钻井绞车基础知识-PPT精选文档

能耗制动原理 在钻具整个下放过程中，绞车滚筒以反力矩拖 动绞车电机反转，绞车电机这时处于“发电” 工况，产生电磁制动力矩，使游动系统和钻具 的下放以给定值运行。系统通过总线方式实时 采集绞车电机的相关电气参数，通过PLC系统 把实际速度与设定速度的差值发送到变频系统， 通过软件动态控制绞车电机的下放速度，实现 绞车的数控能耗制动
一体化司钻控制室，司钻控制室主要包括 控制、显示和监视三大功能
控制功能 显 示 功 能
监 视 功 能
JC50DB
2、绞车的特点 1）滚筒轴是由一台交流变频电机通过齿轮减速 箱驱动的，特殊情况下，可由两台电机并车驱 动。滚筒提升速度，通过电机实现无级变速。 2）减速箱中间轴上装有伊顿CH1940离合器， 以满足下放空吊卡和起下钻点动操作。 3）下钻时电动机反转，则变成发电机，可充当 绞车的辅助刹车进行能耗制动。实现对电网能 量反馈，减少制动装置的能量损耗，节约能源 。根据需要也可在滚筒轴右端安装一个伊顿 336WCB2盘式气刹车作为绞车的第二辅助刹 车
350
300
250
200
12绳 10绳
钩载T
150
100
50
0 0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
钩速m / s
4、绞车主要部件 1）滚筒轴总成 滚筒轴总成主要由水气葫芦、两个 刹车盘、滚筒体、轴和轴承等组成。两个刹车盘 直径￠1400mm，厚度75mm，刹车盘内有冷却 水道、进、排水口和放水口。开槽滚筒体由三段 铸、焊而成，滚筒体直径￠790mm，缠绳部位长 度1555.6mm，总长度2108mm。滚筒轴轴承规 格23052CC/W33（260×400×104）。滚筒轴的 动力由两台型号为YJ31F（1000kW，800rpm） 交流变频电机通过3H215.04绞车齿轮减速机传至 滚筒轴
二、现代绞车的结构方案 钻井绞车种类繁多，但最能体现其结构特点的是绞车中 轴的数目，下面按绞车轴数对各种绞车进行简单归纳 和分析 1、单、双轴绞车 ： 最初钻机的绞车是单轴绞车，这 种绞车仅有一根滚筒轴，绞车的变速由绞车前边独立 的一台四档-倒档的齿轮变速箱实现，这种绞车的特 点是，猫头转速偏高，位置过低，操作不方便。为了 克服单轴绞车的缺点，而研制了双轴绞车，即把猫头 单独装配在一根轴上，就成了双轴绞车。单、双轴绞 车一般适用于浅井或中深井。 2、三轴和多轴绞车 ： 为了满足深井和超深井钻井的 需要，三轴和多轴绞车相继问世，四轴以上的绞车为 多轴绞车，现代重型和超重型绞车属于此种类型的绞 车。如大庆Ⅱ型钻机绞车JC-14.5和ZJ40/2250CJD 钻机的JC40-3都是三轴绞车。ZJ45J和ZJ45L钻机的 JC-45是五轴绞车
钻井绞车基础知识
Basic Knowledge of Drawworks
目
第一部分 第二部分
录
钻井绞车原理及结构 钻井绞车操作规程
第三部分 钻井绞车保养要求 第四部分 钻井绞车故障分析与处理
第一部分 钻井绞车原理及结构
一、概述：绞车是起升系统的重要设备，也是一部钻 机的核心设备，是钻机的三大工作机之一 1、绞车的功用 1）在钻进过程中悬挂钻具，送进钻柱、钻头，控制钻 压。 2）在起下作业中起下钻具和下套管。 3）利用绞车的猫头机构紧、卸钻具丝扣和起吊重物。 4）作为转盘的变速机构和中间传动机构。 5）对于自升式井架钻机，用来起放井架。 6）利用绞车的捞砂滚筒，进行提取岩心筒、试油等项 工作 2、绞车型号及技术规范
3、绞车提升能力： 如 表ZJ50/3150DB-1 钻机的最大钩载 3150kN，此时，必 须两台电机并车。当 单电机超载1.5倍时 的提升能力：大钩载 荷1857kN，提升速 度0.7m/s。交流变 频电机额定转速 803rpm，额定转矩 11876Nm
JC50DB绞车提升曲线
JC50DB提升曲线
பைடு நூலகம்
4、电驱动绞车 ： 由于直流电驱动和交流变 频电驱动钻机的问世，结构更为简单的电 驱动绞车应运而生。此种绞车利用直流电 机或交流变频电机为动力，分别驱动滚筒 轴和猫头轴。因电动绞车的结构较简单， 一般猫头轴不分设单元，和主绞车构成一 整体 三、典型绞车结构 （一）JC50DB绞车
1、总述： 绞车基本形式为单轴绞车，其结构主要由 滚筒轴、齿轮减速箱、转盘传动箱、绞车架及润滑 、气控、水冷却系统等组成。其传动形式为，电机 通过齿轮减速箱直接传动滚筒轴。钻台上配有液压 猫头，以满足钻进和起下作业的要求。绞车的主刹 车为液压盘式刹车，两个刹车盘集中布置在轴左端 ；辅助刹车既可用能耗制动，也可用336WCB型伊 顿盘式气刹车。转盘由独立驱动电机通过链条传动 箱、锥齿轮箱及万向传动轴来驱动，独立驱动电机 置于钻台面上，并与绞车电机通过右侧伊顿CH1250 离合器连接，这样既可实现两电机并车传动绞车， 也可在一个电机出故障时相互替换使用，以提高绞 车和转盘的可靠性 计算机程序控制西门子全数字矢量变频器,驱动YJ型低 基频大扭矩变频调速电机，可实现带载起动及零转 速输出最大扭矩
4）采用双联电动齿轮油泵装置，对齿轮减速 箱强制润滑。 5）减速箱采用收缩盘式结构与滚筒轴相连， 安全可靠，减小轴向尺寸。 6）主刹车采用液压盘式刹车，两个刹车盘集 中布置在轴左端，每个刹车盘上装有两个 工作钳和一个安全钳，由司钻房集中控制 。 7）装有过卷阀式和数码式防碰装置，使起下 作业安全可靠。 8）油气水管线布置于铺板下易于检修的地方
3、独立猫头轴-多轴绞车 ： 由于重型和超重型绞车 外形尺寸大、重量大（一般20~30t）、搬家安装困 难，尤其是现代深井和超深井钻机钻台较高（一般 6~11m），为了避免绞车上高钻台非自升式井架） ，近年来又研制了独立猫头轴-多轴绞车。此种绞车 的结构方案为：①独立猫头轴和转盘传动装置构成 一个单元，置于钻台上，担负接、卸钻具丝扣和提 升一般重物，还可充当转盘中间传动装置。②主绞 车置于钻台下面后台上或联动机底座上，担负起、 下钻具、下套管、处理事故等提升任务，可避免长 的上钻台链条。此种绞车的滚筒、猫头机构以及转 盘都单独有各自的档速、制动机构，这样它们都能 根据所需，获得较优的工作特性。ZJ32J-1、 ZJ50/3150L、ZJ40/2250JLD、ZJ70/4500LD等钻 机的绞车均属于这种类型