顶部驱动钻井装置操作手册型号: DQ70BSC出厂编号: 05012北京石油机械厂2005年03月顶部驱动钻井装置操作手册型号: DQ70BSC出厂编号: 05012本手册包含技术和专利信息,未经许可,不得用于制造目的。
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此处盖章为原版文件前言本产品由北京石油机械厂和中国石油勘探开发研究院石油机械研究所联合设计制造,产品的设计、制造和服务依据以下质量保证体系:GB/T19001:2000 idt ISO9001:2000《质量管理体系》SPECQ1《石油与天然气工业质量纲要规范》API本手册包含与本产品操作有关的技术信息,关于本产品的其他技术性说明分别查阅有关随机文件,或向厂家咨询。
本手册所提及的顶驱装置产品及其结构、原理和应用,均指顾客从我厂订购的新顶部驱动钻井装置。
顾客从我厂订购的顶部驱动装置产品经使用和维修后,其可靠性和性能参数可能会有变化,变化的程度取决于是否正常合理地使用,以及维修的质量水平。
本手册的某些内容可能不适用某些特殊应用,操作人员应当对产品的选择和使用以及使用中出现的问题作出正确的判断。
由于顶部驱动装置产品的不断改进,本手册个别内容可能与实际不一致。
这些内容不会影响顾客对产品结构和性能的理解,也不会影响顾客的使用。
由于顶部驱动装置产品根据顾客的使用工况和特殊要求而进行个性化设计,故针对本产品的技术文件可能不适用于同型号的其他产品,在使用技术文件时应当核对产品型号和编号。
对于随机文件中没有涉及的内容,以及安装、使用和维护中的其他问题,如果需要,欢迎您通过下列方式与我们联系:BPM 北京石油机械厂地址: 北京市海淀区志新路41号邮编: 100083电话: (010)62097490(010)62097828传真: (010)62097613zhaojing@vip.E-mail: Bpm.目次1安全须知 (1)2安全操作提示 (2)2.1电气安全操作提示 (2)2.2液压安全操作提示 (3)2.3井控安全操作提示 (3)3主要技术参数 (4)3.1基本参数 (4)3.2钻井参数 (4)3.3电动机参数 (5)3.4冷却风机 (5)3.5液压盘式刹车 (5)3.6电气控制系统 (5)3.7减速箱 (5)3.8管子处理装置 (6)3.9液压控制系统 (6)4结构与工作原理 (7)4.1动力水龙头 (8)4.1.1主电机与风冷电机 (9)4.1.2刹车装置 (10)4.1.3减速箱 (11)4.1.4冲管总成 (12)4.1.5提环 (13)4.1.6鹅颈管 (13)4.2管子处理装置 (14)4.2.1回转头 (15)4.2.2内防喷器 (15)4.2.3遥控内防喷器控制机构 (17)4.2.4倾斜机构 (18)4.2.5背钳 (18)4.2.6钻柱丝扣防松机构 (19)4.3导轨与滑动小车 (20)4.4电气传动与控制系统 (20)4.4.1电气系统的组成 (21)4.4.1.1电控房内的驱动系统与PLC (22)4.4.1.2电控房外的控制站 (22)4.4.1.3主电缆与控制电缆 (25)4.5液压传动与控制系统 (25)4.5.1液压源 (26)4.5.2控制阀组 (26)4.5.3管路系统 (30)5操作程序 (31)5.1启动前的检查 (31)5.2电气系统的启停 (31)5.2.1启动系统 (31)5.2.2停止系统 (32)5.3液压系统的启停 (32)5.4主电机加热器 (33)5.5电机冷却风机 (33)5.6司钻操作台 (33)5.6.1钻井模式 (33)5.6.2钻井模式下的反转操作 (34)5.6.3刹车控制 (35)5.6.4旋扣模式 (36)5.6.5上/卸扣操作 (36)5.6.6背钳操作 (37)5.6.7回转头锁紧操作 (38)5.6.8吊环操作 (38)5.6.9井控和IBOP操作 (39)5.6.10急停操作 (39)5.6.11“故障/报警” (39)5.7特殊操作 (40)5.7.1编码器切换 (40)5.7.2应急操作 (40)6钻井作业操作步骤 (42)6.1起下钻作业 (42)6.1.1下钻作业 (42)6.1.2起钻作业 (42)6.2上扣操作 (43)6.3卸扣操作 (44)6.4钻进工况 (44)6.5接单根钻进 (45)6.6接立根钻进 (45)6.7倒划眼作业 (46)6.8井控操作 (46)6.9下套管作业 (47)6.10震击操作 (47)7检查 (49)7.1目视检查 (49)7.1.1顶驱本体检查 (49)7.1.2液压系统检查 (49)7.1.3电气系统检查 (50)7.1.4导轨与滑车检查 (50)7.1.5拆装检查 (50)7.1.6探伤检查 (51)7.2磨损极限 (51)附一、DQ70BSC顶驱井场布置 (52)附二、DQ70BSC本体运移示意图 (54)附三、DQ70BSC本体结构示意图 (55)附四、DQ70BSC本体俯视图 (56)1安全须知顶部驱动装置的使用,应当由具有相应资格和经验的人员进行。
在操作前应当仔细阅读本手册以及相关技术文件。
上述人员以及接近系统设备的其他人员,应当接受钻井操作和钻井安全知识的培训,使用手套、服装等适当的防护用品。
本手册在正文内容之外,包含了“说明”、“注意”以及“警告”等内容。
这些内容用于提示相关操作对人身和设备安全可能产生的伤害。
具体说明如下:说明(Notes):对与人身和设备安全有关事项的补充说明。
注意(Caution)对可能导致人身或者设备伤害的提示。
警告(Warning)对极易导致人身或者设备伤害的提示。
本手册中,文字加【】符号的,表示其为电气系统的操作元件,例如按钮、开关等。
对于顶驱装置电气系统的安装、调试、操作和维护,应当首先阅读本手册。
由于技术的不断发展和变化,必须核对产品编号与本手册封面的编号一致,以确保产品与技术文件相一致。
非专业人员或未经过专门培训者,不得进行顶驱装置电气系统的安装、调试、操作和维护,否则可能导致人身伤害或者设备事故。
在系统工作时,不得对设备进行维护和修理。
2安全操作提示本手册主要介绍了顶驱的结构组成和各部分功能,重点介绍了顶驱的使用操作,涉及到故障诊断与维修部分请仔细阅读《电气手册》、《液压手册》。
操作人员必须仔细阅读本操作说明,并经过相关培训方可上岗操作。
2.1电气安全操作提示在对设备及其电气系统操作之前,应当注意以下事项:①应当仔细阅读《电气手册》,熟悉电气线路图;②应当具有适宜的工具,使用适宜的防护;③在确认各项工作完成之前,应当拉断电源开关,悬挂“不得合闸”的标志牌;④在拆卸电气连接之前,必须对电线(电缆)和接线端子做出标识,以确保能正确地重新连接。
⑤不要带电维修或拆除任何电气元件!不要带电拔插各电缆插头!⑥不要在有可燃气体环境下带电打开防爆控制箱或司钻台!⑦在整流器运行或直流母线电压降到安全范围以下(DC 24V)前,不要试图更换直流母线与逆变器之间的直流保险,否则会危及人身和设备安全!⑧需要对整流器或逆变器或电机维修时,请把主开关(3WN6)上的钥匙开关向右旋转(锁定位),以避免错误操作!⑨整流器和逆变器不能用高阻表检测绝缘,否则高测试电压会损坏设备!⑩司钻台在通电时必须保持保护气体压力!在司钻台保护气体失压时,要尽快恢复压力或停钻并切断司钻台控制电源!禁止解除任何软件和硬件中的安全连锁!在清除故障后,要尽快恢复功能允许的被旁路连锁。
禁止非专业人员修改整流器和逆变器中设置的参数,以免导致危险!在温度大于40℃,湿度大于95%或有凝露时,在启动空调降温、降湿前不要启动驱动器和其它控制电源!系统主电源断电半小时以上重新上电时,必须确认电气控制柜内无凝露!在潮湿环境下,当电气室温度低于外界环境温度时,禁止长期打开电气室仓门,否则可能会在电气设备上产生凝露!2.2液压安全操作提示在对设备及其液压系统操作之前,应当注意以下事项:①应当仔细阅读《液压手册》,熟悉液压系统原理图;②切断电气控制;③使用系统中的泄荷阀,缓慢地泄掉系统压力,确认系统管路中没有压力;④拆卸管路前,应当对连接部位做出标识,以确保能正确地重新连接。
拆卸液压管路前,应当关闭系统中的阀门,准备适宜的容器、棉丝、油堵等,防止管路打开时,管路中残留的液压液流出,污染设备与周围环境。
液压设备以及液压液的温度可能很高,需要一段时间才能冷却到可以接近的温度。
2.3井控安全操作提示在顶驱安装及使用过程中,应当随时了解地层压力情况和井控要求,并注意以下事项:①应当仔细阅读并理解钻井设计要求和井控技术要求;②在可能钻遇高压油气层或者含H2S、SO2等有害气体的情况下,应当执行有关行业标准、规范、推荐做法的相关要求;③在钻开油气层期间,应当保持设备完好,应当在每天交接班期间进行IBOP操作等井控操作的检查和演练,发现问题及时处理。
3主要技术参数3.1基本参数名义钻井深度 7000m(4 1/2钻杆)kN最大载荷 4500水道 ID76.2mm(3)额定循环压力 35MPa(5000psi)t(主体,不含单导轨和运移托架)系统重量 12工作高度 6.1m(提环面到吊卡上平面)V AC电源电压 600额定功率 400HP×2环境温度-35℃~50℃海拔≤1000m3.2钻井参数转速范围0~220r/min连续可调工作扭矩 50kN.m(连续)最大扭矩 75kN.m(间断)DQ70BSC顶驱工作曲线3.3电动机参数额定功率 400HP×2,连续额定转速 1150r/min最大转速 2400r/min3.4冷却风机WF1(船用隔爆,室外防腐) 型号 YB132S1-2-H(7.5HP)额定功率 5.5kW额定电压 380V AC额定频率50Hz额定电流11A额定转速 2900r/min3.5液压盘式刹车刹车扭矩 68kN.m(50,000ft-lb)油缸工作压力 7MPa3.6电气控制系统VFD输入电压 600V ACVFD输出频率0~121Hz电机主极温度和控制极温度报警(220℃)减速箱油温报警75℃液压源油温报警75℃液压源油箱液位过低报警3.7减速箱速比 10.5:1 双级减速润滑齿轮油泵强制润滑,过滤空气冷却3.8管子处理装置旋转头转速8~10 r/min (可调)液压马达工作压力16MPa上部内防喷器(遥控) 6 5/8"API REG box ~ pin,70MPa下部内防喷器(手动) 6 5/8" API REG box ~ pin,70MPa背钳通径 200mm背钳夹持范围 3 1/2DP ~ 5 1/2DP最大卸扣扭矩 75kNm下吊环2740mm, 350t倾斜臂倾斜角度前倾30°,后倾50°3.9液压控制系统工作压力 16MPa工作流量 40L/min电动机电压 380V AC电动机功率 15kW电动机转速 1450r/min4结构与工作原理DQ70BSC顶部驱动钻井装置主要由动力水龙头、管子处理装置、电气传动与控制系统、液压传动与控制系统、司钻操作台、单导轨与滑车、以及运移架等辅助装置几大部分组成。