钻机起升方案
基于传递函数方法电动钻机起升系统的理论分析
车的钻机 整个起 升 系统 各 部分 进 行质 量集 中 ， 向 并
绞 车 滚 筒 轴 的轴 线 折 算 ， 化 为 如 图 ３所 示 的 三 质 简
１ 钻 机起 升 系 统 的理 论分 析
１ １ 起 升 系统 动力学微分 方程 组的建 立 ． ｚ３ Ｄ Ｊ ｏ Ｂ型 电动 钻 机 采 用 了 Ｊ ３ Ｄ Ｃ Ｏ Ｂ型 交 流 变 频 电机直 驱单轴 绞 车 ， 采用 两 台低速 大 扭 矩交 流 它
与钻机实际工作特性有关笔者实测的zj30db型钻机是一种交流变频调速电驱动钻机特别是起升系统中关键设备jc30db型绞车采用的是交流变频调速电机直接驱动绞车滚筒完成钻机起升工作这种特殊设计的交流变频电机具有非常柔和的软特性而且由于变频控制系统也具有良好的软起动特性使起动动载荷变低
第 ３ ６卷 第 ６期
Ｚ３Ｄ Ｊ Ｏ Ｂ钻 机 研 制” 编 号 ：Ｗ０ ０ ８ 部 分研 究成 果 （ Ｊ ５０）
作者简介： 董怀 荣（ ９ ９ ） 男 ， 苏 淮安 人 ，９ １年 毕 业 于 石 １６一 ， 江 １９
油 大 学（ 东） 械 系矿 业 机械 专业 ，０ ４年 获石 油 大 学 （ 东 ） 械 华 机 ２０ 华 机
（ ． 利石 油 管 理局 钻 井 工艺 研 究 院 ， 东 东 营 １胜 山 ２７ １ ；． ５ ０ ２ 胜利 石 油 管 理 局 渤 海 钻井 总 公 司 ， 东 东 营 ７ 山 ２７０） ５ ２ ０
摘 要 ： 用 多 自由度 弹 性振 动 的 分析 方 法 ， 立 了 Ｚ ３ Ｄ 应 建 Ｊ ０ Ｂ型 交流 变 频调 速 电驱 动 钻 机起 升 系统 的理 论 模 型
对 于 这 样 的 研 究 对 象 ， 把 基 于 Ｊ ３ Ｄ 型 绞 可 Ｃ０Ｂ
液压起升钻机同步系统的设计
液 刚
（ １ 华 石 油 设 备 有 限公 司 ， １广 汉 ６ ８ ０ ） 四Ｊ 宏 Ｉ 四川 １３ ０
摘 要 ：液压起 升 同步 系统是 为 Ｚ ４ Ｄ Ｓ Ｊ ０ Ｂ Ｔ新 型 ４０ ０ｍ 液压起 升 式快速 移运 钻机 配 套设 计 的 。钻 ０
缩 短 了钻 机 搬 迁 和 安 装 时 间 。
关键 词 ： 钻机 ； 压起 升 ； 液 同步 系统 ； 设计 中图分类 号 ： Ｅ ２ Ｔ ９３ 文献标 识码 ：Ａ
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｗ ｉ ｄ ａ ｌｃ Ｓ ｎ ｈｒ ｎ ｕ ａ ｓｎ ｙ ｔ ｍ ｓｇ ｆＮｅ Ｒ ｇ Ｈｙ ｒ ｕ ｉ ｙ ｃ ｏ ｏ ｓＲ ｉｉ ｇ Ｓ ｓｅ
ＹＡＮＧ ｈｉｐ ｎｇ， Ｏ ｉ Ｈ Ｕ ａ — ａ Ｓ —ｉ Ａ Ｐｅ ， Ｃｈ ｏ ｇ ｎｇ
（ ｃ ｕ ｎ Ｈ ｏ ｇ ｕ ｔ ｏ ｅ ｍ ｕ ｐｍｅ ｔＣ ．，Ｌｔ Ｓｉｈ ａ ｎ ｈ ａ Ｐｅｒ ｌ ｕ Ｅｑ ｉ ｎ ｏ ｄ，Ｇｕ ｎ ｈ ｎ ６ ８ ０ Ｃ ｉ ａ ａ ｇ ａ １ ３ ０。 ｈ ｎ ）
为 了减少 石油 钻机 的运输 单元 ， 轻质 量 ， 捷 减 快
搬安 ， 生 了一 种 以液压 缸垂 直起 升底 座 ， 诞 并且 以液
１ 系统 组 成
１ １ 底 座 井 架 起 升 液 压 系统 ．
压缸 旋转 起升 井架 的新 型快 速移 运钻 机 。其液压 系 统 以变 量轴 向柱塞 泵 为 液 压 动 力 源 ； 阀 件采 用 进 主
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｙ ｔｍ ｓｄ ｓｇ ｅ ｏ ｄ ａ ｃ ｄ Ｚ ４ ＤＢＳ ０ ０ ｅ ｓ ｓｅ ｉ ｅ ｉ ｎ ｄ ｆ ｒ ａ ｖ ｎ ｅ Ｊ ０ Ｔ ４ ０ Ｍ ａ ｔｍｏ ｉｇ ｒｇ，ｕ ｉｇ ａ ｈ — ｆｓ— ｖｎ ｉ ｓｎ ｙ
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。
·超深井钻机Ｋ 型井架底座４种起升原理和特点
２０２２年第５１卷第３期第８６页石油矿场机械犗犐犔 犉犐犈犔犇 犈犙犝犐犘犕犈犖犜２０２２，５１（３）：８６ ９１文章编号：１００１ ３４８２（２０２２）０３ ００８６ ０６超深井钻机犓型井架底座４种起升原理和特点常宝华，赵 珑，彭 飞，杨建平，曹常青，陶俊 ，董发生，李亚腾，赵积登，任宗亮（兰州兰石石油装备工程股份有限公司，兰州７３００００）摘要：为了提高超深井钻机的性能和安装、拆卸效率，钻机生产商设计了以Ｋ型井架为主要结构形式的钻机，井架、底座的起升方式是其研究重点之一。
介绍了Ｋ型井架底座的４种起升方式，及其钻机的结构特点、井架底座的起升原理，分析了各种起升方式适用的钻机井深级别。
为超深井钻机的发展提出了建议。
关键词：超深井；钻机；起升方式；特点中图分类号：ＴＥ９２２ 文献标志码：Ａ 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ３４８２．２０２２．０３．０１３犉狅狌狉犔犻犳狋犻狀犵犘狉犻狀犮犻狆犾犲狊犪狀犱犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犓 狋狔狆犲犇犲狉狉犻犮犽狊犪狀犱犛狌犫狊狋狉狌犮狋狌狉犲狅犳犝犾狋狉犪 犇犲犲狆犇狉犻犾犾犻狀犵犚犻犵ＣＨＡＮＧＢａｏｈｕａ，ＺＨＡＯＬｏｎｇ，ＰＥＮＧＦｅｉ，ＹＡＮＧＪｉａｎｐｉｎｇ，ＣＡＯＣｈａｎｇｑｉｎｇ，ＴＡＯＪｕｎｋｕｎ，ＤＯＮＧＦａｓｈｅｎｇ，ＬＩＹａｔｅｎｇ，ＺＨＡＯＪｉｄｅｎｇ，ＲＥＮＺｏｎｇｌｉａｎｇ（犔犪狀狕犺狅狌犔犛犘犲狋狉狅犾犲狌犿犈狇狌犻狆犿犲狀狋犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犆狅．，犔狋犱．，犔犪狀狕犺狅狌７３００００，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓａｓｓｅｍｂｌｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｕｌｔｒａ ｄｅｅｐｗｅｌｌｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇｓ，ｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓｈａｖｅｄｅｓｉｇｎｅｄｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇｓｗｉｔｈＫ ｔｙｐｅｄｅｒｒｉｃｋｓａｓｔｈｅｍａｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｏｒｍ．Ｔｈｅｌｉｆｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｄｅｒｒｉｃｋａｎｄｔｈｅｂａｓｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｃｕｓｅｓ．ＴｈｅｆｏｕｒｌｉｆｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｅＫ ｔｙｐｅｄｅｒｒｉｃｋｂａｓｅ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇ，ａｎｄｔｈｅｌｉｆｔｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｄｅｒｒｉｃｋｂａｓｅｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇｄｅｐｔｈｌｅｖｅｌｓａｐｐｌｉｃａｂｌｅｔｏｖａｒｉｏｕｓｌｉｆｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｕｌｔｒａ ｄｅｅｐｗｅｌｌ；ｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇ；ｒａｉｓｉｎｇｍｏｄｅｓ；ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ 我国的超深井钻机发展迅速，在满足国内需要的同时，各大钻机制造厂商在２０００年以来开始陆续为国外用户生产和配套超深井钻机［１ ３］。
ZJ40钻机井架起放操作规程
2 ZJ40K型钻机起放井架操作程序一、起井架前的检查1、井架的起、放、伸、缩工作应在项目组主管领导统一指挥下进行；2、正式起升、伸缩前应对井架仔细检查；（1）全面检查设备安装是否符合标准，绞车的传动系统（链条不能掉片，使用时间不能过长）松紧合适，各种护罩齐全，各种起架子滑轮润滑良好，检查各传动部分是否润滑良好；推、拉承载销控制阀，观察承载是否灵活伸出和缩回；设备运转是否正常。
（2）刹车系统完好，刹把高度合适，便于操作，刹把角度在40°-50°之间为宜，刹带片剩余不准低于18mm，刹带无裂痕，无油污，各部螺丝固定完好，刹车气缸灵活好用，进放气迅速。
（3）气路完好，气压正常不低于0.8Mpa，气管线接头不漏气，压力表完好。
各气开关、继气器、快速放气阀灵活好用，缓冲气缸灵活，动作迅速。
（4）检查死活绳头固定情况，活绳头穿过滚筒固定孔，用2个压板加3个（32mm）绳卡卡牢。
死绳端在死绳固定器绕3圈通过压板压紧后加两个32mm绳卡卡紧。
起井架大绳必须用Φ38mm大绳，穿好后，两头通过定滑轮用吊车拉紧。
每头（40mm）绳卡6个卡牢。
（5）滚筒大绳（Φ32mm）使用时间不能过长，断丝不能超过5丝，中间不能有硬伤、死弯、压扁和电焊击伤；穿绳方法必须是交叉法：（6 7）的穿绳法。
（6）滚筒大绳要排列整齐。
大绳拉紧后，滚筒上排满两另加2~3圈为宜（开槽滚筒排一层零3圈即可），大绳不能排乱，排乱要重排。
（7）检查各部销子、别针齐全，检查所有的螺丝帽是否上紧，弹簧垫是否垫上；各部螺丝固定完好，着重检查绞车底座卡子固定情况，卡子必须戴背帽卡牢。
检查天车和二层台、挡绳梁（称挡绳滚轮）的“Ｕ”型卡子固定情况。
（8）检查井架4根绷绳固定，分开摆放在井架两侧，大钳吊绳、小绞车绳等井架上各种绳索绑好系牢于井架两侧，猴台要翻起用棕绳捆好，指梁档树立起绑牢。
立管安装好卡于井架上，水龙带由壬打紧，保险绳一端系在水龙带上，另一端绑在井架上。
钻机垂直起升系统的研制
ｆｘ ｎ ｌ ｎ ｍｏ ｉ ｇ ｄ ｌｙ ｈ ｄ ａ ｌ ｒ ｗｗｏ ｋ ， ａ ｓｎ ｌ ｎ ｉ ｃｉ ｉ ｇ ｄ ａ ｏ ａ ｏ ｅ ｐ ｌ ｎ ｉ ｉ ｇ ｐ ａ ｋ， ｖ ｎ ｏ ｌ ， ｙ ｒ ｕ ｉ ｄ ａ ｃ ｒ ｓ ｒ ｉｉ ｇ ｐ ａ ｋ， ｎ ｌ ｎ ｉｇ ｎ ｌ ｐ ｌ ， ｕ ｌ ｇ ｎ ｉ
工 人 的人 身 安 全 。 关 键 词 ： 座 ； 架 ； 直起 升 ； 升 系统 底 井 垂 起
中图分类 号 ： ９２ ＴＥ ２
文献标 识码 ： Ｂ
Ｄｅ ｅ ｏ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｔ ｏ ｒ ｉ ａ ｌ ｇ ｉ ｇ ｕ ｙ ｔ ｍ ｏ ｉ ｉ ｇ ｎ ｆ Ｖｅ ｔｃ ｌｙ Ｒｉ ｇ ｎ － ｐ Ｓ ｓ ｅ ｆ ｒ Ｄｒ ｌ ｎｇ Ｒｉ ｌ
ｅ ｆ ｃ ｒ ｌｏ ｉ ｒ ｄｕ ｅ Ｕｓｎｇ ｔ ｉ ｇｉ － ｐ ｓ ｓ ｅ ， ｈｅａ ｅ ｆｏ ｌｗｅ ｌｇ ｏｕ ｓ ｌ ｒ ｅ ｙ ｄｅ ｆｅ ｔｗｅ ｅ ａ ｓ ｎｔ ｏ ｃ ｄ． ｉ ｈｅ ｒｇ ｎｇ ｕ ｙ ｔ ｍ ｔ ｒ ａ ｏ ｉ ｌ ｒ ｎｄ ｉ ａ ｇ ｌ —
王大明 ， 治国 ， 张 赵 娜 ， 朱 兴 ， 向丹 ， 崔 王 宠
（ 河石油装备制造总公司 ， 宁 盘锦 １４１） 辽 辽 ２ ０ ０
摘 要 ： Ｊ Ｏ ２ ５ Ｊ Ｄ 系列钻机 具 有 井架 底 座公 用一 套 垂 直起 升 系统 的 结构 ， Ｚ ４ ／ ２ ０Ｄ／ Ｂ 包括 地 面安 装 支 架 、 动小 车 、 移 液压 绞 车、 升 支 架、 起 斜拉杆 、 扒杆 、 杆 等 。 阐述 了起 升 系统 的起 升 原理 、 升 过程 横 起 及 应 用 实效 。运 用该起 升 系统 ， 够减 少井场 占地 面积 ， 能 节省钻机 安装 时间 ， 避免 高空作业 ， 保障 了
钻井起升系统使用操作要求
钻井起升系统使用操作要求提升系统由绞车、井架、天车、游动滑车、大钩及钢丝绳等组成，其中天车、游动滑车、钢丝绳组成的系统通称为游动系统。
主要作用是起下钻具、控制钻压、下套管以及处理井下复杂情况和辅助起升重物。
一、井架井架的用途主要是悬吊和起下钻具，安装天车、游动滑车、大钩、吊环、吊钳、吊卡等起升设备与工具，存放钻具。
井架主要由以下几部分组成：主体、人字架、天车台、二层台、立管台、钻台、井架底座和工作梯。
1. 主体。
包括井架大腿、横拉筋、斜拉筋等。
多为型材组成的空间桁架结构。
若主体失去几何形状或桁架结构被破坏，则整个井架就失去了整体稳定性和承载能力。
2. 人字架。
位于井架的最顶部，可悬挂滑轮，用于吊装、吊卸天车。
3. 天车台。
在井架顶部，用来安放天车。
天车台上有检修天车的过道，周围设有栏杆。
每次在天车台上工作之前，应首先检查天车台周围栏杆是否完好。
4. 二层台。
位于井架中间，塔型井架二层台在井架内部，其余井架二层台在井架外部前侧，它包括井架工的操作台和靠放立柱的指梁。
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。
6. 立管平台。
钻工装拆水龙带的操作台。
另外还有钻台的底座等。
目前，在国内外石油矿场上使用的井架种类繁多，但大多数结构型式为塔型、A型、K型井架三种。
1. 塔型井架塔型井架是一种截面为正方形或长方形的四棱锥体空间结构，主体是由四扇平面桁架组成，每扇平面桁架又分成若干个桁格，同一高度的四面桁格在空间构成井架的一层，因而整个井架也可以看作是由许多层空间桁架组成。
我公司使用的大庆Ⅱ型钻机JJ—41型井架就属于这类井架。
其主要特征是井架的横截面为正方形，立面为梯形。
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。
其缺点是拆装井架必须高空作业，安全系数小，拆装时间长。
2. “A”型井架。
目前公司使用的“A”型井架有：MA—32型、JJ300/43型等。
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、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作业，旨在保证起升作业的安全、高效进行，减少事故的发生，保护工作人员的生命财产安全。
二、术语和定义1. 钻机双升式井架：是指将钻井设备安装在井架上进行作业的装置。
2. 底座：双升式井架的底部基础设施。
3. 起升：指将井架及底座由原来的位置移动到新的位置。
4. 钻机：在地下钻探中使用的设备，用于向地下钻探孔以获取地质、水文和地球物理等信息。
5. 顶梁：井架上部分支撑结构。
6. 支腿：井架下部分支撑结构。
三、安全注意事项1. 在起升作业开始之前，应进行安全检查，确保各项设备完好，操作人员具备相关技能和资质。
2. 建立起升作业现场的安全区域，设置标志牌和警示标志，禁止无关人员进入作业区。
3. 严禁在起升过程中站立或行走在井架或底座上，以免发生意外伤害。
4. 需要进行紧急停止或暂停作业时，应立即按下紧急停机按钮，或启动遥控器的紧急停机装置。
5. 在起升作业结束后，对井架及底座进行彻底检查，排除故障，确保设备正常，方可离开现场。
四、起升程序1. 检查井架及底座的完好性，包括：结构是否完整，焊接部位是否牢固，螺栓是否紧固等。
2. 检查起升设备的运行情况，包括：电机、液压系统等是否正常工作。
3. 根据起升计划，确定起升路线和作业方式。
4. 将起升设备的操作台与井架及底座连接，并固定好。
5. 操作人员上岗，确认起升设备和控制系统正常工作，并熟悉操作方法。
6. 启动起升设备，根据指示信号进行操作，保持良好的协调和沟通。
7. 检查起升过程中的安全状态，防止井架和底座的倾斜、垮塌或其他不安全情况的发生。
8. 完成起升后，停止起升设备的运行，并进行设备和现场的检查，确保安全。
五、紧急情况处理1. 如果在起升过程中发生设备故障，应立即停止起升，确保操作人员的安全。
2. 如发生意外事故，应及时报警，组织人员进行救援和事故处理。
3. 在紧急情况下，应按照应急预案的要求进行处理，并及时向上级领导和相关部门报告。
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1.引言钻机双升式井架及底座是石油钻井行业中常用的设备之一，起到支撑钻机、起升钻杆和其它工具的作用。
为了确保钻机操作的安全性和稳定性，必须遵循一定的起升规程。
本文将对钻机双升式井架及底座起升规程进行详细的介绍。
2.设备起升前的准备工作2.1 检查设备的整体状况，确保各部件完好无损。
2.2 核查液压系统和电气系统的正常工作，确保其稳定性。
2.3 准备好安全防护用具，包括安全帽、安全鞋、防护眼镜等。
2.4 确定起升区域的安全范围，排除异物和其他障碍。
3.起升操作3.1 启动设备3.1.1 将起升控制开关置于“OFF”位置，保证起升系统处于关闭状态。
3.1.2 按下启动按钮，启动设备。
注意观察设备运行状况，确保各个部件正常工作。
3.2 钻机双升式井架起升3.2.1 保证操作区域的人员安全撤离，确保没有人员在井架下方。
3.2.2 将起升控制开关置于“ON”位置，使井架起升系统准备工作。
3.2.3 调整井架起升速度和方向，确保井架缓慢升起，并且垂直度达到要求。
3.2.4 检查井架起升链条和液压缸的工作情况，确保其正常运行。
3.2.5 在井架完全升起后，检查井架的稳定性，必要时进行调整。
3.3 钻机底座起升3.3.1 保证操作区域的人员安全撤离，确保没有人员在底座下方。
3.3.2 将起升控制开关置于“ON”位置，使底座起升系统准备工作。
3.3.3 调整底座起升速度和方向，确保底座缓慢升起，并且垂直度达到要求。
3.3.4 检查底座起升链条和液压缸的工作情况，确保其正常运行。
3.3.5 在底座完全升起后，检查底座的稳定性，必要时进行调整。
4.设备起升后的注意事项4.1 停止起升4.1.1 将起升控制开关置于“OFF”位置，关闭起升系统。
4.1.2 检查起升系统的关闭状况，确保井架和底座停止升起。
4.2 定期检查4.2.1 定期检查井架和底座的液压系统和电气系统，确保其正常工作。
4.2.2 定期检查井架和底座的链条和液压缸，确保其没有损坏和松动。
钻机起升系统
为了减少机动起升时间，国产新系列钻机加大 了绞车功率(见表5-2)，使最小起升工作速度V1从原 来的0.2米/秒提高到0.4～O.6米／秒。为了人员和 设备的安全，最高起升速度Vk不能过高，它受立根 长度，快绳速度和操作水平的限制。一般钻机Vk为 1.4～1.8米／秒，对于轻、中型钻机，Vk较低，重 型钻机Vk较高。
从V1到Vk间设置的档数多，对充分利用绞车功率， 降低机动起升时间有利，但档数过多时使变速结构 复杂，操作维修带来不变，时间节省也不多。故国 产钻机一般设3-4个起升工作档数。 绞车除上述起升的工作档外，一般还设1～2个事 故档，用于起升Qmax(如解卡或下套管遇阻时)和发 动机功率不足时从最大井深起钻。所以起升一档一 般为绞车结构档上的第三档， 依次类推。
Z Z（ －） 1 1 Z（ －） 令： ’＝ 1 ’ （ －） Q P＝Q游 ＝ 游 Z Z 1－ Z 1－ Z 1－
Z
P＝
Q
’ 游
Z
’ 游
(1 ) Z（1－） 将 游 ＝ Z Z(1 ) 1－
Z Z ’ 游
＝
’ 游 ’ 游
Z+1 ’ 游
由：
P (1 Z ) Q游 1
P Q游 (1 )
∴
Q游 · (1 ) Z P Z (1 Z ) ∴
(1 )
Z
(1 Z ) 游 Z(1 ) 令
得：
P
Q游 Z游
（8－5）
在下钻时有： 下钻快绳拉力：
P ＜P ＜P ＜＜P ＜P
如图3.1所示，
设Q游 、η游为起升时游动系统的静载荷和效 率， Q游 ’、 η游’为下钻时游动系统的静载荷 和效率，P、P’为快绳和死绳拉力，P1··PZ，为游 ·· 绳的拉力，Z为有效绳数。
液压绞车在弹弓式底座钻机起升中的应用
为了满足两种起升要求 ， 必须对底座的结构进 行较大的改动。常规 的底座由底层、 中层、 顶层三部 分组成 ， ７ Ｄ 该 ０ Ｂ钻机则把底座 的顶层分为上顶层
和 下顶层 两部 分 。下 顶层 与 中层 联结 ， 与 底 座 的 参
图 ５是根 据平 行 四边形 底 座建立 一个 简化 的力 学 模型 。Ｐ为 起 升大绳 的合 力 ； Ｆ为底 座 前 、 后腿 支 承形 成 的合力 ； Ｇ为底 座 上所 有 参 与起 升 部 件 的重 量 ； Ｆ与水 平 面 问的瞬 时夹 角 ；２ Ｐ与水 平 ０为 ０为 面 间的瞬 时夹 角 。
第２ ６卷
第 ９期
甘 肃科技
Ｇａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ
Ｉ ２ Ｎｏ ９ ｆ ６ ． ． Ｍａ ． ２ １ ｙ ００
２１ ００年 ５月
液压 绞车在 弹 弓式底 座 钻 机起 升 中的应 用
李桂福
（ 兰州兰石国民油井 石油工程有限公 司 ， 甘肃 兰州 ７０ ５ ） ３ ００ 摘 要： 弹弓式底座是陆地钻机底座的一种重要形式 ， 其起升形式通常采用钻井 主绞车通过底座起 升滑轮系统完成
丝 绳 总长减 去底 座就 位时两 个 滑轮组 间钢 丝绳 总长
再 加上 １ Ｏ圈缠绕 左 右 的初Biblioteka 始 缠 绕 长 度 即 为滚 筒 所
需 容绳量 。 ￡ Ⅳ（ １ Ｄ ）＋ Ｄ 一 ２ （） ４ 式 中 ， 容绳 量 ； 为 钢 丝绳 的根 数 ； 为 初 始 位 为 Ｎ Ｄ
现两 种安装 方式 ， 其位 置角度差 为 ９ 。以满足钻 机 Ｏ，
第 ９期
钻机起升及井下工具综合实验装置监测系统设计
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仪 器仪 表 用户
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口科研 设计成 果 口
钻 机 起 升及 井Байду номын сангаас下 工具 综 合 实验 装 置 监 测 系统 设计
杨 阳 。张 禾 ，江茂 德 ，张 娜
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石油工程机装备第五章起升系统工作原理与设备11版
定期对起升系统的各润滑点进行润滑，确保各运动部件的顺畅运 行。
清洁除尘
定期清除起升系统表面的灰尘和污垢，保持清洁，防止杂物进入 系统内部。
起升系统的定期保养
定期检查
按照设备维护手册规定的周期，对起升系统的关键部件进行详细检 查，如电机、减速器、制动器等。
紧固调整
对起升系统的螺栓、螺母等连接件进行检查和紧固，确保各部件的 连接牢固可靠。
此外，起升系统还配备有行程限位装置、超速保 护装置等安全保护措施，确保钻机升降的安全性 和稳定性。
03
起升系统的主要设备
电动葫芦
定义
01
电动葫芦是一种使用电力驱动的起重设备，用于提升和移动重
物。
工作原理
02
电动葫芦通过电机和减速器驱动卷筒旋转，卷筒上的钢丝绳或
链条用于提升或降低重物。
应用03广泛应用于 Nhomakorabea种工业领域，如石油、化工、电力等，用于吊装、
更换磨损件
对达到磨损极限的部件进行更换，如轴承、密封件等，确保系统的正 常运行。
起升系统的常见故障与排除方法
电机故障
如电机无法启动、运行异常等，可能是电源问题、电机内部故障等 原因，需检查电源和电机内部元件，必要时更换电机。
减速器故障
如减速器发热、漏油等，可能是齿轮磨损、密封件损坏等原因，需 更换齿轮或密封件。
石油管道起升系统
用于铺设和维修石油管道，提高管道安装和维护效率。
起升系统在建筑行业的应用
塔吊起升系统
用于高层建筑的施工，实现建筑材料 的快速运输和建筑结构的升降。
施工电梯起升系统
用于建筑内部的施工，提供施工人员 上下楼层的安全通道。
起升系统在交通运输行业的应用
钻机八大系统组成及作用
钻机定义石油钻井的地面配套设备称为钻机，石油钻机是由多种机器设备组成的一套大功率重型联合工作机组。
钻机八大系统（1）起升系统组成：天车、游车、大钩、绞车、滚筒、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等井口工具。
作用：下放、悬吊或起升钻柱、套管柱和其它井下设备进、出井眼；起下钻、接单根和钻进时的钻压控制。
（2）旋转系统组成：转盘、水龙头、钻头、钻柱。
作用：保证在钻井液高压循环的情况下，给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力，以满足破岩钻进和井下其它要求。
（3）循环系统组成：泥浆泵、地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备。
其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机等。
作用：从井底清除岩屑；冷却钻头和润滑钻具。
泥浆泵号称钻机的“心脏”泥浆的循环流程：泥浆泵－地面高压管汇－立管－水龙带－水龙头－钻柱（方钻杆、钻杆、钻铤）－钻头－环形空间－地面排出管线－固控设备－泥浆池－泥浆泵起升系统、循环系统和旋转系统是钻机的三大工作机组（4）动力系统组成：柴油机、电动机。
作用：为整套机组（三大工作机组及其他辅助机组）提供能量。
（5）传动系统组成：联轴器、离合器、变速箱、皮带传动、链条传动等装置作用：把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘（三大工作机）（6）控制系统组成：机械控制、气控制、电控制和液控制等。
作用：控制各系统、设备按工艺要求进行。
司钻通过钻机上司钻控制台可以完成几乎所有的钻机控制：如总离合器的离合；各动力机的并车；绞车、转盘和钻井泵的起、停；绞车的高低速控制等。
（7）钻机底座系统组成：钻台底座、机房底座。
作用：支撑和安装各钻井设备和工具，提供钻井操作场所，方便钻机设备的移运。
（8）辅助设备系统组成：供气设备、辅助发电设备、井口防喷设备、钻鼠洞设备及辅助起重设备等。
第二章 石油钻机总体参数设计
石油钻采机械主讲：马卫国第二章：石油钻机总体参数设计第二章：石油钻机总体参数设计第一节：概述第二节：钻井井身结构第三节：钻机基本参数第二节：起升系统参数第三节：旋转系统参数第四节：循环系统参数第五节：钻机总体参数设计学习目的：掌握石油钻机参数及总体参数设计与计算石油钻采机械主讲：马卫国第二章：石油钻机总体参数设计第一节：概述石油钻采机械主讲：马卫国第二章：石油钻机总体参数设计钻机特点：1、起升、旋转、循环三个系统联合的工作机组。
由于各工作机组的作用、工作程序、载荷特性不一样，所以，钻机的传动与控制系统庞大复杂。
石油钻采机械主讲：马卫国第二章：石油钻机总体参数设计2、钻井操作不连续。
更换钻头、下套管固井、处理事故等。
辅助性操作比重大：非钻进时的起下钻、搬家拆装、故障停机等。
起钻能耗大、下钻产生的能量不能回收，而且需要设备消耗。
3、钻机的工作场所周期性变化。
石油钻采机械主讲：马卫国第二章：石油钻机总体参数设计钻具组成整套钻具由方钻杆、钻杆及其接头、钻铤和钻头组成。
有时候带有扶正器、减震器等井下工具。
1.方钻杆——钻杆——钻铤——井下工具组合（BHA)2.立根：三立根（28m）；双立根（19m）。
石油钻采机械主讲：马卫国第二章：石油钻机总体参数设计提高钻井速度的技术措施“钻速”——通常指机械钻速，即在纯钻进周期内每小时钻进的米数。
影响钻速的因素很多，除了组织因素和人的因素之外，主要有：地层特性、钻机性能、泥浆性能、钻头类型、钻压、转速以及水力因素。
钻压—转速—水力因素石油钻采机械主讲：马卫国第二章：石油钻机总体参数设计1、钻压钻压：当钻压超过岩石抗压强度决定的临界值时，钻速随钻压的提高而直线增长。
单位钻压（ω）：每单位钻头直径的钻压。
普通铣齿牙轮钻头：ω＝10－25 KN/inch；石油钻采机械主讲：马卫国“密封润滑、滑动轴承、镶齿、喷射”四合一优质钻头，可采用大钻压。
ω＝20－40 KN/inch；全钻压：W= ωD头石油钻采机械主讲：马卫国2、转速传统经验：对于一开，使用大尺寸钻头时，一般保持钻头周切线速度V为一常数。
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50D-3钻机起升方案
关于50D-3钻机的起升，根据生产实际需要及井场现有设备，自动化控制部经初步论证，从电控角度出发拟提出以下两种起升方案：
方案一：采用四利通SCR房及井场70D-2绞车进行起升
在该方案中需要在绞车上安装两台800KW直流电机，并将其动力线接至SCR房，绞车的刹车方式为液压盘刹和电磁涡流刹车相结合，绞车的启停、转速和电磁涡流刹车通过SCR房中现有的司钻控制台进行控制，液压盘刹可通过司钻房或自制临时控制台进行控制。
该方案所需的设备及准备情况如下：
①SCR房，使用井场备用四利通SCR房，起升前需要调试确认。
②70D-2绞车及电磁涡流刹车，目前在井场，使用前需调试
③800KW直流电机（附带风机），可临时使用仓库备用直流电机，使用前需上电调试
④盘刹液压站，可使用仓库备用液压站，使用前需上电、上油调试
需要购买10芯控制电缆，10芯插接件，并用万用表一一对应找准焊接；
控制电缆到液压站控制箱需要调试对应工作钳、安全钳、驻刹和急停各个电磁阀，并反复操作运行试验；
⑤综合液压站，经确认目前厂区内无货，需采购。
⑥电磁涡流刹车柜，可使用SCR房自带刹车柜，也可使用井场备用刹车柜。
需要自己设计制造电磁涡流刹车手柄控制台，并且原来的柜子为了伊朗70D-2项目分拆的有些损坏，需要进行修理接线调试（必要时需要更换一些特殊继电器，连接插头和电缆），
需要购买2芯动力电缆和4芯控制电缆，对应插接件（刹车柜厂家），并用万用表一一对应找准焊接；
⑦司钻控制装置，目前厂区内没有司钻房，液压盘刹的控制成为难点，解决方案有两种：
Ⅰ.购买50D-3钻机配套司钻房，该方案可将诸多问题一并解决，且保险系数高，符合钻机起升操作规范。
Ⅱ.自制临时电控装置，所需设备器件有：24V电源、转换开关、急停按钮、盘刹
刹把，中间继电器、比例阀放大器、涡流刹车电子刹把、接线端子排及各种工况指示灯等。
该方案成本低，但需要经过反复试验才能确保其可靠性，且部分设备需要单独采购，采购周期较长。
⑧动力、控制电缆
根据井场实际情况，SCR房需要吊运至50D-3钻机底座北侧，这样井场600V市电电缆（5×185）长度不够,需转接5×90M左右的电缆。
绞车电机535MCM电缆（×6）在井场有备用。
绞车配套风机电缆（3×6＋1×4）80M，盘刹液压站（3×4＋1×2.5）60M和综合液压站(3×25＋1×10)60M电缆使用仓库备用电缆，并将其接入市电。
电磁涡流刹车柜电缆(3×25＋1×10)40M，涡流刹车电缆(2×25)30M。
控制电缆10×1.0和3×1.5若干。
注：535MCM、3×1.5电缆有库存或备用，其他需采购。
该方案动用的相关设备、电缆较多且部分设备需要单独采购，并对底座（井架）和SCR房位置进行相应调整，但该起升方案相对稳妥，起升质量较高。
方案二：采用自动送钻电机和70D-2绞车进行起升
在该方案中需使用自动送钻45KW电机，并将其动力电缆接至380V市电，通过操作断路器和接触器对电机启停、正反转进行控制。
该方案所需的设备及准备情况如下：
①70D-2绞车及电磁涡流刹车，目前在井场，使用前需调试
②自动送钻电机，使用伊朗备用电机，但其配套风机需要重新调试
③盘刹液压站，可使用仓库备用液压站，使用前需上电、上油调试
需要购买10芯控制电缆，10芯插接件，并用万用表一一对应找准焊接；
控制电缆到液压站控制箱需要调试对应工作钳、安全钳、驻刹和急停各个电磁阀，并反复操作运行试验；
④综合液压站，经确认目前厂区内无货，需采购。
⑤电磁涡流刹车柜，也可使用井场备用刹车柜。
需要自己设计制造电磁涡流刹车手柄控制台，并且原来的柜子为了伊朗70D-2项目分拆的有些损坏，需要进行修理接线调试（必要时需要更换一些特殊继电器，连接插头和电缆），
需要购买2芯动力电缆和4芯控制电缆，对应插接件（刹车柜厂家），并用万用表一一对应找准焊接；
⑥司钻控制装置，目前厂区内没有司钻房，液压盘刹的控制成为难点，解决方案有两种：
Ⅰ.购买50D-3钻机配套司钻房，该方案可将诸多问题一并解决，且保险系数高，符合钻机起升操作规范。
Ⅱ.自制临时电控装置，所需设备器件有：24V电源、转换开关、急停按钮、盘刹刹把，中间继电器、比例阀放大器、涡流刹车电子刹把、接线端子排及各种工况指示灯等。
该方案成本低，但需要经过反复试验才能确保其可靠性，且部分设备需要单独采购，采购周期较长。
⑦自动送钻电机启停、正反转控制箱。
⑧动力、控制电缆：
自动送钻电机电缆（3×25＋1×10）20M，配套风机电缆3×1.5（20M），盘刹液压站（3×4＋1×2.5）60M和综合液压站(3×25＋1×10)60M电缆使用仓库备用电缆，并将其接入市电。
电磁涡流刹车柜电缆(3×25＋1×10)40M，涡流刹车电缆(2×25)30M。
控制电缆10×1.0和3×1.5若干。
注：3×1.5电缆有库存，其他电缆需采购。
该方案动用设备、电缆较少，但其缺点也非常明显：自动送钻电机转速（绞车滚筒转速）不可调且不平稳，冲击较大，很难满足起升要求并具有一定的危险性，总装厂从未采用过该方案，具有一定的冒险性。
建议针对该50D-3钻机起升方案进行专题讨论，并根据生产实际确定出最终的起升方案。
自动化控制部 2009-2-25。