旋转系统及维护和保养.docx
- 文档编号:24441811
- 上传时间:2023-05-27
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:31.97KB
旋转系统及维护和保养.docx
《旋转系统及维护和保养.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《旋转系统及维护和保养.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
旋转系统及维护和保养
绪言
司钻们在打钻之前常说:
“让我们把钻头下到底,并旋转起来。
”实际这指的是一种特殊钻井工艺--旋转钻井。
旋转钻井是通过旋转钻柱和钻头来打井。
今天,旋转钻井成为一种标准工业,但并不总是这样。
旋转钻井1900年,在德克萨斯州才开始的。
在这之前,石油人打井用的是顿钻的方法。
这种方法就是利用工具--钻头、绳子。
绳子与其它设备连接起来,重复地上提和下放一个沉重钻头来在地层中吨出一个井眼。
顿钻有两缺点:
钻头产生岩屑仍留在井中。
顿钻系统没办法把它们从井眼中捞出来。
最终,岩屑堆积起来以及于钻头反复切屑旧的岩屑而不是新地层。
基于这一点,钻头不再有进尺。
因此,工作人员不得不停不来而打捞岩屑。
但是,更为糟糕的是一些疏松地层的坦塌包住了钻头,使定根本一能够打钻。
旋转钻井解决了在疏松地层井壁坦塌物和顿钻中的打捞岩屑这些问题。
旋转钻井的优越之处在于当定在旋转钻头钻进时,岩屑同时也被携带出来。
无论地层是多么疏松,在钻头钻进的同时,岩屑被移走,这保持了井底的清洁。
与顿钻不同的是旋转钻井通过钻杆把钻头下到井底。
钻头的直径大于钻柱的直径,所以定钻出来的井眼直径大于钻柱的直径。
因而在井壁与钻柱之间有一个环形空间。
在旋转钻井中,有一台大功率的泵一循环钻井液,钻井液从钻柱到井底,又通过环空返回地面。
在钻井的同时,钻井液通过环形空间把岩屑携带到地面。
在泵把干净钻井液再次循环到钻柱前,在地面有专门的机械设备来清洁钻井液。
无论钻头在井底还是在钻井过程中,泵始终在循环钻井液。
称着旋转系统的地面设备使旋转钻井成为可能。
钻机用两个旋转系统中的一个:
转盘系统或顶驱系统。
在二十世纪的中前期,自从旋转钻机统治钻井以来,转盘一直被使用和改进。
一种相对比较新的旋转钻井法是使用顶驱。
在1970S,顶驱发展起来,并在1980S以后,钻机的主人开始大量使用它们。
尽管顶驱较贵,但它仍被普遍使用,因为它比普通的转盘系统更为有效。
顶驱是一种动力水龙头。
顶驱像通常的水龙头一样,被悬挂在大钩上,但是,与水龙头不同的是,它有一个强有力的马达。
此马达有一个带丝扣的转轴。
人们把钻柱与转轴连接起来,然后马达带动钻柱和钻头旋转。
常规旋转系统
图1提供的是一种常规旋转系统。
从顶部到底部,包括大钩、水龙头,和水龙带。
不有上考克,方钻杆和下考克,它是通过丝扣联连在方钻杆的下端,在图中不能够被看到。
但是一个非常重要的部分为方钻杆保护接头。
常规旋转系统也包括方补芯、大补芯和转盘总成。
通过旋转系统使钻柱的一部分重量加在钻头上来钻井,此系统也提供力来使钻头旋转,最后,它为泵入钻井液携带岩屑提供通道。
让我们仔细看看一台常规旋转钻机是怎样完成这在三个工作的(图2)。
在钻柱的底端接上带金属或金刚石牙齿的钻头,然后把钻柱下入井眼直到钻头非常接近井底。
这时,司钻开钻盘旋转钻柱和钻头。
同时,泥浆泵也开始循环钻井液。
然后,司钻继续下放直到钻头接触井底,并让钻柱部分重量加在钻头上。
钻压使钻头牙齿吃入地层然后钻进。
转盘带动钻柱旋转,钻柱带动钻头旋转,井下,钻头锋利的牙齿切削地层。
同时,泵循环钻井液,一种经过特殊混合的液体。
钻井液经过钻柱到达井底,喷射出钻头水眼。
钻井液或称作泥浆,冷却高速转动的钻头和把岩屑携带到地面。
转盘总成产生转动。
通常,需要特殊的链子和转轴来驱动转盘总成。
转盘总成带动方钻杆。
方钻杆是一根四方或六方的管子。
人们把它一端与钻柱相连。
然后方钻杆把钻动传给钻杆和钻头。
方钻杆顶端与水龙头相连。
水龙头悬挂在游车下面的大钩上。
水龙头悬挂着方钻杆和钻柱并允许方钻杆自由旋转。
顶驱系统
一些钻机,特别是在海上,不使用钻盘、方钻杆、水龙头来旋转钻柱。
而用顶驱取代它们。
顶驱完成所有水龙头做的三方面的工作,并且工作起来像一个动力水龙头(图3)。
由于它优良结构,它可以提高钻井速度。
像水龙头一样,它被悬挂在游车下面的大钩上。
与水龙头不同的是,顶驱具有一人为钻柱提供旋转动力的重马达。
钻杆与顶驱的驱动轴丝扣联接。
顶驱直接旋转整个钻柱和钻头。
这就不需转盘总成和方钻杆了。
在起下钻过程中,钻盘只起到悬挂钻柱的作用。
总结--
旋转钻井的三个步骤:
(1)下钻
(2)旋转钻头
(3)循环泥浆携带岩屑
旋转系统的两种类型
(1)常规型
(2)顶驱
常规旋转系统部件
(1)水龙头
(2)水龙梯
(3)上考克
(4)方钻杆保护接头
(5)下考克
(6)方补芯
(7)转盘补芯
(8)转盘总成
顶驱省去部件
(1)方钻杆
(2)方钻杆补芯
(3)方钻杆考克
(4)转盘总成的旋转部分
转盘
定义
常规的钻机使用常规的转盘(图4),转盘是位于长方形钢制壳体内的机械装置。
转盘中部的开孔用于下放钻杆和方钻杆。
转盘的主要部件包括:
底座、转盘和转盘补芯。
转盘其它部件有:
驱动轴总成、绞车链轮、驱动轴链轮和驱动轴链轮及链条。
钻台上,人们常将钢制壳体和其内的设备称之为转盘。
严格地讲,转盘是很多部件的组合体。
在所有主要部件中有一个转动部件,常称之为转盘。
本文将旋转机械和其中的转动部件统称为转盘。
功能
转盘有两个主要功能:
1、钻井期间,把旋转运动传递给方钻杆;
2、停钻期间,当下瓦坐在转盘内时,转盘支撑钻柱。
钻井期间:
在正常的钻井中,司钻从司钻控制台处操作转盘,控制旋转方向和速度。
当钻头到井底,司钻将转盘进行顺时针方向旋转,同时也可以转速从20转从20转/分调到20转/分,这要根据钻头类型、尺寸及一些其他因素而定。
停钻期间,钻工将卡瓦坐入转盘来支撑钻柱。
钻柱悬挂在转盘内,工人可以进行上卸扣工作。
停钻结束:
司钻通过绞车将钻头携离井底,钻工将卡瓦坐在转盘与钻杆间。
当卡瓦放入转盘内时,它将夹住钻杆并将其悬挂在井内。
转盘能够支撑钻柱的重量。
当卡瓦将钻杆悬挂在井内时,司钻可以使用转盘卸出钻杆接头。
首先要用卸扣钳将接头卸松。
如果钻台没有旋扣钳,通过逆时针方向转动转盘,将接头卸出。
在使用转盘旋转卸出接头时,要考虑到转盘下整个钻柱都旋转,因此,旋转转盘能够引起钻柱某部位脱扣,司钻就不要转盘卸出接头。
另外很重要的一点是,司钻不要用转盘将接头旋进并且上紧。
在转盘转动时,很难控制加到钻杆上的扭矩,所以这样操作很容易因上过扭矩而损害钻杆。
工作原理:
通常由大链条连接起来的链轮来驱动转盘。
(图6)转盘驱动的方式跟自行车的两个链轮和链条传递动力的方式一样,司钻启动转盘,来自绞车的动力带动绞车链轮。
绞车链轮通过转动的链条将动力传到驱动轴链轮。
绞车的第二个链轮将动力传到驱动轴总成。
驱动轴总成的另一端有一个小齿轮,它同转盘自身的齿圈相啮合而带动转盘。
有些钻机有自己独立的转盘驱动系统。
独立的驱动系统内转盘和动力源安装在一个滑架上。
动力源可能是电动机或电马达。
如果电动机,齿轮箱和液力耦合器将动力传到转盘。
尺寸
转盘的尺寸由悬挂钻柱的转盘中央开口的孔径决定。
典型尺寸从171/2''--491/2"。
API规定了转盘和其它油田设备的标准尺寸。
按API标准制造确定使用者无论在任何地方买配件都能够使钻机正常工作。
钻机的主人也必须知道转盘的承载能力。
范围100吨-600吨。
通常钻机越大,转盘越大,承载能力也就越大。
部件
壳体:
铸钢的壳体(图7)把驱动轴未端的小齿轮和转盘包起来。
盒式壳体有几项功能:
首先,它使转动设备成为一个整体,这样人们可以轻易搬动和安装它。
其次,使里面的部件免受泥浆的侵蚀。
最后,壳体承担了钻柱和其它井下工具的重量。
转盘的锁紧装置用来需要时停止转盘的转动(图8),转盘里有润滑系统,其中油浴池是其一部分。
转盘上还有黄油嘴以及用黄油枪打黄油来定时保养设备。
转盘:
从(图9)可以看到转盘中的主要部件,包括齿圈、密封件滚珠轴承所有这些部件组成了转动的机械装置,在其中部有个开口,它为钻杆而设计。
厂家将转盘安放在壳体的中部。
转盘有两个功能:
一是将旋转运动传到补芯,补芯带动方钻杆,方钻杆然后带动钻柱;二是当钻杆悬挂时,转盘承受整个钻柱的重力。
驱动轴总成:
驱动轴是一个重负荷金属杆,它起着连接驱动轴链轮和转盘的齿圈的作用。
它的任务就是将转动从旋转的链条传到转盘。
图10是一台转盘的转台总成的解体图。
转盘的链轮是个高磨损部件,基于这个原因,厂家将其设计为可以拆卸的,对于可拆式链轮厂家螺栓将它连接到轮毂上。
从而可以方便地更换链轮和或换大的或小的齿轮。
当动力机转速不变时,还可通过更换不同尺寸的链轮来达到转变转盘转速的目的。
锁紧装置:
锁紧装置由转盘上的锁销和锁槽组成,用于阻止转盘转动。
转盘锁紧装置有几种不同的结构。
有的只阻止转盘反时针旋转(左转)而一能阻止转盘顺时针方向旋转,另一部分可阻止转盘任何方向的转动;可有一种可以转盘的制动方向进行选择。
所有这些都是防止人们随意拔动它而出事故。
维护保养:
保养转盘是钻工的职责。
保养工作主要包括润滑和更换泥浆密封。
转盘安装:
转盘安装要注意以下五步:
1、检查油位;
2、检查黄油润滑部位;
3、找正游车和转盘,保证游车位于转盘开口的中心线上;
4、找正永平轴链轮和绞车的传动链轮;
5、检查绞车链轮与转盘链轮间的驱动链条的紧张程度。
转盘润滑:
转盘润滑是转盘保养工作的重要部分。
润滑系统的主要部件有油池、黄油嘴、溢流嘴。
转盘补芯、方补芯和卡瓦
在常规的旋转钻机上(没有顶驱),转盘内装有三个重要的部件:
(1)转盘补芯
(2)方补芯(3)卡瓦。
钻井,期间要使用转盘补芯和方钻杆补芯。
转盘不能直接转动方钻杆,转盘补芯和方钻杆将转盘的旋转运动传到方钻杆。
停钻期间,钻台人员要使用卡瓦。
上扣时,卡瓦坐在转盘内支撑钻柱,起下钻时同样要用到卡瓦。
转盘补芯:
定义:
转盘补芯是一个坚固的钢制圆柱体,它坐在转盘内,转盘带动它。
(图5)一般钻井中,转盘补芯带动方补芯。
转盘补芯有一个锥形表面来坐卡瓦。
这个表面或者是补芯本身的一部分或是可移式的内部方瓦(它同转盘补芯是分开的。
)(图8)厂家也提供了转盘补芯驱动方补芯的方法。
常用的就是四销驱动。
四销驱动的方补芯,方补芯上的四销插入转盘相应的销孔。
(图9)在转盘补芯转动时,方补芯的四销带动方补芯转动。
功能:
1、钻井期间,它连接转盘和方补芯,并将旋转运动从一个传到另一个。
2、停转期间,它支持卡瓦。
图(21)(坐卡瓦前,方补芯已离开转盘补芯。
)
解释:
厂家基于以下三点的不同,将它们划分并且列入目录:
1、结构;
2、用于连接转盘补芯和方补芯的驱动或连接差异;
3、尺寸。
结构:
厂家制造的三种转盘补芯:
1、分式结构类型:
它有两半,每半有一个锥体结构坐卡瓦。
2、整体式类型:
它只有一部分。
厂家制造卡瓦补芯,钻工通过提勾勾住它们的凹孔来移动它们。
放入转盘补芯内的两块卡瓦补芯通过锥形面来支持卡瓦,同时,也可以更换不同尺寸的卡瓦补芯来用于不同尺寸的钻杆、钻铤、套管等工作。
表I列出了三种尺寸的管子及相应的卡瓦补芯。
3、铰接式类型:
它有两半,通过铰接孔中的大销子连成一体,同整体式的一样,铰接式的转盘补芯有可换的卡瓦补芯。
驱动:
转盘补芯必须旋转方补芯,以致方补芯来带动方钻杆。
方补芯上的四个销子插入转盘补芯上的四个销孔来驱动方补芯。
四销驱动转盘补芯允许转盘支持更大的重量和容纳长的卡瓦。
承包商将它们用到深井钻机上。
四销驱动补芯,可以使卡瓦锥体长达123/4英寸(324mm)。
卡瓦补锥形体部较长,允许使用长的卡瓦来支撑更大的重量。
尺寸:
API标准详细介绍了转盘和转盘补芯的尺寸。
厂家制造了五种转盘,其开口内径符合API标准。
这些转盘的ID为:
171/2''、201/2''、271/2''、371/2''、491/2''(444.5,520.7,698.5,952.5,和1,257.3mm)。
转盘的内径ID确定了转盘补芯的外径(OD)。
例如,171/2''(444.5mm)转盘的ID需要OD为177/16''(442.9mm)的转盘补芯。
附加设备:
转盘补芯的附件包括用于移动它的吊钩卡瓦补芯。
(图26)和固定钻头盒的部件(图27)。
该部件在给钻头上卸扣时,固定钻头盒。
维修保养:
保持转盘补芯和卡瓦性能良好,可以防止造成钻杆划伤、缩颈等伤害。
日常的保养也将避免发生钻杆因损伤而断裂等事故。
如果钻工没有润滑转盘补芯和换掉磨损的部件。
整个旋转系统可能伤成损坏并且可能因此而使钻杆变形等。
图28显示了受损的转盘如何损坏转盘补芯和磨损的转盘补芯如何使旋转的卡瓦变形。
图29显示了受磨损设备的一部分如何对其它部分影响。
该图为将新的转盘补芯装入因磨损而内径发生很大变化的转盘。
这种情况将引起补芯在底部变形伸长。
方补芯
定义:
方补芯转动钻杆,通过四个销子,它插在转盘补芯内。
(图30)圆拱顶状的本体中部有放方钻杆的开口,且本体内部有几个滚轮。
滚轮可活动,允许方钻杆在方补芯内下活动。
方补芯包括:
轴承、密封件、销子、滚轮。
功能:
1、将旋转运动从转盘补芯传到方钻杆;
2、允许方钻杆上下自由活动。
当井加深时,方钻杆向下运动。
司钻提起方钻杆,钻工接钻杆。
工作原理:
厂家在方补芯底部制造了四个驱动销,每个销子插入相应的转盘补芯上的销孔。
当司钻驱动转盘时,转盘带动转盘补芯,转盘补芯带动方补芯,方补芯再转动方钻杆,方钻杆然后再旋转整个钻柱。
停柱期间,如起下钻期间,将方钻杆从钻柱上卸开并放回鼠洞。
在此过程,方补芯同方钻杆一同提起并放回。
(图32)
在转盘转动或静止时,方补芯允许方钻杆上、下活动。
在本体内,特殊设计的滚轮同方钻杆的平端面相配合。
(图33)方补芯的滚轮可允许方钻杆竖直活动。
它们在滚轮组合体内,包括滚动销(图34)。
滚柱轴承、滑动件润滑密封组成了滚轮组合体。
钻井过程,滚轮可能内磨擦而受损。
这套组合使钻工能很方便地更换滚轮来修理或配合不同的方钻杆形状。
结构:
厂家设计的方补芯用于两种形状的方钻杆,有一排或两排滚轮。
方钻杆有方形和六角两种。
从方钻杆剖面图可看到,它将是四边形或六边形。
(图35)
有些方补芯有锁紧装置,它确保方满心与转盘补芯紧密接合(图36)在没有顶驱的浮式平台,该装置更显得有用。
它可却保平台钻机晃动时,方补芯不会从转盘补芯中出来。
滚动组合内装有滚轮(图34)。
滚动组合内有引导方钻杆的滚轮和在滚轮内转动的滚柱轴承,这些组件可内排成在一个平面或两个平面。
滚轮在一个平面的设计中,在方钻杆上下活动时,周围有一排滚轮。
(图37)方补芯有分体式铸件的也有整体铸件的。
对于分体式的,固定住补芯顶部,卸掉螺帽、螺栓而后就可取掉外壳,然后就可检查和更换滚轮。
对于整体式,滚轮销装在可更换的衬子内。
为了看滚轮组合,取掉销子,并将滚轮从后面取走。
维修保养:
保养方补芯有非常关键的几项:
润滑、上紧螺帽、日常检查和更换磨损件。
图39为滚动组件。
卡瓦
定义:
卡瓦是由带有夹紧元件的楔状金属部件组成的。
钻工将卡瓦坐在钻杆和转盘补芯之间。
(图41)坐上卡瓦,可以将水龙头和大钩从钻柱上移走。
卡瓦防止钻柱落入井内。
钻工上卸扣时要坐卡瓦,卡瓦坐在钻杆和钻铤的四周。
卡瓦楔入在钻杆和卡瓦补芯或转盘补芯的锥形面之间。
卡瓦牙抱住钻杆,防止其落入井内。
卡瓦由三个或更多的卡瓦片、牙板、提手组成。
钻工将卡瓦坐在转盘内钻杆的四周上,卡瓦抱住钻杆,并且不会伤害它。
坐上卡瓦后,转盘支撑整个钻柱的重量。
工作原理:
在常规的钻上,正常钻井过程中,游车、大钩、水龙头支撑着连在其上钻柱和方钻杆。
钻杆经常要从钻柱上卸掉水龙头和方钻杆来接钻杆或甩钻杆。
在卸水龙头和方钻杆时要用到卡瓦。
井中钻柱通过卡瓦悬挂着,从而完成从钻柱上移走大钩、水龙头和方钻杆的工作。
为了使用卡瓦,司钻首先要提起钻柱使方钻杆和方补芯在转盘上。
方钻杆将钻杆接头带到转盘上,并保持钻杆在转盘补芯内。
钻工将卡瓦放在钻杆四周(图43),然后司钻慢慢下放钻杆。
当钻杆停止时,钻工坐上卡瓦。
司钻然后放松绞车刹把。
这将所有钻柱的重量加在卡瓦上。
钻柱的重量也将卡瓦紧紧楔入转盘补芯(图44)卡瓦牙紧紧抱住钻杆防止它落入井里。
现在卡瓦和转盘支持着钻柱。
接下来,钻工就可以卸开方钻杆和水龙头来接钻杆(图45)或进行其它作业。
因为钻柱利用自身的重力将悬放着钻柱的轴向力转换成横向力,所以卡瓦能够安全地固定住钻柱。
该横向力也将卡瓦与转盘补芯楔牢(图46)
结构:
有三种卡瓦:
1、钻杆卡瓦(图47)2、钻铤卡瓦(图48)3、套管卡瓦
钻铤外径比钻杆的大。
因此钻铤卡瓦有比较多的铰接片来恰好地与它周围的钻铤相配合。
通常钻铤卡瓦使用带有特殊钮扣状物的牙板来作为抱紧部件。
套管外径也比钻杆大。
套管卡瓦用于悬挂套管。
通常钻杆卡瓦的铰接片数为3片(图47),而钻铤卡瓦有10到10片以上。
将卡瓦设计成多片,可减少应力集中,使卡瓦更坚固。
可更换的牙板在卡瓦片中的槽内可滑动。
有种特殊的销子在那固定他们。
有一键销将销子锁住。
这种设计确保牙板朵在槽内,同时也方便钻工更换牙板。
使用一段时间后,牙板受磨损或磨钝,此时将它们报废。
厂家将卡瓦表面制造得很光滑并且做成楔状同转盘补芯的楔形外表面相吻合。
(图21)他们为不同尺寸的钻杆及钻铤等管体设计了不同的钻杆卡瓦和钻铤卡瓦。
注意事项:
1、当司钻放下钻杆时,千万不要用卡瓦去阻止钻杆。
先让司钻用绞车刹车来使钻杆停下来,然后坐卡瓦。
在起下钻时,让卡瓦沿着钻杆一同下入到补芯内并且使卡瓦停止是一个很好的办法。
引起钻杆变形的作法是不可取的。
(图51)
2、当司钻起钻时,千万不要卡瓦搭载在钻杆上。
这样会增加卡瓦的磨损和对钻杆的伤害。
如果上升的钻杆突然将卡瓦从转盘内抛起来,将会是很危险的。
所以在司钻起钻时,要用提手拉出卡瓦。
3、坐卡瓦时,要让工具接头近可能地靠近转盘(图52)如果钻具接头失离转盘太高,上卸扣时的扭矩接力可能拉弯钻杆。
设想去拉一个小树的顶部,你很容易弄弯它,但是如果去拉它底部的躯干,靠近地面处,你就不容易弄弯它。
APIRPFG中给出了公式,用它计算防止弯曲钻具中的钻具接头离卡瓦的最大高度。
总而言之,钻杆直径越小,工具接头就要离转盘越近。
举例,对于41/2''的钻杆,钻杆接头距卡瓦的调度不要高于31/2英尺(约1m)
卡瓦的维修:
磨损坏的卡瓦是危险的每个钻工都应该检查卡瓦和易磨损的牙板并更换或修理潜在危险的部件。
损坏的牙板能够引起钻杆滑动和跳动,这能将卡瓦冲撞出转盘补芯。
损坏的牙板不仅能造成危险情况还能加大钻杆掉下去的危险。
当牙板损坏时,立刻将全部的牙板换掉。
如果仅更换部分,将引起麻烦,因留下来的表面有磨损,不全部更换的结果是旧牙板不能接触钻杆和几乎不承受负荷,新牙板就刺戳钻杆而损坏它,同时新牙板的负荷也将钻杆压迫到卡瓦上而损伤它们。
(图53)
提手、销子和卡瓦本体也要承受钻柱很大的负荷和振动。
要定期查这些部件并且需要时要立刻更换。
保养和检查:
日常保养卡瓦和转盘补芯能够增加它们的使用寿命,同时也保护了它夹持的管体。
1、清洁和润滑(图54);
2、更换磨损件(图55);
3、常规检查,用直尺检查卡瓦的正面和背面和牙板是否损坏;(图56)
4、卡瓦常规测试。
测试可发现牙板及转盘补芯的磨损。
每三个月要做一次测试。
安装新转盘和使用新卡瓦时都要做测试。
测试要在一张加厚纸上给牙板做个印痕。
如果从纸上看到只是顶部有牙板接触,表明转盘损坏或卡瓦磨损。
图57显示了做卡瓦试验:
1、用大钩负荷为100,000磅来开始测试;
2、选择没有嵌入伤痕的钻杆的一部分,并清洁干净;
3、在钻杆四周裹一张难磨防水的纸;
4、小环将卡瓦放在钻杆上裹纸的部分上;
5、按正常下放速度将卡瓦下到转盘补芯内;
6、提住卡瓦司钻提起钻杆,小心地移走卡瓦;
7、取下纸并进行评价:
A、从纸上看,如果是卡瓦牙板全部接触,表明转盘补芯和卡瓦正常,测试结束。
如果不是全部接触,进行下一步。
B、用新卡瓦重复上面试验。
如果是全接触,表明第一个卡瓦损坏了,应该报废。
如果即使使用了新卡瓦,仍只是上部有接触,就要更换内部的卡瓦补芯或转盘补芯。
用新卡瓦测试,仅上部有接触表明:
或者转盘补芯的圈口内锥面基部磨损,或是转盘补芯本身损坏。
任意一种情况,都要维修或更换受损部件。
方钻杆
定义:
方钻杆是接于水龙头下的有平侧面的优质钢管。
方钻杆的另一端同钻柱相拉。
方补芯和大方瓦将转盘的转动传递给方钻杆,方钻杆然后带动钻柱和钻头。
一般方钻杆长为40英尺(12米),有四角和六角两种。
方钻杆上装有几个附件,它们是:
上考克、下考克和方钻杆保护接头。
(图58)
工作原理:
转盘补芯和方补芯联合驱动方钻杆。
对四方或六方方钻杆,方补芯内的滚轮应与它们的形状相匹配。
(图33)方补芯内的滚轮同方钻杆带动接在其下的钻柱。
让我们进一步了解方钻杆在钻井中的作用。
常规钻机(没顶驱)每次只能钻一根钻杆的长度。
假定钻工将接好的钻头的钻具组合及钻柱已下入井内,为了继续钻进,他们要把方钻杆、方补芯从大鼠洞中提出,然后将其接上一根钻杆。
司钻下放钻杆和方钻杆通过转盘。
在下放方钻杆时,方补芯坐在转盘补芯上。
司钻慢慢转动转盘补芯,使方补芯的驱动销插入转盘补芯的销孔内。
之后,司钻慢慢施加钻压开始钻井。
方钻杆的大部分长度保持在转盘面上面。
随着井的加深,方钻杆通过方补芯,同钻柱一同向下运动。
钻完一个单根后,司钻停下转盘,司钻提起方钻杆,直到钻杆的上部接头从转盘内出来。
此时,钻头离井底有一个方钻杆的长度。
钻工坐上卡瓦并卸开方钻杆。
然后把方钻杆(连同方补芯)推到小鼠洞处接上一根钻杆。
司钻将方钻杆、方补芯和新接的单根从小鼠油提起,然后将它拉回,接到卡瓦悬挂着的钻柱上,并上紧扣。
钻工然后提起卡瓦、坐上方补芯开始继续钻进。
方钻杆附件:
方钻杆保护接头:
是接在方钻杆下的一个短接头,通常它同下考克连在一起(图58)。
方保接头减少了对方钻杆丝扣的磨损。
此外,随着井的加深,方钻杆要同第根钻杆相连接,如果方钻杆的丝扣损坏,这些丝扣又要损坏接在其上的钻杆。
为了防止这种损伤,钻工在方钻杆上安了一个方保接头。
如果方保接头磨损或损坏,钻工就更换方保接头就可以了。
比其钻杆、方钻杆的成本,方保接头要便宜的很多。
方保接头上常接一个橡胶保护套。
它可以防止方钻杆、防喷器内部和套管顶部间的相互损伤。
上考克:
安装在水龙头和方钻杆之间(图62)它是一种特殊的阀。
紧急状况下,关闭上考克可以阻止钻井液沿钻柱向上流。
有时要遇到地下高压地层,当地层流体进入井眼时,就引起了井涌。
井涌能够引起泥浆沿钻柱上行喷出。
此时要关上考克来保护水龙头和水龙带。
开、关考克需要一特殊扳手。
下考克:
象上考克一样,是一个用于防喷的安全阀(图63)通常连在方钻杆之下。
通过特制的扳手,钻工开、关下考克,防止钻柱内流体上行造成井涌。
为了便于接近操作,人们安装了上、下考克。
如果方钻杆上部靠近钻台时,需要关考克时,此时关上考克就比较方便。
但是如果方钻杆没有下放时,上考克距钻台大约40英尺约12米左右,此时,开关下考克就比较方便。
正常钻井期间,为了防止泥浆流到钻台上,钻工常要使用下考克。
因此,下考克也常被称做泥浆保护阀。
在准备接单根时,钻工要将方钻杆从钻杆上卸开。
卸开方钻杆之前,通过关闭下考克,可以将泥浆保留在方钻杆内。
关闭了考克后,在循环前一定要记着去再把它打开。
水龙头
定义:
对于常规钻机来说,水龙头悬挂在游车下面的大钩上。
一端通过水龙头带与立管相连,另一端与方钻杆相连。
其中水龙带与水龙头之间有一根短的。
弯曲的钢管,人们管它叫鹅颈管。
水龙头内部的一个通道把泥浆从鹅颈管传送到方钻杆、钻柱。
同时,水龙头允许钻具自由的旋转。
(图64)
作用:
水龙头--swivel
1、钻井过程中支撑钻具的重量。
2、让钻具旋转,和
3、提供泥浆传送的通道。
水龙头能从200rpm转速旋转,同时也能承受八百吨的载荷,同时还能承受泥浆压力高达4000PSI。
水龙头的重量大约只有转盘总成的一半,但它能支撑转盘同样的载荷并能以同样的速度旋转。
更重要的是,大量的钻井液在高压下流过它。
结构:
水龙头由具有一强度,耐用性的优质钢材制成,里面包有油池和其它设备。
水龙头的提环
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 旋转 系统 维护 保养