VARCO頂驅操作規(guī)程

1、TDS-11SA頂部驅動鉆井裝置操作規(guī)程 1、適用崗位1.1適用崗位電氣工程師、機械工程師（機械工長）、鉆臺大班、司鉆、副司鉆1.2 崗位基本要求崗位操作人員均應參加相關技術培訓和HSE培訓，并經(jīng)考核取得相應資質后上崗。2、相關HSE要求設備操作前針對設備及工作區(qū)域環(huán)境進行危害識別，或對已有識別結果進行對比檢查。根據(jù)危害識別結果，確認采取有效措施。3、主要技術參數(shù)名稱參數(shù)交流鉆井電機功率:800HP(2*400HP)額定轉速：2400rpm變頻器西門子 (800HP 600VAC)電機制動系統(tǒng)類型：液壓鉗式盤剎剎車扭矩：30000ft·lb電機冷卻系統(tǒng)方式：強制風冷功率：5HP（3K

2、W）交流電機（兩臺）轉速：3600rpm電壓、頻率、相位：575V、60Hz、3滿負荷電流：5.5A罩體：防爆式1級接地環(huán)境溫度：40風量：每個電機1400立方英寸每分鐘齒輪箱類型：單級雙減速齒輪系統(tǒng)傳動比：10.5:1減速齒輪箱潤滑類型：強制潤滑儲油池容量：15加侖液壓系統(tǒng)功率：10HP,1800rpm,交流電機儲油池容量：25加侖系統(tǒng)技術參數(shù)重量：12.3噸工作高度：18英尺（5.4米）電源要求：700KVA、575-600V、50、60Hz功率：800HP連續(xù)扭矩：37,500磅.英尺間歇扭矩：55,000磅.英尺提升能力：500短噸滿功率下最大轉速： 228rpm管子處理器PH-50

3、：扭矩，50,000磅英尺；額定壓力：2000psi,4到7.5英寸最大外徑工具接頭PH-70：扭矩，75,000磅英尺；額定壓力：2000psi,4到8.5英寸最大外徑工具接頭允許使用鉆具范圍3 1/2 ”-6 5/8”4、結構簡圖 司鉆臺控制面板司鉆臺的面板各按鈕和指示燈說明如下表：序號名稱名稱類型功能1VDC PRESS LOSS司鉆臺壓力低紅 色指示燈當檢測到司鉆臺的清洗壓力低時，指示燈閃爍并發(fā)出警報聲。按下警報關閉按鈕警報聲停止，而指示燈持續(xù)亮直到故障排除。2MAKE-UPCURRENT LIMIT0MAX上扣扭矩電流限制0最大儀表上扣操作工作時設置最大允許上扣扭矩。扭矩可以通過設置

4、剎車和調節(jié)上扣扭矩電流限制進行調節(jié)；升高或降低扭矩表顯示的讀數(shù)。3DRILL MOTOR OVERTEMP鉆井電機過 熱紅 色指示燈當檢測到一個電機過熱時，指示燈閃爍并發(fā)出警報聲。按下警報關閉按鈕警報聲停止，指示燈持續(xù)亮直到故障排除。4OIL PRESS LOSS油壓低紅 色指示燈當檢測到齒輪潤滑系統(tǒng)油壓低時，指示燈閃爍并發(fā)出警報聲。按下警報關閉按鈕警報聲停止，而指示燈持續(xù)亮直到故障排除。5TORQUE WRENCHPUSH HOLD管子處理器背鉗開關按鈕開關按下按鈕并保持時，背鉗關閉和止動銷止動。6ROTATELEFT/RIGHT管子處理器旋轉頭左/右3位開關當保持在左位時，旋轉頭向左旋轉；

5、保持在右位時，旋轉頭向右旋轉；松開時，開關自動返回中位。7（PIPEHANDLER）LINK TILTDRILL/OFF/TILT吊環(huán)鉆進/關閉/傾斜3位開關設置為鉆進（DRILL）時，吊環(huán)液缸收縮到標準的鉆進位置；設置為傾斜位置時，液缸伸長到便于上扣操作位置；設置為關閉位置時吊卡保持在當前位置。8LINK TILT FLOAT管子處理器吊環(huán)浮動綠色按鈕按下按鈕時，吊環(huán)浮動到中心位置。9IBOPOPEN/CLOSE內(nèi)防噴器打開/關閉2位開關打開位，啟動液缸伸長，打開內(nèi)防噴器，關閉位，啟動液缸收縮，關閉內(nèi)防噴器。10IBOP CLOSED內(nèi)防噴閥關閉琥 珀指示燈當液壓作用在液缸上時，內(nèi)防噴器關閉

6、指示燈亮。11BRAKEOFF/AUTO/ON剎車關閉/自動/打開3位開關設置為打開（ON）時，制動電磁閥供電處于制動狀態(tài)，指示燈亮。設置到AUTO時，當油門打開時松開制動，油門關閉時，制動工作。設置為關閉（OFF）位置時，制動松開。12BRAKE ON剎車制動紅色指示燈制動電磁閥供電時，指示燈亮顯示制動狀態(tài)13EMERGENCY STOP緊急停車菌形按鈕按下時，關閉所有操作，開關與變頻器連接。14THROTTLE0MAX鉆井油門0最大儀表控制鉆井速度。鉆具轉速在轉速儀表上顯示。15TORQUE050000ft·lb扭矩表050000ft·lb表010VDC顯示鉆桿扭矩，單

7、位ft/lb。在鉆井模式中，扭矩由鉆井扭矩儀表設置；在上扣模式中，由上扣限制儀表設置。16RPM0250rpm轉速表0250rpm表010VDC顯示鉆桿轉速，單位rpm。轉速通過鉆井油門控制。17DRILL/SPIN/TORQUE鉆進/旋扣/扭矩3位選擇開關鉆進（DRILL）位選擇標準的鉆井模式，旋轉速度由鉆井油門控制，最大扭矩由鉆井扭矩儀表控制；旋扣（SPIN）模式是固定速度模式；扭矩（TORQUE）模式是上扣模式；在扭矩模式，扭矩快速升高到上扣扭矩限制儀表設置的扭矩。18BLOWER LOSS鼓風機失 風紅 色指示燈當檢測到鼓風機故障時，指示燈閃爍并發(fā)出警報聲。按下警報關閉按鈕警報聲停止，

8、而指示燈持續(xù)亮直到故障排除。19ALARM SILENCE/LAMP CHECK警報關閉/燈檢測按鈕開關當警報聲響時用于關閉警報，而指示燈持續(xù)亮直到故障排除。如果故障在5分鐘內(nèi)沒有排除，再一次發(fā)出警報。當按下這個開關保持兩秒鐘，司鉆臺上的所有指示燈亮，可用于檢測指示燈。20HYDRAULIC POWERAUTO/ON液壓系統(tǒng)自動/啟動2位開關設置為自動（AUTO）時，通過PLC命令啟動液壓泵；設置為啟動（ON）位時，忽略操作模式啟動液壓泵。21COUNTERBALANCEDRILL/STAND JUMP平衡系統(tǒng)鉆進/立柱上跳2位開關在鉆進（DRILL）模式，平衡啟動器接受足夠的壓力平衡TDS的

9、重量；在立柱上跳（STAND JUMP）模式，鉆桿卸扣時平衡啟動器接受足夠的壓力平衡TDS，保護接頭螺紋。22DRIVE FAULT驅動故障紅 色指示燈當檢測到司鉆臺故障時，指示燈亮并發(fā)出警報。按下關閉警報按鈕關閉警報，指示燈持續(xù)亮直到故障排除。23REVERSE/OFF/FORWARD反轉/停止/正轉3位開關控制在鉆進和上扣操作中鉆井電機的旋轉方向。24DRILL TORQUE0MAX鉆井扭矩0最大儀表鉆進操作期間，通過設置變頻器中的電流限制來設置最大允許鉆井扭矩。扭矩可以通過設置制動和調節(jié)鉆井扭矩儀表進行調節(jié)，升高和降低在扭矩表中顯示的扭矩值。5、啟動前準備5.1工作區(qū)域內(nèi)禁止堆放雜物和易

10、燃、易爆物品，按規(guī)定配備消防器材，禁止閑雜人員進入。 5.2電器安全操作、液壓安全操作、井控安全操作應熟悉操作手冊。5.3操作人員應持有效操作證，應按崗位規(guī)定穿戴好個體防護用品。5.4啟動前設備檢查項目檢查內(nèi)容及要求注意事項（提示、警示、嚴禁）外觀及安裝狀況1、 確認所有電源開關均已上電，電源正常2、 目測頂驅本體部件有無明顯損傷損壞、管線有無泄漏、螺栓安全裝置等有無松動脫落3、 目測游動電纜（管線）行程、吊環(huán)旋轉、傾斜范圍內(nèi)是否有干擾物存在4、 司鉆操作臺按扭初始位置的檢查，每種頂驅設備的操作按扭都有一個默認的初始位置，在開機前必須按照相關操作說明確認是否在初始位置，否則容易造成誤操作事故5

11、、接班后操作頂驅要首先查看設備運轉記錄，了解前一個班次作業(yè)過程中設備的運轉情況，尤其對上班次存在的問題加以關注或者及時解決。5、 司鉆臺一般都裝有正壓防護裝置，以防止危險性氣體地進入，當 PLC上電時，需要檢測司鉆臺內(nèi)部的微壓開關信號，當氣壓達不到要求就會產(chǎn)生報警信號，直到達到要求方可解除啟動系統(tǒng)按下【復位/靜音】按鈕3分鐘，測試司鉆操作臺所有指示燈VARCO-11SA操作面板需要按下【靜音/復位】按鈕3 秒鐘，可以測試司鉆操作臺所有指示燈，所有指示燈正常才可以啟動系統(tǒng)，否則需要盡快更換指示燈，防止顯示功能不正確造成間接損失潤滑系統(tǒng)1、各潤滑點加潤滑油（脂）2、液壓油有無泄漏3、減速箱郵箱液位

12、不能過高或者過低其他部位除頂驅外其它設備正常6、啟動步驟及要求注意事項（提示、警示、嚴禁）啟動系統(tǒng)：1）進入變頻房，打開空調，溫度調節(jié)在攝氏2025度之間2）合上PLC電源開關，將PLC扳到”O(jiān)N:”狀態(tài)。3）合上主變頻器空氣開關。4）合上風機和油泵電機控制開關。1、如果界長期降雨或頂驅裝置較長時間未運行,在啟動頂驅裝置之前，應先加熱兩臺主電機，以保證其干燥和絕緣性，從而保證主電機能正常安全地工作，用空調熱風為變頻房除潮主電機加熱：通過【電機加熱】開關，啟停加熱器，通過PCL/MCC柜的加熱器指示燈指示運行狀態(tài)加熱器工作時啟動主電機，加熱器將自動停止運行。主電機運行時，不能啟動加熱器主電機風機

13、：選擇主電機正反轉開關啟動主電機冷卻風機和油泵電機。液壓系統(tǒng)設置為自動時，通過PLC控制啟動冷卻風機和油泵電機，設置為啟動時，將直接啟動油泵電機和右側冷卻風機司鉆臺操作：1） 【鉆井扭矩限定】手輪緩慢離開零位，設定為需要的扭矩。2） 將【旋轉方向】開關扳倒：正向“位置。3） 【轉速設定】手輪緩慢離開零位，主電機按手輪給定轉速正向旋轉1、【轉速設定】手輪零位且系統(tǒng)未運行時，【操作選擇】、【旋轉方向】開關動作有效，否則無效2、啟動主電機時，為確保設備安全，鉆井扭矩限定值不易過高，可在主軸旋轉后，增加鉆井扭矩限定值。3、啟動主電機前，必須確認剎車狀態(tài)與鉆井扭矩限定值是否正確。7、運行內(nèi)容及要求注意事

14、項（提示、警示、嚴禁）一、鉆進1、 接立根鉆進程序1）鉆完井中立根，直到保護短節(jié)離鉆臺3英尺高，立根停止旋轉。2）提起鉆柱，坐放卡瓦，使接頭處離鉆臺4 英尺高。3）啟動鉆井電機開關從正轉換到反轉。4）停止泥漿循環(huán)，關閉上內(nèi)防噴器。5）制動開關設置為自動 （AUTO） 。6）管子處理器背鉗夾緊鉆桿。7）TDS-11SA模式設置到扭矩（TORQUE）并松開開關，當接頭斷開時，TDS-11SA模式返回到鉆進（DRILL）。8）使用鉆井電機，旋出連接扣同時用絞車起升TDS-11SA，或者安裝平衡系統(tǒng)，則使用立柱上跳。當鉆桿卸扣時，立柆上跳提升頂驅脫離大鉤。9）關閉對扣（SPIN）模式，立柱上跳停止工作

15、。打開鉆桿吊卡。10）提升頂驅離開井口并傾斜吊環(huán)/吊卡到井架工位置。11）起升頂驅到管牌架位置接下一根立根。12）用扭矩大鉗夾緊鉆桿公接頭，在鉆桿接頭上涂絲扣油。13）啟動鉆井電機的開關從反轉到正轉。14）吊卡卡在下一根立根上。15）提升使立根離開放置區(qū)，清洗立根接頭。16）吊環(huán)傾斜復位，使立根與鉆臺上的鉆桿接頭連接。17）啟動頂驅開關到對扣（SPIN）模式。18）緩慢下放大約2英尺，使頂驅與立根上部接頭對扣連接。19）緩慢下放接頭到軸肩處。20）啟動扭矩（TORQUE）模式，保持大約10秒鐘。上扣扭矩必須預先設置。觀察整個上扣中扭矩表中的模式。21）啟動鉆進（DRILL）模式。22）打開扭矩

16、大鉗。打開內(nèi)防噴器。23）啟動泥漿泵。24）提升取出卡瓦。鉆進。2、 接單根鉆進程序1）鉆完井中單根，提升大約4英尺，坐放卡瓦。2）TDS11SA鉆井電機在扭矩模式（TORQUE）反轉，斷開保護短節(jié)和鉆柱間的連接。3）使用（TDS-11SA）鉆井電機在SPIN模式下放出連接。4）打開吊卡提升TDS-11SA。5）吊環(huán)傾斜使吊卡到鼠洞中單根位置，鎖死吊卡，卡住單根。6）把單根提出鼠洞，當接頭離開鉆臺時，放松吊卡，使單根到中心位置。7）對正鉆臺上鉆柱接頭，下放TDS-11SA，使增加的單根沿對扣引靯直到保護短節(jié)與新的接頭連接。8）使用扭矩大鉗旋加扭矩，用SPIN模式旋緊，使用TDS-11SA電機在

17、TORQUE模式，上緊連接。9）取出卡瓦，啟動泥漿泵，鉆進。3、 設定鉆井扭矩程序1）轉向開關轉到正轉“FORWARD”位置。2）剎車開關轉到“ON”位置。3）模式開關轉到“DRILL”位置，稍微旋轉調速手輪，調整鉆井扭矩電位計旋鈕，觀察扭矩表達到所需扭矩值。4）將調速手輪旋回“零位”。將剎車開關打到“OFF”位置。鉆井操作注意事項1.手輪不允許快速由零位轉到所需轉速位置，應緩慢轉動手輪到所需要的轉速。2.剎車開關的“AUTO”位置是定向鉆進時使用的，建議正常鉆進時剎車在“OFF”位置。3.當井下堵轉時，首先采取的措施是：保持轉速手輪不動，保持堵轉扭矩，上提、下放頂驅，找到一個能夠恢復旋轉的位

18、置。如果以上措施不能夠恢復旋轉，就必須釋放堵轉扭矩。釋放扭矩的辦法是：保持轉速手輪不動，非常緩慢地將鉆井扭矩設定值減小，這樣就可以控制鉆具緩慢反轉，扭矩值也隨之減小，直至為零。這時才可以將調速手輪回零位。4.司鉆操作臺為正壓防爆，內(nèi)放干燥劑除濕；不允許用高壓流體沖洗操作臺；定期檢查司鉆操作臺內(nèi)部元氣件，避免生銹或接頭松動。在使用大尺寸鉆頭打表層或在某段地層出現(xiàn)非頂驅故障原因的劇烈震動時，應該適當降低轉速，以避開頂驅共振點，避免頂驅因劇烈震動造成損壞。二、定向鉆井作業(yè)1、定向鉆井1）把鉆具和動力馬達下到井里至鉆頭接近井底。2）將轉向開關置于“FORWARD”。 3）將模式選擇開關置于“SPIN”

19、4）降低頂驅使鉆具接觸到保護接頭，等待旋扣完成。 5）把背鉗置于鉆具接頭母扣上，閉合背鉗。 6）將模式選擇開關置于“TORQUE”。把扭矩增加到根據(jù)絲扣和連接方式所要求的設定扭矩值。 等待主軸輸出扭矩增加到所需要的值，緊扣后，再將模式選擇開關打回“DRILL”位置。將IBOP置于“ON”，啟動泥漿泵。將頂驅剎車開關置于“ON”。（如果鉆井工藝允許鉆具旋轉，且卡瓦內(nèi)又沒有存儲扭矩的情況可以取消該步驟，直接到下一步驟）提升游車，取出卡瓦。11）降低頂驅，將轉向開關至于“FORWARD”，開始鉆進。2、定向鉆井中鉆具方位的調整1）將模式選擇開關置于“DRILL”，將轉向開關置于“FORWARD”。

20、2）旋轉調速手輪，打開一個小角度， 緩慢調節(jié)鉆井扭矩設定電位計，當頂驅的輸出扭矩大致同井下動力鉆具產(chǎn)生的扭矩相等時，松開剎車，繼續(xù)調節(jié)鉆井扭矩設定電位計控制主軸旋轉方向。 同時測量井下動力鉆具方向。3）井下動力鉆具方向確定合適以后，立即將主軸“剎車”，將調速手輪旋回零位。4）開始鉆進。3、定向鉆井時的上卸扣1）放置卡瓦。將鉆具卡在鎖住的轉盤內(nèi)。2）松開剎車。3）關掉泥漿泵。 4）觀察立管壓力計并等待泥漿泵壓力降到零。 5）使用IBOP開關，選擇“ON”。 用大鉗夾緊井內(nèi)鉆具。6）將轉向開關置于“REVERSE”。7）按下并保持背鉗按鈕，將模式選擇開關置于“TORQUE”，開始卸扣。8）當主軸/

21、鉆具接頭絲扣松開并轉動1/2圈，松開背鉗按鈕，打開“立柱上跳”開關，將模式選擇開關置于“SPIN”，等待接頭徹底卸開。9）松開并移走大鉗，提升游車使頂驅離開鉆具接頭絲扣10）當接頭完全卸開時，將模式選擇開關置于“DRILL”。11）把頂驅提升到足夠的高度，使吊卡能夠卡住下一根立柱的上部母扣接頭。12）提起立柱13）提升頂驅直到立柱底部的公扣高于井口鉆具的母扣接頭。14）將轉向開關置于“FORWARD”。15）將模式選擇開關置于“SPIN”。16）降低頂驅將立柱的下端導入井內(nèi)的鉆具母扣中。17）把大鉗置于井口鉆具的母扣接頭上。18）降低頂驅直到立柱上部母扣接頭接觸到保護接頭，等待旋扣完成。19）

22、模式選擇開關置于“TORQUE”，直到鉆具與鉆具和鉆具與主軸旋緊。20）將模式開關置于“DRILL”。轉向開關置保持在“FORWARD”。21）移走大鉗。22）使用IBOP開關，選擇“OFF”。23）啟動泥漿泵。24）將剎車閉合（如果鉆井工藝允許鉆具旋轉，且卡瓦內(nèi)又沒有存儲扭矩的情況可以取消該步驟，直接到下一步驟）。25）提升游車。26）取出卡瓦。27）開始鉆進。1、 進行定向鉆井操作時，根據(jù)鉆井工藝要求鉆具不旋轉時，應該將頂驅剎車置于“ON”；在其他定向井工藝過程允許鉆具旋轉時，剎車均置于“AUTO”位置。2、定向作業(yè)中頂驅鉆井扭矩設置必須大于動力鉆具的最大輸出扭矩。如果在復合鉆井過程中發(fā)現(xiàn)

23、頂驅反轉，必須立即加大鉆井扭矩的設定值。3、當使用井下動力馬達鉆井時，應保證頂驅剎車扭矩值大于動力馬達的最大扭矩輸出值，因此需要經(jīng)常檢查剎車是否可靠。4、為避免損壞鉆具接頭的絲扣, 當卸扣時不要讓頂驅重量作用在鉆具接頭絲扣上。三、接、卸鉆具接、卸鉆具操作前，必須先按規(guī)定程序設定好上卸扣扭矩。開始此程序時先做以下事情： 確保驅動系統(tǒng)中已預設合適的扭矩和轉速。 確保頂驅的保護接頭絲扣與鉆具絲扣規(guī)格相符。 在接頭上涂抹適當?shù)慕z扣油。 接、卸鉆具的具體操作程序在前面的“用立柱、單根鉆井”中已經(jīng)講到，跟前部操作相同，此處不再重復。將頂驅和鉆具相接時，應將背鉗在鉆具接頭處夾緊。給頂驅和多個接頭同時上扣時，

24、應將大鉗扣在卡瓦夾緊的鉆具接頭上。四、起下鉆起下鉆采用常規(guī)的方式進行。為加強井架工扣吊卡的能力和減少起下鉆時間，可以使用吊環(huán)傾斜裝置使吊卡靠近井架工。起鉆過程中如遇到縮徑或鍵槽，可在井架任一高度用鉆井電機將頂驅接到立根上，立即建立循環(huán)和旋轉活動鉆具，使鉆具通過遇阻點。在大多數(shù)情況下，配置頂驅不會對井隊已建立的井控程序造成重大改變。應當堅持使用在配置頂驅前已建立好的井控程序。 只是在起、下鉆過程中，鉆柱內(nèi)的井涌（噴）液體控制要考慮使用頂驅所配備的內(nèi)防噴器。除此之外，還應配備以下設備： 一個常規(guī)的回壓凡爾（井隊配備）。內(nèi)防噴器拆卸工具（用來拆卸內(nèi)防噴器執(zhí)行機構）。內(nèi)防噴器及其執(zhí)行機構應定期清洗和維

25、護。重要提示：如果在寒冷環(huán)境中工作后長時間關閉內(nèi)防噴器，鉆井泥漿可能會在頂驅、水龍帶和立管中凍結。為避免此情況，將一根空氣軟管接到頂驅的保護接頭上。把頂驅，水龍帶和立管中的泥漿吹回到泥漿池里。定期檢查此設備以確保它沒有結冰。起、下鉆時應使用液壓大鉗按照標準程序接卸鉆具。可以使用“吊環(huán)傾斜功能”協(xié)助井架工和鉆工排放鉆具。但是，不可以超過載荷使用“吊環(huán)傾斜功能”（在“傾斜”狀態(tài)下，吊卡負荷不可以大于1噸）。起、下鉆鋌：鉆鋌的規(guī)格大小不同，有的一個立柱鉆鋌遠遠超過1噸。這時，為了保證“傾斜”功能不過載，必須在起、下鉆鋌時按照以下程序操作。起鉆鋌時，卸開扣以后應該先將鉆鋌下部先拉到立根盒，下放頂驅，使鉆鋌下部接觸到立根盒，然后才可以使用吊環(huán)傾斜功能將鉆鋌上部送到接近井架工的位置。下鉆鋌時，則應該在扣好吊卡后將吊環(huán)傾斜油缸先復位到“浮動”狀態(tài)，然后才可以提升鉆鋌。否則就可能造成吊環(huán)傾斜油缸損壞。5 起、下鉆時如遇井下復雜情況，可以接頂驅循環(huán)和采取正、倒劃眼措施，加強對頂驅扭矩、轉速的監(jiān)控。五、倒劃眼程序1）循環(huán)和旋轉的同時，提升游車，直到出現(xiàn)第三個鉆桿接頭。2）停止循環(huán)和旋轉，坐放卡瓦。3）卸開鉆臺面上的連接扣，用鉆井電機松扣。4）用頂部驅動電機和背鉗卸開立根與頂驅的連接扣，然后用鉆井電機旋扣。5）用鉆桿吊卡提起立根。6）將立根重新排放好。7）下放游