钻机大绳花穿法与顺穿法如何穿
1、将钢丝绳间隔或跳跃式地穿绕,自由端从中间滑轮引出。花穿法如下图,
为了改善滑轮组的工作条件,钢丝绳的末端通过滑轮组的中间滑轮,然后按交叉法通过固定滑轮和活动滑轮,使滑轮组的应力平衡。
2、顺穿法如下图,这种结构的钢丝绳升降应力完全相等,效率也完全相等。有必要对天车和游车的结构进行改进。
钢丝绳的末端从滑轮组侧面的第一个滑轮穿过人,然后依次绕过固定滑轮和活动滑轮,最后将末端固定在固定滑轮上,这种方法也被称为单运行头部通过方法,如果滑轮的门数较大,且终端也通过导向滑轮进入绞车,则称之为双跑头向前通过法。
扩展资料:
钻机钢丝绳是指将符合钻机使用标准和规范的钢丝绳(钻机钢丝绳)按一定顺序穿过天车滑轮和游车滑轮,形成滑轮组,构成钻井施工的起重作业系统的工作过程。
穿大绳就是将符合钻机使用标准和规范的钢丝绳(大绳)按一定顺序穿过天车和游车的滑轮,形成滑轮组,构成钻井施工起重作业系统的工作过程。
穿主绳有两种方法:直道和花道。现场经常使用花饰。塔式井架钻机磨损主线的危险因素有:天车平台上的工人需要在很高的地方工作;天车平台上的工人与地面人员配合不好,可能导致臂架挤压;如果干线与干线连接不牢固或干线有问题,很容易使干线断裂,造成干线坠落。
直通法的特点:简单易磨损,但由于导轮引出钢丝绳拉力大,死端拉力最小,各工作线受力不同,容易引起滑轮偏位和不平衡工作。
花纹套丝方法特点:套丝方法比较复杂,双层平台扣式提升机操作不方便,钢丝绳滑轮偏磨现象比较严重。
参考资料来源:
百度百科-穿大绳
百度百科-滑轮组
百度百科-花穿法
百度百科-顺穿法
钻井设备主要指的是钻机。现代石油钻机是一套联合的工作机组,由动力机、传动箱、绞车、天车、游动滑车、大钩、水龙头、转盘、钻井泵以及钻井液净化设备等组成,还有井架、底座等结构,以及电力、液压和空气动力等辅助设备。当前,我国乃至世界广泛使用的是旋转钻井法,其相应的钻井设备称为转盘旋转钻机,见图4-1。
一、钻机的组成
根据钻井工艺各工序的不同要求,一套钻机必须具备下列系统和设备。
(一)起升系统
起升系统主要包括主绞车、辅助绞车(或猫头)、辅助刹车(水刹车、电磁刹车等)、游动系统(包括钢丝绳、天车、游动滑车和大钩)以及悬挂游动系统的井架等。另外还有起下钻具操作使用的工具及设备(吊环、吊卡、卡瓦、大钳、立根移运机构等)。绞车是该系统的核心部件。
图4-1 典型旋转钻井设备
①—转盘;②—防喷器组(二)旋转系统
钻机的旋转系统主要由转盘、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤、配合接头、钻头等组成,转盘驱动方钻杆、钻杆、钻头破碎岩石,钻出井眼,所以转盘是该系统的核心设备。另外,丛式井或定向井还需配备井下动力钻具,这就构成了旋转钻进系统。
(三)循环系统
钻井液循环系统设备主要由钻井泵、振动筛、除砂器、除泥器、离心机、钻井液罐、钻井液枪、钻井液搅拌器、混合漏斗等组成,钻井泵是该系统的核心设备。
(四)动力系统
动力系统为钻机提供动力。不同的钻机配备的动力设备不一样。机械钻机主要以柴油机为动力设备,电动钻机主要以电动机为动力设备。目前国内外主要以柴油机和柴油发电机作为钻机动力源。
(五)传动系统
传动系统的主要任务是把动力设备的机械能传递和分配给绞车、钻井泵和转盘等工作机。传动系统在传递和分配动力的同时具有减速、并车、倒车等特种功能。石油钻机的传动方式有机械传动(包括万向轴、减速箱、离合器、链传动和三角带传动等)、机械—涡轮传动(液力传动)、电传动、液压传动。
(六)控制系统
为了使钻机各个系统协调工作,钻机上配有气控制、液压控制、机械控制和电控制等各种控制设备,以及集中控制台和显示仪表等。
(七)底座系统
钻机底座是钻机组成重要部分,包括钻台底座、机房底座和钻井泵底座等。车装钻机的底座就是汽车或拖拉机的底盘。钻机底座主要用来安装钻井设备,以及方便钻井设备的移运等。
(八)辅助系统
成套钻机除具有上述的主要设备外,还必须配备供气设备、井口防喷设备、钻鼠洞设备、辅助发电设备及起重设备,在寒冷地区钻井时还应配备保温设备,以保证钻机能安全、可靠运行。
二、钻机类型
(一)按钻井深度划分
(1)浅井钻机:指钻井深度不大于2500m的钻机,主要有用于钻地质调查井的钻机、岩心钻机、水井钻机、地震及炮眼钻机等;
(2)中深井钻机:指钻井深度在2500~4500m之间的钻机;
(3)深井钻机:指钻井深度在4500~6000m之间的钻机;
(4)超深井钻机:指钻井深度超过6000~9000m之间的钻机;
(5)特超深井钻机:指的是钻井深度超过9000m的钻机。
上述的中深井钻机、深井钻机、超深井钻机主要用于钻生产井、注水井及勘探井等深井。
(二)按驱动设备类型划分
(1)机械驱动钻机:包括柴油机直接驱动或柴油机—液力驱动的钻机,以及采用三角胶带、链条、齿轮等主传动副进行统一、分组或单独驱动的钻机。
(2)电驱动钻机:包括交流电驱动钻机、直流电驱动钻机等。目前主要采用AC-AC交流电驱动,AC-SCR-DC可控硅整流直流电驱动及AC-DC-AC交流变频电驱动。
(3)液压钻机:通过液压动力和传动方式驱动的钻机。
三、钻机标准
石油钻机标准主要包括钻机参数标准、钻机最大井深标准、钻机等级标准及钻机型号标准。
(一)钻机参数标准
(1)名义钻深范围:钻机在规定的钻井用绳下,使用规定的钻柱时钻机的经济钻井深度范围。
(2)最大钩载:钻机在规定的最多绳数下进行作业时,大钩上所允许的最大载荷。
(3)钻井绳数:用于正常钻进、起下钻柱时的游动系统(属上述起升系统)有效绳数。
(4)游动系统最多绳数:钻机配备的天车、游车轮系所能提供的最多有效绳数。
(二)钻机等级标准
我国对石油钻机等级规定了九个级别,即ZJ10/585,ZJ15/900,ZJ20/1350,ZJ40/2250,ZJ50/3150,ZJ70/4500,ZJ90/6750,ZJ120/9000。
其中“ZJ”为钻机汉语拼音字头;10、15、20、40、50、70、90、120为最大钻井深度(单位为m)的1/100;585、900、1350、2250、3150、4500、5850、6750、9000为钻机最大钩载(单位为kN)。
(三)石油钻机型号标准
下面举例说明钻机型号标准:
ZJ15/900DBZ-2,表示交流变频自走式车载钻机,最大钻深1500m,最大钩载900kN,第三代产品;
ZJ40/2250L,表示链条为主驱动原型模块式机械钻机,最大钻深4000m,最大钩载2250kN;
ZJ50/3150DB-1,表示模块式交流变频电驱动钻机,最大钻深5000m,最大钩载3150kN,第二代产品;
ZJ70/4500DZ:表示模块式DC-SCR-DC驱动的可控硅整流电驱动钻机,最大钻深7000m,最大钩载4500kN。
四、钻井绞车
钻井绞车不仅是起升系统设备,而且也是整个钻机的核心部件,是钻机三大工作机之一。
(一)钻井绞车应具备的功能
根据钻井工艺的特点,所配备的绞车应具有以下功能:
(1)具有足够大的功率。有提升最重钻柱和解卡能力,在最低转速下钢丝绳能产生足够大的拉力,保证游动系统安全可靠。
(2)各提升部件具有足够的强度和刚度。滚筒、滚筒轴、轴承以及各机构、易损件具有足够长的寿命。
(3)绞车滚筒具有足够的尺寸和容绳量,保证缠绳状态良好以延长钢丝绳寿命。
(4)能适应起重量的变化,具有足够的起升挡数,以提高功率利用率,节约起升时间。
(5)具有灵敏而可靠的刹车机构及强有力的辅助刹车,能准确调节钻压、均匀送进钻具,在下钻过程中能随意控制下放速度以及能在较省力的状态下将最重钻柱载荷刹住。
(6)具有一个或两个猫头——紧扣猫头和卸扣猫头,以满足用大钳紧扣和卸扣及其他辅助起重的需要,有时还应配有死猫头。
(7)具有稳定的支架和底座;整个绞车不应超重、超宽、超长、超高,以免给运输带来困难;传动部分应有严密的保护罩,易损件要拆卸、更换方便。
(8)采用集中控制,使控制手柄、刹把、指重表等集中在司钻控制台上,便于司钻的操作。
(二)绞车的结构类型
绞车种类繁多,有多种分类方法,如按轴数分,有单轴、双轴、三轴及多轴绞车;按滚筒数目分,有单滚筒和双滚筒绞车;按提升速度分,有二速、三速、四速、六速、八速绞车。常用的是三轴绞车。
五、钻井泵
钻井泵是钻井液循环系统中的关键设备,现场习惯称为泥浆泵,一般用于在高压下向井底输送高黏度、高密度和含砂量较高的钻井液(同时也是井底动力钻具的动力液),以便冷却钻头和携带岩屑等。
(一)钻井泵的分类
钻井泵的种类较多,石油矿场上常用的是三缸单作用卧式往复泵,这种泵活塞在液缸中往复一次吸入或排出液体。
我国用于石油和天然气钻井的国产钻井泵已逐步系列标准化,如3NB××1000,3NB××1300,3NB××1600等。其中NB表示“钻井泵”、NB前面的数字表示泵的液缸数,无数字则为双缸泵;NB的下标表示设计序号,后面的数据表示泵的额定输入功率(单位为hp)。
(二)钻井泵的基本参数
钻井泵工作能力的大小可以用其基本参数来表示,分别是流量、压头、功率、效率、冲次和泵压。
1.流量
流量是指在单位时间内泵通过排出管输出的液体量。流量通常以体积单位表示,又称为体积流量,其单位为L/s或m3/s。钻井泵中的流量又分为平均流量和瞬时流量,现场上所说的流量一般是指平均流量。石油矿场上又习惯把流量称作排量。
2.压头
压头指的是单位质量的液体经泵压所增加的能量,也称为扬程。
3.功率和效率
功率是指泵在单位时间内所做的功。一般把在单位时间内发动机传到泵轴上的能量称作输入功率或主轴功率。把在单位时间内液体经过泵后增加的能量称作泵的有效功率。功率的单位为“kW”。泵的效率是指有效功率与输入功率之比。
4.冲次
泵的冲次是指在单位时间内活塞的往复次数,单位为“次/min”。
5.泵压
泵压是指泵排出口处的液体压力,单位为“MPa”。
目前,钻机绞车广泛采用摇杆式挡绳器。此种挡绳器的缺点是当绞车滚筒快速转动或遇大风天钢丝绳(也称大绳)被风吹摆动较大时,不能很好地起到排绳作用,经常发生大绳咬压、排乱的现象。又由于现有钻机绞车滚筒缠大绳的工作活动区间不能加护罩(因而是敞开的),在不能停机而需对绞车强制保养时,工人稍有不慎便可能被缠进绞车滚筒,发生恶性事故。
本实用新型的目的是提供一种新型挡绳器,它可以克服摇杆式挡绳器的缺点。利用本实用新型能在任何工作情况下,保证钻机绞车滚筒缠大绳时不致发生咬压、排乱现象。同时,又能起到绞车滚筒护罩的作用,避免人身事故。
本实用新型是这样实现的。它由限位角钢1、24、上框架2、下框架13、导轨槽3、23、舵轮4、12、轴5、9、弹簧6、10、17、20、联接板8、18、螺母7、11、16、19、滑动轴承15、21、滚动轴承14、22组成。其组装过程如下将限位角钢1、24焊在绞车横梁上,用M10螺钉将导轨槽3、23分别与限位角钢1、24固定在一起,把上框架2两侧的“T”形导轨分别插入导轨槽3、23内;人工将大绳在绞车滚筒上排好第一层后,将下框架13两侧的“T”形导轨同样地安装在导轨槽3、23内,并用联接板8、18(各两块)和M10螺钉将上、下框架2、13联接紧固为一体;将穿有弹簧6、舵轮4、弹簧20两端带丝扣的轴5穿入上框架两侧的轴孔,两端分别用螺母7、19固定,并将舵轮4的槽与大绳对正;用同样的方法将穿有弹簧10、舵轮12、弹簧17的轴9穿入下框架13两侧的轴孔(将舵轮12的槽与大绳对正),并用螺母11、16固定。按上述过程组装完毕的挡绳器在工作状态时,大绳位于两舵轮轮槽之中。当滚筒快速缠绕大绳时,舵轮相对大绳作纯滚动,相对两轴作螺旋式轴向滑动。当大绳缠满第一层快到滚筒轮鼓边缘位置时,舵轮开始压缩弹簧6、10或17、20,在弹力作用下,舵轮将大绳拨回第二层的第一至第二圈。此时,框架相对两导轨槽向一侧倾斜并向下窜动一根绳直径的距离。因此,大绳只能沿着滚筒轴向一圈一圈地排列,不会发生越层位的排列。当第二层排满后,舵轮又在弹簧弹力作用下将大绳拨回第三层的第一至第二圈,框架同样地相对导轨槽向另一侧倾斜并向下窜动一根绳直径的距离。这样,迫使大绳按一定的螺旋轨迹一圈一圈、一层一层周而复始整齐地排列在绞车滚筒上。框架上相互垂直的隔板和支撑管则起着护罩的作用。
本实用新型由于采用了舵轮和框架护罩式结构,可以保证良好的排绳效果,减少大绳的磨损和震动,并起到安全防护作用,避免人身事故。该装置对目前国内外钻机均可采用,具有广泛的实用性。
附图
为本实用新型的结构示意图(俯视图及两个局部剖视图)。图中分别标出了钻机绞车横梁、滚筒和钢丝绳的位置。
以下结合附图对本实用新型的实施作进一步说明。本实用新型的限位角钢1、24为不等边角钢;上、下框架2、13用10mm厚钢板煨制而成,其两侧各有一相对的φ40孔眼(穿轴用)和φ10孔眼(穿螺钉用),下方各焊有长方形钢板条,钢板条与框架一起形成截面呈“T”形的导轨(见B-B视图),框架上还互相垂直地焊有支撑管和隔板(上框架2为两根支撑管、两块隔板,下框架13为一根支撑管、两块隔板);导轨槽3、23槽内空间横截面呈“T”形,槽底面沿中心线均匀分布有6个φ10孔眼,以便穿入6个螺钉使之与限位角钢1、24固定在一起(见B-B视图);舵轮4、12中心留有可穿入轴5、9的孔眼和套装滑动轴承15、21、滚动轴承14、22的间隙,轮缘留有截面呈半园形的槽,槽表面压制有具有耐磨性和弹性的聚胺脂塑料层;轴5、9直径为40mm,两端带有丝扣;弹簧6、10、17、20和螺母7、11、16、19内径均与轴5、9相配;联接板8、18各为2块,呈长方形,上有2个φ10孔眼;滑动轴承15、21和滚动轴承14、22皆为通用件,其尺寸应满足套装需要并与轴5、9和舵轮4、12相匹配。
权利要求1.一种在地质勘探、石油钻井中用于钻机绞车滚筒排钢丝绳的挡绳器,由限位角钢1、24、上、下框架2、13、导轨槽3、23、舵轮4、12、轴5、9、弹簧6、10、17、20,联接板8、18、螺母7、11、16、19、滑动轴承15、21、滚动轴承14、22组成,其特征在于a)导轨槽3、23由螺钉分别与限位角钢1、24固定在一起;b)上、下框架2、13两侧的“T”形导轨分别插入导轨槽3、23内,上、下框架2、13间用联接板8、18(各两块)和螺钉联接紧固为一体;c)轴5、9上分别套装有弹簧6、10、17、20和舵轮4、12,分别穿入上、下框架2、13两侧的轴孔后,用螺母7、11、16、19固定。
2.根据权利要求1所述的挡绳器,其特征在于上、下框架2、13用10mm厚钢板煨制,其两侧各有一相对的φ40孔眼和φ10孔眼,下方各焊有长方形钢板条,钢板条与框架一起形成截面呈“T”形的导轨,框架上还焊有支撑管和隔板(两者相垂直)。
3.根据权利要求1所述的挡绳器,其特征在于舵轮4、12中心留有可穿入轴5、9的孔眼和套装滑动轴承15、21、滚动轴承14、22的间隙,轮缘留有截面呈半园形的槽,槽表面压制有具有耐磨性和弹性的聚胺脂塑料层。
4.根据权利要求1所述的挡绳器,其特征在于导轨槽3、23槽内空间横截面呈“T”形,槽底面沿中心线均匀分布有6个φ10孔眼。
专利摘要本实用新型涉及一种在地质勘探石油钻井中用于钻机绞车滚筒排钢丝绳的挡绳器。它由限位角钢(1)、(24),上、下框架(2)、(13),导轨槽(4)、(21),舵轮(4)、(12),轴(5)、(9),弹簧(6)、(10)、(17)、(20)等组成。利用本实用新型可以保证良好的排绳效果,并起到安全防护作用。该装置对目前国内外钻机均可采用,具有广泛的实用性。
文档编号B66D1/36GK2033396SQ8821673
公开日1989年3月1日 申请日期1988年8月1日 优先权日1988年8月1日
发明者王荣春 申请人:王荣春
额定功率是7.5kw
绞车使用注意事项:
1、使用期限在六个月以内的临时小绞车,可采用四压两戗木质压柱固定。四根压柱打在绞车前后部各两根,且垂直于顶板,戗柱打在绞车前部两侧,并前倾底板75°~80°,各柱下部均要支在绞车底座上,柱顶要有不小于100mm的柱窝(假顶除外)。压柱及戗柱的规格应采用直径不小于180mm以上的优质木材,同时要打紧背牢。绞车的压柱、戗柱距轨道外沿距离不得小于0.5米。
2、小绞车安装应进硐室。硐室规格尺寸一般应为:长度不小于4米,宽度不小于2米,高
度不小于18米若因井下条件限制,绞车安装在巷道内时,需要有足够的空间,以满足设
备安装与安全距离的要求,空间不够时要进行扩帮处理。
3、绞车外缘与棚腿、碹墙和轨道的安全距离符合要求:绞车外缘至支护或碹墙之间最突出部分的最小距离不小于0.4米,至轨道外缘最小距离不小于0.5米。
4、小绞车安装位置、方向应合理,有足够的操作空间,视线好,已固定的绞车如出绳方向不正,需要安设拔绳轮。
5、绞车钢丝绳应从滚筒的下方出绳钢丝绳需要缠绕均匀,不得有松绳,缠绳量符合规定即缠绕钢丝绳最外一层距滚筒边缘不得小于所用绳径的2.5倍。
循环系统:泥浆泵、泥浆罐、地面高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆形成一个循环系统,循环系统还包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机等净化设备;
提升系统:天车、游车、大钩、水龙头
动力系统:发电机、柴油机等;
控制系统:有放喷控制系统,电气控制系统等;
旋转系统:水龙头、转盘;
纯手打,顺便复习一下知识,毕竟毕业都10年了,大体上就是这样分的,我是搞钻井的,这玩意要细说太多了,你可以找专业方面的书籍看看。