻控制室安装在钻台左侧井架人字架下部，钻台左右侧各装有一幢钻台偏房。

立根台左、右两侧各安装1台5t气动绞车，绞车前端安装2台16t液压猫头。钻台的井架内侧安装钻杆动力钳ZQ100-203。