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1、石油天然气钻井设备的安装与调试操作规程1.1 水电安装1.1.1 井场各种电气系统的设计、选型与安装应符合Q/SYCQZ 038石油天然气井场电气安全技术规范和Q/SYCQZ 036石油天然气钻井井场电气系统技术规范的规定。1.1.2 水电安装非架空线供电应符合Q/SYCQZ 039石油天然气井场电力电缆供配电技术规范的规定。1.1.3 井场专用防雷系统应符合Q/SYCQZ 037石油天然气井场防雷技术规范的规定。4.1.4 供水设备能力要求出口排量在20m3/h 以上。储水罐容积应满足以下要求:3000m及以下钻机为100m3;4000m5000m 钻机为120m3;7000m及以上钻机为1
2、80m3。钻台处供水压力不小于0.05MPa。1.2 机械设备安装1.2.1 机械设备的安装应先找平,再找正,达到“平、稳、正、全、牢、灵、通”的要求。1.2.2 安装前的基础找正及划线应以井口为中点,以井架底座的两条垂直平分线的延长线为准线,根据钻机型号,在基础上划出底座安装边线,有配重水柜的钻机还应划出水柜中心线和边线,找正偏差小于2mm。安装时应用水平仪找平,不平度每米小于0.8mm,前后偏差小于1mm。 1.2.3 所有因找平而加的垫铁应用电焊点牢,防止松动脱落。1.2.4 固定螺栓孔的直径应为固定螺栓直径的110%。1.2.5 各运转机件上的护罩和保护装置应配齐、固牢。1.2.6 三
3、角皮带的张紧度,按两皮带轮的中心距计算每米应小于15mm,测力应垂直于两皮带轮中心距的中心,力的大小应符合表4规定。表1 三角皮带张紧度测量力三角皮带截面型号ABCDE测量力(N)2530751351801.2.7 联组带的张紧度,按两皮带轮的中心距计算每米应小于15mm,测力应垂直于两皮带轮中心距的中心,力的大小为800N。1.2.8 水平链条张紧度应小于链条切线长度的2%3%,爬坡链条张紧度应小于切线长度的2%。1.2.9 天车、转盘、井口三者的中心线应在一条铅垂线上,最大偏差应小于10mm。1.2.10 绞车以滚筒面为基准,水平度误差每米不大于3mm。1.2.11 转盘以旋转台为基准,水
4、平度误差每米不大于2mm。1.2.12 各动力机、联动机底座、传动箱、带泵轴前后、左右水平度误差每米不大于0.5mm。1.2.13 钻井泵前后水平面以阀箱法兰平面为基准,水平度误差每米不大于3mm,左右水平面以轮面为基准,水平度误差每米不大于2mm。1.2.14 钻机传动装置按设备传动次序,以链轮、皮带轮为基准进行校正。传动箱链轮与绞车传动轴链轮的偏差、斜差均应小于1.5mm。转盘链轮与滚筒轴链轮偏差、斜差不大于2mm。1.2.15 转盘万向轴倾斜度应在5 8范围内,柴油机万向轴倾斜度应不大于3,泥浆泵万向轴倾斜度应不大于8,两法兰平面的平行度应在0.5mm之内。1.2.16 钻井泵找正以万向
5、轴、链轮或皮带轮为基准,偏差、斜差均不大于3mm。1.2.17 电磁刹车、水刹车找平找正以牙嵌为基准,端面间隙与外园偏心差均不大于1mm。1.2.18 变矩器或偶合器固定在传动箱底座上,前后位置以气囊摩擦鼓边缘端面至气囊固定盘的距离20mm30mm为宜。 1.2.19 各联动机皮带轮找正偏差、斜差均不大于2mm。 1.2.20 钻井泵空气包充氮气或压缩空气(绝不允许充氧气),充气压力为工作压力的30,最高不应大于6MPa,低于2.5MPa即应补充压力。1.2.21 水龙带比立管约短1m,安装时应加保险绳。立管与水龙带连接处弯头不小于45。1.2.22 钻井常用钢丝绳以公称负荷计算安全系数1.2
6、.22.1 手传动用钢丝绳,安全系数不小于4。1.2.22.2 机械传动起重用钢丝绳,安全系数不小于5。1.2.22.3 绳套用钢丝绳,安全系数不小于8。1.2.22.4 牵索和拉绳,安全系数不小于3。1.2.23 钻井常用钢丝绳直径1.2.23.1 高悬猫头绳直径应为16mm22mm。1.2.23.2 内外钳吊绳直径应为12.7mm,内外钳尾绳直径应为22mm。4.2.23.3 液气大钳吊绳直径应为15.9,尾绳直径应为22。4.2.23.4 防喷盒吊绳、旋绳器用绳直径应为8mm。4.2.23.5 大门绷绳直径应为16mm22mm。4.2.23.6 摩擦猫头和液动猫头绳直径应为16mm19m
7、m。4.2.23.7 0.5t起重绞车钢丝绳直径应不小于6.5mm;2t3t起重绞车钢丝绳直径应不小于9.5mm;5t起重绞车钢丝绳直径应不小于16mm。1.2.24 常用钢丝绳卡规格及用量见表5。表2 常用钢丝绳卡规格及用量钢丝绳直径mm(in)适用绳卡数个绳卡之间距离mm6.5(1/4)3808(5/16)809.5(3/8)8011.5(7/16)8913 (1/2)10814.5 (9/16)12716 (5/8)14019(3/4)416522 (7/8)18426(1)20329(11/8)24132(11/4)25035(13/8)25038 (11/2)25042 (15/8)
8、26045 (13/4)28048 (17/8)30052(2)320注1:每个绳卡之间间隔距离约为绳径的6倍8倍,最后一个绳卡距绳头不应少于140 mm。注2:绳卡开口方向应一致,朝向长绳的方向,卡板压在长绳一侧。绳卡开口方向不得正反排列。注3:先卡最外侧的卡子,再卡最内侧的卡子,然后卡中间的。最后应把每个卡子紧一遍,U型螺栓的头部应露出螺帽2扣3扣。1.3 井架安装与起升1.3.1 新钻机井架和底座累计使用时间达到50个钻机月时,应进行首次检测,此后累计使用时间每达到30个钻机月应检测一次;累计使用达到100个钻机月的井架和底座,此后使用时间每达到10个钻机月应检测一次。检测结果应建档保存
9、,并根据检测结果进行使用。1.3.2 起放井架钢丝绳两根长度相对误差应小于100mm。使用前应检查,无扭结、压扁、电弧烧伤、锈蚀或其它损坏造成的结构严重变形、松散、断丝等现象。使用后应进行防腐处理。1.3.3 井架各节在搬迁时要垫平,移动时不准拖动,以防变形。1.3.4 安装1.3.4.1 井架和底座在安装前应检查,不得有变形、弯曲、严重伤痕、破损、锈蚀等情况。销子、耳板等重要部件不得有影响承载能力的任何缺陷。1.3.4.2 井架和底座各部件的安装顺序按钻机使用说明书要求执行。1.3.4.3 井架和底座的连接销子必须对号入座,严禁将销子随意更换或用螺栓代替。连接销子的方向是大头在井架外侧,小头
10、在内侧,锁销从上往下穿。连接销子应穿好安全销。1.3.4.4 穿销子前,应将销孔毛刺除去,擦洗干净,涂上润滑脂。井架和底座各处的连接销、螺栓、可转动绞轴、导绳轮轴、连接处的结合面均应涂抹润滑脂。1.3.4.5 穿提升系统钢丝绳前,应将新刹车块与刹车鼓或刹车盘相互磨合好。1.3.4.6 穿滚筒钢丝绳时,在滚筒上应留有9圈14圈钢丝绳,并卡好活绳端。1.3.4.7 两井架大腿销轴孔在左右跨距范围内应在同一轴线上,同轴度允许误差不大于1.2mm,并应对准井口中心。左右支座应在同一水平面上,误差不大于5mm。1.3.4.8 装起升钢丝绳时,先将游车大钩放置在井口正前方适当位置,钩口朝上,大钩锁死。小支
11、架、跑道、平衡三角架及游车大钩就位后,将起升大绳装在平衡三角架上,平衡三角架挂牢在游车大钩上。1.3.4.9 连接好的井架放在支架上的时间,不得超过24h。1.3.5 起升前的检查1.3.5.1 井架连接完毕,检查所有销子、抗剪销及安全销是否齐全正确,与井架起升有关的转动部位应润滑良好、转动灵活。1.3.5.2 检查配重水柜是否注满水。1.3.5.3 检查指重表安装与连接是否正确,灵敏可靠。1.3.5.4 死绳固定是否牢固,连接是否正确。1.3.5.5 二层台操作台的前部拉起,捆绑牢固。1.3.5.6 供气系统及气控系统工作正常,储气瓶压力应不低于0.8MPa。1.3.5.7 井架缓冲装置伸缩
12、自如且伸至最大行程。1.3.5.8 全面检查动力系统、传动系统、刹车系统、气控系统,确保工作正常。1.3.5.9 井架上无任何工具、零件和杂物。1.3.6 起升1.3.6.1 严禁在风速超过30km/h、大雨、大雾天气和夜晚起升井架。1.3.6.2 起井架时由一人指挥,一人操作,一人协助。井架两侧20m范围内和正前方不得有无关人员和施工机具。1.3.6.3 用应急电机起升井架时绞车应采用低速一档,并启动一台柴油机作为备用;用柴油机起升井架时绞车应采用低速一档,并启动一台柴油机作为备用。柴油机转速控制在800r/min1100r/min。1.3.6.4 先进行试起。当井架起离前端支架200mm3
13、00mm时,将绞车刹住,停留10min15min,迅速进行一次全面检查,包括以下内容。a) 起升大绳、焊接连接部位、连接销子等高应力部件和部位是否有异常;b) 指重表工作是否正常;c) 刹车系统、天车固定是否可靠;d) 起升大绳、游车钢丝绳穿法是否正确,绳卡紧固是否可靠,各绳索与井架及绳索间有无擦挂。1.3.6.5 检查完后,将井架缓慢放回支架上,在确认无问题后,才能进行正式起升。1.3.6.6 起升井架力求平稳,严禁中途刹车。1.3.6.7 井架起至快接触缓冲装置时,摘开绞车低速离合器和缓冲装置气源,由缓冲装置慢慢泄压,让井架平稳地靠在支架上,迅速穿好井架与支座连接销子或螺栓,然后拉紧绷绳。
14、1.3.6.8 井架起升后应进行校正,天车中心与转盘中心偏差不超过10mm。1.4 电气设备的安装及调试1.4.1 发电机组安装正确,星点接地电阻值4。启动发电机检查输出电压、频率和其它指示仪表是否正常。1.4.2 VFD(或SCR)、MCC房1.4.2.1 检查各台发电机的输出相序是否一致,所控制的其它负荷开关操作灵活、可靠。观察变频器和SCR直流组件的自诊断状态是否正常。1.4.2.2 外围用电设备的供电电缆,应按出线柜或接插件外壳上所示铭牌对号入座,有屏蔽层的电缆应将屏蔽层接于电机外壳。1.4.2.3 电力电缆和电气设备的绝缘电阻值低于0.5M严禁供电。直流电动机应检查碳刷磨损情况。1.
15、4.2.4 设备就位后,应由专业技术人员做全面系统检查。包括VFD、MCC、SCR房及室内元器件(包括母排)各紧固螺栓、接线端子排等,各操作保护部件灵活可靠,空调、变压器、制动电阻等完好无损,电缆保护层和绝缘层完好,各接插件连接正确、牢固。1.4.3 司钻控制室(台)1.4.3.1 检查主控制触摸屏(或指配开关)、仪表、指示灯正常与否,通过正常或应急通道启动转盘电机正、反转,观察电机输出电流、转矩及速度是否正常。按同样操作方法检查绞车、钻井泵、自动送钻等电机。1.4.3.2 观察监视器的各路摄像画面是否清晰。1.4.4 检查供电系统突然停电时,刹车系统能否紧急制动。1.4.5 合上冷却风机、电
16、磁刹车电源开关,调试电磁刹车。手柄操作应灵活可靠,直流电流连续可调。1.4.6 检查钻台动力柜电源,试运转液压站,检查升降电梯、司钻休息室、加热器和井架、井场照明灯及其它用电设施。1.5 气控系统安装要求1.5.1 气控系统的连接管线、阀件和接头等不应漏气。当拆卸设备移运时,快速由壬密封面要保护好,其它连接端也应包扎好。1.5.2 安装时,管线内不准留有杂物;胶管线与金属管接头处不能有剥皮现象,并要固牢;硬管线要排列整齐、固定;所有气管线应编号。1.5.3 各控制手柄、手轮要灵活。1.5.4 各控制元件、部件齐全、完好,能准确地控制设备的运转和停止。1.5.5 各处压力表应齐全、灵敏、准确。1
17、.5.6 气路管线不能有扭折和压扁等情况。1.5.7 各类橡胶件应用肥皂水或四氯化碳合剂清洗,禁止用矿物油(汽油、柴油、煤油)清洗。1.5.8 在引入压缩空气前,控制手柄应全部处在非工作位置。1.5.9 使用前对气路进行吹扫清洁和耐压试验。试压时,全部离合器应充气,试压1MPa,稳压10min,压降小于0.1MPa为合格。1.5.10 气控系统应进行功能性试验。包括柴油机停止运转条件的试验和空转试验,检查系统工作的准确性、可靠性和灵敏性,核实设备装置间的连接是否与控制流程图相符。试验结束后操作箱上各手柄应处于非工作位置。1.6 顶驱安装、调试、使用1.6.1 安装1.6.1.1 顶驱安装应使用
18、专用吊具。1.6.1.2 电控房应摆放在井架左后侧,其出线一侧朝向井架。1.6.1.3 顶驱控制台摆放在司钻便于操作的位置。1.6.1.4 液压源摆放在井场的左后侧或钻机底座上。1.6.1.5 顶驱控制台内充入干燥的压缩空气,其压力为0.001MPa0.03MPa。1.6.1.6 游动电缆及液压管线应并列、平行悬挂在井架的挂架上,地面电缆严禁穿越泵房高压区。1.6.1.7 天车底梁上安装导轨吊耳,其承载能力不小于400KN。1.6.1.8 导轨下端距钻台面应在1.8m2m之间。1.6.1.9 顶驱用水龙带长度为23m,立管接头距钻台面高度为22m。1.6.2 调试1.6.2.1 上提下放顶驱装
19、置,顶驱滑动正常,电缆及液压管线正常。1.6.2.2 顶驱主轴、井口中心线应在同一铅垂线上,最大偏差应小于5mm。1.6.2.3 主电机对应的冷却风机旋转方向正确。1.6.2.4 主电机调试必须在单电机操作模式下进行,分别启动A、B电机,低速运转,旋转方向正确。1.6.3 使用1.6.3.1 顶驱能在任何高度与立柱连接、建立循环通路、关闭遥控内防喷器,在钻台面时可关闭手动内防喷器。1.6.3.2 正常作业时,应选用A、B电机同时运转驱动。当井下负载扭矩大于钻井扭矩设定值,出现电机堵转时,应缓慢释放钻具扭矩。1.6.3.3 起钻作业时,松开主轴与钻具连接丝扣,上提顶驱至二层台工作位置,在卸开立柱
20、下端丝扣后,用倾斜液缸使吊卡靠近二层台,打开吊卡,将钻杆放入立根盒。1.6.3.4 下钻作业时,上提顶驱至二层台工作位置,用倾斜液缸使吊卡靠近二层台,打开吊卡,将钻杆放入吊卡中扣合好并上提立柱,同时将倾斜液缸回到中位,对扣上紧后下放钻具。1.6.3.5 卸扣时,应观察平衡液缸的活塞杆伸出位置,确保立柱弹跳功能正常。1.6.3.6 吊环倾斜时,其提升负荷不应超过20KN。1.6.3.7 严禁回转头在承载情况下旋转。1.6.3.8 严禁带顶驱使用地面震击器。1.6.3.9 严禁用顶驱主电机同时旋紧单根或立柱与钻柱之间的连接扣。1.6.3.10 严禁开泵循环和正常起钻作业时操作内防喷器(IBOP)。1.6.3.11 下套管作业应使用180in专用吊环。