天车、游车、大钩、水龙头、转盘培训讲义2006年10月前言天车、游车、大钩、和转盘是钻机的重要部件。为了使油田有关操作人员熟悉和掌握它们的使用维护方法,本讲义分别对它们作了介绍。在使用时所需的关于配套设备(或部件的)结构参数和使用维护等项内容以及相关的资料,详见配套设备的使用说明书和其他有关的技术文件。在使用这些设备以前,参与此项工作的管理人员、技术人员和操作者必须仔细阅读使用维护说明书及与这些设备有关的说明书和相关资料,了解并熟悉所有的细节,此外还要具备相应的安全操作知识和技能。全部的管理工作和具体操作还应按照本系统、本单位相关的规章制度要求执行。限于编者的水平和能力,讲义中可能会出现缺点和错误,恳切希望各位提出批评和建议。目录第一章天车、游车和大钩概述...................................................................1第二章天车...................................................................................................3一、天车的类型和结构.........................................................................3二、天车的维护与保养.........................................................................5三、南堡项目天车介绍.........................................................................6第三章游动滑车...........................................................................................8一、游车的类型和结构.........................................................................8二、游车的维护与保养.........................................................................9三、南堡项目游车介绍.......................................................................10第四章天车和游车在使用、运输及贮存中应注意的问题....................12第五章钻井大钩.........................................................................................12一、钻井大钩的类型和结构...............................................................12二、钻井大钩的维护与保养...............................................................14三、南堡项目钻井大钩介绍...............................................................15四、大钩使用、运输和贮存中应注意的问题..................................17五、组和式游车大钩介绍...................................................................19第六章转盘.................................................................................................20一、典型转盘的结构...........................................................................20二、转盘的安装与使用.......................................................................22三、转盘的维护与保养.......................................................................24四、南堡项目转盘介绍.......................................................................26五、运输与贮存...................................................................................28第七章水龙头...........................................................................................29一、水龙头的类型和结构...................................................................29二、水龙头的维护与保养...................................................................32三、水龙头常见故障及处理方法.......................................................34天车、游车、大钩、转盘培训讲义宝鸡石油机械有限责任公司中国陕西宝鸡东风路2号邮政编码:7210021第一章天车、游车和大钩概述钻机的起升系统担负着起下钻具、下套管以及控制钻头送进等工作,以辅助完成钻井生产。为完成这些工作,可以采用不同的起升系统:机械滑车组、液压方式、杠杆或齿轮方式等,但到目前为止,机械滑车组是最广泛使用的方式。固定在井架上部的天车,通过柔性连接的钢丝绳,与运动的游车连在一起,它们和大钩、吊环及死绳固定器等组成的游动系统是钻机机械滑车组式起升系统的重要组成部分。在大钩和吊环上悬吊钻柱或套管柱,钢丝绳穿过死绳固定器。游动系统用来将绞车滚筒的旋转运动转换成大钩的直线运动。天车、游车和大钩等作为游动系统的重要组成部分,以下各项要求都是适用的:1.使用可靠性。天车、游车和大钩其中任何部分一旦出现问题,都可能导致重大事故。2.使用安全。运动件应根据其工作环境配置护罩,并具有流线型外观,以消除碰到井架遇阻的可能性。3.使用方便。零部件尽可能方便、快捷的装配和拆卸;同一型式机构和元件之间的互换。4.良好的移运性。便于吊装、移动和运输。游动系统结构是指天车和游车的滑轮数目和有效工作绳数。游动系统结构的选择,是游动系统设计的重要组成部分;在充分考虑起下钻速度的同时,游动系统结构可按井深或最大起重量来选定。天车、游车、大钩、转盘培训讲义宝鸡石油机械有限责任公司中国陕西宝鸡东风路2号邮政编码:7210022表1系列钻机的游动系统参数(参见SY/T5609-1999)名义钻深(m)最大钩载(kN)游动系统结构有效绳数Z钢丝绳直径(mm)127mm钻杆114mm钻杆500~800500~10006003×4622700~1400800~15009004×58261100~18001200~200013504×58291500~25001600~300017004×55×6810322000~32002500~400022504×55×6810322800~45003500~500031505×66×71012354000~60004500~700045005×66×71012385000~80006000~900058505×66×77×8101214425000~80006000~900067506×77×88×91214164245API8A、API8C是美国石油协会关于钻井和采油提升设备的标准,它们整体或部分地引用了其它API标准和工业标准,被越来越多的钻井设备生产商和设备使用者所认同和采纳,并被逐渐认为是钻井和采油提升设备设计、制造和试验的规范性文件;是否采纳这些标准进行钻井设备的设计和制造,是否具有API的认证,已经成为钻井设备生产商进入国内、外市场的基本条件之一。API8A、API8C标准的采用有助于产品质量的提高,同时使设备的安全性和可靠性得到保证。目前国内众多的钻井设备生产厂家均采用或部分采用了API8A和API8C标准,使国内不同钻井设备生产厂家制造的设备天车、游车、大钩、转盘培训讲义宝鸡石油机械有限责任公司中国陕西宝鸡东风路2号邮政编码:7210023在一定程度上具有通用性和互换性;这为设备的生产者和使用者都带来了极大地便利,也为钻井设备的规模化生产提供了可能,从而提高了经济效益。鉴于此,在进行游动系统设备的设计时,应积极采用这些标准。HSE规范对天车、游车和大钩的要求。目前,尚没有具体的、被广泛认同和采纳的HSE规范,部分设备使用者和钻井设备生产商根据国家和行业的一些法规和标准,从自身要求和实际条件出发,相继制定了一些规定。宝鸡石油机械有限责任公司在现行的国家、行业和API相关标准、规范的基础上,广泛收集、整理油田用户的HSE规定和要求,编制了天车、游车、大钩和水龙头设计的HSE规范,对在设计过程中的HSE要求进行了具体规定,内容涉及产品的使用环境、材料性能要求、无损检测、强度设计和安全防护等诸多方面,目前已在产品设计、制造中全面贯彻实施。在满足上述各项要求的同时,根据各种设备不同的功能和工作环境,还应满足各自不同的要求。第二章天车一、天车的类型和结构天车是安装在井架顶部的定滑轮组。主要部件有天车架、主滑轮组和快绳轮;另外为完成其它一些辅助工作,一般还有辅助滑轮总成、起重架、防碰缓冲装置及挡绳架、围栏等部件。图1天车结构1.天车架2.主滑轮组3.快绳轮4.起重架5.挡绳架6.挡绳架7.围栏8.辅助滑轮9.防碰缓冲装置天车、游车、大钩、转盘培训讲义宝鸡石油机械有限责任公司中国陕西宝鸡东风路2号邮政编码:7210024天车按心轴数量和其固定方式可分为单轴式和多轴式。在单轴式结构中,所有滑轮装在一根或几根活动的同轴放置的心轴上,轴承安装在滑轮的轮缘里;在多轴式结构中,各心轴不同轴,它与滑轮一起在轴承上旋转,轴承固定在机架的壳体内。由于单轴式天车结构紧凑,重量轻,因而得到较广泛应用。图2天车滑轮组结构方案(a)单轴、两点支承式(b)单轴、多点支承式(c)多轴式天车与游车间钢丝绳的缠绕方式有两种——顺穿钢丝绳和花穿钢丝绳;根据穿绳方式的不同,天车又可分为顺穿式天车和花穿式天车。花穿钢丝绳方式使游车的运动比较平稳,但顺穿钢丝绳方式为游车提供的运动空间更大,相对而言可更有效地利用井架的高度。因此,顺穿式天车被更多的采用。(a)(b)(c)天车、游车、大钩、转盘培训讲义宝鸡石油机械有限责任公司中国陕西宝鸡东风路2号邮政编码:7210025图3天车滑轮组穿绳方案(a)顺穿:绞车滚筒—1—A—2—B—3—C—4—D—5—E—6—F—7—死绳固定器(b)花穿:绞车滚筒—1—C—2—D—3—B—4—E—5—A—6—F—7—死绳固定器二、天车的维护与保养1.工作前的维护检查为了使天车长期无故障工作,应及时正确的进行保养。天车安装前如果有不正常的情况必须排除。天车在工作前应进行以下检查:1)所有连接必须固定牢靠,不得有松动现象。2)各滑轮的转动应灵活,无阻滞现象。当转动一个滑轮时,其相邻滑轮不应随着转动。3)各滑轮轴承应定期加注润滑脂,并检查润滑脂咀和油道是否通畅。