石油工程技术 大修施工中的循环、旋转系统简介

2023年12月19日发(作者：葛庭燧)

石油工程技术大修施工中的循环、旋转系统简介

大修施工中的循环、旋转系统简介大修施工中主要设备一般指循环系统中的水龙头、修井泵和旋转系统中的转盘等，它们不但在施工中起着关键性的作用，而且结构相对复杂，容易发生故障，需要及时维护与保养。一、循环系统1水龙头1.1基本结构水龙头基本结构见图1所示。图1水龙头示意图1—提环；2—鹅颈管；3—冲管；4—密封盒垫环；5—密封圈；6—上密割座；7—下密割填料；8—密封盒；9—黄油嘴；10，13—止推轴承；11—主体；12—螺钉；14—底盖；15—中心管；16—接头；17—挡油圈；18—防松垫1.2作用水龙头的主要作用是悬吊管柱（钻具、钻柱等），连接循环冲洗管线中固定部分和旋转部分，进行旋转管柱（钻、磨等），完成冲洗、打捞、钻磨等工艺要求。1.3主要技术参数水龙头主要技术参数见表1。

表1型号项目最大载荷，KN主轴承工作压力，KN工作压力，Mpa通径，mm鹅颈管连接螺纹接头与方钻杆连接螺纹水龙头质量，Kg外形尺寸（长x宽x高），mm总质量（包括附件），Kg水龙头主要技术参数SL50SL80SL501.900TBG31/2REG（331）左2751697x455x32163.541/2REG（431）41/2REG（431）左3361632x286x51217641/2REG（431）41/2REG（431）左7762260x675x7459701.4使用要求1.4.1各润滑部位的钙基润滑脂应充足；1.4.2鹅颈管螺纹与下端体螺纹完好无损、清洁；1.4.3开始使用时，应逐步旋转，缓慢加压，各密封部位无渗漏，如有渗漏应先松开压紧块，适当左旋调整圈，然后将两个压紧螺栓（母）压紧；1.4.4严禁超载、超压使用；1.4.5提环必须放入游车大钩开口内，下端连接螺纹与方钻杆连接时，中间需加保护接头；1.4.6与水龙带连接的油王应砸紧，并加保险绳；1.4.7搬迁时，严禁直接在地面拖里；1.4.8每连续使用8h以上，应加注润滑脂一次，并加满；1.4.9长期停用应做好防腐工作。2修井泵大修过程中，修井泵主要是用于循环工作液、冲洗井底、鱼顶等。一般有条件的井场可配备电驱动修井泵，无电源情况下，配备柴油驱动修井泵。2.1基本结构修井泵的基本结构见图2所示。

图2修井泵结构示意图1—空气包；2—排出阀；3—拉杆密封函；4—活塞拉杆；5—皮带轮；6—上水阀；7—缸套；8—中心拉杆；9—十字头；10—连杆2.2常用修井泵基本技术参数2.2.1电驱动修井泵参数2.2.1.1电动机：型号：JS114-4三相双鼠笼异步电动机；额定功率：115kw；满载转数：1465r/min；额定电压：220/380V。2.2.1.2传动系统：离合器型号：300型气胎摩擦离合器；转数：1500r/min；传递扭矩：1700N.m；工作压力：0.6～0.9Mpa。2.2.1.3变速箱：形式：5挡齿轮变速箱；各挡传动比：I—2.82；Ⅱ—1.905；Ⅲ—1.229；Ⅳ—0.83D4；V—0.6。2.2.1.4联轴器：形式：齿轮联轴器；许用最大扭矩：3150N.m；许用最高转数：2400r/min。2.2.1.5泵：形式：双缸双作用卧式往复活塞泵；

最高工作压力：30Mpa；最大排量：1.2025m/min；涡轮组传动比：1：20.5。在不同缸套直径下，其冲次的排量与压力对应情况见表2。表2各种缸套下冲次的排量与压力对应表（排量系数为0.856时）缸径φ100mm挡次IⅡⅢⅣV曲轴转数r/min25.3437.5158.1386.04119.1排量3m/min0.1520.2250.34820.61650.715压力Mpa3020.2513.18.846.38缸径φ115mm排量3m/min0.20620.3060.4740.7020.9715压力Mpa22.114.919.636.54.7缸径φ127mm排量3m/min0.25550.37820.5850.8681.2025压力Mpa17.8912.077.795.263.79532.2.1.6管系统：排出管直径：2in；吸入管直径：4in；高压活动弯头：2in。2.2.1.7外形尺寸、质量：外形尺寸（长x宽x高）：4950mmx1050mmx2300mm；整机质量：6500kg。2.2.2柴油驱动修井泵（ZHS—150/72）2.2.2.1柴油机：型号：CUMMINSNTFA—855—P450（或NTA—855P）；额定功率：298kw（2100r/min）；持续功率：245kw（2100r/min）；功率调节范围：78.5～247kw；转数调节范围：1300～2100r/min；扭矩范围：1152～1490N.m。2.2.2.2离合器：型号：IBF—214—OPI（美国双盘公司）；操纵方式：机械控制。2.2.2.3泵：

形式：双缸双作用卧式活塞泵；冲程：250mm；缸径：φ100mm，φ127mm；球面蜗杆减速比：1：20.5。2.2.2.4吸入泵：吸入管直径：φ100mm（4in）；排出管直径：φ50～75mm（2～3in）。2.2.2.5外形尺寸、质量：外形尺寸（长x宽x高）：5890mmx1800mmx2495mm；整机质量：6250kg。泵的工作参数见表3。表3柴油机转数，r/min泵冲次，min泵功率，kw排量L/minφ100mm活塞φ127mm活塞444～719748～1211压力MPa-1柴油机驱动修井泵参数表1300～210063～102164.835～167φ100mm活塞φ127mm活塞15～1010～6二、旋转系统1转盘转盘是修井施工中的重要设备，是主要的钻具旋转力矩来源。修井时用修井机发动机为主动力，驱动转盘转动，转盘则带动钻具转动，用来进行钻、磨、铣、套等的钻水泥塞、侧钻、磨铣鱼顶、鱼头以及倒扣、套铣、切割管柱等作业。大修中常用的转盘按结构形式分为船形底座转盘和法兰底座转盘两种形式。按传动方式分为轴传动与链条传动两种形式。目前大修井队大都装备轮式修井机、自背式伸缩井架和钻台，钻台上配有专用轴传动转盘。就传动方式而言，除链条传动的法兰底座式转盘结构比较简单外，链条传动的船形底座转盘与链条传动普通撬装底座转盘结构大体相同。一般情况下，修井队使用履带式通井机修井作业时，常配套使用链条传动船形底座或普通撬装底座转盘。1.1船形底座转盘船形底座转盘有链传动与轴传动，两种传动方式虽不同，但转盘内部结构原理基本相同。1.1.1基本结构形式

基本结构形式见图3所示。图3船形底座转盘1—护罩；2—转盘台；3—补心；4—方瓦；5，9—轴承；6，8—轴；7—齿轮；10—油底壳1.1.2基本参数开口直径：520mm；最大静载荷：2000KN；额定功率：350Kw；最高转数：300r/min；齿轮传动比：3.22；外形尺寸（长x宽x高）：2250mmx1440mmx695mm。1.1.3使用要求链传动船形底座转盘使用时，应用修井机作动力来源，用链条带动转盘转动。1.1.3.1使用时，应在船形底座下衬垫木方，木方不得压在井口及套管头上；1.1.3.2四角用钢丝绳（不低于φ18.5mm）固定在四个专用绳坑（桩）内，不得将钢丝绳系在井架脚上；1.1.3.3各润滑部位加注充满润滑脂；1.1.3.4转盘平面应平、正、倾斜度不超过1；1.1.3.5转盘补心与井口（井眼）中心偏差不超过2mm；1.1.3.6方瓦应安放固定牢靠；1.1.3.7方补心安放就位后，应用螺栓对穿并上紧；1.1.3.8重载荷时，应先慢转，后逐步加速；1.1.3.9严禁超负荷、超载旋转；1.1.3.10转盘停稳后方可上人操作上卸扣。o

1.2法兰底座转盘法兰底座转盘体积较小，质量轻，安装方便，直接连座于井口之上，螺栓与井口法兰连接即可，较适用于钻水泥塞、套铣等一般修井作业。法兰底座转盘用链条传动。1.2.1基本结构法兰底座转盘的基本结构形式见图4所示。图4法兰底座转盘1—方补心；2—方瓦；3—护罩；4—主动齿轮；5—驱动齿轮；6—轴承；7—固定螺孔；8—链轮1.2.2基本参数最大扭矩：4000N.m；开口直径：180～292mm；工作负荷：350kN；适应方钻杆：27/8in～31/2in；最高转数：280～300r/min；外形尺寸（长x宽x高）：810mmx462mmx525mm；1720mmx890mmx378mm；总质量：263kg，348kg。1.2.3使用要求1.2.3.1在链轮的相反方向，用钢丝绳固定在专用绳坑（桩）内，以免链条拉紧时拉歪拉坏井口；1.2.3.2其他要求基本同船形底座转盘。