鉆井機(jī)械1-6章教案

1、 20122013學(xué)年度第2學(xué)期常規(guī)鉆井設(shè)備工具操作與維護(hù)教案教材：鉆井機(jī)械教師：郟志剛渤海石油職業(yè)學(xué)院石油工程系鉆井教研室一、教學(xué)目的、要求1.熟悉鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)原理。2.掌握常規(guī)鉆井基本方法流程。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.鉆機(jī)的應(yīng)用。2.鉆井方法。三、復(fù)習(xí)舊課 溝通了解學(xué)生校外實(shí)習(xí)教學(xué)心得，暢談內(nèi)陸現(xiàn)場(chǎng)石油鉆井的工藝流程，加以引導(dǎo)，導(dǎo)入我國(guó)常規(guī)石油鉆機(jī)的過去、現(xiàn)在與未來發(fā)展。四、導(dǎo)入新課石油鉆井是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及到石油地質(zhì)、油田化學(xué)、巖石力學(xué)、鉆井機(jī)械與工具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，以及電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能等在鉆井測(cè)量及自動(dòng)化、智能化鉆井方面的應(yīng)用。五、講授新課第一章 鉆機(jī)概論第一節(jié) 鉆井工藝對(duì)鉆

2、機(jī)的要求及鉆機(jī)的特點(diǎn)（一）鉆井方法1頓鉆鉆井方法 頓鉆鉆井方法又稱沖擊鉆井方法。如圖12頓鉆鉆井示意圖。其作用原理:是周期的將鉆頭提到一定的高度向下沖擊井底，破碎巖石。在不斷沖擊的同時(shí)，向井內(nèi)注水，便停止沖擊，下入撈砂筒撈出巖屑，然后再開始沖擊作業(yè)。如此交替，加深井眼，直至鉆到預(yù)定深度為止。用這種方法鉆井，鉆頭功率小、效率低、速度慢而且不能進(jìn)行井內(nèi)壓力控制，代之而起的便是旋轉(zhuǎn)鉆井方法。2旋轉(zhuǎn)鉆井方法（1）轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)和頂驅(qū)旋轉(zhuǎn)鉆井方法 轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井方法的設(shè)備組成和工作原理如圖l-3所示。(2) 井下動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井方法 從頓鉆到轉(zhuǎn)盤鉆，是鉆井方法上的第一次革命。但隨著鉆井深度的增加，鉆桿柱在井中旋

3、轉(zhuǎn)消耗的功率也越來越大，容易引起鉆桿折斷事故的發(fā)生，從而誕生了井下動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法。目前常用的井下動(dòng)力鉆具有渦輪鉆具、螺桿鉆具和電動(dòng)鉆具三種。3試驗(yàn)研究中的新鉆井方法新提出的鉆井方法大致可分為：熔化及氣化法、熱脹裂法、化學(xué)反應(yīng)法和機(jī)械誘導(dǎo)應(yīng)力法四類。（二）鉆井設(shè)備的用途具備往地層鉆進(jìn)的能力具備及時(shí)沖洗井底鉆屑的能力具備起下鉆柱和下套管柱的能力4具備短期超載處理事故的能力5具備良好的拆裝與移運(yùn)性能根據(jù)鉆探目的，當(dāng)鉆機(jī)需要在荒野、沙漠、海灘、沼澤、湖泊、山區(qū)、森林等艱苦的地方鉆井時(shí)，必需拆裝搬遷方便。（三）鉆井設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)代深井轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)裝備情況如圖1-6所示截止到目前，國(guó)外已研制與應(yīng)用的新型石油

4、鉆機(jī)如下。1超深井鉆機(jī) 2微型鉆機(jī) 3頂部驅(qū)動(dòng)鉆機(jī) 4自動(dòng)化鉆機(jī) 5斜井鉆機(jī)6叢式井鉆機(jī) 7移動(dòng)式鉆機(jī) 8沙漠鉆機(jī) 9直升飛機(jī)吊運(yùn)的鉆機(jī) 10封閉式鉆機(jī)1180年代以來鉆井設(shè)備的新進(jìn)展（四）目前國(guó)內(nèi)在用鉆機(jī)情況鉆井方法 鉆井設(shè)備的用途 鉆井設(shè)備的發(fā)展（五）鉆井工藝對(duì)鉆機(jī)的要求1.具有旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)能力。2.具有起下鉆具的能力。3.具有清洗井底的能力。（六）鉆機(jī)的特點(diǎn)1.一套鉆機(jī)就是一套聯(lián)合機(jī)組。2.鉆井作業(yè)是不連續(xù)的。3.鉆機(jī)的工作場(chǎng)所比較特殊。六、小結(jié)鉆井方法有幾種？鉆井設(shè)備有什么用途？鉆井設(shè)備發(fā)展的現(xiàn)狀怎樣？七、作業(yè)鉆井方法有幾種？鉆井設(shè)備有什么用途？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉鉆機(jī)的類型。2.掌

5、握鉆機(jī)的組成。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.鉆機(jī)的類型。2.鉆機(jī)的組成。三、導(dǎo)入新課 石油鉆機(jī)或油、氣鉆機(jī)是指用來進(jìn)行油氣勘探、開發(fā)的成套鉆井地面設(shè)備，統(tǒng)稱為鉆機(jī)。一套鉆機(jī)組成一個(gè)井隊(duì)，在輔助部門的配合下，獨(dú)立完成鉆井任務(wù)。陸用轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)是成套鉆井設(shè)備中的基本型式，即通常所說的鉆機(jī)，也稱常規(guī)鉆機(jī)。四、復(fù)習(xí)舊課鉆井方法有幾種？鉆井設(shè)備有什么用途？五、講授新課第二節(jié) 鉆機(jī)的組成與類型（一）鉆機(jī)的組成轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)的各系統(tǒng)和部件示意圖，如圖2-1所示。 1動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)是用來提供鉆機(jī)工作的源動(dòng)力?，F(xiàn)代石油鉆機(jī)使用的動(dòng)力主要為柴油機(jī)，電動(dòng)機(jī)兩大類。2提升系統(tǒng) 為了起下鉆具、下套管，控制鉆壓及鉆頭鉆進(jìn)等，鉆機(jī)配備

6、有一套提升設(shè)備，以輔助完成鉆井生產(chǎn)。這套設(shè)備主要由井架、天車、游車、大鉤、絞車、鋼絲繩等部件組成。3旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)由轉(zhuǎn)盤、水龍頭等組成。目的是轉(zhuǎn)動(dòng)井中鉆具，帶動(dòng)鉆頭破碎巖石。常規(guī)鉆機(jī)配備有轉(zhuǎn)盤和水龍頭，頂部驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)配的是頂驅(qū)裝置而無轉(zhuǎn)盤。4循環(huán)系統(tǒng)為了及時(shí)清洗井底、攜帶巖屑、保護(hù)井壁，鉆機(jī)配有全套的鉆井液的循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)系統(tǒng)由鉆井泵、地面高壓管匯、立管、水龍帶、方鉆桿、鉆桿、鉆頭、防噴器，振動(dòng)篩、除砂器、清潔器、鉆井液槽、池、攪拌器、攪拌池等組合而成。5操作控制系統(tǒng) 為了指揮各工作機(jī)組間的協(xié)調(diào)工作，整套鉆機(jī)配備有各種控制裝置。常用的有機(jī)械控制、氣控、電控、液控和電、氣、液混合控制?，F(xiàn)代機(jī)械驅(qū)

7、動(dòng)鉆機(jī)，普遍采用集中氣控制。6井控系統(tǒng)控制井內(nèi)壓力，防止地層流體無控制的流入井中。主要由防噴器組、防噴器管線、地面節(jié)流管匯、液壓、氣壓控制元件等組成。7鉆機(jī)底座底座是鉆機(jī)的組成部分之一。用于安置鉆井設(shè)備，方便鉆井設(shè)備的移運(yùn)。包括鉆臺(tái)底座和機(jī)房底座兩部分。8輔助系統(tǒng)石油鉆機(jī)因常年分散在野外從事鉆井作業(yè)，為滿足各種季節(jié)日夜連續(xù)作業(yè)的要求，每套鉆機(jī)都配有發(fā)電、照明、供水、供油、通訊、冬季保溫及生活等輔助設(shè)施。其中起升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)被稱為鉆機(jī)的三大工作機(jī)組。（二）鉆機(jī)的分類1按用途分 根據(jù)鉆機(jī)使用的不同目的分有：石油鉆機(jī)、地質(zhì)鉆機(jī)、地震鉆機(jī)、水井鉆機(jī)等，其中以石油鉆機(jī)應(yīng)用最廣。2按鉆井深度不

8、同分為（1）輕便鉆機(jī) （2）大型鉆機(jī) 大型鉆機(jī)按鉆井深度分：中型鉆機(jī) 可鉆井深為10002500 m，最大起重量8001600 kN，也可用于修井。重型鉆機(jī) 可鉆井深為30005000 m，最大起重量20002500 kN，也稱深井鉆機(jī)。超重型鉆機(jī) 可鉆井深超過5000 m，最大起重量超過2500 kN，也稱超深井鉆機(jī)。如圖2-3所示 3按鉆井方法分（1）頓鉆鉆機(jī) 地面發(fā)動(dòng)振動(dòng)鉆機(jī) 是較早的一種鉆機(jī)。（2）轉(zhuǎn)盤鉆機(jī) 由轉(zhuǎn)盤通過鉆具帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的同時(shí)，可利用空心鉆具循環(huán)鉆井液不斷清除所鉆巖屑，鉆進(jìn)速度快，成本較低，是目前國(guó)內(nèi)外用的較多的一種鉆井方法。（3）井下動(dòng)力鉆機(jī) 常用的有渦輪鉆具、螺桿

9、鉆具、電動(dòng)鉆具及井底沖擊振動(dòng)鉆具等。打定向井、水平井時(shí)，常用井下動(dòng)力鉆具。4按動(dòng)力設(shè)備分（1）蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī) （2）機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)或稱柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī) 由一臺(tái)或幾臺(tái)內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力，通過機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)（如鏈條、鏈輪、齒輪、三角膠帶、離合器、軸等）將動(dòng)力傳給各工作機(jī)組的鉆機(jī)。電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī) 用直流或交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)各工作機(jī)組的鉆機(jī)。直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī) 以直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)工作機(jī)組工作。一般由柴油機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)供電。供直流電的稱為直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，供交流電經(jīng)過整流者稱為交-直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，多用于海上鉆井。交流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī) 以交流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)工作機(jī)或通過傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)工作機(jī)組工作。適用于有工業(yè)電網(wǎng)的油田

10、。（3）液壓鉆機(jī) 采用液壓動(dòng)力和傳動(dòng)，用液缸和液馬達(dá)作為起升和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過液電控制或液液控制的鉆機(jī)。 5按傳動(dòng)方式分根據(jù)鉆機(jī)選用的主傳動(dòng)方式不同分有 齒輪鉆機(jī)、鏈條鉆機(jī)、皮帶鉆機(jī)、萬向軸傳動(dòng)鉆機(jī)，另外有新型全液壓鉆機(jī)、柔桿鉆機(jī)等。 6按移運(yùn)方式分 根據(jù)鉆機(jī)搬遷采用的方式不同分有 整體搬運(yùn)、分塊搬運(yùn)、飛機(jī)吊運(yùn)、車載或拖掛自走式鉆機(jī)等。 7按使用地區(qū)條件分根據(jù)鉆機(jī)工作地區(qū)的環(huán)境條件不同分有 陸地鉆機(jī)、海上鉆機(jī)陸地鉆機(jī) 有撬裝鉆機(jī)、拖車鉆機(jī)、車裝自走鉆機(jī)、沙漠鉆機(jī)、地震區(qū)鉆機(jī)、熱帶、寒帶地區(qū)用鉆機(jī)等。它們都是根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)能夠適應(yīng)搬遷和有利于鉆井的正常進(jìn)行而設(shè)計(jì)、制造的。海上鉆機(jī) 有海洋鉆

11、機(jī)、海灘鉆機(jī)、是在固定式鉆井平臺(tái)、自升式鉆井平臺(tái)、半潛式鉆井平臺(tái)或鉆井船上安裝的鉆機(jī)。8按鉆井井身形式分 根據(jù)鉆機(jī)所鉆井眼的形狀不同分有 直井鉆機(jī)、斜井鉆機(jī)、斜直井鉆機(jī)等。9按驅(qū)動(dòng)方式分根據(jù)鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式不同分為 單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)、分組驅(qū)動(dòng)。單獨(dú)驅(qū)動(dòng) 各工作鉆機(jī)組單獨(dú)選擇大小不同的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，多用于電驅(qū)動(dòng)。統(tǒng)一驅(qū)動(dòng) 絞車、鉆機(jī)泵、轉(zhuǎn)盤三大工作機(jī)組由同一臺(tái)動(dòng)力機(jī)組驅(qū)動(dòng)。分組驅(qū)動(dòng) 動(dòng)力的組合介于單獨(dú)驅(qū)動(dòng)和統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)之間，三個(gè)工作機(jī)組可有兩種方案，一是絞車、轉(zhuǎn)盤一起驅(qū)動(dòng)，鉆井泵單獨(dú)驅(qū)動(dòng)；另一是絞車、鉆井泵一起驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。六、小結(jié)1.鉆機(jī)的類型。2.鉆機(jī)的組成。七、作業(yè)1.鉆機(jī)的類型有哪些？2

12、.鉆機(jī)的組成有哪些？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉鉆機(jī)的系列標(biāo)準(zhǔn)。2.掌握鉆機(jī)的基本參數(shù)。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.鉆機(jī)的系列標(biāo)準(zhǔn)。2.鉆機(jī)的基本參數(shù)。三、導(dǎo)入新課為了規(guī)范鉆機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、維修與設(shè)備供應(yīng)，以達(dá)到生產(chǎn)、使用最經(jīng)濟(jì)合理，并有利于開展國(guó)際技術(shù)交流與合作，我國(guó)根據(jù)油氣勘探開發(fā)鉆井的實(shí)際需要，選定主參數(shù)，將主參數(shù)系列化，也就是將鉆機(jī)分級(jí)，再據(jù)此擬定其它基本參數(shù)，形成鉆機(jī)標(biāo)準(zhǔn)系列，經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局批準(zhǔn)，予以發(fā)布。四、復(fù)習(xí)舊課1.鉆機(jī)的類型。2.鉆機(jī)的組成。五、講授新課第三節(jié) 鉆機(jī)的基本參數(shù)及我國(guó)石油鉆機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)（一）我國(guó)石油鉆機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)1鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)形式1）機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)以柴油機(jī)為動(dòng)力，通過液力變矩器、鏈

13、條、齒輪、三角膠帶等不同組合的傳動(dòng)方式所驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)稱為機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)。2）電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)稱為電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)。2.鉆機(jī)級(jí)別分為6級(jí)：ZJ15、ZJ20、ZJ32、ZJ45、ZJ60、ZJ80。級(jí)別100 m即為該鉆機(jī)的名義鉆井深度。3.鉆機(jī)型號(hào)我國(guó)鉆機(jī)型號(hào)意義如下圖2-4所示ZJ 廠家代號(hào)及改型序號(hào)鉆機(jī)特點(diǎn)：鏈條并車鉆機(jī)無或?yàn)長(zhǎng)；三角膠帶并車鉆機(jī)為J；齒輪傳動(dòng)鉆機(jī)為C；電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)為D；自行式車裝鉆機(jī)為Z； 鉆機(jī)級(jí)別：以100 m為單位計(jì)的鉆機(jī)名義鉆深范圍的上限 鉆機(jī)代號(hào)（二）鉆機(jī)的基本參數(shù)國(guó)標(biāo)中規(guī)定的10個(gè)基本參數(shù)，如表2-1所示：對(duì)其中的幾個(gè)參數(shù)作簡(jiǎn)要說明如下。(1) 名義鉆井深度L

14、在標(biāo)準(zhǔn)的鉆井繩數(shù)下，使用127 mm（5）鉆桿柱可鉆達(dá)的最大井深。(2) 名義鉆深范圍Lmin Lmax 鉆機(jī)在現(xiàn)定鉆井繩數(shù)下，使用規(guī)定的鉆柱時(shí)，鉆機(jī)的經(jīng)濟(jì)鉆井深度范圍。即最小鉆井深度Lmin與最大鉆井深度Lmax 。名義鉆深范圍下限Lmin與前一級(jí)的Lmax有重疊，其上限即為該級(jí)鉆機(jī)的名義鉆井深度，即Lmax = L 。(3) 最大鉤載Qhmax 鉆機(jī)在規(guī)定的最大繩數(shù)下，起下鉆、下套管、處理事故或進(jìn)行其它特殊作業(yè)時(shí)，大鉤上不允許超過的載荷。Qhmax決定了鉆機(jī)下套管和處理事故的能力，是核算起升系統(tǒng)零件靜強(qiáng)度及計(jì)算轉(zhuǎn)盤、水龍頭主軸承靜載荷的依據(jù)。(4) 最大鉆柱重量Qstmax 鉆機(jī)在規(guī)定的最

15、大鉆井繩數(shù)下，正常鉆進(jìn)或進(jìn)行起下鉆作業(yè)時(shí)，大鉤所允許承受的最大鉆柱在空氣中的重量（質(zhì)量）。其值為 Qstmax = qst L式中 qst 每米鉆柱質(zhì)量，kg / m； L 名義鉆井深度，m。規(guī)定：計(jì)算時(shí)按127 mm（5）鉆桿長(zhǎng)度，加上80100 m的7鉆鋌，平均取qst = 36 kg / m。計(jì)算后化整，便得到系列鉆機(jī)的Qstmax 值。Qstmax是計(jì)算鉆機(jī)起升系統(tǒng)零件疲勞強(qiáng)度和轉(zhuǎn)盤、水龍頭主軸承動(dòng)載荷的依據(jù)。稱為鉤載儲(chǔ)備系數(shù)，按國(guó)家規(guī)定=1.82.08。鉤載儲(chǔ)備系數(shù)越大，表明該鉆機(jī)下套管、處理事故能力越強(qiáng)；但系數(shù)值過大會(huì)導(dǎo)致起升系統(tǒng)零件過于笨重，材料浪費(fèi)。(5) 提升系統(tǒng)繩數(shù)Z、Zm

16、ax 鉆井繩數(shù)Z指鉆井時(shí)用于正常起下鉆、鉆進(jìn)時(shí)采用的有效提升繩數(shù)。Zmax指鉆機(jī)配備的提升輪系所提供的最大有效繩數(shù)，用于下套管或解卡作業(yè)。(6) 絞車最大輸入功率 即絞車的額功率。絞車在起升工作中，使用一定的游動(dòng)系統(tǒng)時(shí)大鉤最低速度（擋）能夠起升的額定鉆柱重量所需的功率。(7) 鋼絲繩直徑 用游標(biāo)卡尺測(cè)得的鋼絲繩的最大外徑。(8) 鉆井泵功率 單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)力機(jī)傳到鉆井泵主動(dòng)軸上的最大能量，也稱為泵的最大輸入功率或泵的額定功率。(9) 轉(zhuǎn)盤開口直徑 即第一次開鉆時(shí)所用的最大鉆頭尺寸或海上鉆機(jī)隔水管能順利通過轉(zhuǎn)盤的中心通孔尺寸，它決定著轉(zhuǎn)盤的尺寸和承載能力。 (10) 鉆臺(tái)高度 鉆臺(tái)上平面到地面的距

17、離。 (11) 井架有效高度 是指從鉆臺(tái)上平面到天車梁底面的垂直高度。六、小結(jié)1.鉆機(jī)的系列標(biāo)準(zhǔn)。2.鉆機(jī)的基本參數(shù)。七、作業(yè)1.鉆機(jī)的系列標(biāo)準(zhǔn)是什么？2.鉆機(jī)的基本參數(shù)有哪些？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉井架的結(jié)構(gòu)類型。2.掌握井架的維護(hù)保養(yǎng)。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.井架的結(jié)構(gòu)類型。2.井架的維護(hù)保養(yǎng)。三、導(dǎo)入新課鉆井井架是是一種高聳的鋼制建筑物，是起升設(shè)備的重要組成部分之一。用它承受各個(gè)方向的載荷，尤其是要承受可高達(dá)1000 tf的大垂直載荷。因此，鉆井井架必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性。四、復(fù)習(xí)舊課1.鉆機(jī)的系列標(biāo)準(zhǔn)。2.鉆機(jī)的基本參數(shù)。五、講授新課第二章 鉆機(jī)的起升系統(tǒng)第一節(jié) 井架（一

18、）井架的功用 1.安放天車，懸掛游車、大鉤及專用工具(如吊鉗等)。在鉆井過程中進(jìn)行起下、懸持鉆具、下套管等作業(yè)。 2.起下鉆過程中，用以存放立根，能容納立根的總長(zhǎng)度稱立根容量。（二）井架的結(jié)構(gòu)類型1. 井架的分類 (1) 按用途不同分 水文鉆探井架 煤田鉆探井架 石油鉆探井架 有色金屬鉆探井架 (2) 按所鉆的深度分 淺井井架 中深井井架 深并井架 超深井井架 (3) 按使用地區(qū)分 陸地用井架 海洋用井架 (4) 按井架的結(jié)構(gòu)分 塔形井架 A形井架 2. 井架的結(jié)構(gòu)(1) 結(jié)構(gòu)組成 如圖3-146所示。 井架主體 井架主體是由立柱(弦桿)，橫桿、斜桿等組成。 天車臺(tái) 用于安放天車及天車架，并便

19、于對(duì)天車進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)工作。 天車架 安裝、維修天車之用。 二層臺(tái) 二層臺(tái)是井架工起下鉆操作的工作場(chǎng)所，它包括井架工進(jìn)行起下鉆操作的工作臺(tái)和存放鉆具立根的指梁。員上下井架用。 立管平臺(tái) 是安裝高壓水龍帶及進(jìn)行其它輔助工作的場(chǎng)所。 工作梯 供操作人員上下井架用。 (2) 整體結(jié)構(gòu)類型 (1) 塔形井架 塔形井架如圖3-147所示。 塔形井架整體結(jié)構(gòu)型式主要特征是： 井架本體是封閉的整體結(jié)構(gòu)，整體穩(wěn)定性好，承載能力大。 整個(gè)井架是由單個(gè)構(gòu)件用螺栓連接而成的可拆結(jié)構(gòu)。井架尺寸可不受運(yùn)輸條件限制，允許井架內(nèi)部空間大，起下操作方便、安全。但單件拆裝工作量大，高空作業(yè)，不安全。 (2) 前開口井架 圖3-1

20、48所示為前開口井架。主要特征是： 整體井架本體分為4 5段，各段一般為焊接的整體結(jié)構(gòu)，段間采用錐銷定位和螺栓連接，地面或接近地面水平組裝，整體起放，分段運(yùn)輸。 因受運(yùn)輸尺寸限制，井架本體截面尺寸比塔形井架小。 井架各段兩側(cè)扇桁架結(jié)構(gòu)形式相同。為保證司鉆有良好的視野，背扇則采用不同的腹桿布置形式，如菱形等。有些形井架，背扇橫斜桿是由銷軸與左右側(cè)片連接的可拆卸結(jié)構(gòu)，便于井架分片運(yùn)輸。 (3) A形井架 A形井架結(jié)構(gòu)型式的主要特征 a.兩大腿通過天車臺(tái)、二層臺(tái)及附加桿件連成 “A”字形。在大腿的前方或后方有撐桿支承，或后方有人字架支承，構(gòu)成一完整的空間結(jié)構(gòu)。整個(gè)井架在地面或接近地面水平組裝，整體起

21、放，分段運(yùn)輸。 b大腿可以是空間桿件結(jié)構(gòu)，分成35段。大腿斷面依選用型材不同，一般分為矩形和三角形。用管材作大腿弦桿者多采用三角形，用角鋼者多采用矩形，便于制造。撐桿有桿系柱結(jié)構(gòu)、矩形斷面板焊柱結(jié)構(gòu)或管柱結(jié)構(gòu)。 cA形井架的每根大腿都是封閉的整體結(jié)構(gòu)，承載能力和穩(wěn)定性較好。但因只有兩腿，且腿間聯(lián)系較弱，致使井架整體穩(wěn)定性不理想。 圖3-149所示為A形井架的一種變形。上段做成封閉的整體結(jié)構(gòu)，以增加井架的整體穩(wěn)定性。 A形井架起升方式基本有三種： a撐桿法 b人字架法 c扒桿法 桅形井架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、但承載能力小，只用于車裝輕便鉆機(jī)和修井機(jī)。（四）井架的基本參數(shù)1. 井架的基本參數(shù)1) 最大鉤

22、載 井架的最大鉤載是指死繩固定在指定位置，用規(guī)定的鉆井繩數(shù)，沒有風(fēng)載和立根載荷的條件下大鉤的最大起重量。最大鉤載包括游車和大鉤的自重(鉆機(jī)的最大鉤載不包括游車和大鉤自重)。 2) 立根載荷 指立根自重及其承受的風(fēng)載在二層臺(tái)指梁上所產(chǎn)生的水平方向作用力。 3) 井架高度 井架高度根據(jù)其類型不同而定義。 塔形井架 其高度是指井架大腿底板底面到天車梁底面的垂直高度。 前開口井架和A形井架 是指井架下底角銷孔中心到天車梁面的垂直高度。 桅形井架 其高度是指撬座或車輪與地面接觸點(diǎn)到天車梁底面的垂直高度。 4) 井架的有效高度 指鉆臺(tái)上平面到天車梁底面的垂直高度。 5) 二層臺(tái)高度 指由鉆臺(tái)面到二層臺(tái)面的

23、垂直高度。 6) 二層臺(tái)容量 指二層臺(tái)(安裝在最小高度上)所能存放鉆桿的數(shù)量。 7) 上底尺寸和下底尺寸(僅限于閉式塔形井架) 塔形井架的上底尺寸和下底尺寸分別指井架相鄰大腿上底和下底軸線間的水平距離。對(duì)于單角鋼大腿，則指角鋼外緣之間的距離。 8) 大門高度(僅限于閉式塔形井架) 塔形井架大門高度是指井架大腿底板底面到大門頂面的垂直高度。大門高度都大于鉆桿單根長(zhǎng)度，對(duì)于海上井架，有的可高達(dá)1822 m。井架的型號(hào)含義為JJ 井架的形式 井架的有效高度 m 井架的最大載荷 噸 井架的漢語拼音字頭（五）井架的維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程 1. 井架在使用過程中應(yīng)定期檢查立柱、斜橫拉筋是否有變形或損壞；起升大繩有無

24、銹蝕斷絲主要受力部位的焊縫有無開裂：銷子、別針是否齊全；螺栓螺母有無松動(dòng)：梯子、欄桿、走臺(tái)是否完整、安全：連在井架上的零件及懸掛件是否有跌落的危險(xiǎn)等，如存在問題，應(yīng)及時(shí)排除或修理。2. 在檢查時(shí)損壞的部位和部件應(yīng)做出清楚的、明顯的標(biāo)志，以便進(jìn)行必要的修理。3. 未經(jīng)許可不允許在井架上焊接、鉆孔。 4. 井架在正常使用期間一年保養(yǎng)一次，一般的情況下，井架主體下段以上各段至少每年應(yīng)進(jìn)行一次除銹防腐處理，井架主體的下段每6個(gè)月應(yīng)進(jìn)行一次除銹防腐處理，遭受鉆井液、石油、天然氣飽和鹽水、碳化氫等侵蝕而腐蝕嚴(yán)重的部件應(yīng)在每口井完鉆后和搬家前進(jìn)行次除銹防腐處理。 5. 井架的轉(zhuǎn)動(dòng)部位要定期潤(rùn)滑，各種滑輪、導(dǎo)

25、繩輪應(yīng)注意潤(rùn)滑。潤(rùn)滑周期為：每起放一次井架時(shí)應(yīng)對(duì)各潤(rùn)滑點(diǎn)加注7011低溫極壓潤(rùn)滑脂，直至新油從滑輪端面溢出為止。六、小結(jié)1.井架的結(jié)構(gòu)類型。2.井架的維護(hù)保養(yǎng)。七、作業(yè)1.井架的結(jié)構(gòu)類型有哪些？2.井架的維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容是什么？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉起下鉆操作。2.掌握天車、游車的結(jié)構(gòu)。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1. 起下鉆操作。2.天車、游車的結(jié)構(gòu)。三、導(dǎo)入新課鉆機(jī)的游動(dòng)系統(tǒng)主要由井架、天車、游車、大鉤和游動(dòng)鋼絲繩等組成。四、復(fù)習(xí)舊課1.井架的結(jié)構(gòu)類型。2.井架的維護(hù)保養(yǎng)。五、講授新課第二節(jié) 鉆機(jī)的游動(dòng)系統(tǒng)（一）（一）起下鉆操作 1起鉆操作 (1) 上提鉆具全部方鉆桿，用卡瓦將鉆柱座在轉(zhuǎn)盤上。 (2)

26、 旋下方鉆桿，將方鉆桿-水龍頭置于大鼠洞中。 (3) 用吊環(huán)扣住鉆桿接頭。 (4) 掛合絞車滾筒，帶動(dòng)鉆柱起升，提出卡瓦，將井中整個(gè)鉆柱起升一立根高度，然后摘開離合器，剎車。 (5) 稍松剎車，下放鉆柱，用卡瓦將鉆柱卡在轉(zhuǎn)盤上，或扣牢下卡瓦坐在轉(zhuǎn)盤上。 (6) 用大鉗和貓頭或上卸扣氣缸，拉大鉗崩松頂部立根接頭絲扣。 (7) 用轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)鉆柱正轉(zhuǎn)或用旋繩器卸扣。 (8) 移立根入鉆桿盒并靠在二層臺(tái)指梁中，摘開吊卡。 (9) 下放空吊卡至轉(zhuǎn)盤上方剎住。 2下鉆操作 (1) 掛吊卡，以高速擋提升至一立根高度。 (2) 二層臺(tái)處扣吊卡，稍提立根，移至井眼中心，對(duì)扣。 (3) 拉貓頭旋繩或用旋繩器上扣。

27、(4) 用貓頭和大鉗緊扣。 (5) 稍提鉆柱，移出或提出卡瓦。 (6) 用機(jī)械剎車和輔助剎車控制下放速度，將鉆柱下放一立根的距離。 (7) 借助吊卡或卡瓦，將鉆柱座在轉(zhuǎn)盤上，從吊卡上將吊環(huán)脫開。（二）天車1.天車的結(jié)構(gòu)天車，是安裝在井架頂部的定滑輪組，工作時(shí)固定在井架頂部的天車臺(tái)上。其結(jié)構(gòu)如圖3-76所示2.天車的型號(hào)天車的型號(hào)含義TC 1 - 額定其重量 噸 設(shè)計(jì)方案變更序號(hào) 天車漢語拼音字頭大寫（三）游車1. 游車的結(jié)構(gòu)是若干個(gè)動(dòng)滑輪組成的動(dòng)滑輪組，工作時(shí)用鋼絲繩懸吊在井架內(nèi)部空間，作上下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)如圖3-78所示。2.游車的型號(hào)含義YC 1 - 額定其重量 噸 設(shè)計(jì)方案變更序號(hào)

28、游車漢語拼音字頭大寫六、小結(jié)1. 起下鉆操作。2.天車、游車的結(jié)構(gòu)。七、作業(yè)1. 簡(jiǎn)述起下鉆操作。2.天車、游車的結(jié)構(gòu)有哪些？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉鉆井用鋼絲繩。2.掌握大鉤的結(jié)構(gòu)。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.鉆井用鋼絲繩。2.大鉤的結(jié)構(gòu)。三、導(dǎo)入新課鉆機(jī)的游動(dòng)系統(tǒng)主要由井架、天車、游車、大鉤和游動(dòng)鋼絲繩等組成。四、復(fù)習(xí)舊課1. 起下鉆操作。2.天車、游車的結(jié)構(gòu)。五、講授新課第二節(jié) 鉆機(jī)的游動(dòng)系統(tǒng)（二）（四）大鉤1.大鉤的功用和類型它的功用是在正常鉆進(jìn)是懸掛水龍頭和鉆具；在起下鉆和下套管時(shí)懸掛吊環(huán)和吊卡等輔助設(shè)備工具，可起下鉆具或套管，并完成其它輔助起重工作。國(guó)內(nèi)外石油鉆機(jī)使用的大鉤種類很多，但從

29、主要結(jié)構(gòu)上看分有單鉤、雙鉤和三鉤(一個(gè)主鉤及兩個(gè)吊環(huán)鉤)。2.大鉤的結(jié)構(gòu)大鉤主要由鉤身、鉤桿、鉤座、提環(huán)、止推軸承和彈簧組成。其結(jié)構(gòu)如圖3-79所示為配用ZJ45鉆機(jī)的DG-350大鉤，由蘭石廠設(shè)計(jì)制造。3.大鉤的型號(hào) DG1 - 額定工作負(fù)荷 噸 設(shè)計(jì)方案變更序號(hào) 大鉤漢語拼音字頭大寫（五）鉆井用鋼絲繩1鋼絲繩在鉆井現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用 鋼絲繩在鉆井作業(yè)始終處在極復(fù)雜、繁重的條件下承受拉伸、彎曲、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和磨損、擠壓的作用。具體見表3-14。2鋼絲繩的結(jié)構(gòu)鋼絲繩的繩芯分為纖維繩芯和金屬繩芯兩類。纖維繩芯有：油浸麻芯、油浸石棉芯，油浸棉紗芯，金屬繩芯主要是指軟金屬芯。鋼絲的作用是承擔(dān)載荷。繩芯的作用是支

30、撐繩股、儲(chǔ)油、潤(rùn)滑保護(hù)鋼絲、減少鋼絲在工作時(shí)互相摩擦、增加柔性、減少?zèng)_擊力，延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命。目前，我國(guó)鉆井現(xiàn)場(chǎng)廣泛采用普通的D型6股19絲不松散的左向交互捻鋼絲繩做游動(dòng)系統(tǒng)大繩，如圖3-81所示。同時(shí)，為進(jìn)一步提高鋼絲繩的柔性及耐磨性，國(guó)外廣泛使用不同絲徑及復(fù)合結(jié)構(gòu)的鋼絲繩做游動(dòng)系統(tǒng)大繩，如圖3-81(d)。3鋼絲繩的類型。3. 鋼絲繩的分類(1) 按鋼絲繩的捻制方向分 右捻 左捻 鋼絲繩的結(jié)構(gòu)型式分為普通型、外粗型、填充型和異型。圖3-84 填充型鋼絲繩結(jié)構(gòu)(a)纖維繩芯，繩6T（25）股，（1+6，6+12）；(b)金屬繩芯，繩6T(25)+77，股（1+6，6+12）；(c)纖維芯

31、，繩6T(21)，股（1+5，5+10）4鋼絲繩的主要性能 鋼絲繩的捻角鋼絲中心線對(duì)繩股中心線或者繩股中心線對(duì)鋼繩中心線之間的夾角，稱為鋼絲繩的捻角。 鋼絲繩的接觸特性 當(dāng)鋼絲繩受外力作用時(shí)，組成鋼絲繩的各鋼絲之間的接觸狀況，稱為鋼絲繩的接觸特性。 鋼絲繩的密度組成鋼絲繩的各鋼絲斷面積總和與鋼絲繩斷面積之比值，稱為鋼絲繩的密度。 鋼絲繩的柔性 鋼絲繩在彈性變形范圍內(nèi)彎曲的能力，稱為鋼絲繩的柔性。它般用鋼絲繩公稱直徑與鋼絲直徑的比值來表示。 鋼絲繩的強(qiáng)度鋼絲繩的強(qiáng)度是指鋼絲繩受外力作用時(shí)破斷拉力的大小。5鋼絲繩的標(biāo)記 鋼絲繩的型號(hào)鋼絲繩的型號(hào)是組成標(biāo)記的第一部分，占有重要地位，是區(qū)別不同用途鋼絲

32、繩的主要標(biāo)志。鋼絲繩的型號(hào)分以下六種類別：D型 點(diǎn)接觸鋼絲繩(股內(nèi)各鋼絲直徑相同)。X型 線接觸鋼絲繩。DX型 點(diǎn)線接觸鋼絲繩。C型 填充式鋼絲繩。T型 外粗式鋼絲繩(繩股中外層鋼絲直徑大于內(nèi)層鋼絲直徑，且同層鋼絲直徑相同)。Y型 粗細(xì)式鋼絲繩(同層或不同層的鋼絲直徑不相同)。 鋼絲繩的股數(shù)。 鋼絲繩的每股絲數(shù)。 鋼絲繩的繩芯數(shù)。 鋼絲繩的公稱直徑，mm 鋼絲材料公稱抗拉強(qiáng)度，kg/mm 鋼絲繩類別代號(hào)，見表3-16。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。六、小結(jié)1.鉆井用鋼絲繩。2.大鉤的結(jié)構(gòu)。七、作業(yè)1.鉆井用鋼絲繩有哪些？2.大鉤的結(jié)構(gòu)是什么？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉鉆井用鋼絲繩的安全系數(shù)。2.了解游動(dòng)系統(tǒng)

33、的有關(guān)計(jì)算。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.鉆井用鋼絲繩的安全系數(shù)。2.游動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算。三、導(dǎo)入新課鉆機(jī)的游動(dòng)系統(tǒng)主要由井架、天車、游車、大鉤和游動(dòng)鋼絲繩等組成。四、復(fù)習(xí)舊課1.鉆井用鋼絲繩。2.大鉤的結(jié)構(gòu)。五、講授新課第二節(jié) 鉆機(jī)的游動(dòng)系統(tǒng)（三）（六）游動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算1游動(dòng)系統(tǒng)大繩的總長(zhǎng)L 游動(dòng)系統(tǒng)所用的大繩總長(zhǎng)是配備鋼絲繩的主要依據(jù)，在生產(chǎn)中有較為實(shí)際的指導(dǎo)意義。 L=H(Z+2)+nD筒 式中 L 游動(dòng)系統(tǒng)大繩的總長(zhǎng)，m；H 井架有效高度，m； Z 游動(dòng)系統(tǒng)有效繩數(shù)； n 滾筒上剩余的纏繩圈數(shù)，取10； D筒 滾筒的原始直徑，m。2游動(dòng)系統(tǒng)中的鋼絲繩與滑輪的運(yùn)動(dòng)分析 如圖3-86所示，設(shè)V為大

34、鉤速度，V為鋼絲繩速度，V為天車滑輪的切向速度，Z為除快繩、死繩以外的游繩有效繩數(shù)，D輪為滑輪直徑。則鋼絲繩速度由快繩側(cè)至死繩側(cè)依次為：V= V1= 6V = ZVV2= V3= 4V V4= V5= 2VV6= V7= Vd = 0 天車滑輪的切向速度V和轉(zhuǎn)速n依次為：V1= ZV n1 = V2= 4V n2= V3= 2 V n3 = V4= 0 n4 = 0 通過上述分析可見：在起下鉆過程中，快繩側(cè)的滑輪轉(zhuǎn)速要比死繩側(cè)的高數(shù)倍。所以，當(dāng)天車、游車進(jìn)行檢修時(shí)，應(yīng)將其滑輪及軸承相互倒換，以使滑輪的磨損和軸承的使用壽命均衡。在設(shè)計(jì)軸承選型計(jì)算時(shí)，應(yīng)以快繩側(cè)的軸承工況為依據(jù)。同樣，在快繩側(cè)的鋼

35、絲繩由于彎曲次數(shù)比死繩側(cè)多出數(shù)倍，前邊的鋼絲繩會(huì)提前疲勞斷絲，所以鋼絲繩經(jīng)過一定時(shí)間后，應(yīng)從死繩端儲(chǔ)繩卷筒中放出新繩，從滾筒上截掉一段舊繩，然后重新固定纏好，即一段一段向滾筒方向補(bǔ)充新繩。3游動(dòng)系統(tǒng)鋼絲繩的拉力和效率在圖3-86中，設(shè)Q游、游為起升時(shí)游動(dòng)系統(tǒng)的起重量和效率，Q游、游為下鉆時(shí)游動(dòng)系統(tǒng)的起重量和效率，P、P為快繩和死繩拉力，P1、P2、Pz圖3-86 游動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和鋼絲繩拉力為游繩的拉力。(1) 當(dāng)大鉤靜止懸重時(shí)，各段游繩拉力相等，即P = P1 = P2 = Pz P = (2) 當(dāng)起升時(shí)，由于滑輪軸承的摩擦阻力和通過滑輪時(shí)的彎曲阻力，使各繩拉力發(fā)生變化，即：P P1 P2 P

36、z-1 Pz設(shè)為一個(gè)繩輪的效率，則有： P = = = 因?yàn)椋?Q游 = P1 + P2+Pz所以： Q游 = P（+2+z）上式括號(hào)內(nèi)為等比級(jí)數(shù)，又可寫為： Q游 =由于 P游 = 所以起升時(shí)的游動(dòng)系統(tǒng)效率為： 游 = (3) 當(dāng)下鉆時(shí)，情況與起鉆時(shí)相反，即： 游= 4.大鉤提升速度和擋數(shù)從圖3-85可見，某擋位下，絞車滾筒的轉(zhuǎn)速為 ni = ne 式中 ne 提升的柴油機(jī)的輸出軸的轉(zhuǎn)速 r / min 絞車第擋提升時(shí)從柴油機(jī)輸出軸到滾筒軸的總傳動(dòng)比，是變矩器或減速器的本身傳動(dòng)比至絞車輸入軸，經(jīng)變速軸在傳至滾筒軸的各分傳動(dòng)比的連乘機(jī)。某擋位下，大鉤的提升速度為 Vi = 式中 Vi 某擋位下

37、，大鉤的提升速度，m/s；Di 提升時(shí)滾筒纏至第i層鋼絲繩時(shí)的工作直徑，m。5. 大鉤最大鉆柱重量大鉤最大鉆柱重量Qmax是指在規(guī)定的鉆井繩數(shù)下，正常鉆進(jìn)或進(jìn)行起下作業(yè)勻速起升時(shí)，大鉤允許承受的最大鉆柱在空氣中的重量。鉆柱在井內(nèi)鉆井液中的重量為Q柱 Q柱 = Kq柱L 式中 L 最大井深，m；q柱 平均每米鉆柱在空氣中的重量，kg/m；K 考慮浮力、阻力的綜合系數(shù)K = K阻 (1-)式中 K阻 起鉆時(shí)的摩擦阻力系數(shù)；液 鉆井液密度，g/cm3；鋼 鋼的密度，g/cm3。一般情況下，K阻 = 1.25, 鋼 = 7.85 g/cm3所以 Qmax = Q柱+G常式中 G常 起升系統(tǒng)大鉤下不變的

38、重量；G常 = G卡+G環(huán)+ G鋌0G卡 吊卡的重量；G環(huán) 吊環(huán)的重量；G鋌0 井下鉆鋌比同長(zhǎng)度鉆桿多出的重量； G鋌0 = L鋌（q鋌-q桿）式中 L鋌 井下鉆鋌長(zhǎng)度，m； q鋌 鉆鋌每米在空氣中的平均重量，kg/m。 現(xiàn)代鉆機(jī)將Qmax與Q柱之比稱為鉆機(jī)的載荷儲(chǔ)備系數(shù)，即 K儲(chǔ) = = 1.71.8 任意井深時(shí) Q游i = Kq柱Li 式中 Li 任意井深，m在實(shí)際鉆井中，井越深，則摩擦阻力系數(shù)K阻越大，所用鉆井液的密度液也越大，浮力增加，因而使(1-)下降，實(shí)際K值的大小可查得。6. 游動(dòng)系統(tǒng)起重量游動(dòng)系統(tǒng)的起重量包括大鉤最大鉆柱重量Q柱和游動(dòng)系統(tǒng)不變載荷G游（即認(rèn)為作用在天車上的載荷）

39、。在最大井深，鉤載為最低起升工作擋時(shí)，游動(dòng)系統(tǒng)起重量Q游為Q游= Q柱+G游 式中 G游 游動(dòng)系統(tǒng)部件本身不變的重量 G游 = G鉤+G游車+G繩 式中 G鉤 大鉤的重量； G游車 游動(dòng)滑車的重量； G繩 游動(dòng)系統(tǒng)鋼絲繩的重量 Q游 = q桿L+G常+G游 = q桿L+G0式中 G0 不隨井深變化的重量 G0 = G常+G游 六、小結(jié)1.鉆井用鋼絲繩的安全系數(shù)。2.游動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算。七、作業(yè)1.鉆井用鋼絲繩的安全系數(shù)。2.游動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算（例1、2）。一、教學(xué)目的、要求1.熟悉絞車的結(jié)構(gòu)。2.掌握絞車的功用。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.絞車的結(jié)構(gòu)。2.絞車的功用。三、導(dǎo)入新課鉆井絞車不僅用于起下鉆

40、具和下套管，還用在鉆進(jìn)過程控制鉆壓，此外還充當(dāng)轉(zhuǎn)盤的變速機(jī)構(gòu)和中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及整體井架的起升。帶撈砂滾筒的絞車擔(dān)負(fù)著提取巖芯筒，試油等項(xiàng)工作。四、復(fù)習(xí)舊課1.鉆井用鋼絲繩的安全系數(shù)。2.游動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算。五、講授新課第三節(jié) 鉆井絞車（一）絞車的功用與要求 (1) 具有足夠大的功率，有提升最重鉆柱和解卡能力。在最低轉(zhuǎn)速下鋼絲繩能產(chǎn)生足夠大的拉力，保證游動(dòng)系統(tǒng)安全可靠；(2) 各提升部件具有足夠的強(qiáng)度和剛度。滾筒、滾筒軸、軸承、各機(jī)構(gòu)以及易損件具有足夠的壽命； (3) 絞車滾筒具有足夠的尺寸和容繩量，保證纏繩狀態(tài)良好以延長(zhǎng)鋼絲繩壽命。撈砂滾筒要纏得下相當(dāng)于井深長(zhǎng)度的細(xì)鋼絲繩；(4) 能適應(yīng)起重

41、量的變化，具有足夠的起升擋數(shù)，以提高功率利用率，節(jié)省起升時(shí)間；(5) 具有靈敏而可靠的剎車機(jī)構(gòu)及強(qiáng)有力的輔助剎車，能準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)鉆壓，勻速送鉆。在下鉆過程中能隨意控制下放速度和省力地將最重鉆柱載荷剎住。滾筒剎車鼓及剎帶片應(yīng)耐磨、耐熱、壽命長(zhǎng).(6) 具有穩(wěn)固的支架和底座，整個(gè)絞車不應(yīng)超重、超寬、超長(zhǎng)、超高，以免給運(yùn)輸造成困難。傳動(dòng)部分應(yīng)有嚴(yán)密的防護(hù)罩，充分潤(rùn)滑。易損件拆卸、更換方便；(7) 采用集中控制，使控制手柄、剎把、指重表等集中在司鉆控制臺(tái)上，便于司鉆的操作。（二）絞車的結(jié)構(gòu)組成及技術(shù)規(guī)范1絞車的結(jié)構(gòu)組成圖3-13所示的ZJ45J型鉆井絞車為例，絞車一般由以下幾部分組成： (1) 支撐系統(tǒng)

42、 固定和安裝絞車各零部件。有焊接的框架式支架或密閉箱殼式座架。(2) 傳動(dòng)系統(tǒng) 引入、傳遞并分配動(dòng)力。由25根絞車軸承總成即滾筒軸總成、傳動(dòng)軸總成、貓頭軸總成、轉(zhuǎn)盤中間傳動(dòng)軸、鏈條、鏈輪、齒輪、軸系零件等，滾筒軸總成這是絞車的核心部件。 (3) 制動(dòng)機(jī)構(gòu) 即剎車機(jī)構(gòu)。用于控制下鉆速度和剎車。包括主剎車和輔助剎車。 (4) 卷?yè)P(yáng)系統(tǒng) 用以纏繞鋼絲繩，實(shí)現(xiàn)上卸絲扣起吊重物。包括滾筒、撈砂滾筒、各種貓頭等。 (5) 控制系統(tǒng) 用于控制絞車和轉(zhuǎn)盤運(yùn)及變速。包括牙嵌式、齒式、氣動(dòng)離合器，司鉆控制臺(tái)，控制閥件等，一般都屬于鉆機(jī)控制系統(tǒng)的組成部分。 (6) 潤(rùn)滑及冷卻系統(tǒng) 用于絞車各運(yùn)轉(zhuǎn)部位軸承、鏈條等的潤(rùn)

43、滑。包括黃油潤(rùn)滑、滴油潤(rùn)滑和密封傳動(dòng)時(shí)的飛濺或強(qiáng)制潤(rùn)滑。2絞車的技術(shù)規(guī)范鉆井絞車已制定有標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了絞車的主要參數(shù)為名義井深。鉆井絞車的型號(hào)為JC 絞車形式 機(jī)械絞車無，電驅(qū)動(dòng)絞車為D 絞車級(jí)別 以100 m為單位計(jì)的絞車名義鉆深范圍的上限 絞車代號(hào)（三）絞車的結(jié)構(gòu)類型與選用1絞車的結(jié)構(gòu)類型(1) 單軸絞車 C-1500絞車如圖3-10所示，絞車前裝有帶正倒擋的齒輪變速箱，絞車外變速，轉(zhuǎn)盤不通過絞車傳動(dòng)。這類絞車的特點(diǎn)是： 貓頭直接裝在滾筒兩端，滾筒活裝在軸上。 絞車外變速，如C-1500絞車，另有一齒輪變速箱。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，便于裝運(yùn)；但功率小，管理維修不方便。貓頭轉(zhuǎn)速偏高，位置偏低，

44、且滾筒高擋不能獨(dú)立安排，影響起下鉆速度。適用于中型鉆機(jī)，如By-40鉆機(jī)絞車，C-1500鉆機(jī)絞車。(2) 雙軸絞車 ZJl5D雙軸絞車傳動(dòng)示意如圖3-11所示，由滾筒軸外加一貓頭軸組成。不僅加高了貓頭高度，而且還在兩軸間裝了高低速傳動(dòng)鏈條，使齒輪變速箱的擋速加倍。雙軸絞車仍為絞車外變速，貓頭軸的轉(zhuǎn)速通過滾筒軸轉(zhuǎn)換而來，比單軸絞車方便。適用于中、重型鉆機(jī)。 (3) 三軸絞車 圖3-12所示為ZJl30-1三軸絞車，其傳動(dòng)方案特點(diǎn)是；多加了一根引入動(dòng)力的傳動(dòng)軸，絞車采用內(nèi)部鏈條變速傳動(dòng)，并兼顧轉(zhuǎn)盤。取消了外帶的變速箱，但絞車本身變得復(fù)雜了，尺寸與重量都較大，重達(dá)20t，運(yùn)輸時(shí)一般要拆成三軸一架4

45、個(gè)單元，安裝也不方便。(4) 多軸絞車 將4軸以上的絞車稱多軸絞車。圖3-13所示為ZJ45、ZJ45J鉆機(jī)用的JC-45五軸絞車，內(nèi)變速，鏈條傳動(dòng)。由輸入軸、中間軸（變速軸）、貓頭軸、滾筒軸、轉(zhuǎn)盤中間軸等組成。絞車內(nèi)齒輪倒車，水剎車裝在滾筒軸上，通過齒套離合器實(shí)現(xiàn)離合。總重達(dá)30t，運(yùn)輸時(shí)，分成兩個(gè)單元運(yùn)輸。(5) 獨(dú)立貓頭軸-多軸絞車 現(xiàn)代深井、超深井用鉆機(jī)的鉆臺(tái)越來越高。重達(dá)2030 t左右的絞車，要吊升到48 m高鉆臺(tái)上是不容易的，且由于鉆臺(tái)與機(jī)房高差越來越大，傳遞大功率的爬坡鏈條不能適應(yīng)要求，于是出現(xiàn)了獨(dú)立貓頭軸-多軸絞車結(jié)構(gòu)，如F320-3DH鉆機(jī)的絞車即是，如圖3-14所示。一般

46、是獨(dú)立貓頭軸與轉(zhuǎn)盤傳動(dòng)裝置構(gòu)成一個(gè)單元，置于鉆臺(tái)上，因貓頭只進(jìn)行緊卸扣和輔助起重作業(yè)，功率小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，上鉆臺(tái)容易，而將主滾筒連同鏈條變速箱組成另一單元，置于機(jī)房底座上，這就大大改善了大功率鏈傳動(dòng)的工作條件，便利了安裝和移運(yùn)。(6) 電驅(qū)動(dòng)絞車 某些電驅(qū)動(dòng)的超深井鉆機(jī)，利用直流電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)滾筒軸和貓頭軸，主滾筒和貓頭軸均自成獨(dú)立單元，或?qū)⒔g車分解為滾筒絞車和貓頭絞車(軸上裝有撈砂滾筒)兩個(gè)獨(dú)立單元。2. 絞車的選用 (1) 功率大小 主滾筒是否上鉆臺(tái)，如何安裝移運(yùn)。 (2) 變速方式 絞車變速在內(nèi)還是在外，這與整機(jī)傳動(dòng)方案有關(guān)，要統(tǒng)一考慮，輕、中型鉆機(jī)多為絞車外變速；重型、超重型鉆機(jī)則多

47、采用絞車內(nèi)變速。 (3) 倒車方式 絞車倒車在外還是在內(nèi)。 (4) 貓頭種類與數(shù)量 貓頭軸是否有慣性剎車；離合器數(shù)量及布置。 (5) 功用 是否充當(dāng)轉(zhuǎn)盤中間機(jī)構(gòu)、變速機(jī)構(gòu)。 (6) 潤(rùn)滑方式 黃油、滴油、飛濺或是強(qiáng)制潤(rùn)滑。 (7) 控制方式 一般都采用集中氣控制、氣排擋。 (8) 驅(qū)動(dòng)類型 機(jī)械驅(qū)動(dòng)還是電驅(qū)動(dòng)。六、小結(jié)1.絞車的結(jié)構(gòu)。2.絞車的功用。七、作業(yè)1.絞車的組成有哪些？2.絞車的功用是什么？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉液壓盤式剎車的結(jié)構(gòu)、類型。2.掌握帶式剎車的功用、結(jié)構(gòu)。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.液壓盤式剎車的結(jié)構(gòu)、類型。2.帶式剎車的功用、結(jié)構(gòu)。三、導(dǎo)入新課現(xiàn)場(chǎng)不止一次因剎車不可靠而發(fā)生

48、重大溜鉆事故，造成設(shè)備損失、井下事故，甚至危及工人的人身安全。生產(chǎn)實(shí)踐表明：剎車機(jī)構(gòu)是鉆機(jī)的重要的部件，石油礦場(chǎng)機(jī)械工作者對(duì)此切不能等閑視之。四、復(fù)習(xí)舊課1.鉆井用鋼絲繩的安全系數(shù)。2.游動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算。五、講授新課第四節(jié) 絞車的剎車機(jī)構(gòu)（一）（一） 剎車機(jī)構(gòu)的類型和功用 1. 剎車機(jī)構(gòu)的類型絞車的剎車機(jī)構(gòu)是絞車的核心部件。它包括主剎車和輔助剎車。主剎車按作用原理可分為帶式剎車、塊式剎車、盤式剎車等，石油礦場(chǎng)主要用帶式剎車，盤式剎車近年來也有較快地發(fā)展。輔助剎車有水剎車和電磁剎車兩種。2. 主剎車剎車的功用與使用要求：1) 功用 下鉆、下套管時(shí)，剎慢或剎住滾筒，控制下放速度，懸持鉆具；正常鉆進(jìn)時(shí)，控制滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)鉆壓，送進(jìn)鉆具。2) 使用要求 安全可靠，靈活省力，壽命長(zhǎng)