1、石油鉆采設備檢測技術 （培訓教材） 陳先富北京安東奧爾工程技術有限責任公司 二00四年九月 目 錄前 言第一章 石油鉆機總裝質量的檢測第二章 井架及底座的檢測第三章 絞車的檢測第四章 天車、游動滑車的檢測第五章 大鉤的檢測第六章 水龍頭的檢測第七章 轉盤的檢測第八章 鉆井泵的檢測第九章 石油鉆采設備用氣動元件的檢測第十章 石油鉆采地面專用工具吊卡、吊環、吊鉗、卡 瓦的檢測第十一章 鉆頭的檢測第十二章 井口裝置的檢測第十三章 抽油機、抽油泵、抽油桿的檢測第十四章 修井機的檢測前 言石油鉆采設備是石油鉆井設備和采油設備的總稱，是石油裝備中量大面廣的設備，其安全可靠性是決定鉆井作業、采油作業是否能順

2、利進行的關鍵，而安全可靠性與其各結構件的質量、損傷程度、動靜載荷承載能力等有直接關系，其質量檢測與監測控制極為重要，這就要求在役石油鉆采設備的使用必須定期進行檢測。近年來，為保證石油工程的安全生產定期進行石油鉆采設備檢測評價，已受到石油界的廣為重視，尤其是國外各大石油公司，從生產制造到油田作業過程中都具有嚴格的質量檢測和控制制度。在我國，中石油、中石化的許多油田也在為在役石油鉆采設備現場進行定期檢測并已規范化管理。第一節 鉆采工藝對鉆采設備的要求由于鉆采工藝過程及方法千差萬別，迫使石油鉆采設備在多種特殊環境下工作，因而各工藝過程對使用設備的可靠性、安全性均有較高的要求。現將鉆采工藝對鉆采設備的

3、要求簡述如下：1、鉆井機械、抽油機抽油泵裝置等大型設備，不分晝夜地工作在寒冬或酷熱的室外環境中，常年日曬雨淋和風暴的襲擊，故要求設備必須有足夠的使用性能和壽命，以適應特殊環境的需要。2、井口裝置、各型高壓管匯及注水、壓裂、酸化設備不僅長期處在野外，而且還要在數百兆帕的超高壓工況下工作，因而要求設備必須能承受住高壓的考驗。3、井口裝置、井控裝置、井下工具、抽油桿、抽油泵等長期處在于含水、含砂、含蠟、硫化氫等有害介質的作用下工作，故要求設備必須有高強度耐腐蝕的能力。4、鉆井設備的提升系統和高負荷的修井機所屬的提升系統以及井架等，經常承受百噸以上的靜、動載荷，因而應掌握設備的承受能力。5、鉆井設備、

4、修井設備、壓裂車、水泥車等使用的動力機功率要大，并且要有足夠的可靠性，以確保這些設備的正常運轉。6、鉆采設備的發展，不論國內外都有了突破性的發展，如海洋電視、衛星通訊、遙控裝置、微機處理、電動、氣動、液動和自動化技術等方面都有廣泛的應用，一大批新產品問世。因此，對新產品的檢測及掌握也是當前石油工程技術界高度重視的問題。第二節 加強鉆采設備檢測的重要性現將鉆采設備及輔助件出現的問題列舉幾例如下：1、1992年某油田訂購某廠312萬元的345空心抽油桿60000米，至1993年一季度先后發生斷桿17次，僅作業費損失34萬元；2、某油田在鉆機上使用某廠手控閥，因手柄焊接不牢，造成1700多米鉆桿落入

5、井中，僅處理事故費達130多萬元；3、1993年某油田訂購某廠99只電動及手動閥門，用一段時間后出現斷裂、刺漏等事故，造成少注水10多萬立方米，少產原油8000多噸；4、1981年9月23日東濮油田發生由于井架腐蝕、疲勞裂紋而導致的倒塌惡性事故，傷亡各1人，直接經濟損失15萬元；5、1994年6月2日正在羊鎮探礦施工的滇黔石油公司鉆井井架由于井架腐蝕、變形、疲勞等突然倒塌，4名工人被壓井架下，造成人員傷亡和財產的重大損失僅舉上述幾例，足以說明鉆采設備在役定期檢測的重要性，否則將帶來的是巨大的損失。第一章 石油鉆機總裝質量的檢測 第一節 概 述一、鉆機的發展概況人們最早使用的鉆井方法是沖擊鉆井法

6、，即在鉆柱的下端接上堅硬的工具沖擊巖石，然后再用撈砂筒取出巖屑。因為這種鉆機經久耐用、體積小，適用于硬脆地層、產油量低的淺油井，所以至今國內外仍有應用。隨著鉆井數量的增多和井深的增加，為了提高生產率，人們開始使用鉆柱帶動鉆頭旋轉，對巖石進行連續地破啐。于是旋轉鉆井法至今得到廣泛應用。當井深進一步增加和要求再提高鉆井速度時，必須進一步增加傳給鉆頭的能量，這就受到了鉆桿強度的限制。八十年代以后，法國、英國、美國等相繼研制出了自動化鉆機，這些鉆機都采用了頂部驅動系統和鉆桿自動操作系統，并且都由計算機控制鉆井作業，爾后又研制出了各種新型鉆機，如全液壓自動化鉆機、柔桿鉆機、傾斜鉆機、全封閉式鉆機等。在部

7、件設計上也采用了許多新技術，如SCR傳動、海洋電視、機器人、衛星通訊與勘探、遙控裝置、電子計算機、微機處理、最優化鉆井等。針對以上情況，現著重以當前生產中量大面廣且廣泛使用的旋轉鉆井設備（鉆機）為例，圍繞石油鉆機總裝質量檢測方面的內容進行介紹。二、鉆井工藝對旋轉鉆機的要求1、具備旋轉鉆井的能力，即利用維持一定鉆壓的鉆具的旋轉運動來破啐巖石，實現鉆井的目的；2、具有起下鉆具和懸持鉆柱，調節鉆壓的能力；3、具備洗井的能力，以及時清除已被破啐的巖石；4、具有復雜多樣的傳動結構，以適應起下鉆具、旋轉鉆井、循環鉆井液等工作的需要；5、具有較高的可靠性和足夠的使用壽命；6、具備拆裝方便、移運性好并適應山區

8、、沙漠等野外工作特點。三、鉆機的組成根據鉆井工藝中鉆進、洗井、起下鉆具各工序的需要，一套鉆井必須具備下列各系統或設備。1、起升系統：為了起下鉆具、更換鉆頭、控制鉆頭送進、下套管等，鉆機裝備有絞車、游動系統（天車、游動滑車、大鉤及鋼絲繩）、懸掛游動系統的井架及吊環、吊卡、卡瓦、大鉗、立根移動機構等部件。2、旋轉系統：為了轉動鉆具破啐巖石，鉆機配備有鉆盤和水龍頭，井下配備有鉆桿柱和鉆頭等。3、循環系統：為了及時清除井底已破啐的巖石以保證連續鉆進，鉆機配備有循環系統，包括鉆井泵、地面管匯、鉆井液儲備罐及調配系統等，在噴射鉆井和渦輪鉆井中，該系統還擔負著傳遞動力的任務。4、動力系統：用于驅動絞車、鉆盤

9、、鉆井泵等工作機組的動力設備，有的是柴油機及其供油設備，有的是交流或直流電動機及其供電、保護、控制設備等。5、傳動系統：主要任務是把發動機的能量傳遞和分配給各工作機組。6、控制系統：為了指揮各系統協調地進行工作，在整套鉆機中裝備有各種控制設備，如機械控制設備（手柄、杠桿、踏板等）、氣動或液動控制設備（開關、啟動器、繼電器等），以及集中控制臺和觀察記錄儀表等。7、鉆機底座：包括鉆臺底座、機房底座和鉆井泵底座等。8、輔助設備：成套鉆機一般配有空氣壓縮設備、供水設備、井口防噴裝置等，在寒冷地區還配有保溫設備。四、鉆機的類型1、按鉆井作業的方式劃分：地面發動沖擊鉆機；地面發動旋轉鉆機； 井底發動鉆機。

10、2、按鉆探深度劃分：大型鉆機：超重型（鉆井深度超過5000M，起重量在2000KN以上）、重型（鉆井深度在3000M5000M，起重量為1000KN2500KN）；中型鉆機：鉆井深度在1000M2500M，起重量為300KN1000KN；輕便鉆機：起重量一般在300KN左右。3、按動力設備劃分：柴油機驅動鉆機；直流電驅動鉆機；交流電驅動鉆機。4、按驅動方式劃分：單獨驅動：各工作機單獨選擇大小不同的發動機來驅動；統一驅動：絞車、鉆盤及鉆井泵三個工作機由同一動力機組驅動；分組驅動：動力的組合介于前兩種之間。5、按使用地區劃分：陸地鉆機：如塊裝式鉆機、自走式鉆機、沙漠鉆機等；海洋鉆機：如自升式鉆井平

11、臺、半潛式鉆井平臺、鉆井船等。第二節 鉆機的形式及基本參數一、鉆機驅動形式及型號表示方法1、鉆機驅動形式：機械驅動鉆機：以柴油機為動力，通過液力變矩器、鏈條、齒輪、三角帶等不同組合的傳動方式所驅動的鉆機；電驅動鉆機：用電動機驅動的鉆機。2、鉆機型號表示方法： ZJ 廠家代號及改型序號 鉆機特征 鉆機級別（以100M為單位計鉆機名義鉆深范圍的上限） 鉆機代號注：廠家代號：用一個漢語拼音字母表示；改型序號：用阿拉伯數字表示。 鉆機特征：L鏈條并車鉆機；J三角膠帶并車鉆機；C齒輪傳動鉆機；D電驅動鉆機；Z自行式車裝鉆機；T半拖掛車裝鉆機二、鉆機基本參數 （見表）三、鉆機基本參數中有關參數的規定和推薦

12、1、名詞、術語注釋規定名義鉆探范圍：在規定的鉆井繩數下使用127mm鉆桿時所推薦的井深范圍。最大鉤載：指在規定最大繩數下，下套管或進行解卡等其他特殊作業時，指重表上不容許超過的載荷數值。最大鉆柱重量：在規定的鉆井繩數下，正常鉆井或進行起下鉆作業時大鉤所容許承受的最大鉆柱在空氣中的重量。提升系統繩數：鉆井繩數指鉆井時采用的繩數；最大繩數指鉆機配備的輪系所提供的最大繩數。2、鋼絲繩選用規定各級鉆機均選用圓股鋼絲繩中的6（19）纖維繩芯或6（19）+77金屬繩芯鋼絲繩。 各級鉆機選用的鋼絲繩應保證在鉆井繩數和最大鉆柱重量情況下，鋼絲繩的安全系數不小于3，并保證在最大繩數和最大鉤載情況下的安全系數不小

13、于2。 3、選用柴油機鉆速的推薦值 齒輪箱減速、三角膠帶并車的鉆機，推薦用1200r/min或1500r/min的柴油機。 三角膠帶直接并車的鉆機，推薦用1000r/min的柴油機。 節距為38.1mm鏈條并車的鉆機，推薦用1200r/min的柴油機。 15和20兩級鉆機，為適應提高移運性能的需要，宜采用18002100r/min的高速柴油機，但也可選用12001500r/min的柴油機。第二節 鉆機總裝技術要求一、 井架及底座技術要求1、 井架及底座應符合SY/T50251999的規定； 附： 石油鉆機基本參數 基本參數 級別152032456080名義鉆深范圍（127mm鉆桿）M90015

14、001300200019003200300045004000600050008000最大鉤載 KN （tf）900（90）1350（135）2250（225）3150（315）4500（450）5850（585）最大鉆柱重量 T 5070115160220280絞車最大輸入功率 KW （hp）260330（350450）400510（550700）740（1000）1100（1500）1470（2000）2210（3000）絞車最大快繩拉力 KN135200275340485565提升系統繩數鉆井繩數888101012最大繩8810121214鋼絲繩直徑 mm2628.532.534.5384

15、1.5可配置每臺鉆井泵功率 KN （hp） 260590（350800）590；740；960（800；1000；1300）960；1180（1300；1600）1180（1600）鉆盤開口名義直徑 mm445520520；700700；950950；1260鉆臺高度 M3；4.54.5；6；7.56；7.5；97.5；9井架各級鉆機均采用可提升28M立柱的井架；對15，20兩級鉆機也可采用提升19M立柱的可伸縮式井架2、 井架、底座的上平面平面度誤差為3mm；3、 井架采用懸轉扒桿法安裝，井架整體起升應限定絞車速度，下放時應掛上輔助剎車緩慢下放；4、 井架大腿下部底板必須具有可靠的支承的支承

16、面，撐桿的穩定性良好；5、 井架立柱組裝后的直線度誤差值不得超過全長的0.5/1000；6、 塔形井架底座組裝后四個柱角的頂板應在同一平面內，平面度誤差為5mm，對角線尺寸差應小于10mm；7、 井口導管予埋時必須與水平垂直，天車中心對井眼中心的同軸度誤差為10；8、 轉盤中心與天車中心的同軸度誤差為20；9、 轉盤轉臺平面對天車至井眼軸心線的垂直度誤差為3mm。二、傳動系統技術要求1、 柴油機應符合SY/T50311999油田用往復式內燃機規范的要求；2、 柴油機安裝應符合SY/T504894石油鉆機用190系列柴油機安裝、操作和維護規范的要求；3、 傳動裝置應按照經規定程序批準的圖樣和技術

17、文件制造；4、 傳動系統底座的平面度誤差為3mm；5、 采用萬向軸聯接時，安裝誤差應符合下表： 萬向軸聯接安裝誤差值測量項目計量單位安裝誤差柴油機萬向軸鉆井泵萬向軸法蘭端面平行度mm1傾斜度（）35586、采用帶傳動和鏈傳動時，兩轉動輪應在同一垂直平面內，安裝誤差應符合下表： 帶傳動和鏈傳動兩轉動輪安裝誤差值傳動方式安裝誤差，mm帶傳動3鏈傳動2 7、單根三角絞帶的張緊度按兩帶輪的中心距下垂尺寸來計算，每米小于15mm，測力應垂直兩皮帶輪中心距的中心，力的大小應符合下表： 三角絞帶的張緊度的測力值三角膠帶型號ABCDE測量力，N2530751351808、單根鏈條的張緊度按兩鏈條間鏈條的下垂度

18、尺寸計算，水平傳動鏈條應小于兩鏈條輪間切線長度的23，爬坡鏈條應小于切線長度的2。9、采用法蘭聯接時，安裝誤差應符合下表： 法蘭聯接安裝誤差值測量項目安裝誤差平行度1.0mm同軸度0.510、采用氣離合器聯接時，同軸度誤差為1.01.5，未充氣離合器間隙為2.03.0mm。11、 剎車的剎車轂與剎車塊的間隙應均勻，一般6mm。三、 循環系統技術要求1、鉆井泵應安裝在同一水平面上，其平面度誤差為3mm； 2、鉆井泵的吸入管徑應大于泵液力端吸入管尺寸，在吸入管上應安裝過濾器、擋板閥和緩沖器； 3、高壓管匯應固定牢靠； 4、鉆井泵空氣包的充氣壓力為鉆井泵工作壓力的1/3； 5、立管呈垂直式，應配裝1

19、80鵝頸管，立管呈傾斜式配裝160鵝頸管； 6、水龍帶與井架之間應有足夠的距離，并應防止水龍帶打扭，水龍帶相接部分要有正常的彎曲半徑，水龍帶的最小彎曲半徑應符合下表： 水龍帶的最小彎曲半徑水龍帶內徑，mm5063.576.290水龍帶最小彎曲半徑，mm90012001390 水龍帶長度用下式計算： Lh Lt / 2RS 式中：Lh水龍帶長度，M Lt水龍帶上下距離，M R水龍帶的最小彎曲半徑，M S水龍帶長度在最高工作壓力下的伸縮量，常量為0.3M 立管高度用下式計算： Hs Lt / 2Z式中：Hs立管的垂直高度，M Lt水龍帶上下距離，M Z當水龍頭處于最低鉆井位置時，從鉆臺面到水龍帶接

20、水龍頭一端的高度，M 7、當水龍帶的實際長度大于計算長度時，立管高度應增加其長度差值的1/2； 8、水龍帶的兩端，除應剛性連接外，都要安裝安全管卡，其卡緊力以不得損傷水龍帶為宜，安裝保險鋼絲繩的自由度，不得妨礙水龍帶的運動； 9、振動篩、除氣器、旋流器和清潔器等設備應按有關說明書的要求安裝。 四、鉆井儀表技術要求 1、鉆井儀表固定應有避振和減振措施； 2、連接司鉆控制臺、鉆井指示儀表和鉆井記錄儀器的所有線路和管線必須固定牢靠、排列整齊、標志清晰、流向合理、相互不產生干擾； 3、鉆井儀表的安裝位置不得妨礙司鉆觀察井口的視線，指重表應正對司鉆視線，其他指示儀表應根據其連接觀察的重要性逐次安排。 五

21、、供給系統技術要求 1、油罐和水罐的位置應有適當的壓頭，在輸油罐的進出口應安裝流量計； 2、油、水、氣輸送管安裝完畢后應清管試壓，試驗壓力為其輸送壓力的1.25倍，穩壓3min不得滲漏； 3、井場電器設備安裝應符合GB5025496電氣裝置安裝工程 低壓電氣施工及驗收規范、GB5025596電氣裝置安裝工程 電力變流設備施工及驗收規范及GB50257電氣裝置安裝工程 爆炸和火災危險環境電氣裝置施工及驗收規范； 4、井場自備電站應在井場的防爆區域以外，對于天然氣井距井口的有效安全距離應大于50M； 六、冷卻與潤滑技術要求 1、鉆機使用的專用冷卻循環液應符合下表： 冷卻循環液技術指標PH當量硬度m

22、g/L懸浮物mg/L油類mg/L7103.5202 2、鏈傳動在不同的鏈節距和速度配合下，潤滑方式應符合下表： 鏈傳動在不同的鏈節距和速度配合下的潤滑方式潤滑方式手工潤滑滴油潤滑油浴潤滑壓油潤滑 速度m/s鏈條節距mm（in）6.35（1/2）152762106610669.52（3/8）11551885385312.70（1/2）9139670170115.87（5/8）7530460960919.05（3/4）6725954854825.40（1）5119845745731.75（1-1/4）4515839639638.10（1-1/2）3913136536544.45（1-3/4）351

23、1233533650.80（2）3010030430457.15（2-1/4）289129029063.50（2-1/2）267927427476.20（3）2367243243 3、鉆機的潤滑應符合下表： 鉆機潤滑部位所用潤滑劑及潤滑周期鉆機系統部件名稱潤滑部位潤滑劑潤滑周期 h夏季冬季提升系統井架鋼絲繩撫正器、上下活動球節、起升放倒繩滑輪、井架支承節、井架連接、死繩固定滑輪、緩沖汽缸、死繩滑輪、銷卡裝置ZL45-2100天車滑輪軸承、輔助滑輪150游車及大鉤滑輪軸承、大鉤軸承、大鉤止動銷軸承、大鉤安全銷大鉤彈簧室HJ-14快繩滑輪、滑輪軸導軌ZL45-28,150水龍頭沖管盤根、油池上下密

24、封、提環銷油池HJ-20HJ-14700旋轉系統轉盤銷緊裝置、萬向軸、防跳軸承ZL45-2150，24，8油池HJ-20HJ-10700絞車剎車軸承及盤根、水龍頭、剎車系統軸承ZL45-224,150單向離合器油池、防碰天車、鏈條箱油池HJ-20HJ-10700,1500上卸扣貓頭軸承、貓頭擋繩柱軸承ZL45-2150,700轉盤變速箱HJ-20HJ-101500液力變距器散熱器風扇軸承ZL45-2150油池HQ-801500潤滑油池HJ-20HJ-101500鏈條傳動箱單向導氣龍頭、雙向導氣龍頭、傳動軸軸承ZL45-2150減速油箱池、正車箱油池、倒車箱油池、并車箱油池HJ-20HJ-101

25、500萬向軸ZL45-2150空壓機驅動軸軸承、油池、傳動軸軸承HS-13，ZL45-2150循環系統鉆井泵動力端油池HL-20HL-101500拉桿潤滑油池HL-20噴淋泵軸承ZL45-2150循環系統灌注泵軸承、密封軸承ZL45-224，8電動機軸承ZL45-21500循環系統振動篩偏心輪油池、軸承ZL45-2150旋流器、清潔器、攪拌器、砂泵軸承及盤根、減速箱室ZL45-21504、潤滑油的換油周期應按使用條件和油品污染度確定，更換油品的質量應符合下表：潤滑油油品質量粘度 機械雜質閃點 水分 輕氧化鉀mg/L腐蝕試驗25.00.515.00.51.5不合格七、消防設施與環境保護技術要求1

26、、井場及鉆井設施的防爆、防火安全要求應符合有關的規定；2、井場防爆、防火區域內應配置消防器材；3、在井場附近應安裝廢液凈化處理裝置；4、風沙區域作業的鉆機應有防風沙的措施。第四節 鉆機檢測標準及檢測項目一、鉆機檢測標準SY/T56091999 石油鉆機形式與基本參數SY/T50251999 鉆井和修井井架、底座規范SY/T552692 石油鉆機的安裝操作和維護SY/T55272001 石油鉆機主要提升設備SY/T553092 石油鉆機用水龍頭SY/T553192 石油鉆機用轉盤SY/T55322002 石油鉆機用絞車SY/T55332002 石油鉆機用DS系列電磁渦流剎車SY/T513892

27、三缸單作用鉆井泵SY/T50311999 油田用往復式內燃機規范SY/T504894 石油鉆機用190系列柴油機安裝、操作和維護規范SY/T5716.111 石油鉆機大修理技術條件二、鉆機檢測項目1、整機性能檢測項目、空載荷試驗：氣路系統的密封及耐壓強度試驗；液路系統的密封及耐壓強度試驗；鉆井泵、管匯、立管、水龍帶及其水龍頭的耐壓試驗；傳動裝置的空運轉試驗；井架總裝試驗；絞車的空鉤載運轉試驗。 、載荷試驗：井架與底座性能試驗；提升系統性能試驗；絞車性能試驗；轉盤性能試驗。2、主要部件檢測項目井架與底座、絞車、天車、游動滑車、大鉤等主要部件。3、外觀檢測項目：整機的完整性；涂漆；標識標志等。第五

28、節 檢測條件及檢測儀器設備一、檢測條件（1） 鉆機應符合鉆井工程設計或合同規定的對鉆井主要設備選用的要求。（2） 鉆機應有制造廠（或修理廠）的出廠合格證的技術文件。（3） 安裝鉆機用的各類工具及設備應齊全，且使用良好。（4） 在用計量器具應檢定合格。（5） 安裝鉆機的井場和基礎應符合按規定程序批準的樣圖及技術文件的要求。 井場的有效使用面積應不小于下表的要求，其中不包括井場附屬設施的占地面積。 鉆機井場有效使用面積鉆機級別井場面積，m2長度，m寬度，m1515005030201800603032210070304528008035603325953580420010540 井場試驗能力應滿足系

29、列鉆機加載的要求。 井口至井場邊緣的坡度為0.5%1.0%；井場排水應良好，基礎四周應用混凝土封閉，方井抵部應有排水設施。 鉆機的主要設備的基坑應設置在挖方上，若設置在填方上要進行技術處理，基坑強度應不小于2Mpa。安裝鉆井泵的基礎應有抗震技術要求。 基礎混凝土要按設計要求配制，混凝土的強度在7d 后不得小于7Mpa，在d后不得小于14Ma，基礎施工完畢，其平面度誤差為+-3mm。二、 鉆井儀器設備1、鉆井儀表鉆井儀表應符合SY/T5097的要求。1） 鉆井多參數儀型號鉆井多參數儀分為以下3種型號：（1）ZJCB型與ZJ32系列鉆機配套使用的儀器；（2）ZJCB1型與ZJ45系列鉆機配套使用的

30、儀器；（3）ZJCB2型與ZJ60系列鉆機配套使用的儀器；2） 儀器的組成儀器由能集中顯示和記錄多個鉆井參數的顯示表屏、多道記錄儀、各參數測量系統傳感器以及各有關附屬設備組成。儀器一般有以下8個參數測量系統：大鉤懸重、井深鉆時、轉盤扭距、鉆盤鉆速、鉆井泵沖次、立管壓力、鉆井液出口流量、吊鉗扭距。各參數測量系統的性能指標如下；（1） 大鉤懸重測量范圍：懸重02500KN，04000KN； 鉆壓0500KN；測量誤差：示值+-1.5%，記錄值+-5%（2） 井深鉆時 測量范圍：井深9999.9m，鉆時2.4600 min/m； 測量誤差：井深每單根（約10m）+-2%,鉆時+-5%；信號發送：每米

31、記錄一次。（3） 轉盤扭距。 測量范圍：040KNm，顯示方式0500刻度； 穩定性：示值及記錄值+-5%（4）立管壓力 測量范圍：035Mpa； 測量誤差：+-2.5%，記錄值：+-5%（5）轉盤轉速 測量范圍：0300r/min； 測量誤差：+-2.5%，記錄值：+-5%（6）鉆井泵沖次 測量范圍：0200min-1； 測量誤差：+-2.5%，記錄值：+-5%（7）吊鉗扭距測量范圍：0100KN（以繩尾拉力表示）；測量誤差：示值+-2.5% （8）鉆井液出口流量 測量范圍：0100L/s,顯示方式；0100%； 穩定性：示值及記錄值+-5% 2測量參數（1） 大鉤載荷，KN（2） 鉆壓，t

32、（3） 機械鉆速，m/h（4） 轉盤扭矩，N.m（5） 轉盤轉速，r/min（6） 鉆井泵壓力，MPa（7） 吊鉗扭矩，N.m（8） 鉆井泵沖數，min-1（9） 鉆井液出口排量，L/min（10） 鉆具進給，m（11） 鉆井液密度，Kg/m3（12） 鉆井液體積，m3（13） 鉆井液出口溫度，3、安裝與技術要求 （1）大鉤載荷：聯接傳感器、死繩固定器、指示儀表和記錄儀器的液壓回路應走向合理，固定牢靠；液力傳感系統密封可靠，不得漏油；調式后應檢查指重表指示針和記錄儀的工作性能；指重表在-5以下環境工作應注入防凍液。（2）機械轉速：測量繩應滿足水龍頭最大起升下降位移的要求，固定于水龍頭鵝頸管上，

33、不得與任何其他繩纏繞，繩通過的地方應安裝導向輪；起下鉆時均應關閉鉆速控制器，當已對鉆具施加鉆壓時，應合上鉆速控制器；測量繩應處于張緊狀態，恢復器擰緊發條的圈數不得超過80圈；上提下放水龍頭，檢查恢復器的執行機構動作應可靠；觀察井深讀數器，檢查井深記錄機構的工作情況。（3）轉盤扭矩：傳感器應安裝在轉盤驅動鏈條緊邊之下，惰輪與主、從動鏈輪應在同一垂直平面內；液壓管內液壓油必須充滿，不允許進入空氣和漏油；調整鏈條張緊度應符合要求；觀察記錄曲線和指示儀表讀數的一致性。（4）鉆井泵壓力：傳感器不允許與立管直接聯接，安裝位置應高于指示儀表和記錄儀器；液壓缸和液壓管內必須充滿液壓油，不允許進入空氣和漏油。

34、（5）吊鉗扭矩：傳感器應安裝在外鉗尾繩一端，鋼絲繩必須與傳感器拉環用繩卡卡牢；繃直的尾繩應與吊鉗臂中心線垂直。（6）鉆井泵沖次和轉盤轉速：傳感器應安裝在設計部位，膠帶的張緊度應傳動的要求；調整并核對泵沖次、轉盤轉速與指示儀表、記錄儀的一致性；控制電源有可能影響系統工作時應停止工作。（7）鉆井液出口排量：傳感器應安裝在鉆井液槽出口管的頂部，靶應伸入鉆井液槽中，處于液流層流區間；用除砂器模擬驅動靶，當排量分別在010、1120、3170及71100時，檢查報警器的報警性能；檢查排量與記錄曲線的一致性時，應注意區別由于雙泵和單泵的不同排量對穩定性的影響。三、檢測主要儀器設備及其準確度要求1、檢測主要

35、儀器及其準確度要求 靜態電阻應變儀：測量范圍01999me 準確度0.5 動態電阻應變儀：測量范圍2000me 準確度0.5 拉壓力傳感器：測量范圍0200KN 準確度0.2 電能分析儀：測量范圍600V 300A 準確度0.4 準確度2 數采系統：測量范圍10V 準確度0.1 復合溫度計：測量范圍-50999 準確度 1 光學經緯儀：測量范圍0360 準確度 水平6 垂直10 拉力計：測量范圍100KN 準確度5 轉速儀：測量范圍55000r/min 準確度1r/min 聲級計：測量范圍35dB130dB 準確度0.5 dB 便 式里氏硬度計：測量范圍200HL900HL 準確度0.8 塞尺

36、：測量范圍0.02mm1.00mm 鋼直尺：測量范圍1000mm 準確度1.0mm 秒表：測量范圍10h 準確度0.01s 測振儀、傳感器及二次儀表： 固相含量測定儀： 粒度分析儀：準確度2mm顆粒 電磁流量計：測量范圍8320 m3/h 準確度 不低于1.5級2、檢測主要設備及其準確度要求 萬能材料試驗機：測量范圍500KN 準確度1 電液伺服壓力試驗機：測量范圍10MN 準確度1 低溫沖擊試驗機：測量范圍300J 準確度0.5 系列壓力試驗裝置：測量范圍0.770MPa 準確度0.51 機械封閉V帶試驗臺：測量范圍M2000N.m n1300r/min準確度1第六節 檢測方法及檢測規則一、

37、檢測方法1、整機性能檢測方法及要求 氣源、氣路系統的密封及耐壓強度試驗： 氣路系統中，在1.2MPa下氣路試壓5min，不得泄漏； 在系統中各用氣單元沖壓至0.70.8MPa，穩壓15min，壓降不得大于0.03 MPa。 液路系統的密封及耐壓強度試驗： 向系統中的承壓件供給壓力油，壓力由低到高分別升壓，在1.5倍的設計工作壓力下，穩壓5min，未見壓降和滲漏為合格； 向系統供給設計工作壓力，穩壓5min未見壓降和滲漏為合格。 鉆井泵及其管匯的試驗：高壓管匯、立管、水龍帶及其水龍頭進行最大靜壓力試驗，試驗壓力為最大工作壓力2倍，穩壓3min，各密封處不得泄漏。 傳動裝置的空運轉試驗： 傳動各擋

38、在發電機以低速和高速運轉狀態下分別運轉10min，其運轉平穩性和密封性應符合如下要求： 齒輪箱應運轉平穩，不允許有沖擊性藻聲和不均勻的響聲，正常工況下藻聲不得高于90dB（A）； 齒輪箱各密封面及軸頭處不允許有滲漏現象； 鏈條盒、箱、罩的各密封處不得有滲漏現象。 傳動裝置各操作手柄應靈活、準確，運轉中不得有脫擋、跳擋和半掛合現象，擋位顯示裝置的顯示應與運轉中的實際擋位一致； 各軸的軸向串動量不應大于0.5mm； 各軸的同軸度及平行度不應大于0.5mm； 各氣胎離合器輪盤的端面跳動和摩擦輪外圓的徑向跳動不應大于0.5mm； 各氣胎離合器的摩擦片與摩擦輪之間的間隙應均勻，周邊的間隙為1.54.0m

39、m。 井架總裝試驗： 構件及緊固件、連接件應能順利安裝并符合設計要求； 伸縮式井架應做起立、放倒和伸縮試驗，井架起立應平穩，伸縮應靈活有無卡阻現象； 井架總裝后，井架大腿在全長范圍內直線度公差值為全長的0.5/1000。 絞車的空鉤載運轉試驗： 轉動平穩性試驗：發電機以額定轉速運轉，分別在各擋下啟動滾筒，提放游動滑車、大鉤做最高和最低位置的全行程操作起、落23次滾筒及離合器運轉，掛合平穩自如，無異常聲響； 排繩整齊性試驗：在條試驗中滾筒上纏繞的鋼絲繩應排列整齊，無亂繩等現象； 游動滑車下落實驗：提升游動滑車、大鉤至最高位置，待游動滑車、大鉤靜止無擺動后，松開滾筒剎車，游動滑車、大鉤應自由順利下

40、落； 防碰天車的可靠性試驗：在達到條要求后，調整防碰天車裝置至安全位置，滾筒分別以低擋和高擋提升游動滑車，防碰天車裝置應在規定位置可靠地使滾筒制動，且制動過程時間不得超過1.5s。其他類型的防碰天車，其調整方法各異，應按產品說明書要求進行安裝、調整，以確保使用中的準確與可靠。2、載荷試驗 井架與底座性能試驗（形式試驗）： 井架整體起立與放倒試驗：井架起放應靈活，天車梁中心與井口對中，其偏差不得超過20mm； 井架與底座的靜載試驗：試驗值為最大鉤載與轉盤最大載荷，最大載荷試驗的加載時間為15min；靜載試驗時主要構件的實測應力值不應超過設計許用應力；靜載試驗時井架與底座的變形測定值不得超過設計允

41、許值。 提升系統性能試驗： 快繩或大鉤拉力和速度的測定 ： 發動機以額定工作轉速運轉； 大鉤或吊卡提升至各擋計算相對應的鉤載時，測定大鉤在勻速段的起升速度； 將實測的拉力和速度與設計計算的理論值相比，其值應一致或接近。 最大靜載荷試驗（形式試驗）：將試驗載荷加載到最大鉤載Pmax，卸載后目測觀察，并用應變計監測天車、游動滑車、大鉤、水龍頭產品及其零部件的有效功能不能削弱。 絞車性能試驗： 根據石油鉆機基本參數表規定檢測絞車的性能是否達到設計要求； 主剎車在規定的剎車力及容許的下鉆速度下，應能可靠地剎住最大載荷的鉆柱； 貓頭拉力試驗：對1520級絞車，其上、卸螺紋貓頭拉力均應不小于55KN；對3

42、260級絞車，其上螺紋貓頭拉力應不小于35KN，卸螺紋貓頭拉力應不小于100KN； 鉆盤性能試驗： 在轉臺上逐級加載到下表規定的最大靜載荷，卸載后所有零件的有效功能不得削弱； 鉆盤的基本參數型號通孔直徑 mm（in）中心距Ymm最大靜載荷KN鉆臺最大工作扭矩N.m最高鉆速r/minZP175444.5（17.5）1118135013729300ZP205520.7（20.5）1353315022555ZP275698.5（27.5）1353450027459ZP375952.5（37.5）1353585032362ZP4951257.3（49.5）1651725036285 鉆盤軸向加載50K

43、N，以100r/min運轉2h，應無異常現象：第二章 井架及底座的檢測第一節 概 述一、井架及底座的功能井架是石油鉆機起升系統的主要部件，它與絞車、天車、游動滑車、大鉤、鋼絲繩等設備和工具共同完成起下鉆具、下套管及控制鉆頭送進等作業。在這些作業中，井架既用于安放、懸掛天車、游車、大鉤、吊環、吊鉗及吊卡等起升設備及工具，還要用于懸持鉆柱、套管柱并存放鉆具。井架座在井架底座上，底座的主要作用是：支承井架、鉆臺和轉盤，為鉆臺上的設備提供工作場所；在鉆臺下為防噴器組提供一定高度的空間。在起下作業鉆柱坐在卡瓦上時，底座承受全部鉆柱負荷。在下套管時，卡瓦支承著套管柱，卡瓦又坐在轉盤上，此時底座承受了全部套

44、管柱的負荷。二、井架及底座的使用要求1、井架的使用要求：應足夠堅固并能滿足規定的承載能力；應足夠的有效高度的空間；應便于折裝、移送和維修。2、底座的使用要求：應有足夠的承載能力，以保證能承受起升系統設備及工具的自重及鉆盤的最大載荷；保證鉆臺面高度及鉆盤梁底面高度在標準要求的范圍內；應保證立根盒的容量符合標準的要求。根據鉆機級別的不同，立根盒的容量（對127mm鉆桿而言）在1700米8700米之間不等。第二節 井架及底座的形式與基本參數一、基本組成與類型石油鉆機井架主要由主體、天車臺、人字架、二層臺、立管平臺及工作梯幾部分組成。井架、按照結構形式分：塔型井架、前開口式井架、A型井架、桅型井架和動

45、力井架5種基本類型。常用的有塔型井架、A型井架和桅型井架。1、 塔型井架標準塔型井架是一種橫截面為正方形或距形的四棱錐體的金屬桁架結構。井架的本體由四扇平行桁架組成，每扇平面桁架又分成若干桁格。塔型井架按前扇結構是否封閉又可分為閉式和開式兩種類型。閉式塔型井架其橫截面為正方形，立面形式為梯形，井架除前扇有大門外，主體部分為一封閉的整體結構，具有穩定性好、承載能力大等優點。開式塔型井架的本體由35段焊接結構組成，段與段之間用螺栓或銷子連接。一般采用水平拆裝、整體起放和分段運輸的方法，有拆裝迅速、方便、安全的優點。2、A型井架A型井架是由兩個等截面的空間桿件結構或管柱式結構的大腿通過天車臺與井架上

46、部的附加桿件和二層臺連接成“A”形的空間結構。這種井架主要靠兩個大腿承載，作用在大腿上的載荷均勻，材料的利用率更合理。大腿為封閉的整體結構，故承載能力和穩定性都比較好。整個井架采用水平拆裝、整體起放和分段運輸的方法，具有拆裝方便的優點。3、桅型井架桅型井架為單柱式或雙柱式，橫截面為矩形或三角形的空間桿件結構。采用整體焊接結構，或由二、三段焊接結構組成的半拆結構。可實現整體起放、分段或整體運輸，拆裝移運方便。井架底座的結構形式可分為：箱式底座、箱疊式底座、升舉式底座和拖撬式底座4種基本類型。二、型號表示方法1、井架型號表示方法JJ / 更新設計序號 井架形式代號 井架有效高度：M 最大鉤載的1/

47、10 ：KN 井架代號井架代號“JJ”表示陸地用井架，海洋用井架的代號為“HJJ”。井架形式代號分別為：T塔型井架；K前開口式井架；AA型井架；W桅型井架。2、底座型號表示方法DZ / 更新設計序號 底座形式代號 鉆臺面高度：M 轉盤最大載荷的1/10 ：KN 底座代號底座代號“DZ” 表示陸地用底座，海洋用底座代號為“HDZ”。底座形式代號分別為：X箱式底座；XD箱疊式底座；S升舉式底座；T和拖撬式底座。三、基本參數石油鉆機井架的基本參數包括：最大鉤載、最大鉆柱重力、井架有效高度、二層臺有效高度及二層臺容量等。底座的基本參數包括：轉盤最大載荷、立根盒載荷、鉆臺面高度、轉盤梁底面高度及立根盒容

48、量等。石油鉆機井架及底座的基本參數基 本 參 數鉆 機 級 別ZJ15ZJ20ZJ32ZJ45ZJ60ZJ80名義鉆深范圍（127鉆桿）M90015001300200019003200300045004000600050008000井架基本參數最大鉤載KN90013502250315045005850最大鉆柱重力KN5007001150160022002800井架有效高度28M立根M37393940414343444445454619M立根28302931二層臺有效高度28M立根2226.519M立根16181618二層臺容量（127鉆桿）170023003600500066008700底座基

49、本參數鉆盤最大載荷KN90013502250315045005850立根盒載荷6008001300180024003150鉆臺面高度M34.534.54.5；6；7.56；7.5；97.5；9鉆盤梁底面高度（不小于）1.83.223.23.245立根盒容量（127鉆桿）170023003600500066008700注：帶有升沉補償器的動力井架的參數根據需要選定。1、最大鉤載：鉆機在規定的最多繩數情況下，下套管、處理事故或進行其它特殊作業時，大鉤不允許超過的載荷。2、最大鉆柱重力：鉆機在規定的鉆井用繩數下，正常鉆井或進行起下鉆作業時，大鉤不允許超過的鉆柱在空氣中的最大重量。3、 架有效高度：鉆臺面到天車臺梁底面的垂直高度。4、 二層臺有效高度：從鉆臺平面到二層臺平面的垂直距離。5、二層臺容量：二層臺（安放在最小有效高度上）所能存放鉆桿（以127鉆桿為準）的數量，用鉆桿的總長度（單位M）表示。6、 鉆盤最大載