石油鉆機(jī) (1).doc

為了尋找石油和天然氣的儲(chǔ)藏，除了采用地球物理方法進(jìn)行勘探外，還必須鉆各種探井。通過鉆井、測(cè)井、取心和試油等，可進(jìn)一步了解地質(zhì)剖面，確定地層構(gòu)造中是否含有石油和天然氣，掌握油、氣層的位置、厚度、巖層性質(zhì)以及油、氣層的面積和儲(chǔ)量。投入開發(fā)的油田，必須按照開發(fā)方案鉆一批生產(chǎn)井、注水井、觀察井和加密井。用來進(jìn)行石油與天然氣勘探、開發(fā)的成套鉆井設(shè)備就是石油鉆機(jī)，它是一套龐大的聯(lián)合機(jī)組，由若干系統(tǒng)和設(shè)備組成。鉆機(jī)的種類很多，轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)是成套鉆井設(shè)備中的一種基本形式，也稱為常規(guī)鉆機(jī)。此外，為適應(yīng)各種地理環(huán)境和地質(zhì)條件、加快鉆井速度、降低鉆井成本、提高鉆井綜合經(jīng)濟(jì)效益，其鉆井方法和鉆井技術(shù)也必須隨之不斷地發(fā)展、變化和改善，近年來世界各國(guó)在轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)的基礎(chǔ)上研制了各種類型的具有特殊用途的鉆機(jī)，如沙漠鉆機(jī)、叢式井鉆機(jī)、頂驅(qū)鉆機(jī)、小井眼鉆機(jī)、連續(xù)柔管鉆機(jī)等特種鉆機(jī)。本章以常規(guī)鉆機(jī)為例，從整體上簡(jiǎn)要介紹關(guān)于鉆機(jī)的主要概念和基本知識(shí)。2. 1. 1石油鉆機(jī)的組成 1石油鉆機(jī)的組成目前，世界各國(guó)通用的常規(guī)鉆機(jī)是一套大型的綜合型機(jī)組，整套鉆機(jī)是由動(dòng)力系統(tǒng)(為整套鉆機(jī)提供能量的設(shè)備)、傳動(dòng)系統(tǒng)(為工作機(jī)組傳遞、輸送、分配能量的設(shè)備)、工作系統(tǒng)(按工藝的要求進(jìn)行工作的設(shè)備)、控制系統(tǒng)(控制各系統(tǒng)、設(shè)備按工藝要求工作的設(shè)備)和輔助系統(tǒng)(協(xié)助主系統(tǒng)工作的設(shè)備)等若干系統(tǒng)和相應(yīng)的設(shè)備所組成。根據(jù)鉆井工藝中鉆井、洗井、起下鉆具各工序以及處理鉆井事故的要求及現(xiàn)代化技術(shù)水平的條件，整套石油鉆機(jī)必須具備下列八大系統(tǒng)設(shè)備，如圖2l所示。(1) 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)備 為了旋轉(zhuǎn)鉆具破碎巖石，鉆機(jī)必須配備鉆盤、水龍頭等地面旋轉(zhuǎn)設(shè)備，以及方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、鉆頭等井下旋轉(zhuǎn)設(shè)備。(2) 循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備 為了隨時(shí)清除井底已破碎的巖屑和正常連續(xù)鉆進(jìn)，鉆機(jī)圖2-1 鉆機(jī)組成示意圖1人字架；2天車；3井架；4游車；5水龍頭提環(huán)；6水龍頭；7保險(xiǎn)鏈；8鵝頸管；9立管；10水龍帶；11井架大腿；12小鼠洞；13鉆臺(tái)；14腳架；15轉(zhuǎn)盤傳動(dòng)；16填充鉆井液管；17扶梯；18坡板；19底座；20大鼠洞；21水剎車；22緩沖室；23絞車底座；24并車箱；25發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)；26泵傳動(dòng)；27鉆井泵；28鉆井液管線；29鉆井液配置系統(tǒng)；30供水管；31吸入管；32鉆井液池；33固定鉆井液槍；34連接軟管；35空氣包；36沉沙池；37鉆井液槍；38振動(dòng)篩；39動(dòng)力機(jī)組；40絞車傳動(dòng)裝置；41鉆井液槽；42鉆井絞車；43轉(zhuǎn)盤；44井架橫梁；45方鉆桿；46斜撐；47大鉤；48二層平臺(tái)；49游繩；50鉆井液噴出口；51井口裝置；52防噴器；53換向閘門必須配備有全套洗井液的循環(huán)設(shè)備。如鉆井泵、地面管匯、鉆井液和鉆井液槽等，有的鉆機(jī)還配備有鉆井液凈化設(shè)備、調(diào)配鉆井液設(shè)備。在渦輪鉆井中它還擔(dān)負(fù)給渦輪鉆具傳遞動(dòng)力的任務(wù)。(3) 起升系統(tǒng)設(shè)備 為了起下鉆具、更換鉆頭、控制鉆頭送進(jìn)、下套管等，鉆機(jī)還必須配備一套起升系統(tǒng)設(shè)備，它主要由以下設(shè)備組成：主絞車、輔助絞車(或貓頭)、輔助剎車、游動(dòng)系統(tǒng)(包括鋼絲繩、天車、游動(dòng)滑車和大鉤)以及懸掛游動(dòng)系統(tǒng)的井架組成。另外，還有起下鉆操作使用的工具及設(shè)備(吊環(huán)、吊卡、卡瓦、大鉗、立根移動(dòng)機(jī)構(gòu)等)。(4) 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備 為了使工作機(jī)獲得足夠的動(dòng)力進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，必須配備動(dòng)力設(shè)備及其輔助設(shè)備，如柴油機(jī)及其供油設(shè)備，或交流、直流電動(dòng)機(jī)及其供電、保護(hù)、控制設(shè)備等。(5) 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備 傳動(dòng)設(shè)備的主要任務(wù)是聯(lián)接發(fā)動(dòng)機(jī)與前三個(gè)工作機(jī)組，把發(fā)動(dòng)機(jī)的能量傳遞并分配給各工作機(jī)。為了解決發(fā)動(dòng)機(jī)與工作機(jī)二者之間存在的運(yùn)動(dòng)特性上的矛盾，要求傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)包括減速、并車、倒車、變速機(jī)構(gòu)等。根據(jù)能量傳遞形式與傳動(dòng)所用的介質(zhì)不同，傳動(dòng)系統(tǒng)又可分為：機(jī)械傳動(dòng)、液力傳動(dòng)(渦輪傳動(dòng))、液壓傳動(dòng)等。(6) 控制系統(tǒng)設(shè)備 為了指揮各機(jī)組協(xié)調(diào)進(jìn)行工作，在整套鉆機(jī)中還裝備各種控制設(shè)備，如機(jī)械控制設(shè)備(手柄、踏板、杠桿等)、氣動(dòng)或液動(dòng)控制設(shè)備(開關(guān)、調(diào)壓閥、工作缸等)、電控制設(shè)備(開關(guān)、變阻器、啟動(dòng)器、繼電器等)以及集中控制臺(tái)和觀察記錄儀表等。(7) 機(jī)底座 包括鉆臺(tái)底座、機(jī)房底座和鉆井泵底座等，車裝鉆機(jī)的底座就是汽車或拖車底盤。為了鉆機(jī)的安裝、運(yùn)移方便，重型鉆機(jī)多采用整體安裝托運(yùn)底座，即將動(dòng)力、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和絞車等設(shè)備都安裝在一起進(jìn)行托運(yùn)。鉆臺(tái)上要裝井架和轉(zhuǎn)盤以及絞車的一部分或全部，鉆臺(tái)下要能容納井口裝置，所以底座需要一定的高度和面積。(8)輔助設(shè)備 成套鉆機(jī)還必須具備供氣設(shè)備、供水設(shè)備、鉆鼠洞設(shè)備、井口防噴設(shè)備、輔助發(fā)電設(shè)備及輔助起重設(shè)備，在寒冷地區(qū)鉆進(jìn)時(shí)還需要配備保溫設(shè)備。2鉆機(jī)各主要部件的相互關(guān)系整套鉆機(jī)除了地面設(shè)備外，還要有很多井下設(shè)備和部件，將這些設(shè)備部件按工藝要求安裝連接，才成為一套完整的鉆機(jī)。圖22所示是一臺(tái)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)各主要部件的相互關(guān)系圖。以上便是適應(yīng)鉆井工藝的要求而形成的鉆機(jī)各系統(tǒng)和部件，它們有機(jī)地結(jié)合成一整套鉆機(jī)，協(xié)調(diào)地完成生產(chǎn)任務(wù)。2. 1. 2鉆機(jī)的類型及特點(diǎn)世界各國(guó)的各大石油公司、各鉆機(jī)制造廠家按照各自的特點(diǎn)，對(duì)石油鉆機(jī)的分類不盡相同。一般來說，可按以下方法對(duì)石油鉆機(jī)進(jìn)行分類。1按鉆井方法分類(1)沖擊鉆機(jī) 如鋼繩沖擊鉆機(jī)(也稱為頓鉆鉆機(jī))、地面發(fā)動(dòng)振動(dòng)鉆機(jī)、爆炸鉆井鉆機(jī)、電火花鉆井鉆機(jī)。(2)地面發(fā)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) 如轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)(也成為常規(guī)鉆機(jī)，是目前世界各國(guó)通用的鉆機(jī))、頂部驅(qū)動(dòng)水龍頭旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)等。(3)井底發(fā)動(dòng)鉆機(jī) 如井底沖擊振動(dòng)鉆具、井底旋轉(zhuǎn)鉆具(渦輪鉆具、螺桿鉆具、電動(dòng)鉆具)。2按驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力來源分類(1)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) 也就是用轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)的常規(guī)鉆機(jī)。(2)井底驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) 即轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)加井底動(dòng)力鉆具所組成的鉆機(jī)。(3)頂部驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) 即轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)加頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置所組成的鉆機(jī)。3按驅(qū)動(dòng)設(shè)備類型分類(1)柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī) 以柴油機(jī)為動(dòng)力通過機(jī)械傳動(dòng)(柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng))或液力傳動(dòng)(柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)液力傳動(dòng))的鉆機(jī)。 (2)電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī) 電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)又可分為直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)和交流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)。直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)是指工作機(jī)用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。用柴油機(jī)或燃汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)供電，或從電力網(wǎng)供電。這種型式的鉆機(jī)適用于海上鉆井。 交流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)包括：交流發(fā)電機(jī)(或工業(yè)電網(wǎng))交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)和正在發(fā)展中的交流變頻電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，即交流發(fā)電機(jī)變頻調(diào)速器交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)o4按工作機(jī)分組分類(1)統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)鉆機(jī) 絞車、轉(zhuǎn)盤及鉆井泵三個(gè)工作機(jī)由統(tǒng)一動(dòng)力機(jī)組驅(qū)動(dòng)。統(tǒng)驅(qū)鉆機(jī)的功率利用率高，發(fā)動(dòng)機(jī)有故障時(shí)可以互濟(jì)，但其傳動(dòng)復(fù)雜，安裝調(diào)整費(fèi)事，傳動(dòng)效率低。(2)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī) 各工作機(jī)單獨(dú)選擇大小不同的發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。單驅(qū)鉆機(jī)多用于電驅(qū)動(dòng)，其傳動(dòng)簡(jiǎn)單、安裝容易，但功率利用率低、設(shè)備笨重。(3)分組驅(qū)動(dòng)鉆機(jī) 動(dòng)力的組合介于前兩者之間，將三個(gè)工作機(jī)分成兩組，絞車、轉(zhuǎn)盤兩個(gè)工作機(jī)由統(tǒng)一動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)，鉆井泵由另一動(dòng)力機(jī)組驅(qū)動(dòng)。與單獨(dú)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)相比，這種鉆機(jī)的功率利用率較高，傳動(dòng)較簡(jiǎn)單，還可將兩組工作機(jī)安裝在不同高度和分散的場(chǎng)地上。5按主傳動(dòng)副類型分類 (1)V帶鉆機(jī) V帶鉆機(jī)是指采用V形膠帶作為鉆機(jī)主傳動(dòng)副，多臺(tái)柴油機(jī)并車、各工作機(jī)組及輔助設(shè)備的驅(qū)動(dòng)及鉆井泵的傳動(dòng)均采用V帶完成o (2)鏈條鉆機(jī) 鏈條鉆機(jī)是指采用鏈條作為主傳動(dòng)副，24臺(tái)柴油機(jī)用鏈條并車，統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)各工作機(jī)組，用V帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)鉆井泵。 (3)齒輪鉆機(jī) 齒輪鉆機(jī)采用齒輪為主傳動(dòng)副，配合萬(wàn)向軸驅(qū)動(dòng)絞車和轉(zhuǎn)盤，或采用圓錐齒輪萬(wàn)向軸并車驅(qū)動(dòng)絞車、轉(zhuǎn)盤和鉆井泵。6按鉆井深度分類(1)淺井鉆機(jī) 鉆井深度在1500m以下。(2)中深井鉆機(jī) 鉆井深度為1500-3000m。(3)深井鉆機(jī) 鉆井深度為30005000m。(4)超深井鉆機(jī) 鉆井深度為5000-9000m。(5)特深井鉆機(jī) 鉆井深度在9000m以上。7按使用地區(qū)和用途分類(1)陸地鉆機(jī) 也稱為常規(guī)鉆機(jī)，用于正常陸地勘探、鉆井。(2)海洋鉆機(jī) 用于海上鉆井平臺(tái)。(3)淺海鉆機(jī) 用于05m水深或沼澤地區(qū)鉆井。(4)叢式井鉆機(jī) 用于在一個(gè)井場(chǎng)或平臺(tái)上鉆出若干口井。(5)沙漠鉆機(jī) 用于在沙漠地區(qū)勘探、鉆井。(6)直升機(jī)吊運(yùn)鉆機(jī) 用于將鉆機(jī)吊運(yùn)到偏遠(yuǎn)的山地、叢林、島嶼或沙漠腹地等無地面公路，不適合地面行駛的油區(qū)鉆井。(7)小井眼鉆機(jī) 用于鉆探井口直徑較小的油、氣井，井眼直徑為8573mm，這種鉆機(jī)由于井場(chǎng)面積小、井眼小、鉆屑少，不需廢泥漿池，所需裝機(jī)功率低，因此，不僅可大幅度降低鉆井成本，而且安全、環(huán)保。(8)柔桿鉆機(jī) 柔桿鉆機(jī)是一種新型的鉆探設(shè)備。它包括以環(huán)鏈牽引器為主體的地面設(shè)備、柔桿及儲(chǔ)存裝置、鉆探電機(jī)三大部分。這種鉆機(jī)是用電動(dòng)機(jī)作為井底動(dòng)力直接帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)切削巖石和割取巖芯。用連續(xù)的柔性鉆桿(簡(jiǎn)稱柔桿)代替普通的剛性鉆桿，由若干液壓夾持器組成的環(huán)鏈牽引器夾持柔桿實(shí)現(xiàn)連續(xù)起下鉆。石油鉆機(jī)均具有如下明顯的特點(diǎn)：第一，傳動(dòng)效率低，機(jī)械化自動(dòng)化程度低；第二，鉆井操作是不連續(xù)的，其中輔助生產(chǎn)的起下作業(yè)耗費(fèi)能量頗大；第三，工作地區(qū)廣闊(平原、山地、沙漠、沼澤、海洋)，自然環(huán)境惡劣(風(fēng)、沙、雨、雪)，野外流動(dòng)作業(yè)，因此，要求鉆機(jī)有很強(qiáng)的適應(yīng)地區(qū)、環(huán)境的能力和便捷的運(yùn)移性能。 22地面旋轉(zhuǎn)設(shè)備地面旋轉(zhuǎn)設(shè)備是旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的重要組成部分，其主要功用是旋轉(zhuǎn)鉆柱、鉆頭、破碎巖石、形成井眼。它主要包括轉(zhuǎn)盤、水龍頭和頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)三大部分。2. 2. 1 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤是旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備，也是鉆機(jī)的三大工作機(jī)之一。轉(zhuǎn)盤實(shí)質(zhì)上是一個(gè)大功率的圓錐齒輪減速器。在鉆進(jìn)過程中，轉(zhuǎn)盤的作用是把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過方瓦傳給方鉆桿、鉆桿、鉆鋌和鉆頭，驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)尺，鉆出井眼。在起下鉆和下套管過程中，需要把管柱卡在轉(zhuǎn)盤上進(jìn)行卸扣。因此，始終保持轉(zhuǎn)盤處于良好的工作狀態(tài)，是快速優(yōu)質(zhì)鉆井的必備條件之一。1鉆井工藝對(duì)轉(zhuǎn)盤的要求(1)具有足夠大的扭矩和多擋的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)矩用于轉(zhuǎn)動(dòng)鉆柱帶動(dòng)鉆頭破碎巖石；高擋轉(zhuǎn)速用于快速鉆進(jìn)，低擋轉(zhuǎn)速是為了滿足打撈、對(duì)扣、倒扣、造扣或磨銑落于井底的刮刀片、牙輪或其他物件等特殊作業(yè)的要求。(2)具有足夠抗震、抗沖擊和抗鉆井液腐蝕的能力，尤其是上軸承應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和壽命，并要求其承載能力不小于鉆機(jī)的最大鉤載。(3)能正、反轉(zhuǎn)，且具有可靠的制動(dòng)機(jī)構(gòu)。(4)轉(zhuǎn)盤中心孔的直徑應(yīng)能滿足通過最大號(hào)鉆頭。但也不能過大，否則會(huì)造成鉆盤體積過大和井口操作不便，一般在525600mm之間。(5)轉(zhuǎn)臺(tái)面直徑應(yīng)根據(jù)中心孔直徑、操作是否方便及吊卡尺寸等因素確定，一般以,1000mm左右為宜。(6)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有良好的密封、潤(rùn)滑和散熱性能，以防止外界的泥漿、污物進(jìn)入轉(zhuǎn)盤內(nèi)部損壞主輔軸承。2轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)組成圖23所示是我國(guó)深井鉆機(jī)中廣泛使用的ZP275(in)轉(zhuǎn)盤，也稱為ZP700型轉(zhuǎn)盤，它主要由水平軸總成、轉(zhuǎn)臺(tái)體總成、主輔軸承、密封及殼體等部分組成。圖2-3 ZP-700轉(zhuǎn)盤1殼體；2大圓錐齒輪；3主軸承；4轉(zhuǎn)臺(tái)；5大方瓦；6大方瓦與方補(bǔ)心鎖緊機(jī)構(gòu)；7方補(bǔ)心；8小圓錐齒輪；9圓柱滾動(dòng)軸承；10套筒；11快速軸（水平軸）12雙列向心球面滾子軸承；13輔助軸承；14調(diào)節(jié)螺母。(1)水平軸總成 水平軸總成主要由鏈條驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力輸入鏈輪或萬(wàn)向軸驅(qū)動(dòng)的連接法蘭、水平軸、小錐齒輪、軸承套和底座上的小油池組成。水平軸由兩副軸承支承，靠近小錐齒輪的軸承是向心短圓柱軸承，它只承受徑向力?？拷鼊?dòng)力輸入端的軸承是雙列調(diào)心球面滾子軸承，它主要承受徑向力和不大的軸向力。在水平軸的另一端裝有雙排鏈輪或連接法蘭。小錐齒輪與水平軸裝好后，與兩個(gè)軸承一起裝入軸承套中，再將軸承套連同套內(nèi)的各件一起裝入殼體。大、小錐齒輪之間的間隙可通過軸承套與殼體之間的調(diào)整墊片予以調(diào)節(jié)。(2)轉(zhuǎn)臺(tái)總成 轉(zhuǎn)臺(tái)總成主要由轉(zhuǎn)臺(tái)迷宮圈、轉(zhuǎn)臺(tái)、固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上的螺旋齒大錐齒輪、主軸承、輔軸承、下座圈、大方瓦和方補(bǔ)心等組成。轉(zhuǎn)臺(tái)體如同一根又粗又短的空心立軸，借助于主軸承座將螺旋齒大錐齒輪安裝在殼體上。轉(zhuǎn)臺(tái)迷宮圈(兩道環(huán)槽)裝在轉(zhuǎn)臺(tái)外緣上，與殼體上的兩道環(huán)槽形成動(dòng)密封，防止鉆井液及污物進(jìn)入轉(zhuǎn)臺(tái)并損壞主軸承。轉(zhuǎn)臺(tái)是一個(gè)鑄鋼件，其內(nèi)孔上部為方形，以安裝方瓦，下部為圓形。(3)主、輔軸承 主軸承起承載和承轉(zhuǎn)作用。靜止時(shí)，承受最重管柱重量；旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，承受主要由方鉆桿下滑造成的軸向載荷及圓錐齒輪傳動(dòng)所形成的徑向載荷。輔助軸承起徑向扶正和軸向防跳的作用。(4)轉(zhuǎn)盤的制動(dòng)機(jī)構(gòu) 在轉(zhuǎn)盤的上部裝有制動(dòng)裝置，以控制轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。制動(dòng)裝置由兩個(gè)操縱桿、左右掣子和轉(zhuǎn)臺(tái)外緣上的26個(gè)燕尾槽組成。當(dāng)需要制動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，扳動(dòng)操縱桿，將左右掣子之一插入轉(zhuǎn)臺(tái)26個(gè)燕尾槽的任意一個(gè)槽中，即實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤制動(dòng)。當(dāng)掣子脫離燕尾槽時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)即可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。(5)殼體 殼體相當(dāng)于轉(zhuǎn)盤的底座，它由鑄鋼件和板材焊接而成。殼體主要是作為主輔軸承及輸入軸總成的支撐，同時(shí)，也是潤(rùn)滑錐齒輪和軸承的油池。其內(nèi)腔對(duì)著小錐齒輪下方的殼體上形成半圓形大油池，用以潤(rùn)滑主軸承，在水平軸下方的殼體上形成小油池，用以潤(rùn)滑支撐水平軸的兩個(gè)軸承。3轉(zhuǎn)盤的使用及維護(hù)保養(yǎng) (1)使用前的準(zhǔn)備與檢查 轉(zhuǎn)盤在使用前應(yīng)做如下準(zhǔn)備工作：對(duì)于新轉(zhuǎn)盤應(yīng)先在油池內(nèi)加足工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油，油面應(yīng)達(dá)到油標(biāo)尺最高位置；對(duì)鎖緊裝置上的銷軸注入潤(rùn)滑脂；在轉(zhuǎn)盤開動(dòng)前，鎖緊裝置上的操縱桿或手柄應(yīng)在不鎖緊位置，以防止轉(zhuǎn)盤啟動(dòng)時(shí)損壞轉(zhuǎn)盤內(nèi)的零部件，制動(dòng)塊和銷子轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)靈活，制動(dòng)應(yīng)可靠；檢查轉(zhuǎn)臺(tái)與方瓦、方瓦與補(bǔ)心是否鎖緊；檢查快速軸上的彈簧密封圈是否可靠；檢查轉(zhuǎn)盤油池和軸承溫度是否正常；檢查鏈輪是否有軸向位移，如果有，則用螺栓固緊軸端壓板，然后裝上轉(zhuǎn)盤鏈條護(hù)罩或萬(wàn)向軸護(hù)罩，未裝上護(hù)罩前不得使其運(yùn)轉(zhuǎn)；使轉(zhuǎn)盤平穩(wěn)啟動(dòng)，慢慢合上氣閥手柄或轉(zhuǎn)盤離合器，檢查轉(zhuǎn)臺(tái)是否跳動(dòng)，并檢查圓錐齒輪的嚙合情況，檢查聲音是否正常，應(yīng)無咬卡和撞擊噪聲。 (2)工作中的檢查 工作中需進(jìn)行如下檢查：每班應(yīng)檢查轉(zhuǎn)盤的固定情況，檢查是否平、正、穩(wěn)和牢固；檢查運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音足否正常，動(dòng)力輸入軸端的彈簧密封圈密封是否可靠；每班檢查油池內(nèi)油面是否符合要求，必須以停車5mb后檢查的油位為準(zhǔn)，檢查油的清潔情況，如油臟要及時(shí)換油，檢查油池和軸承溫度是否正常；嚴(yán)禁使用轉(zhuǎn)盤崩扣，防止損壞齒輪牙齒；鉆進(jìn)和起下鉆過程中應(yīng)避免猛憋、猛頓，以防因此而損壞零件；鉆臺(tái)和轉(zhuǎn)盤面要保持清潔，油標(biāo)尺和黃油嘴要上緊；方補(bǔ)心不能高于大方瓦面3一，大方瓦與轉(zhuǎn)臺(tái)面要齊平；當(dāng)轉(zhuǎn)盤承受較大沖擊載荷后(如卡鉆、頓鉆)應(yīng)注意檢查運(yùn)轉(zhuǎn)聲音有無異常；定期檢查輸入軸端的萬(wàn)向軸連接法蘭(或鏈輪)是否有軸向竄動(dòng)，如有，應(yīng)擰緊軸端壓板螺釘；定期檢查下座圈的連接螺栓是否松動(dòng)。 (3)潤(rùn)滑的檢查 錐齒輪副和所有軸承均采用飛濺潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油每2個(gè)月更換1次，每周檢查1次油的清潔情況，油臟應(yīng)隨時(shí)更換，換油時(shí)應(yīng)使用輕質(zhì)油徹底清洗油池，然后注入工業(yè)齒輪油潤(rùn)滑；防跳軸承和鎖緊裝置銷軸應(yīng)每周潤(rùn)滑1次，用油槍注入鋰基潤(rùn)滑脂。2. 2. 2水龍頭水龍頭是鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)備，又起著循環(huán)鉆井液的作用。它懸掛在大鉤上，通過上部的鵝頸管與水龍帶相連，下部與方鉆桿連接。它一方面要導(dǎo)輸來自鉆井泵的高壓鉆井液，將其引入旋轉(zhuǎn)鉆井柱內(nèi)注入井底洗井，另一方面還要承受井內(nèi)鉆具的全部重量，懸掛鉆柱并保證鉆具自由旋轉(zhuǎn)。因此，水龍頭是旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)中提升、旋轉(zhuǎn)、循環(huán)三大工作機(jī)中相交匯的關(guān)鍵設(shè)備，是連接旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、起升系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)的紐帶。 1鉆井工藝對(duì)水龍頭的要求 (1)水龍頭的各承載件(如中心管、主軸承、提環(huán)、提環(huán)銷等)要有足夠的強(qiáng)度、剛度和壽命，并且要求連接可靠，其承載力應(yīng)不小于鉆機(jī)的最大鉤載。 (2)鵝頸管、沖管(鉆井液管)、中心管內(nèi)徑應(yīng)使水力損失達(dá)到最低程度，并具有耐高壓、耐磨、防腐蝕的特性。管內(nèi)鉆井液流速不應(yīng)超過5-6ms。 (3)水龍頭的外型應(yīng)圓滑無尖角，尺寸大小適中，易于在井架內(nèi)部空間通過o (4)水龍頭上端與水龍帶連接處能適合水龍帶在鉆進(jìn)過程中的伸縮彎曲。水龍頭下端有反扣的鉆具絲扣以便與方鉆桿上端反扣連接，并且要求連接可靠，能承受高壓，上、卸扣方便。 (5)有可靠的高壓鉆井液密封系統(tǒng)，且耐壓、耐磨、耐腐蝕和拆卸迅速、方便。能夠自動(dòng)補(bǔ)償工作中密封件的磨損。 (6)水龍頭的易損件如沖管、沖管盤根、機(jī)油盤根等應(yīng)耐磨，壽命長(zhǎng)，且易于檢查、維修并便于更換。 2水龍頭的代號(hào)水龍頭的代號(hào)標(biāo)識(shí)如下：2. 水龍頭的結(jié)構(gòu)組成 普通水龍頭的結(jié)構(gòu)主要由“三管”、 “三(或四)軸承”、“四密封”組成。“三管”即鵝頸管、沖管、中心管； “三軸承”即主軸承、上扶正軸承、下扶正軸承，所謂四軸承結(jié)構(gòu)，即除上述三軸承外，還有一個(gè)防跳軸承； “四密封”即上、下鉆井液密封和上、下機(jī)油密封。下面以較典型的SL450水龍頭為例，介紹水龍頭的結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)。 SL450水龍頭的結(jié)構(gòu)如圖24所示。該水龍頭包括固定部分、旋轉(zhuǎn)部分和密封部分。固定部分由外殼、上蓋、下蓋、鵝頸管、提環(huán)等組成；旋轉(zhuǎn)部分由中心管、接頭、主軸承、上扶正(防跳)軸承和下扶正軸承組成；密封部分由上、下鉆井液密封總成和上、下機(jī)油密封盤根裝置組成。(1)固定部分 提環(huán)是由合金鋼經(jīng)鍛造再熱處理后加工而成，通過提環(huán)銷與外殼相連。外殼是一個(gè)中空的鑄鋼件，用螺栓分別與上、下蓋連接，構(gòu)成潤(rùn)滑和冷卻水龍頭主軸承和扶正軸承的密閉殼體和油池。外側(cè)面裝有3個(gè)防止吊環(huán)撞擊外殼的橡膠緩沖器。上蓋是鑄鋼件。其上部加工成法蘭，用于安裝鵝頸管。其下部是圓形，用螺栓與殼體上部連接，構(gòu)成殼體上蓋，在圓蓋中心孔處裝有扶正(防跳)軸承和兩個(gè)反向安裝的自封式u形上機(jī)油彈簧密封圈，以防殼體內(nèi)部油液外漏和外界泥漿及其他臟物侵入殼體內(nèi)部。圓蓋上有一個(gè)螺紋孔，用來添加油液和固定油標(biāo)尺，油標(biāo)尺的絲堵(呼吸器)上有一個(gè)折角通孔，用以排除殼體內(nèi)熱氣，降低潤(rùn)滑油溫度。鵝頸管是一個(gè)中空的合金鋼鑄件，在其下部的異型法蘭上加工有左螺紋，通過上鉆井液盤根壓蓋與沖管總成連接。下蓋是一個(gè)圓形鑄鋼件，用螺栓與殼體連接，在其中心孔處安裝下扶正軸承和3個(gè)自封式u形彈簧密封圈。下蓋上有兩個(gè)排油孔，用于更換殼體內(nèi)的油液，排油孔的絲堵帶有磁性，用以吸附殼體內(nèi)的金屬屑。 (2)旋轉(zhuǎn)部分 中心管是用合金鋼鍛造并經(jīng)熱處理后加工而成，它是水龍頭旋轉(zhuǎn)部分的重要承載部件。它不僅要在旋轉(zhuǎn)的情況下承受全部鉆柱的重量，而且其內(nèi)孔還要承受高壓鉆井液壓力。中心管上端連接沖管總成，下端母扣與保護(hù)接頭連接，保護(hù)接頭再與方鉆桿上端連接。中心管上、下端螺紋均為左旋，以防止鉆進(jìn)時(shí)松扣。主、輔軸承中的主軸承為圓錐滾子軸承，承載能力大，壽命長(zhǎng)。下扶正軸承為短圓柱滾子抽承。上扶正(防跳)軸承是圓錐滾子軸承它能同時(shí)承受較大的軸向力和徑向力，并兼有扶正和防跳雙重作用。：、下扶正軸承的作用是承受中心管轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的徑向擺動(dòng)力使中心管居中，保證密封效果。因此，上、下扶正軸承距離較遠(yuǎn)時(shí)扶正效果較好。上扶正軸承在上機(jī)油盤根下，下扶正軸承在下機(jī)油盤根上，分別由上蓋和下蓋用螺栓壓緊。 (3)密封部分 密封部分由上、下鉆井液沖管盤根盒組件和上、下機(jī)油盤根盒組件四部分組成。 上、下鉆井液沖管盤根盒組件 該水龍頭采用浮動(dòng)式?jīng)_管結(jié)構(gòu)和快速拆裝的u形液壓自封式?jīng)_管盤根盒總成。浮動(dòng)式?jīng)_管盤根是將上、下沖管盤根裝于盤根盒中，構(gòu)成上、下盤根盒組件。盤根分別套在沖管上、下端面處的外徑上，通過密封盒壓蓋分別與鵝頸管和中心管組裝為一體。上鉆井液密封盒組件由上密封盒壓蓋、上密封盒、上密封金屬壓套、u形自封式盤根、金屬襯墊、彈簧圈和。形密封圈組成。金屬壓套上有花鍵與沖管上部的花鍵相匹配，保證沖管不能轉(zhuǎn)動(dòng)，但能夠上、下竄動(dòng)。彈簧圈用于將壓套、盤根及襯墊固定在沖管上及上盤根盒內(nèi)。上盤根盒組件通過上盤根盒壓蓋上的左旋螺紋與鵝頸管上的異型法蘭連接。下鉆井液盤根盒組件由下鉆井液盤根盒壓蓋、盤根盒、4個(gè)u形白封式盤根、4個(gè)金屬隔環(huán)、1個(gè)下O形密封壓套、O形密封圈和在盤根盒上的1個(gè)黃油嘴組成。下密封盤根盒組件通過下盤根盒壓蓋上的左旋螺紋安裝在中心管上，因此下鉆井液盤根盒組件是旋轉(zhuǎn)的，而沖管不轉(zhuǎn)，為了減少盤根與沖管間的磨損，必須定期通過下盤根盒上的黃油嘴注入潤(rùn)滑脂。盤根盒中的u形盤根要注意安裝方向，上盤根朝向鵝頸管，下盤根朝向中心管。盤根裝置可快速拆卸，在鉆井過程中可隨時(shí)更換，更換時(shí)只需用16lb鐵錘敲擊盤根盒壓蓋上的凸臺(tái)，使其旋轉(zhuǎn)，將上、下盤根盒旋下，即可將整個(gè)裝置從上蓋一側(cè)取出，不需要拆卸鵝頸管和水龍帶。 上、下機(jī)油密封裝置 其上部機(jī)油盤根組件包括2個(gè)u形橡膠密封圈和橡膠傘；它的功用是防止油池內(nèi)機(jī)油從中心管溢出和鉆井液及臟物進(jìn)入殼體內(nèi)部。機(jī)油盤根和橡膠傘都轉(zhuǎn)在蓋內(nèi)，由上蓋法蘭壓緊，只承受低壓。下部機(jī)油盤根組件包括3個(gè)U形自封式橡膠密紂圈和石棉板，用下蓋壓緊，其作用是在中心管旋轉(zhuǎn)時(shí)密封油池下端防止漏油，只承受低玉。此外，在多處需要密封的兩個(gè)連接件之間均裝有。形密封圈，以保證密封。 除了普通水龍頭，還有兩用水龍頭。與普通水龍頭相比，兩用水龍頭只是多了一個(gè)風(fēng)馬左。風(fēng)馬達(dá)通過變速箱驅(qū)動(dòng)中心管快速轉(zhuǎn)動(dòng)，完成在接單根作業(yè)時(shí)快速上扣動(dòng)作。風(fēng)馬達(dá)氣原來自鉆機(jī)氣控制系統(tǒng)，可以滿足接單根時(shí)上扣的需要。 2. 3 頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng) 頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)是取代轉(zhuǎn)盤鉆進(jìn)的新型石油鉆井系統(tǒng)，英文縮寫為TDS(Top Driv-edrilingSystem)。頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)自20世紀(jì)80年代問世以來發(fā)展迅速，尤其在深井鉆機(jī)和海洋鉆機(jī)中獲得了廣泛應(yīng)用。頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)現(xiàn)在已發(fā)展到最先進(jìn)的一體化頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)，該系統(tǒng)顯著提高了鉆井作業(yè)的能力和效率，并已成為鉆井行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。通常，人們把配備了頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)的鉆機(jī)稱為頂驅(qū)鉆機(jī)，考慮到頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)的主要功用是鉆井水龍頭和鉆井馬達(dá)功用的組合，故將其列為鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)備。2. 3. 1 頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)的特點(diǎn) 頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)是一套安裝于井架內(nèi)部空間，由游車懸持的頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置。常規(guī)水龍頭與鉆井馬達(dá)相結(jié)合，并配備一種結(jié)構(gòu)新穎的鉆桿上卸扣裝置，從井架空間上部直接旋轉(zhuǎn)鉆柱，并沿井架內(nèi)專用導(dǎo)軌向下送進(jìn)，可完成旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、倒劃眼、循環(huán)鉆井液、接鉆桿(單根、立根)、下套管和上卸管柱絲扣等各種鉆井操作。與轉(zhuǎn)盤方鉆桿旋轉(zhuǎn)鉆井法相比較，頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)具有以下主要特點(diǎn)：(1)節(jié)省接單根時(shí)間 頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置不使用方鉆桿，直接采用立根(28m)鉆進(jìn)而不受方鉆桿長(zhǎng)度限制，避免了鉆進(jìn)9m左右接單根的麻煩，節(jié)省了近23的接單根時(shí)間，從而提高了鉆井效率。 (2)減少鉆井事故起下鉆時(shí)，頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置具有使用28m立柱倒劃眼的能力，可在不增加起鉆時(shí)間的前提下，順利地循環(huán)和旋轉(zhuǎn)將鉆具提出井眼。在定向鉆井過程中，可以大幅度地減少起鉆總時(shí)間。使用頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置下鉆時(shí)，可在數(shù)秒內(nèi)接好鉆柱，立刻劃眼，從而減少了卡鉆的危險(xiǎn)。系統(tǒng)具有遙控內(nèi)部防噴器，鉆進(jìn)或起鉆中如有井涌跡象，可在數(shù)秒內(nèi)完成旋扣和緊扣，恢復(fù)循環(huán)，并安全可靠地控制鉆柱內(nèi)壓力。 (3)提高鉆定向井速度 頂驅(qū)系統(tǒng)以28m立根鉆水平井、叢式井、斜井時(shí)，不僅節(jié)省鉆柱連接時(shí)間，而且減少了測(cè)量次數(shù)，容易控制井底馬達(dá)的造斜方位，明顯提高了鉆井效率。 (4)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 頂驅(qū)系統(tǒng)配備了鉆桿上卸扣裝置，實(shí)現(xiàn)了鉆桿上卸扣操作機(jī)械化，接單根時(shí)只需要打背鉗，減少了接單根鉆井的頻繁常規(guī)操作，既節(jié)省時(shí)間，又大大減輕了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，鉆桿上卸扣裝置總成上的傾斜裝置可以使吊環(huán)、吊卡向下擺至鼠洞，大大降低了人身事故的發(fā)生機(jī)率。 (5)設(shè)備安全 頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置采用馬達(dá)旋轉(zhuǎn)上扣，上扣平穩(wěn)，并可從扭矩表上觀察上扣扭矩，避免上扣扭矩過盈或不足。鉆井最大扭矩的設(shè)定，使鉆井中出現(xiàn)蹩鉆扭矩超過設(shè)定范圍時(shí)馬達(dá)會(huì)自動(dòng)停止旋轉(zhuǎn)，待調(diào)整鉆井參數(shù)后再正常鉆進(jìn)，避免設(shè)備超負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。(6)提高取芯質(zhì)量 系統(tǒng)以28m立根進(jìn)行取芯鉆進(jìn)，改善了取芯條件，提高了取芯收獲率，減少了巖芯污染，提高了巖芯質(zhì)量。2.3.2 頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)主要包括：鉆井馬達(dá)水龍頭總成、鉆桿上下卸扣裝置、導(dǎo)軌導(dǎo)向滑車總成、平衡系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和附屬設(shè)備等，如圖2-5所示。 1鉆井馬達(dá)水龍頭總成 (1)鉆井馬達(dá) 鉆井馬達(dá)是頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)的動(dòng)力源，根據(jù)馬達(dá)的類型可將頂驅(qū)分為液馬達(dá)頂驅(qū)、ACSCRDC頂驅(qū)和AC-VF-AC變頻頂驅(qū)。圖2-5所示為Varco公司生產(chǎn)的TDS11SA型頂驅(qū)系統(tǒng)(ACSCRDC驅(qū)動(dòng))，馬達(dá)上裝有雙頭電樞軸和垂直止推軸承。氣剎車用于馬達(dá)的慣性剎車，承受鉆柱扭矩，并有利于定向鉆井的定向工作。氣剎車由一個(gè)遠(yuǎn)控電磁閥控制，其氣源來自于鉆機(jī)氣控制系統(tǒng)。 (2)齒輪箱總成 TDS11SA型頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置的單速變速箱主要由大齒齒輪、小齒齒輪、箱體、主軸和鉆井馬達(dá)等部件組成。變速箱是一個(gè)單速齒輪減速裝置，水龍頭主止推軸承裝在齒輪箱內(nèi)，主軸由主止椎軸承支撐，主軸通過一個(gè)錐形襯套連接大齒輪，并支撐鉆桿上卸扣裝置。通過34hp的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑油泵，潤(rùn)滑油通過主止推軸承、上軸承，再經(jīng)齒輪間隙、水冷或風(fēng)冷的熱交換器連續(xù)循環(huán)，并對(duì)齒輪進(jìn)行強(qiáng)制潤(rùn)滑。油泵、油熱交換器和油濾清器安裝在傳動(dòng)箱外殼上。 (3)整體水龍頭 水龍頭主止推軸承位于大齒圈上方的變速箱內(nèi)部。主軸的上部臺(tái)階座落在主止推軸承上，用以支承鉆柱的負(fù)荷。水龍頭密封總成裝在鉆井馬達(dá)上方，由標(biāo)準(zhǔn)沖管、組合盤根、聯(lián)管螺母組成。聯(lián)管螺母使密封總成作為一個(gè)整體運(yùn)動(dòng)，使水龍頭密封總成能夠承受42MPa的工作壓力。盤根盒為快速裝卸式，與普通水龍頭相同，只要松開上、下壓緊盤根帽，即可快速拆裝、更換沖管和盤根。 (4)鉆井馬達(dá)冷卻系統(tǒng) 鉆井馬達(dá)冷卻系統(tǒng)為風(fēng)冷，馬達(dá)的冷卻是借助于鼓風(fēng)機(jī)和空氣進(jìn)氣管道來實(shí)現(xiàn)的，鼓風(fēng)機(jī)由一臺(tái)20hp、3450rrain的防爆交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 2鉆桿上卸扣裝置頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)將鉆井馬達(dá)和鉆井水龍頭組合在一起，除了具有轉(zhuǎn)盤和常規(guī)水龍頭的功能以外，更重要的是它配備了一套結(jié)構(gòu)新穎的鉆桿上卸扣裝置，從而實(shí)現(xiàn)了鉆柱連接、上卸扣操作的機(jī)械化及自動(dòng)化，使鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)備煥然一新。鉆桿上卸扣裝置由扭矩扳手、內(nèi)防噴器啟動(dòng)器、吊環(huán)連接器、吊環(huán)傾斜機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)頭總成籌組成，典型的鉆桿上卸扣裝置的結(jié)構(gòu)如圖2-6所示。 (1)扭矩扳手 扭矩扳手作為卸扣之用，通過吊架將其懸掛于旋轉(zhuǎn)頭上。扭矩扳手位于內(nèi)防噴器下部的保護(hù)接頭一側(cè)，兩個(gè)液缸連接在扭矩管和下鉗頭之間，下鉗頭延伸至保護(hù)接頭外螺紋下方。鉗頭的夾緊活塞用來夾持與保護(hù)接頭相連接的鉆桿內(nèi)螺紋。扭矩管內(nèi)的母花鍵同上部?jī)?nèi)防噴器下方的公花鍵相嚙合，為液缸提供反扭矩。卸扣時(shí)，啟動(dòng)扭矩扳手，便使其自動(dòng)上升并與內(nèi)防噴器上的花鍵相嚙合，在得到程序控制壓力后，夾緊液缸開始動(dòng)作，夾緊活塞的夾持爪夾住鉆桿的母接頭。當(dāng)液缸中的液體壓力上升至夾緊壓力時(shí)，另一程序閥自動(dòng)開啟，并將壓力傳給和扭矩臂相連的兩個(gè)扭矩液缸(沖扣液缸)使保護(hù)接及上軸旋轉(zhuǎn) 25，完成沖扣動(dòng)作。再啟動(dòng)鉆井馬達(dá)旋扣，完成卸扣操作，鉆桿上卸扣裝置另有兩個(gè)緩沖液缸，類似大鉤彈簧，可提供螺紋補(bǔ)償行程125mm。整個(gè)作業(yè)由司鉆按動(dòng)控制臺(tái)上的電按鈕便可自動(dòng)完成。扭矩管升降機(jī)構(gòu)有兩擋，使用一擋，夾緊裝置可以升起，直到能夾住保護(hù)接頭為止，從而可根據(jù)需要上緊和卸開保護(hù)接頭。換用二擋則可以卸開下防噴器或調(diào)節(jié)接頭。用手動(dòng)閥控制上卸扣旋轉(zhuǎn)方向。(2)內(nèi)防噴器和啟動(dòng)器 如圖27所示，內(nèi)防噴器由帶花鍵的遠(yuǎn)控上部?jī)?nèi)防噴器和手動(dòng)下部?jī)?nèi)防噴器組成，屬于全尺寸、內(nèi)開口、球形安全閥式的井控內(nèi)防噴系統(tǒng)。上、下內(nèi)防噴器形式相同，接在鉆柱中，可隨時(shí)將頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置同鉆柱相連起來使用。內(nèi)防噴器還有一個(gè)功用：即當(dāng)上卸扣時(shí)，扭矩扳手同遠(yuǎn)控上部?jī)?nèi)防噴器的花鍵相嚙合即可傳遞扭矩。在井控作業(yè)時(shí)，可以將下部?jī)?nèi)防噴器卸開留在鉆柱當(dāng)中。頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置還可以用一個(gè)中間轉(zhuǎn)換接頭，將鉆柱和下部?jī)?nèi)防噴器連接起來。 在扭矩扳手架上安裝有兩個(gè)雙作用液缸，液缸的動(dòng)作由司鉆通過控制臺(tái)上的電開關(guān)和電磁閥來控制。液缸推動(dòng)位于上部?jī)?nèi)防噴器側(cè)的圓環(huán)。同液缸相連接的啟動(dòng)手柄與圓環(huán)相嚙合，可以遠(yuǎn)控開啟或關(guān)閉上部?jī)?nèi)防噴器。 (3)吊環(huán)連接器、吊環(huán)和鉆桿吊卡 吊環(huán)連接器通過吊環(huán)將下部吊卡與主軸相連，主軸穿過齒輪箱殼體，齒輪箱殼體又同整體水龍頭相接。吊環(huán)連接器額定負(fù)荷650t，可配350-650t提升能力的標(biāo)準(zhǔn)吊環(huán)。一般鉆井配用335m、350t的吊環(huán)和中開鉆桿吊卡，留出一定的空隙裝固井水泥頭，固井時(shí)要用457m長(zhǎng)吊環(huán)。吊環(huán)配對(duì)使用，以保持最佳平衡效果。 提升負(fù)荷通過吊環(huán)連接器、承載箍和吊環(huán)傳給主軸。在沒有提升負(fù)荷的條件下，主軸可在吊環(huán)連接器內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。吊環(huán)連接器可根據(jù)起下鉆作業(yè)的需要隨旋轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)動(dòng)。與常規(guī)吊卡相比，該吊卡在連接吊環(huán)處較寬，且吊環(huán)長(zhǎng)，這樣可避免鉆進(jìn)時(shí)同其他設(shè)備相碰。 (4)吊環(huán)傾斜器 吊環(huán)傾斜裝置上的吊環(huán)傾斜臂位于吊環(huán)連接器的前部，由空氣彈簧啟動(dòng)，鉆桿上卸扣裝置上的17m長(zhǎng)吊環(huán)在吊環(huán)傾斜裝置啟動(dòng)gS的作用下可輕松擺動(dòng)，提放小鼠洞內(nèi)的鉆桿。啟動(dòng)器由電磁閥控制。該裝置的中停機(jī)構(gòu)便于井架工排放鉆具作業(yè)。吊環(huán)傾斜裝置的主要功用是：吊鼠洞中的單根；接立根時(shí)，不需井架工在二層臺(tái)上將大鉤拉靠到二層臺(tái)上。若行程為