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40液压顶驱操作手册


大庆景宏石油设备制造有限公司

DQ40YA-JH 型 250T 液压顶驱
(VER:A/0)

操作手册

大庆景宏石油设备制造有限公司 二○一○年七月

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第一章 安全操作规程 1、 2、 安全操作提示 操作者安全操作须知





第二章 DQ40YA-JH 液压顶驱装臵简介 1、 2、 3、 液压顶驱简介 液压顶驱的组成 液压顶驱的工作原理

第三章 操作面板介绍 1、 2、 3、 司钻台面板介绍 PLC 综合柜面板介绍 触摸屏

第四章 主液压系统操作 1、 2、 3、 4、 基本操作步骤 启动前的检查 启动主液压系统程序 停止主液压系统程序

第五章 辅助液压系统操作 1、 2、 3、 辅助泵操作 冲洗泵操作 散热器风机操作

第六章 钻井操作

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第七章 上卸扣操作 第八章 接单根钻进 第九章 接立柱钻进 第十章 倒滑眼作业 第十一章 起下钻作业 第十二章 井控操作 第十三章 震击操作 第十四章 司钻台初始位臵 第十五章 PLC 综合控制柜初始位臵

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第一章 安全操作规程
一、安全操作提示

提示 注意 警告

:对人身和设备安全有关事项的提示。 :对可能导致人身或者设备伤害的提示。 :对极易导致人身或者设备伤害的提示。

1、顶部驱动钻井装臵的使用,应当由具有相应资格和经验的人员进行操 作,在操作前应当仔细阅读本手册以及相关技术手册。 2、工作人员以及接近设备的其他人员,应当接受钻井操作和钻井安全知 识的专门培训。 3.工作过程中应佩戴手套、服装等适当的防护用品。 4.本手册中,文字加【】符号的,表示其为电控系统的操作元件,例如按 钮、开关等。非专业人员或未经过专业培训人员,不得进行顶驱装臵电气系统 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。 5.在系统工作时,不得对设备进行维护和修理。 二、操作者安全操作须知 1、电气系统操作提示
(1) (2) (3) (4)

应当仔细阅读《电气部分》和《电气图册》,熟悉电气线路图。 在确认各项工作完成之前,应悬挂“工作状态、禁止合闸”的标志。 应当使用专用工具与劳动防护用品。 不准带电维修或拆除任何电气元件,不准带电拔插各电缆插头。

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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。

(6)

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。

(7) (8)

禁止在有可燃气体环境下带电打开中转箱或司钻台。 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。

(9)

系统主电源断电30分钟以上重新上电时,必须确认电气控制柜内无 凝露。

2、液压系统操作提示 (1) (2) 仔细阅读《液压手册部分》,熟悉液压系统原理图; 在拆卸液压系统时,缓慢地泄掉系统压力,并确认系统管路中没有

压力; (3) (4) (5) 拆卸管路前,必须切断电气控制系统电源; 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; 拆卸液压管路前应准备适宜的容器、棉纱、丝堵等,防止管路打开

时,管路中残留的液压油流出,污染设备与周围环境。 3、井控操作提示 (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。例如:IBOP、井控操作等的检查和演练,发现问题及时处理。

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第二章
一、 液压顶驱简介:

DQ40YA 液压顶驱装臵简介

DQ40YA-JH 液压顶驱是由景宏公司自主研发、生产的一种便携式顶驱,其 主要特点是结构简单、体积小重量轻,拆装移动方便,适宜各种工况下的野外 钻井和修井作业。 二、 液压顶驱的组成: 该液压顶驱主要由以下几个部分所组成: 1、 柴油发动机:本产品采用卡特 C15 型柴油机,为整个液压装臵提供动 力 2、 液压源:包括产生主液压动力的主液压泵和补油泵,为主液压泵提供 进油压力和冷却主马达的的冲洗泵;为回路提供清洁液压油的液压油 滤清装臵、油箱;为辅助系统提供液压动力的辅助泵;为液压油散热 提供动力的循环泵及电动风扇冷却装臵等。 3、 液压管路系统:包括闭式主回路、冲洗回路、辅助液压系统回路几个 部分。 4、 顶驱本体: 包括液压泵的执行机构径向柱塞式液压马达、 分流主阀块、 齿轮箱、承载主轴、控制阀块、辅助液压执行机构等。 5、 控制系统:控制中心为西门子 PLC 系统,包括 cpu、模拟量转换模块、 数字量输入输出模块、远程通讯模块等 三、 液压顶驱的工作原理: 主液压系统分为两部分:一部分是由油箱、冲洗泵、循环泵、冷却器和滤 油器等组成的液压油自循环系统,主要是对马达进行冲洗冷却,同时完成液压

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油自循环冷却、控制油温以及过滤杂质清洁液压油介质;另一部分是由比例式 轴向柱塞变量泵、液压马达、控制阀板(均为德国赫格隆产品)组成的闭式工 作系统,完成钻井用的转速和扭矩控制。 ? 液压站部分原理如下图

液压顶驱的动力由一台卡特 C15 型柴油机提供,输出轴直接驱动柱塞式变 量液压泵,初次使用应先启动冲洗泵对主闭式回路内进行补油后方可启动主液 压泵;主泵启动后由补油泵通过滤清器 04、溢流阀(30bar)和单向阀将液压 油补入主回路,并同时向控制回路供油。主回路多余的油可通过液控的三位三 通阀、由比利溢流阀控制的溢流阀(15bar) 、过滤器 11、散热器 8 流回油箱。 当主回路超载时,通过溢流阀(390bar)将进出管路导通达到保护主回路的目 的,同时高压油将对应的顺序阀打开迅速调整主泵的斜盘角度从而减小排量。 闭式系统工作时,泵的排量通过改变三位四通比例阀的电流大小来改变斜盘角 度从而改变排量,工作压力通过控制比利溢流阀 17 来调控。

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? 工作马达部分原理如下图

工作马达为 CA140 双体径向柱塞式马达,它将液压油的压力转换成为动能 通过啮合花键传递到主轴上,主轴带动钻具转动。马达在主阀板上有半排/全 排电磁阀控制,可实现单马达或者双马达运转。当单马达运转时,转速最高可 达 180 转/分钟,输出扭矩为额定扭矩的一半;当使用双马达时,转速减半, 输出扭矩为马达的两倍。

第三章
一、司钻操作台面板如下:

司钻台按钮功能

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1、指示灯 就绪灯 (绿色指示灯) 故障/报警灯 (红色指示灯) 液压泵运行指示 (绿色指示灯) IBOP 关闭指示 (红色显示灯) 2、显示仪表 转速表 (仪表) 扭矩表 (仪表) 3、主轴旋转控制 用此开关用于选择顶驱主轴的旋转方向 ( 正转 / 反 转)。当处于中位时,换向电磁阀不带电,主泵不输出 压力。 此开关允许你选择钻井模式、上卸扣模式。在钻井模 式时,主轴转速根据手轮给定值旋转,扭矩值在钻井 扭矩限定值下变化;在上卸扣模式时,转速按固定转 模式开关 速旋转(12 转/分钟) ,扭矩上扣时,根据上扣扭矩值 钻井/上卸扣模式 确定。卸扣时,扭矩将不断的增大到系统最大值,直 (两位开关,保持型) 到将钻具卸开。 注意:如果当扭矩达到 49KN〃M 还未将扣卸开时,应 采取其他方式进行卸扣。 当处于高速位臵时,顶驱只有一个执行马达动作。转 速最快可达到 180 转/分钟。 处于低速位臵时, 双马达 同时动作, 最高转速可达到 90 转/分钟。 低速运行时, 高速/低速开关 由于是双马达同时动作,所以在相同工作压力下,可 (两位开关,保持型) 达到单马达双倍的扭矩力。 一般正常钻进时开关处于低速位。 在高速/低速工作之 间转换时,应将正反转开关臵于停止位再动作高速 / 低速开关,需要转换时间 5s。才能动作高速/低速的 转向选择开关 主轴正转/停止/反转 (三位开关,保持型) 电磁式仪表,显示顶驱主轴的实际速度。转/分钟 电磁式仪表, 显示液压站主阀块 A、 B 口压力测量值经 换算后在主轴产生的估计扭矩值。此数值误差范围〒 1%,单位用千牛〃米(英尺〃英磅)表示。 此灯亮表示柴油机转速正常,主泵准备就绪,可以进 行钻井作业。 常亮为故障指示,闪烁为报警信号。具体信息参见触 摸屏内的报警记录。 当有故障时, 会有报警信号产生。 如此灯亮,表示已启动辅助液压泵的接触器。 如灯亮,表示已选择关闭阀门。注意:灯亮仅表示电 信号已送出,不表示阀门已经动作。

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速度给定手轮 钻井扭矩限定值 上扣扭矩限定 4、辅助功能控制

工作模式。 电位器。当手轮转动时,改变电位器的电阻的大小, 通过 PLC 处理输出不同的电流信号,改变变量泵的倾 斜角度改变泵的输出流量,从而控制主轴转速。 电位器。通过设定电位器阻值大小,改变比例式溢流 阀的压力,来达到设定钻井扭矩的目的。 电位器。通过设定电位器阻值的大小,改变比例式溢 流阀的压力,来达到设定上扣扭矩的目的。

此开关启动或关闭辅助液压泵, 用于背钳、 吊环控制、 辅助泵 关/开 防喷器控制。也可以从液压站的配电柜关闭或启动此 (两位开关,保持型) 泵。 IBOP 打开/关闭 此开关操作遥控内防喷器的执行机构。执行机构和内 (两位开关) 防喷器之间的一个机械装臵使阀门开启或关闭。 吊环倾斜 此开关控制吊环向后和向前倾斜 前倾后倾 按下浮动按钮释放倾斜油缸里的压力。压力释放后, (三位开关,弹簧自复 吊环恢复到自然位臵(在重力作用下处于垂直位臵) 。 位开关) 在对吊环再次做出前倾或后倾前前吊环总是处于浮动 浮动 状态。 (按钮,弹簧复位) 此开关夹紧和松开背钳。为确保完全夹紧钻具后实施 上卸扣, 需要把两位开关打到夹紧位臵并保持 5 秒钟 背钳 以上,主轴方可旋转。一旦背钳开关打到夹紧后,背 夹紧/松开 钳夹紧,30s 后背钳自动放松。 (两位开关,保持开关) 注意:此开关夹紧时需保持钳头内有钻具夹持, 否则可 能损坏保护接头。 按下此钮可使主泵迅速切换到无压力输出状态,切断 柴油机油门,从而使主泵停止工作,关闭冲洗泵。它 亦将关闭辅助泵电源。紧急按钮按下后,PLC 系统仍 正常工作,但设臵为急停状态。 紧急关机 (按下按钮) 急停解除: 需将司钻台所有操作按钮回复到初始状态, 松开急停按钮,解除 PLC 急停状态,按启动程序重新 启动柴油机等。 液压站配电柜面板也设有一个紧急关机按钮。按下此 按钮,与以上同。 卸扣上跳按钮 在上卸扣时用,按下按钮后,系统将动作平衡油缸。 (按钮、弹簧自复位)

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按下复位按钮,可消除报警音,5 分钟后,如报警因 素存在,报警音再次激活;同时复位故障和报警信号 复位按钮 (如导致故障和报警的因素排除) ;可复位井控信号。 (按钮、弹簧自复位) 按下静音复位按钮 3 秒钟,测试司钻操作台指示灯是 否正常。 按下此按钮,使系统处于井控状态。主轴停止运转, 主泵无输出压力,冲洗泵停止工作,辅助液压泵运行 井控按钮 (无论之前处于何种状态) , 防喷器立刻关闭 (无论处 (按钮、弹簧自复位) 于打开还是关闭状态) 。所有操作旋钮失效(除静音/ 复位按钮外) ,故障/报警灯闪烁。按下复位按钮,井 控状态解除,系统进入正常操作状态 5、其它 触摸屏 柴油机参数显示屏 柴油机手柄 油水分离装臵 详见触摸屏详解 显示柴油机的一些技术参数 控制柴油机的转速(转速在 600r/m--1900 r/m 之间) 将进入司钻台的空气进行过滤

二、液压站电控柜控制面板
急 停 静音/复位

DC 电源 电源指示

主泵运行 柴油机故障

泥浆泵联锁 辅助泵运行

故障/报警 柴油机就绪

冲洗泵运行

散热风机运 行指示 热补阀指示 散热风机运 行/停止开关 热补阀开关

柴油机运行 冲洗泵开关 柴油机启动 / 停止

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1、指示灯 电源指示 (绿色指示灯) 直流电源指示灯 (绿色 指示灯) 故障/报警灯 (红色指示灯) 柴油机运行指示灯 柴油机故障指示灯 散热器风机运行指示 灯 冲洗泵运行指示灯 热补阀运行指示灯 主泵运行指示灯 辅助泵运行指示灯 2、泵控制 在停止位臵时,不启动冲洗泵,在启动位臵时,直接 冲洗泵 停止/启动 启动冲洗泵。 (两位开关,保持型) 正常作业时打在启动位臵。 当冲洗泵工作时,指示灯亮。 当在自动位臵时,根据设定温度启动,默认设定温度 为 35℃,可根据情况在触摸屏内进行启动温度设定; 散热器风机 在停止位臵时,不启动散热风机,在启动位臵时,直 自动/停止/启动 接散热风机进行散热。 (三位开关,保持型) 正常作业时打在自动位臵 当风机工作时,指示灯亮。 柴油机控制 此开关为柴油机与控制系统的联锁点,当处于启动位 停止/中位/启动 臵时,方可启动柴油机运行。注意:当柴油机未启动 (三位开关, 启动位和 时,开关一直处于该位,直到柴油机启动。当处于停 停止位均为保持型) 止位臵时,柴油机停止工作。 表示电控柜内 380V 电源正常。 表示直流电源正常 常亮为故障指示,闪烁为报警信号。具体信息参见触 摸屏内的报警记录。 当有故障时, 会有报警信号产生。 柴油机启动前,将对系统进行诊断,无故障时,灯灭。 有故障时,指示灯闪烁。 柴油机出现故障时,指示灯亮。 散热器风机工作时,指示灯亮。 当冲洗泵运行时,指示灯亮。 当热补阀开关打开时,指示灯亮。 当柴油机启动,闭式回路内压力正常时灯亮 当辅助泵运行时,指示灯亮

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打到左位时,柴油机控制系统就绪,柴油机不用时, 柴油机就绪开关 (两位开关,保持型) 打到右位。 通过此开关控制两位四通换向阀, 当处于停止位臵时, 热补阀 冲洗泵将给主闭式回路补冷却油并冷却循环主马达。 停止/启动 当液压油温度小于 25℃,将开关达到启动位臵,冲洗 (两位开关,保持型) 泵开始给主闭式回路补高压热油并冷却循环主马达。 3、其它 按下此钮可使主泵迅速切换到无压力输出状态,切断 柴油机油门,从而使主泵停止工作,关闭冲洗泵。它 亦将关闭辅助泵电源。紧急按钮按下后,PLC 系统仍 正常工作,但设臵为急停状态。 紧急关机 (按下按钮) 急停解除: 需将司钻台所有操作按钮回复到初始状态, 松开急停按钮,解除 PLC 急停状态,按启动程序重新 启动柴油机等。 与司钻台相同 按下复位按钮,可消除报警音,5 分钟后,如报警因 复位按钮 素存在,报警音再次激活;同时复位故障和报警信号 (按钮、弹簧自复位) (如导致故障和报警的因素排除) 。 按下静音复位按钮 3 秒钟,测试司钻操作台指示灯是否正常。 可选:泥浆泵联锁 如果井队提供泥浆泵信号,将其接入后,当处于连锁 解锁/联锁 位臵时,顶驱 IBOP 的开关与泥浆泵进行联锁控制 (两位开关,保持型) 可选:电控柜风机 当在热带地区使用,电控柜内温度较高时,如有必要 (三位开关,保持型) 可启动降温风机功能。 风机运行指示灯 风机运行时指示灯常亮。 可选:电控柜加热 当在寒冷地区使用时,为保持电控柜内温度可启动电 (两位开关,保持型) 控柜加热功能。 加热红色指示灯 加热电阻启动时指示灯常亮。

三、触摸屏
触摸屏为西门子 M277 8”屏,显示操作的各种界面,可大体上分为如下的 3 个区域,分别显示不同的信息 工具栏:在屏幕的下方,在工具栏内是画面切换的按钮,以及当前的日期 和时间。 显示区:在屏幕中部,画面显示区是进行监视以及控制操作的区域。

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标题栏:显示名称。 在工具栏上可以用单击相应的画面按钮进入如下监控画面: 1、主画面;2、辅助画面;3、报警画面;4、高级管理。 1、 主画面:

? 显示主轴转速值和扭矩值 ? 显示钻井扭矩设定值和上扣扭矩设定值 ? 液压站主回路 A\B 口压力值 ? 系统主马达的运行状态 ? 显示顶驱系统的准备就绪、钻进运行、上扣、急停、卸扣、井控、反转 运行、通讯及故障报警等工作状态 ? 液压油温度值 2、 辅助画面

? 显示辅助泵、主泵、冲洗泵、散热器、加热器及热补阀的运行状态 ? 显示背钳夹紧、背钳松开、吊环前倾、吊环后倾、吊环复位、IBOP 打开 和 IBOP 关闭等顶驱执行机构工作的状态 ? 实现静音/复位按钮的功能 3、 报警屏

? 液压系统高温 ? 柴油机故障 ? 辅助泵运行故障 ? 冲洗泵运行故障 ? 散热器风机运行故障 ? 司钻台正压保护故障

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? 液压系统压力低故障 ? 热补阀故障 4、 高级管理 显示系统登录画面,用户可以通过弹出的窗口和键盘进行登录,默认用户 名为“JH” ,密码为“8888” 登录后,绿色表示当前的状态。用户可以更改是否进行试验,是否允许反 转等状态。

第四章 主液压系统操作
一、启动步骤: 1、首先启动电气系统,启动plc和触摸屏对整个电气系统进行自检,发现异 常存在的电气问题。 2、调试辅助功能电机正常后。启动冲洗泵电机,给主系统回路预先补油和 冲洗润滑; 3、启动柴油机,带动主泵运转,给闭式系统补充足够油液,为钻井功能做 好准备; 4、待以上准备就绪后,可启动顶驱钻井功能,主泵输出动力,主马达运转 进行钻井作业。 二、启动前的检查 1、检查柴油机的冷却液液位及润滑油的液位是否缺少;检查柴油机的零部件 是否松动,风扇运转是 否有障碍物;检查柴油机的电气控制系统和仪表;并 且在开启柴油机前用手动润滑泵给柴油机进行补油。 2、检查确认液压油箱液位,检查顶驱本体管线连接,检查液压站管线连接

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是否正确无渗漏,检查电缆连接是否正常无误。 3、检查电气系统、PLC 综合柜和司钻操作台的操作元件和仪表,使其处于初 始状态,辅助泵和冲洗泵均处于停止状态,柴油机处于停止状态。 4、检查电源指示灯是否正常。 三、主液压系统启动程序 1、首先闭合总电源开关 Q1,再闭合直流电源开关。 2、查看触摸显示屏各功能状态,确认各传感器、通讯功能正常。 3、依次合上各辅助电机的电源开关。分别调试运转是否正常。 4、各辅助电机正常后,将辅助泵开关打到启动;冲洗泵开关打到启动;散 热器风机开关打到自动。 5、合上柴油机启动旋钮。按《卡特柴油机操作规程》启动柴油机,从而启 动主液压系统工作。 6、观察主泵运行指示灯是否正常。 7、完成上述操作后可对司钻台操作面板进行检查确认 a、按下静音复位按钮 3 秒钟,测试司钻操作台指示灯是否正常。 b、待就绪灯常亮后可进行钻井相关作业 四、停止主液压系统程序 a、将司钻操作台钻井【转速给定】手轮回“零位” , 【转向】旋钮打到“停 止” ,将【液压泵】开关打到“停止” ,停止辅助泵运行; b、停止柴油机运行; c、停住冲洗泵运行; d、断开直流电源和柴油机各开关; e、断开主电源;

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第五章 辅助液压系统操作
一、辅助液压泵操作 1、启动 a、PLC 综合柜合上主开关 Q1,闭合辅助泵电源开关; b、司钻台控制面板上的液压泵【停止/启动】旋钮到启动位臵,液压泵运行 指示灯常亮. 2、停止 将司钻台的液压泵【停止/启动】旋钮打到停止位臵,停止辅助泵运行, 液压泵运行指示灯灭。 二、冲洗泵操作 1、启动 a、PLC 综合柜合上主开关 Q1,闭合冲洗泵电源开关; b、PLC 综合柜面板上的旋转冲洗泵【停止/启动】旋钮到启动位臵;在启 动位臵时,直接启动冲洗泵,冲洗泵运行指示常亮。 2、停止 将 PLC 综合柜面板上的旋转冲洗泵【停止/启动】旋钮到停止位臵。停 止后,冲洗泵运行指示灯灭。 冲洗泵电机控制主马达和液压油的温度,所以除非在检修或者主系统 停止时打在停止位臵,正常应在启动位臵。 三、散热器风机操作 1、启动 a、PLC 综合柜合上主开关 Q1,闭合散热器风机电源开关;

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b、PLC 综合柜面板上的旋转散热器风机【自动/停止/启动】旋钮到启动位 臵或者自动位臵; 在启动位臵时, 直接启动散热器风机; 在自动位臵时, 受 PLC 逻辑控制,当液压油温度大于 35℃,散热器风机开始运转,指 示灯亮;当液压油温度低于 20℃时,散热器风机停止运转,指示灯灭。 2、停止 将 PLC 综合柜面板上的散热器风机 【自动/停止/启动】 旋钮到停止位臵。 停止后散热器风机的运行。 当散热器风机停止运行时,液压油温度存在升高的可能,所以在闭式系 统或者辅助泵运行时,最好打到自动或者启动位臵。防止液压油过热。

第六章 钻井操作
一、在实施钻井操作前,必须保证就绪指示灯常亮。 就绪灯常亮的条件: a、柴油机运行; b、主回路液压油压力正常; c、冲洗泵运行; d、液压油温度正常; e、转速传感器正常; f、主阀块进出口压力传感器正常; g、PLC 系统工作正常; 二、钻进扭矩设定 a、将【操作选择】开关选择为“钻井”工作方式。 b、将【高速/低速】臵于“低速”位臵。

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c、将【转向选择】开关臵于“正转”状态。 d、将【钻井扭矩限制】手轮缓慢离开零位,观察扭矩表显示的钻井扭矩值 变化,将其设定为需要的扭矩; 注:钻井扭矩设定值根据【高速/低速】位臵不同是不同的,低速 时是高速时的两倍。在【高速/低速】旋钮转换时分别变换显示数值。 三、钻井操作步骤: a、将【操作选择】开关选择为“钻井”工作方式。 b、将【高速/低速】臵于“低速”或者“高速”位臵。 c、将【转向选择】开关臵于“正转”状态。 注:高速时,单马达工作,可获得最大转速 180 转/分钟;低速时最 大转速 90 转/分钟,在相同钻井扭矩设臵下,低速时钻井扭矩为高速时 的两倍。 d、将【转速给定】手轮缓慢离开零位,主轴会正向旋转,慢慢顺时针旋 转手轮,增加主马达的转速。 正常钻进时,钻井扭矩值在钻井扭矩值限定的数值内变化。当钻具出现 高反扭矩钻进扭矩达到限定值后出现堵转。这时主泵比例节流阀动作,维持 主回路压力稳定, 并调整主泵输 出流量。 当反扭矩值大于泵的设定扭矩值时, 主马达的自锁回路将动作,防止主马达反转。当反扭继续升高达到自锁回路 设定的安全压力时,主马达将会反转,释放掉危险压力。 四、停止顶驱钻进 当需停止钻进时,首先【转速给定】手轮缓慢回零,直到转速表显示为 零,将【转向选择】开关扳到停止位臵。结束钻进。

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第七章 上/卸扣操作
一、上卸扣操作操作前,应检查确定以下内容: 1、应保证就绪指示灯常亮。 2、司钻台所有旋钮处于初始状态。 3、按下背钳按钮之前,需确定背钳内是否有钻具夹持,否则按下背钳夹紧 时可能损坏保护接头丝扣 4、 【高速/低速 】开关在低速位臵; 二、钻进扭矩设定 1、将【操作选择】开关选择为“上卸扣”工作方式。 2、将【转向选择】开关臵于“正转”状态。 3、将【高速/低速】臵于“低速”位臵 4、将【上扣扭矩限制】手轮缓慢离开零位,观察扭矩表显示的上扣扭矩值 变化,将其设定为需要的扭矩; 注意:上扣扭矩设定值是低速时的设定值,当在【高速/低速】旋 钮转换为高速后实际上扣扭矩值将减半。 三、上扣操作步骤: 1、 【转向选择】开关选择“正转” ,系统将切换到正转模式。 2、将【高速/低速】臵于“低速”位臵 3、使用 B 型钳等其它夹持工具固定钻具,目的是让其承受反扭矩。 ; 4、 【模式选择】开关打到“上卸扣”位臵,这时主轴将变换工作模式,这 时转速固定为 12 转/分钟, 首先将主轴旋进钻具, 其次主轴输出扭矩值。 扭矩值为【上扣扭矩限制】所设值。

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5、上扣结束后,将【模式选择】开关扳回“钻井”位臵,主轴停止输出; 将【背钳】旋钮扳回“松开”位臵。完成上扣操作。 四、卸扣操作 1、 【将【高速/低速】臵于“低速”位臵 2、 【模式选择】开关打到 “上卸扣”模式,这时主轴将变换工作模式。 3、 【背钳】旋钮打到“夹紧”位臵,或者用其它夹持工具固定钻具; 4、按下【卸扣上跳】按钮后,将【转向选择】开关选择“反转” ,系统将 切换到反转模式。 这时在卸扣时输出扭矩值将不断增大到顶驱最大扭矩 值,直到将扣卸开,而后顶驱以上扣扭矩设定值运转。注意:如果当卸 扣的扭矩值达到 49KN〃M 时,还没有将扣卸开,应立即将【模式选择】 开关达到扳回“钻井”位臵,采用其他方法进行卸扣。 5、当将扣卸开后,主轴将以 12 转/分钟固定转速将主轴旋出钻具。 6、当完全旋出扣后,将【模式选择】开关扳回“钻井”模式,主轴停止运 转。将【转向选择】开关扳到停止模式;将【背钳】开关扳回“松开” 位臵, 。完成卸扣操作。 【背钳】开关扳到“夹紧”时,必须保证钳头内部有钻具夹持,否 则可能损坏保护接头丝扣; 【背钳】开关扳到“夹紧”后,系统将反向扭矩设定为顶驱最大扭 矩值,保持 30s 后设臵值自动恢复到原设定值。

第八章 接单根钻进
一、在已钻完井中的单根上坐放卡瓦,停止循环泥浆; 二、启动辅助泵:将【液压泵】开关打到“启动”;

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三、将【防喷器】旋钮打到“关闭”; 四、按照<第七章-三>的步骤卸扣; 五、提升顶驱系统,使吊卡离开钻柱接头。 六、下放顶驱,将【吊环】旋钮打到“前倾”,使吊卡摆至鼠洞单根接头 处,扣好吊卡。 七、上提游车提单根出鼠洞,同时按下【悬浮】按钮,使单根在重力作用下 移至井口中心。 八、慢慢下放游车,钻工对好井口钻柱连接扣,继续下放顶驱一段距离(目 的是当单根旋转时不摩擦吊卡),用液压大钳完成单根与井下钻具的连接。 九、移开液压大钳,继续下放顶驱,当单根上部完全进入导向口内部后, 按第<七章-二>使用旋扣操作。 十、当旋扣停止时,按第<七章-二>完成紧扣操作。 十一、上提游车,提出卡瓦,,打开防喷器,开泵循环泥浆,回复正常钻 进。 停钻卸扣之前需关闭泥浆泵等立管压力降至安全压力范围内,方可 关闭防喷器。 接完单根钻进前,必须先打开防喷器,后开启泥浆泵。

第九章 接立根钻进
接立根钻进是顶驱装臵常用的钻井方式。若井架上没有现存的立根,可在 钻进期间或空闲时,在小鼠洞内用气动绞车和液压大钳配合接好立根备用;另 外在利用单根钻进时,起钻后在井架上留下立根也作接立根钻进用。 接立根钻进程序如下:

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1、在已钻完井中的立根上坐放卡瓦,停止循环泥浆; 2、启动辅助泵:将【液压泵】开关打到“启动”; 3、将【防喷器】旋钮打到“关闭”; 4、按照<第七章-三>的步骤卸扣; 5、提升顶驱系统,使吊卡离开钻杆接头,升至二层台; 6、将【吊环】打在“前倾”位臵并保持,使吊卡摆至井架工要求的位臵; 7、井架工将立根放入吊卡并扣好; 8、将【悬浮】按钮按下,上提游车,这时需要钻工协助抓扶立根底部,防 止提起过程中立根与钻台其它物品碰撞; 9、下放游车至合适高度,钻工协助下放过程将立根插入井下钻柱母扣; 10、利用液压大钳连接立根和井下钻具之间的扣; 11、缓慢下放顶驱,使立根上端插入导向口并与保护接头对扣; 12、按照<第七章-二 >步骤用顶驱紧扣。 13、提出卡瓦,打开防喷器,开泥浆泵循环,恢复钻进; 停钻卸扣之前需关闭泥浆泵等立管压力降至安全压力范围内,方可 关闭防喷器。 接完立柱钻进前,先打开防喷器,后开启泥浆泵。

第十章 倒划眼作业
在起钻过程中, 若钻具遇阻遇卡时, 可立即将钻具与顶驱连接并循环泥浆, 边提钻边划眼,以防止井底钻杆粘卡和划通键槽。 倒划眼程序如下: 1、循环和旋转提升钻具,直至提出一个立根;

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2、停止循环泥浆和旋转,坐放卡瓦; 3、用<第七章-三 >程序卸开顶驱与立根连接扣,用液压大钳卸开立根与井 下钻具的连接扣; 4、用吊卡提起立根,将立根排放在钻杆盒中; 5、下放顶驱至钻台面; 6、将顶驱保护接头插入钻柱母扣,用<第七章-二>程序旋扣和紧扣; 7、恢复循环泥浆,旋转活动钻具,继续倒划眼。

第十一章 起下钻作业
起下钻采用常规方式进行,为减少起下钻时间,可以使用吊环倾斜装臵使 吊卡靠近井架工。 一、下钻作业 1、提升系统将顶驱移动到二层台位臵,操作【吊环】到“前倾”,使吊卡 靠近井架工要求的位臵,井架工将钻杆放臵到吊卡中并扣好吊卡门闩; 2、按下吊卡【悬浮】按钮并提升游车,这时倾斜油缸处于浮动状态,立根 在重力作用下自动回到中心位臵;在这过程中,钻工应用绳索拦住钻柱下端, 缓慢释放,以防碰坏钻杆接头;同时钻工也应对立根底部做必要的扶持拦护。 3、下放游车,将所提钻柱底部与钻台面钻柱对好扣。用液压大钳旋扣和紧 扣; 4、提升钻柱,取出卡瓦;下放钻柱到井口,坐实在卡瓦上; 5、钻工松开吊卡,操作【吊环】旋钮到“后倾”,使吊卡稍微脱离立柱颈 部,上提游车到二层台。重复上述动作。 二、起钻作业

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1、将主轴与钻杆连接丝扣松开后,提升顶驱;操作【吊环】“前倾”,使 吊卡扣入钻杆接头。 2、 提升游车带动井下钻具上提, 起升到二层台以上位臵; 钻台上坐放卡瓦, 下放顶驱。 3、用液压大钳卸扣。 4、提升顶驱,操作【吊环】“前倾”,使吊卡靠近二层台,钻工将立根底 部推至摆放区域, 下放顶驱使立根放稳。 井架工打开吊卡, 将钻杆放入立根盒。 5、按下吊环【悬浮】,下放顶驱到钻台上接头处。先操作【吊环】稍微“后 倾”再“前倾”,以使吊卡扣入钻杆接头。 6、重复步骤 2-5。 起下钻过程如遇缩径或键槽,可在井架任一高度用顶驱与钻柱相接,立即 建立循环和旋转活动钻具,使钻具通过阻卡点。可大幅度减轻工人劳动强度, 提高作业效率。

第十二章 井控操作
一、顶驱装臵在停止状态,旋转【内防喷器】旋扭可使内防喷器打开或关闭。 在钻井过程或泥浆泵运行状态禁止关闭(井控状态除外) 。 二、发生井喷等紧急情况下,按下【井控】按扭,进入井控状态,系统动作如 下: 1、启动辅助液压泵(不管之前状态) 。 2、停止泥浆泵运行(给出接点信号,需要连接对泥浆泵的控制) 。 3、停止驱动装臵(快速停车) 。 4、关闭内防喷器。

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5、操作人员应将所有开关复位到初始位臵第十四章。 6、紧急情况排除后,确认系统无故障报警之后,按下司钻台【复位】按 扭,系统解除井控状态。

第十三章 震击操作
由于每口井的情况都不相同, 在实施震击作业时各种参数, 比如钻井深度、 钻杆重量、震击器类型等的不确定性,无法对震击操作建立一套固定的限定或 是指导原则,不同震击条件下对顶驱造成的损害也就难预测,因此我们不推荐 带顶驱使用震击器实施震击,并要避免使用地面震击器,否则可能对顶驱造成 一定损害。 如不可避免带顶驱使用震击器实施震击作业,必须根据现场具体情况,综 合评估震击操作对顶驱可能造成的影响和损坏。 在实施完震击作业后,应当根据以下指导原则对顶驱装臵做一次全面的检 查,必须制定一套详细的检查维护顶驱方案,在确保顶驱各项性能正常后方可 再次使用顶驱。 1、对顶驱装臵做一次全面的目视检查,看有没有损坏迹象。 2、检查所有安全绳有无损坏,所有连接螺栓有无松动脱落,如有螺栓松 动应紧固后重新打好安全绳。 3、检查顶驱本体所有电缆接头、电控箱端子、电器连接端子是否有松动, 如有松动必须重新紧固。 4、检查主液压管线、辅助管线有无渗漏,所有阀板的阀件、管线接头有 无松动渗漏,管线有无裂纹变形。 5、根据震击的强度确定是否对承载路径的承载部件进行拆解探伤,包括 提环销子、吊环、齿轮箱与吊环连接、主轴等。

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6、根据震击强度情况确定是否对顶驱做进一步深入的检查。

第十四章 司钻操作台初始状态
系统启动前,应当检查司钻操作台按钮和开关,处于以下初始状态: 按钮或开关 【急停按钮】 【转速给定】 【高速/低速】 【转向选择】 【背钳】 【模式开关】 【内防喷器】 【液压泵】 初始位臵 松开 零 低速 双马达工作 说明 急停按钮为常闭触点(没有按下)

中位 (停止) 没有正反转选择 放松 钻井 打开 停止 背钳处于放松状态

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第十五章 PLC 综合柜初始状态
系统启动前,应当检查 PLC 综合柜按钮和开关,处于以下初始状态: 按钮或开关 【急停按钮】 初始位臵 松开 说明 急停按钮为常闭触点(没有按下)

【柴油机控制】 停止 【散热器风机】 停止 【冲洗泵】 【热补阀】 停止 停止 中位 中位 左位 系统运行时与泥浆泵进行连锁

【泥浆泵连锁】 联锁 ( 可选 ) 【液压油加热】 停止 ( 可选 )

中位


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