ZJ70/4500D钻机使 用 说 明 书（长城钻井公司）AZ60022-SM2003年3月ZJ70/4500D钻机使用说明书前言ZJ70/4500D钻机是宝鸡石油机械有限责任公司(宝鸡石油机械厂)根据用户的一般通用要求，按SY/T5609《石油钻机型式与基本参数》标准及有关API规范设计制造的钻机，可满足深井石油及天然气井的勘探和开发钻井的需要。
为了油田有关操作人员熟悉掌握本钻机的使用，我们特意编制了本说明书，因钻机配套内容较多，本说明书仅叙述了部分内容，未涉及到的或仅作简要介绍的配套设备或部件的结构参数和使用维护等项内容请详见各自的使用说明书。
前言 (1)1 概述 (2)1.1用途及特点 (2)1.2ZJ70/4500D钻机设计及制造符合的标准 (2)1.3钻机技术参数 (3)1.4钻机总体布置与传动简介 (4)1.5钻机主机配套系统和设备 (9)2 钻机主机部件及配套系统 (17)2.1JC70D2绞车 (17)2.2转盘驱动装置 (28)2.3TC7-450天车 (31)2.4YC-450游车 (32)2.5DG-450大钩 (33)2.6SL-450水龙头 (35)2.7JJ450/45-K5井架 (39)2.8DZ450/10.5-S底座 (42)2.9空气系统 (44)2.10仪表系统 (50)2.11井口机械化工具 (52)2.12F-1600机泵组 (53)2.13高压管汇 (54)2.14固井管汇 (57)2.15动力系统 (57)2.16电传动控制系统 (61)2.17自动送钻系统 (63)3 钻机的安装及调试 (63)3.1钻机安装前的准备工作 (63)3.2钻机基础 (63)3.3钻机的安装 (65)3.4井架、底座起升后安装的部分 (68)3.5钻机安装后的检查 (69)3.6钻机调试 (71)3.7钻机起升 (73)4 钻机的使用 (74)4.1警示 (74)4.2钻机使用注意事项 (74)4.3操作与维护保养规程 (75)5 拆卸及运输 (75)5.1钻机下放 (75)5.2钻机拆卸 (76)5.3钻机运输 (76)6 钻机外购传动零件清单 (77)6.1钻机所用轴承清单 (77)6.2钻机所用链条、皮带 (78)1 概述1.1用途及特点ZJ70D钻机是满足油田深井勘探开发钻井的一种SCR直流电传动钻机。
钻机基本参数符合中国SY/T5609标准,主要配套部件符合API规范，能满足钻井新工艺的要求，钻机安全可靠。
主要技术性能达到当代同类钻机的国际先进水平,该钻机还可配置顶部驱动钻井装置。
ZJ70D钻机技术和结构特点1) 采用AC-SCR-DC一对二全数控电传动动力系统，绞车、转盘和泥浆泵可实现无级调速，获得良好的钻井特性。
启动平稳、传动效率高、负荷能自动均衡分配。
2) 采用国内外成熟的先进技术和结构， 并注意符合标准的要求，使钻机的先进性、可靠性和标准化程度进一步提高。
3) 采用组合方式模块化设计、钻机布置整齐、设备块数少，搬家安装方便，同时增强了钻机通用性、互换性，适应不同用户的选择需求。
4) 台面设备和井架低位安装，依靠绞车动力整体起升，方便安装并节省吊装设备。
5) 钻机配套齐全、完善，可适应不同地区和环境的深井钻井要求。
6) 钻机配置液压盘式刹车、自动送钻装置和司钻控制房，使钻井更加安全可靠，操作舒适省力送钻均匀、准确、可提高钻井速度。
7) 采用独立驱动的转盘结构，使钻机的机动性提高，电机与转盘驱动箱之间采用万向轴联接，方便了二次安装。
8) 采用了高效泥浆固控系统，固控设备和系统流程能满足不同的钻井工艺技术要求，系统搬家方便，罐面平整并满足HSE的要求。
9) 适应国内外钻井市场的需要，满足新型钻井工艺的要求。
在环境温度-20℃～+50℃，相对湿度≤90%(+20℃时)及其它恶劣情况下均可正常工作。
1.2 ZJ70/4500D钻机设计及制造符合的标准1)API Spec Q1 《质量纲要规范》2)SY/T5609-1999 《石油钻机形式与基本参数》3)API Spec 4F 《钻井和修井井架、底座规范》4)API Spec 8A 8C 《钻井和开采提升设备规范》5)API Spec 7K 《旋转钻机设备规范》6)API Spec 7F 《石油钻机传动滚子链》7)API Spec 9A 《钢丝绳规范》8)API spec 16C 《节流与压井装置规范》9)AWS D1.1 《钢结构焊接规范》10)API spec 9A 《钢丝绳规范》11)API RP 53 钻井井控设备用控制系统设计的推荐作法12)API spec 16D 钻井井控设备控制系统规范13)AISC《钢结构手册》第八版1.3 钻机技术参数1)名义钻深范围: Ф127mm(5″)钻杆 4000-6000mФ114mm(4 1/2″)钻杆 4500-7000m 最大钩载 4500kN2) 绞车额定功率 1470kW(2000HP)绞车档数 4+4R 直流电机驱动,无级主刹车 液压盘式刹车辅助刹车 DSF70风冷式电磁刹车3)提升系统最大绳系 6×7钻井钢丝绳直径 Ф38mm(1 1/2″)提升系统滑轮外径 Ф1524mm(60″)4)水龙头中心管通径 Ф75mm5)钻井泵型号及台数 3台F-16006)转盘开口名义直径 Ф952.5mm（37 1/2″）转盘挡数 1+1R（独立驱动）无级调速7)井架型式及有效高度 前开口型，45.5m8) 底座型式 双升式(即主体结构为平行四边形)钻台高度 10.5m钻台面积 13.5m×12.5m转盘梁底面高度 9m9) 动力传动方式 AC-SCR-DC10) 柴油发电机组 CAT3512DITA,1500kVA柴油机台数×主功率 4×1087bkW（1458bHP）柴油机转速 1500r/min发电机型号 SR4发电机参数 1500kVA,600V,50HZ功率因数 0.7 无刷励磁11) 辅助发电机组 CAT3406台数×功率 1×365kVA,1500r/min，400V/230V,50HZ,3相4线12)直流电动机台数×功率 9×800kW（独立驱动）额定转速 970r/min电 压 750V,DC电 流 1150A13) 电传系统可控硅控制单元 一对二控制 5套柜输入电压 600VAC输出电压 0-750VDC可调输出电流 1800A,DC(长期)MCC系统 600V/400V(3相)/230V(单相),50HZ14)钻井液管汇 Ф103mm×35MPa固井管汇 Ф70mm×70MPa立 管 Ф103mm×35MPa，双立管15)井控系统 F54-14、F35-70防喷器组16)泥 浆 罐 6罐 总容量：358m317)储 气 罐 （3+4）m3,(带止回阀等附件)气源压力 1MPa18)柴 油 罐 45m3+55m319)四油品罐 总容量20m3（5m3+5m3+5m3+5m3）20)工业用水罐 套装水罐100m3 冷却水罐40m321)适应环境温度：-20～+50°C湿度：≤90%风速：低于110km/h1.4 钻机总体布置与传动简介1)钻机采用4台CAT3512DITA柴油发电机组作为主动力，发出的600V,50HZ 交流电经SCR柜整流后变为0-750V直流电，分别驱动2000HP绞车、转盘和泥浆泵的YZ08/ YZ08A串励直流电动机；转盘采用独立驱动方式。
绞车由2台电机驱动；转盘单独由1台电机驱动；三台泥浆泵各由2台电机驱动。
电传系统采用一对二控制方式，AC－SCR－DC传动。
2)前开口井架，双升式底座，利用绞车动力起升,井架和所有台面设备均低位安装。
3)绞车主刹车为液压盘式刹车,辅助刹车为风冷式电磁涡流刹车。
4)钻机布置满足防爆、安全、钻井工程及设备安装、拆卸、维修方便的要求。
5)钻机分六个区域：钻台区、泵房区、动力区、泥浆循环与水罐区、油罐区、井场用房区。
*钻台区: 包括井架、底座、绞车、转盘、游吊系统、井口机械化设备及工具、钻台偏房、钻杆滑道及排放架、提升机等设备。
钻台上配2台50kN气动绞车。
二层台配1台5kN气动小绞车、逃生装置等。
配二个钻台偏房，房体尺寸为10000×2800×2800 mm，自背撬尺寸（长×宽）2400×250 mm。
钻台上配井口机械化工具：a．上扣液压猫头YM-7 最大拉力70kNb．卸扣液压猫头YM-14 最大拉力140kNc．TQ13 3/8-35液压套管钳 最大扭矩32-40kN.md．ZQ100液压钻杆钳（放在司钻对侧） 最大扭矩 100kN.m e．YZ350液压站（放在钻台左偏房前端头） 额定压力16.6MPa 猫道和钻杆排放架高1070mm，猫道上设钻杆缓冲装置和一台50kN风动绞车。
固井管汇由钻台面沿坡道和猫道引出。
*泵房区：布置有3台F-1600泥浆泵组、钻井液管汇等。
*动力区：平行布置4栋主柴油发电机组房（含辅助发电机、2台空压机和1套气源净化装置）形成一个整体机房，SCR(MCC)房与机组垂直靠齐摆放。
井口中心距SCR房左端为34.5m。
*泥浆循环及水罐区：包括泥浆循环罐、泥浆净化设备及水罐等。
*油罐区：包括各种油罐、泵及管线。
各区域之间油、气、水、电等连接管线铺设在管线槽内，上钻台管线槽采用折叠式。
地面管线槽大梁采用C型钢。
*井场用房区：包括井控房（防喷器液压系统）、材料房和钳工房。
图1-1 ZJ70D钻机立面图○1TC5-450天车；○2JJ450/45-K5井架；○3YC-450游车；○4JC70D2绞车；○5DZ450/10.5-S 底座；○15排绳器；○2940t电动防喷器移动装置；○30钻井钢丝绳；○31死绳固定器；○32捞砂钢丝绳；○33绞车遮阳棚○34水龙头；○35DG-450大钩图1-2 ZJ70D钻机平面布置图ZJ70/4500D钻机使用说明书○6F-1600机泵组三十四；○7总装配件；○8随机工具；○9钻井工具；○10吊装绳索； ○11井口机械化工具； ○12油水电系统；○13空气系统；○14转盘驱动装置；○15排绳器；○16柴油发电机房；○17气源净化系统；○18SCR/MCC房及传动系统；○19钻井液及固井罐管汇；○20测斜绞车；○21司钻偏房；○22钢丝绳； ○23钻杆排放架；○24猫道；○255t风动小绞车；○26司钻控制；○27游车数显防碰装置；○28液压提升机；○36钻井仪表系统；○37一年备件；○38井场用房；○3945m3+50m3柴油罐；○4020m3四品油罐；○41柴油发电机组；○42辅助发电机组；○43100m3套装水箱；○44固控系统；○45井场标准电路； ○46 40m3绞车冷水箱图1-3 钻机传动原理图1.5 钻机主机配套系统和设备序号名称 数量 单位 备注每套钻机Ⅰ钻台区设备1套1JC70D绞车：1套最大输入功率2000HP，适用钢丝绳直径Φ38mm，开槽滚筒，四档无级变速。