石油鉆井機(jī)械培訓(xùn)教材

152/152教材：石油鉆井機(jī)械（程旭王存喜主編）一、教學(xué)目的、要求1.熟悉鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)原理。2.掌握常規(guī)鉆井差不多方法流程。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.鉆機(jī)的應(yīng)用。2.鉆井方法。三、復(fù)習(xí)舊課溝通了解學(xué)生校外實(shí)習(xí)教學(xué)心得，暢談內(nèi)陸現(xiàn)場(chǎng)石油鉆井的工藝流程，加以引導(dǎo)，導(dǎo)入我國(guó)常規(guī)石油鉆機(jī)的過(guò)去、現(xiàn)在與以后進(jìn)展。四、導(dǎo)入新課石油鉆井是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及到石油地質(zhì)、油田化學(xué)、巖石力學(xué)、鉆井機(jī)械與工具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，以及電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能等在鉆井測(cè)量及自動(dòng)化、智能化鉆井方面的應(yīng)用。五、講授新課第一章鉆機(jī)概論鉆井工藝對(duì)鉆機(jī)的要求及鉆機(jī)的特點(diǎn)（一）鉆井方法1．頓鉆鉆井方法頓鉆鉆井方法又稱(chēng)沖擊鉆井方法。如圖1—2頓鉆鉆井示意圖。其作用原理:是周期的將鉆頭提到一定的高度向下沖擊井底，破裂巖石。在不斷沖擊的同時(shí)，向井內(nèi)注水，便停止沖擊，下入撈砂筒撈出巖屑，然后再開(kāi)始沖擊作業(yè)。如此交替，加深井眼，直至鉆到預(yù)定深度為止。用這種方法鉆井，鉆頭功率小、效率低、速度慢而且不能進(jìn)行井內(nèi)壓力操縱，代之而起的便是旋轉(zhuǎn)鉆井方法。2．旋轉(zhuǎn)鉆井方法（1）轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)和頂驅(qū)旋轉(zhuǎn)鉆井方法轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)鉆井方法的設(shè)備組成和工作原理如圖l-3所示。(2)井下動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井方法從頓鉆到轉(zhuǎn)盤(pán)鉆，是鉆井方法上的第一次革命。但隨著鉆井深度的增加，鉆桿柱在井中旋轉(zhuǎn)消耗的功率也越來(lái)越大，容易引起鉆桿折斷事故的發(fā)生，從而誕生了井下動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井法。目前常用的井下動(dòng)力鉆具有渦輪鉆具、螺桿鉆具和電動(dòng)鉆具三種。3．試驗(yàn)研究中的新鉆井方法新提出的鉆井方法大致可分為：熔化及氣化法、熱脹裂法、化學(xué)反應(yīng)法和機(jī)械誘導(dǎo)應(yīng)力法四類(lèi)。（二）鉆井設(shè)備的用途１．具備往地層鉆進(jìn)的能力２．具備及時(shí)沖洗井底鉆屑的能力３．具備起下鉆柱和下套管柱的能力4．具備短期超載處理事故的能力5．具備良好的拆裝與移運(yùn)性能依照鉆探目的，當(dāng)鉆機(jī)需要在荒野、沙漠、海灘、沼澤、湖泊、山區(qū)、森林等困難的地點(diǎn)鉆井時(shí)，必需拆裝搬遷方便。（三）鉆井設(shè)備的進(jìn)展現(xiàn)代深井轉(zhuǎn)盤(pán)鉆機(jī)裝備情況如圖1-6所示截止到目前，國(guó)外已研制與應(yīng)用的新型石油鉆機(jī)如下。1．超深井鉆機(jī)2．微型鉆機(jī)3．頂部驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)4．自動(dòng)化鉆機(jī)5．斜井鉆機(jī)6．叢式井鉆機(jī)7．移動(dòng)式鉆機(jī)8．沙漠鉆機(jī)9．直升飛機(jī)吊運(yùn)的鉆機(jī)10．封閉式鉆機(jī)11．80年代以來(lái)鉆井設(shè)備的新進(jìn)展（四）目前國(guó)內(nèi)在用鉆機(jī)情況１．鉆井方法２．鉆井設(shè)備的用途３．鉆井設(shè)備的進(jìn)展（五）鉆井工藝對(duì)鉆機(jī)的要求1.具有旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)能力。2.具有起下鉆具的能力。3.具有清洗井底的能力。（六）鉆機(jī)的特點(diǎn)1.一套鉆機(jī)確實(shí)是一套聯(lián)合機(jī)組。2.鉆井作業(yè)是不連續(xù)的。3.鉆機(jī)的工作場(chǎng)所比較專(zhuān)門(mén)。六、小結(jié)１．鉆井方法有幾種？２．鉆井設(shè)備有什么用途？３．鉆井設(shè)備進(jìn)展的現(xiàn)狀如何樣？七、作業(yè)１．鉆井方法有幾種？２．鉆井設(shè)備有什么用途？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉鉆機(jī)的類(lèi)型。2.掌握鉆機(jī)的組成。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.鉆機(jī)的類(lèi)型。2.鉆機(jī)的組成。三、導(dǎo)入新課石油鉆機(jī)或油、氣鉆機(jī)是指用來(lái)進(jìn)行油氣勘探、開(kāi)發(fā)的成套鉆井地面設(shè)備，統(tǒng)稱(chēng)為鉆機(jī)。一套鉆機(jī)組成一個(gè)井隊(duì)，在輔助部門(mén)的配合下，獨(dú)立完成鉆井任務(wù)。陸用轉(zhuǎn)盤(pán)鉆機(jī)是成套鉆井設(shè)備中的差不多型式，即通常所講的鉆機(jī)，也稱(chēng)常規(guī)鉆機(jī)。四、復(fù)習(xí)舊課１．鉆井方法有幾種？２．鉆井設(shè)備有什么用途？五、講授新課第二節(jié)鉆機(jī)的組成與類(lèi)型（一）鉆機(jī)的組成轉(zhuǎn)盤(pán)鉆機(jī)的各系統(tǒng)和部件示意圖，如圖2-1所示。1．動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)是用來(lái)提供鉆機(jī)工作的源動(dòng)力?，F(xiàn)代石油鉆機(jī)使用的動(dòng)力要緊為柴油機(jī)，電動(dòng)機(jī)兩大類(lèi)。2．提升系統(tǒng)為了起下鉆具、下套管，操縱鉆壓及鉆頭鉆進(jìn)等，鉆機(jī)配備有一套提升設(shè)備，以輔助完成鉆井生產(chǎn)。這套設(shè)備要緊由井架、天車(chē)、游車(chē)、大鉤、絞車(chē)、鋼絲繩等部件組成。3．旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)由轉(zhuǎn)盤(pán)、水龍頭等組成。目的是轉(zhuǎn)動(dòng)井中鉆具，帶動(dòng)鉆頭破裂巖石。常規(guī)鉆機(jī)配備有轉(zhuǎn)盤(pán)和水龍頭，頂部驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)配的是頂驅(qū)裝置而無(wú)轉(zhuǎn)盤(pán)。4．循環(huán)系統(tǒng)為了及時(shí)清洗井底、攜帶巖屑、愛(ài)護(hù)井壁，鉆機(jī)配有全套的鉆井液的循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)系統(tǒng)由鉆井泵、地面高壓管匯、立管、水龍帶、方鉆桿、鉆桿、鉆頭、防噴器，振動(dòng)篩、除砂器、清潔器、鉆井液槽、池、攪拌器、攪拌池等組合而成。5．操作操縱系統(tǒng)為了指揮各工作機(jī)組間的協(xié)調(diào)工作，整套鉆機(jī)配備有各種操縱裝置。常用的有機(jī)械操縱、氣控、電控、液控和電、氣、液混合操縱。現(xiàn)代機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，普遍采納集中氣操縱。6．井控系統(tǒng)操縱井內(nèi)壓力，防止地層流體無(wú)操縱的流入井中。要緊由防噴器組、防噴器管線(xiàn)、地面節(jié)流管匯、液壓、氣壓操縱元件等組成。7．鉆機(jī)底座底座是鉆機(jī)的組成部分之一。用于安置鉆井設(shè)備，方便鉆井設(shè)備的移運(yùn)。包括鉆臺(tái)底座和機(jī)房底座兩部分。8．輔助系統(tǒng)石油鉆機(jī)因常年分散在野外從事鉆井作業(yè)，為滿(mǎn)足各種季節(jié)日夜連續(xù)作業(yè)的要求，每套鉆機(jī)都配有發(fā)電、照明、供水、供油、通訊、冬季保溫及生活等輔助設(shè)施。其中起升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)被稱(chēng)為鉆機(jī)的三大工作機(jī)組。（二）鉆機(jī)的分類(lèi)1．按用途分依照鉆機(jī)使用的不同目的分有：石油鉆機(jī)、地質(zhì)鉆機(jī)、地震鉆機(jī)、水井鉆機(jī)等，其中以石油鉆機(jī)應(yīng)用最廣。2．按鉆井深度不同分為（1）輕便鉆機(jī)（2）大型鉆機(jī)大型鉆機(jī)按鉆井深度分：中型鉆機(jī)可鉆井深為1000～2500m，最大起重量800～1600kN，也可用于修井。重型鉆機(jī)可鉆井深為3000～5000m，最大起重量2000～2500kN，也稱(chēng)深井鉆機(jī)。超重型鉆機(jī)可鉆井深超過(guò)5000m，最大起重量超過(guò)2500kN，也稱(chēng)超深井鉆機(jī)。如圖2-3所示3．按鉆井方法分（1）頓鉆鉆機(jī)地面發(fā)動(dòng)振動(dòng)鉆機(jī)是較早的一種鉆機(jī)。（2）轉(zhuǎn)盤(pán)鉆機(jī)由轉(zhuǎn)盤(pán)通過(guò)鉆具帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的同時(shí)，可利用空心鉆具循環(huán)鉆井液不斷清除所鉆巖屑，鉆進(jìn)速度快，成本較低，是目前國(guó)內(nèi)外用的較多的一種鉆井方法。（3）井下動(dòng)力鉆機(jī)常用的有渦輪鉆具、螺桿鉆具、電動(dòng)鉆具及井底沖擊振動(dòng)鉆具等。打定向井、水平井時(shí)，常用井下動(dòng)力鉆具。4．按動(dòng)力設(shè)備分（1）蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)（2）機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)或稱(chēng)柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)由一臺(tái)或幾臺(tái)內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)（如鏈條、鏈輪、齒輪、三角膠帶、離合器、軸等）將動(dòng)力傳給各工作機(jī)組的鉆機(jī)。電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)用直流或交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)各工作機(jī)組的鉆機(jī)。直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)以直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)工作機(jī)組工作。一般由柴油機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)供電。供直流電的稱(chēng)為直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，供交流電通過(guò)整流者稱(chēng)為交-直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，多用于海上鉆井。交流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)以交流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)工作機(jī)或通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)工作機(jī)組工作。適用于有工業(yè)電網(wǎng)的油田。（3）液壓鉆機(jī)采納液壓動(dòng)力和傳動(dòng)，用液缸和液馬達(dá)作為起升和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)液—電操縱或液—液操縱的鉆機(jī)。5．按傳動(dòng)方式分依照鉆機(jī)選用的主傳動(dòng)方式不同分有齒輪鉆機(jī)、鏈條鉆機(jī)、皮帶鉆機(jī)、萬(wàn)向軸傳動(dòng)鉆機(jī)，另外有新型全液壓鉆機(jī)、柔桿鉆機(jī)等。6．按移運(yùn)方式分依照鉆機(jī)搬遷采納的方式不同分有整體搬運(yùn)、分塊搬運(yùn)、飛機(jī)吊運(yùn)、車(chē)載或拖掛自走式鉆機(jī)等。7．按使用地區(qū)條件分依照鉆機(jī)工作地區(qū)的環(huán)境條件不同分有陸地鉆機(jī)、海上鉆機(jī)陸地鉆機(jī)有撬裝鉆機(jī)、拖車(chē)鉆機(jī)、車(chē)裝自走鉆機(jī)、沙漠鉆機(jī)、地震區(qū)鉆機(jī)、熱帶、寒帶地區(qū)用鉆機(jī)等。它們差不多上依照地區(qū)特點(diǎn)能夠適應(yīng)搬遷和有利于鉆井的正常進(jìn)行而設(shè)計(jì)、制造的。海上鉆機(jī)有海洋鉆機(jī)、海灘鉆機(jī)、是在固定式鉆井平臺(tái)、自升式鉆井平臺(tái)、半潛式鉆井平臺(tái)或鉆井船上安裝的鉆機(jī)。8．按鉆井井身形式分依照鉆機(jī)所鉆井眼的形狀不同分有直井鉆機(jī)、斜井鉆機(jī)、斜直井鉆機(jī)等。9．按驅(qū)動(dòng)方式分依照鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式不同分為單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)、分組驅(qū)動(dòng)。單獨(dú)驅(qū)動(dòng)各工作鉆機(jī)組單獨(dú)選擇大小不同的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，多用于電驅(qū)動(dòng)。統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)絞車(chē)、鉆機(jī)泵、轉(zhuǎn)盤(pán)三大工作機(jī)組由同一臺(tái)動(dòng)力機(jī)組驅(qū)動(dòng)。分組驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的組合介于單獨(dú)驅(qū)動(dòng)和統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)之間，三個(gè)工作機(jī)組可有兩種方案，一是絞車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)一起驅(qū)動(dòng)，鉆井泵單獨(dú)驅(qū)動(dòng)；另一是絞車(chē)、鉆井泵一起驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤(pán)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。六、小結(jié)1.鉆機(jī)的類(lèi)型。2.鉆機(jī)的組成。七、作業(yè)1.鉆機(jī)的類(lèi)型有哪些？2.鉆機(jī)的組成有哪些？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉鉆機(jī)的系列標(biāo)準(zhǔn)。2.掌握鉆機(jī)的差不多參數(shù)。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.鉆機(jī)的系列標(biāo)準(zhǔn)。2.鉆機(jī)的差不多參數(shù)。三、導(dǎo)入新課為了規(guī)范鉆機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、維修與設(shè)備供應(yīng)，以達(dá)到生產(chǎn)、使用最經(jīng)濟(jì)合理，并有利于開(kāi)展國(guó)際技術(shù)交流與合作，我國(guó)依照油氣勘探開(kāi)發(fā)鉆井的實(shí)際需要，選定主參數(shù)，將主參數(shù)系列化，也確實(shí)是將鉆機(jī)分級(jí)，再據(jù)此擬定其它差不多參數(shù)，形成鉆機(jī)標(biāo)準(zhǔn)系列，經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局批準(zhǔn)，予以公布。四、復(fù)習(xí)舊課1.鉆機(jī)的類(lèi)型。2.鉆機(jī)的組成。五、講授新課第三節(jié)鉆機(jī)的差不多參數(shù)及我國(guó)石油鉆機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)（一）我國(guó)石油鉆機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)1．鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)形式1）機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)以柴油機(jī)為動(dòng)力，通過(guò)液力變矩器、鏈條、齒輪、三角膠帶等不同組合的傳動(dòng)方式所驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)稱(chēng)為機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)。2）電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)稱(chēng)為電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)。2.鉆機(jī)級(jí)不分為6級(jí)：ZJ15、ZJ20、ZJ32、ZJ45、ZJ60、ZJ80。級(jí)不×100m即為該鉆機(jī)的名義鉆井深度。3.鉆機(jī)型號(hào)我國(guó)鉆機(jī)型號(hào)意義如下圖2-4所示ZJ□□□ 廠(chǎng)家代號(hào)及改型序號(hào)鉆機(jī)特點(diǎn)：鏈條并車(chē)鉆機(jī)無(wú)或?yàn)長(zhǎng)；三角膠帶并車(chē)鉆機(jī)為J；齒輪傳動(dòng)鉆機(jī)為C；電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)為D；自行式車(chē)裝鉆機(jī)為Z；鉆機(jī)級(jí)不：以100m為單位計(jì)的鉆機(jī)名義鉆深范圍的上限鉆機(jī)代號(hào)（二）鉆機(jī)的差不多參數(shù)國(guó)標(biāo)中規(guī)定的10個(gè)差不多參數(shù)，如表2-1所示：對(duì)其中的幾個(gè)參數(shù)作簡(jiǎn)要講明如下。(1)名義鉆井深度L在標(biāo)準(zhǔn)的鉆井繩數(shù)下，使用127mm（5″）鉆桿柱可鉆達(dá)的最大井深。(2)名義鉆深范圍Lmin~Lmax鉆機(jī)在現(xiàn)定鉆井繩數(shù)下，使用規(guī)定的鉆柱時(shí)，鉆機(jī)的經(jīng)濟(jì)鉆井深度范圍。即最小鉆井深度Lmin與最大鉆井深度Lmax。名義鉆深范圍下限Lmin與前一級(jí)的Lmax有重疊，其上限即為該級(jí)鉆機(jī)的名義鉆井深度，即Lmax=L。(3)最大鉤載Qhmax鉆機(jī)在規(guī)定的最大繩數(shù)下，起下鉆、下套管、處理事故或進(jìn)行其它專(zhuān)門(mén)作業(yè)時(shí)，大鉤上不同意超過(guò)的載荷。Qhmax決定了鉆機(jī)下套管和處理事故的能力，是核算起升系統(tǒng)零件靜強(qiáng)度及計(jì)算轉(zhuǎn)盤(pán)、水龍頭主軸承靜載荷的依據(jù)。(4)最大鉆柱重量Qstmax鉆機(jī)在規(guī)定的最大鉆井繩數(shù)下，正常鉆進(jìn)或進(jìn)行起下鉆作業(yè)時(shí)，大鉤所同意承受的最大鉆柱在空氣中的重量（質(zhì)量）。其值為Qstmax=qstL式中qst——每米鉆柱質(zhì)量，kg/m；L——名義鉆井深度，m。規(guī)定：計(jì)算時(shí)按127mm（5″）鉆桿長(zhǎng)度，加上80～100m的7″鉆鋌，平均取qst=36kg/m。計(jì)算后化整，便得到系列鉆機(jī)的Qstmax值。Qstmax是計(jì)算鉆機(jī)起升系統(tǒng)零件疲勞強(qiáng)度和轉(zhuǎn)盤(pán)、水龍頭主軸承動(dòng)載荷的依據(jù)。稱(chēng)為鉤載儲(chǔ)備系數(shù)，按國(guó)家規(guī)定=1.8～2.08。鉤載儲(chǔ)備系數(shù)越大，表明該鉆機(jī)下套管、處理事故能力越強(qiáng)；但系數(shù)值過(guò)大會(huì)導(dǎo)致起升系統(tǒng)零件過(guò)于笨重，材料白費(fèi)。(5)提升系統(tǒng)繩數(shù)Z、Zmax鉆井繩數(shù)Z指鉆井時(shí)用于正常起下鉆、鉆進(jìn)時(shí)采納的有效提升繩數(shù)。Zmax指鉆機(jī)配備的提升輪系所提供的最大有效繩數(shù)，用于下套管或解卡作業(yè)。(6)絞車(chē)最大輸入功率即絞車(chē)的額功率。絞車(chē)在起升工作中，使用一定的游動(dòng)系統(tǒng)時(shí)大鉤最低速度（Ⅰ擋）能夠起升的額定鉆柱重量所需的功率。(7)鋼絲繩直徑用游標(biāo)卡尺測(cè)得的鋼絲繩的最大外徑。(8)鉆井泵功率單位時(shí)刻內(nèi)動(dòng)力機(jī)傳到鉆井泵主動(dòng)軸上的最大能量，也稱(chēng)為泵的最大輸入功率或泵的額定功率。(9)轉(zhuǎn)盤(pán)開(kāi)口直徑即第一次開(kāi)鉆時(shí)所用的最大鉆頭尺寸或海上鉆機(jī)隔水管能順利通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)的中心通孔尺寸，它決定著轉(zhuǎn)盤(pán)的尺寸和承載能力。(10)鉆臺(tái)高度鉆臺(tái)上平面到地面的距離。(11)井架有效高度是指從鉆臺(tái)上平面到天車(chē)梁底面的垂直高度。六、小結(jié)1.鉆機(jī)的系列標(biāo)準(zhǔn)。2.鉆機(jī)的差不多參數(shù)。七、作業(yè)1.鉆機(jī)的系列標(biāo)準(zhǔn)是什么？2.鉆機(jī)的差不多參數(shù)有哪些？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉井架的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。2.掌握井架的維護(hù)保養(yǎng)。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.井架的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。2.井架的維護(hù)保養(yǎng)。三、導(dǎo)入新課鉆井井架是是一種高聳的鋼制建筑物，是起升設(shè)備的重要組成部分之一。用它承受各個(gè)方向的載荷，尤其是要承受可高達(dá)1000tf的大垂直載荷。因此，鉆井井架必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性。四、復(fù)習(xí)舊課1.鉆機(jī)的系列標(biāo)準(zhǔn)。2.鉆機(jī)的差不多參數(shù)。五、講授新課第二章鉆機(jī)的起升系統(tǒng)第一節(jié)井架（一）井架的功用1.安放天車(chē)，懸掛游車(chē)、大鉤及專(zhuān)用工具(如吊鉗等)。在鉆井過(guò)程中進(jìn)行起下、懸持鉆具、下套管等作業(yè)。2.起下鉆過(guò)程中，用以存放立根，能容納立根的總長(zhǎng)度稱(chēng)立根容量。（二）井架的結(jié)構(gòu)類(lèi)型1.井架的分類(lèi)(1)按用途不同分①水文鉆探井架②煤田鉆探井架③石油鉆探井架④有色金屬鉆探井架(2)按所鉆的深度分①淺井井架②中深井井架③深并井架④超深井井架(3)按使用地區(qū)分①陸地用井架②海洋用井架(4)按井架的結(jié)構(gòu)分①塔形井架②A形井架2.井架的結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)組成如圖3-146所示。①井架主體井架主體是由立柱(弦桿)，橫桿、斜桿等組成。②天車(chē)臺(tái)用于安放天車(chē)及天車(chē)架，并便于對(duì)天車(chē)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)工作。③天車(chē)架安裝、維修天車(chē)之用。④二層臺(tái)二層臺(tái)是井架工起下鉆操作的工作場(chǎng)所，它包括井架工進(jìn)行起下鉆操作的工作臺(tái)和存放鉆具立根的指梁。員上下井架用。⑤立管平臺(tái)是安裝高壓水龍帶及進(jìn)行其它輔助工作的場(chǎng)所。⑥工作梯供操作人員上下井架用。(2)整體結(jié)構(gòu)類(lèi)型(1)塔形井架塔形井架如圖3-147所示。塔形井架整體結(jié)構(gòu)型式要緊特征是：①井架本體是封閉的整體結(jié)構(gòu)，整體穩(wěn)定性好，承載能力大。②整個(gè)井架是由單個(gè)構(gòu)件用螺栓連接而成的可拆結(jié)構(gòu)。井架尺寸可不受運(yùn)輸條件限制，同意井架內(nèi)部空間大，起下操作方便、安全。但單件拆裝工作量大，高空作業(yè)，不安全。(2)前開(kāi)口井架圖3-148所示為前開(kāi)口井架。要緊特征是：①整體井架本體分為4～5段，各段一般為焊接的整體結(jié)構(gòu)，段間采納錐銷(xiāo)定位和螺栓連接，地面或接近地面水平組裝，整體起放，分段運(yùn)輸。②因受運(yùn)輸尺寸限制，井架本體截面尺寸比塔形井架小。③井架各段兩側(cè)扇桁架結(jié)構(gòu)形式相同。為保證司鉆有良好的視野，背扇則采納不同的腹桿布置形式，如菱形等。有些π形井架，背扇橫斜桿是由銷(xiāo)軸與左右側(cè)片連接的可拆卸結(jié)構(gòu)，便于井架分片運(yùn)輸。(3)A形井架①A形井架結(jié)構(gòu)型式的要緊特征a.兩大腿通過(guò)天車(chē)臺(tái)、二層臺(tái)及附加桿件連成“A”字形。在大腿的前方或后方有撐桿支承，或后方有人字架支承，構(gòu)成一完整的空間結(jié)構(gòu)。整個(gè)井架在地面或接近地面水平組裝，整體起放，分段運(yùn)輸。b．大腿能夠是空間桿件結(jié)構(gòu)，分成3～5段。大腿斷面依選用型材不同，一般分為矩形和三角形。用管材作大腿弦桿者多采納三角形，用角鋼者多采納矩形，便于制造。撐桿有桿系柱結(jié)構(gòu)、矩形斷面板焊柱結(jié)構(gòu)或管柱結(jié)構(gòu)。c．A形井架的每根大腿差不多上封閉的整體結(jié)構(gòu)，承載能力和穩(wěn)定性較好。但因只有兩腿，且腿間聯(lián)系較弱，致使井架整體穩(wěn)定性不理想。圖3-149所示為A形井架的一種變形。上段做成封閉的整體結(jié)構(gòu)，以增加井架的整體穩(wěn)定性。②A形井架起升方式差不多有三種：a．撐桿法b．人字架法c．扒桿法桅形井架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、但承載能力小，只用于車(chē)裝輕便鉆機(jī)和修井機(jī)。（四）井架的差不多參數(shù)井架的差不多參數(shù)1)最大鉤載井架的最大鉤載是指死繩固定在指定位置，用規(guī)定的鉆井繩數(shù)，沒(méi)有風(fēng)載和立根載荷的條件下大鉤的最大起重量。最大鉤載包括游車(chē)和大鉤的自重(鉆機(jī)的最大鉤載不包括游車(chē)和大鉤自重)。2)立根載荷指立根自重及其承受的風(fēng)載在二層臺(tái)指梁上所產(chǎn)生的水平方向作用力。3)井架高度井架高度依照其類(lèi)型不同而定義。①塔形井架其高度是指井架大腿底板底面到天車(chē)梁底面的垂直高度。②前開(kāi)口井架和A形井架是指井架下底角銷(xiāo)孔中心到天車(chē)梁面的垂直高度。③桅形井架其高度是指撬座或車(chē)輪與地面接觸點(diǎn)到天車(chē)梁底面的垂直高度。4)井架的有效高度指鉆臺(tái)上平面到天車(chē)梁底面的垂直高度。5)二層臺(tái)高度指由鉆臺(tái)面到二層臺(tái)面的垂直高度。6)二層臺(tái)容量指二層臺(tái)(安裝在最小高度上)所能存放鉆桿的數(shù)量。7)上底尺寸和下底尺寸(僅限于閉式塔形井架)塔形井架的上底尺寸和下底尺寸分不指井架相鄰大腿上底和下底軸線(xiàn)間的水平距離。關(guān)于單角鋼大腿，則指角鋼外緣之間的距離。8)大門(mén)高度(僅限于閉式塔形井架)塔形井架大門(mén)高度是指井架大腿底板底面到大門(mén)頂面的垂直高度。大門(mén)高度都大于鉆桿單根長(zhǎng)度，關(guān)于海上井架，有的可高達(dá)18～22m。井架的型號(hào)含義為JJ井架的形式井架的有效高度m井架的最大載荷噸井架的漢語(yǔ)拼音字頭（五）井架的維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程1.井架在使用過(guò)程中應(yīng)定期檢查立柱、斜橫拉筋是否有變形或損壞；起升大繩有無(wú)銹蝕斷絲要緊受力部位的焊縫有無(wú)開(kāi)裂：銷(xiāo)子、不針是否齊全；螺栓螺母有無(wú)松動(dòng)：梯子、欄桿、走臺(tái)是否完整、安全：連在井架上的零件及懸掛件是否有跌落的危險(xiǎn)等，如存在問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)排除或修理。2.在檢查時(shí)損壞的部位和部件應(yīng)做出清晰的、明顯的標(biāo)志，以便進(jìn)行必要的修理。3.未經(jīng)許可不同意在井架上焊接、鉆孔。4.井架在正常使用期間一年保養(yǎng)一次，一般的情況下，井架主體下段以上各段至少每年應(yīng)進(jìn)行一次除銹防腐處理，井架主體的下段每6個(gè)月應(yīng)進(jìn)行一次除銹防腐處理，遭受鉆井液、石油、天然氣飽和鹽水、碳化氫等侵蝕而腐蝕嚴(yán)峻的部件應(yīng)在每口井完鉆后和搬家前進(jìn)行—次除銹防腐處理。5.井架的轉(zhuǎn)動(dòng)部位要定期潤(rùn)滑，各種滑輪、導(dǎo)繩輪應(yīng)注意潤(rùn)滑。潤(rùn)滑周期為：每起放一次井架時(shí)應(yīng)對(duì)各潤(rùn)滑點(diǎn)加注7011＃低溫極壓潤(rùn)滑脂，直至新油從滑輪端面溢出為止。六、小結(jié)1.井架的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。2.井架的維護(hù)保養(yǎng)。七、作業(yè)1.井架的結(jié)構(gòu)類(lèi)型有哪些？2.井架的維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容是什么？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉起下鉆操作。2.掌握天車(chē)、游車(chē)的結(jié)構(gòu)。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.起下鉆操作。2.天車(chē)、游車(chē)的結(jié)構(gòu)。三、導(dǎo)入新課鉆機(jī)的游動(dòng)系統(tǒng)要緊由井架、天車(chē)、游車(chē)、大鉤和游動(dòng)鋼絲繩等組成。四、復(fù)習(xí)舊課1.井架的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。2.井架的維護(hù)保養(yǎng)。五、講授新課第二節(jié)鉆機(jī)的游動(dòng)系統(tǒng)（一）（一）起下鉆操作1．起鉆操作(1)上提鉆具全部方鉆桿，用卡瓦將鉆柱座在轉(zhuǎn)盤(pán)上。(2)旋下方鉆桿，將方鉆桿-水龍頭置于大鼠洞中。(3)用吊環(huán)扣住鉆桿接頭。(4)掛合絞車(chē)滾筒，帶動(dòng)鉆柱起升，提出卡瓦，將井中整個(gè)鉆柱起升一立根高度，然后摘開(kāi)離合器，剎車(chē)。(5)稍松剎車(chē)，下放鉆柱，用卡瓦將鉆柱卡在轉(zhuǎn)盤(pán)上，或扣牢下卡瓦坐在轉(zhuǎn)盤(pán)上。(6)用大鉗和貓頭或上卸扣氣缸，拉大鉗崩松頂部立根接頭絲扣。(7)用轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)鉆柱正轉(zhuǎn)或用旋繩器卸扣。(8)移立根入鉆桿盒并靠在二層臺(tái)指梁中，摘開(kāi)吊卡。(9)下放空吊卡至轉(zhuǎn)盤(pán)上方剎住。2．下鉆操作(1)掛吊卡，以高速擋提升至一立根高度。(2)二層臺(tái)處扣吊卡，稍提立根，移至井眼中心，對(duì)扣。(3)拉貓頭旋繩或用旋繩器上扣。(4)用貓頭和大鉗緊扣。(5)稍提鉆柱，移出或提出卡瓦。(6)用機(jī)械剎車(chē)和輔助剎車(chē)操縱下放速度，將鉆柱下放一立根的距離。(7)借助吊卡或卡瓦，將鉆柱座在轉(zhuǎn)盤(pán)上，從吊卡上將吊環(huán)脫開(kāi)。（二）天車(chē)1.天車(chē)的結(jié)構(gòu)天車(chē)，是安裝在井架頂部的定滑輪組，工作時(shí)固定在井架頂部的天車(chē)臺(tái)上。其結(jié)構(gòu)如圖3-76所示2.天車(chē)的型號(hào)天車(chē)的型號(hào)含義TC1-□額定其重量噸設(shè)計(jì)方案變更序號(hào)天車(chē)漢語(yǔ)拼音字頭大寫(xiě)（三）游車(chē)1.游車(chē)的結(jié)構(gòu)是若干個(gè)動(dòng)滑輪組成的動(dòng)滑輪組，工作時(shí)用鋼絲繩懸吊在井架內(nèi)部空間，作上下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)如圖3-78所示。2.游車(chē)的型號(hào)含義YC1-□額定其重量噸設(shè)計(jì)方案變更序號(hào)游車(chē)漢語(yǔ)拼音字頭大寫(xiě)六、小結(jié)1.起下鉆操作。2.天車(chē)、游車(chē)的結(jié)構(gòu)。七、作業(yè)1.簡(jiǎn)述起下鉆操作。2.天車(chē)、游車(chē)的結(jié)構(gòu)有哪些？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉鉆井用鋼絲繩。2.掌握大鉤的結(jié)構(gòu)。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.鉆井用鋼絲繩。2.大鉤的結(jié)構(gòu)。三、導(dǎo)入新課鉆機(jī)的游動(dòng)系統(tǒng)要緊由井架、天車(chē)、游車(chē)、大鉤和游動(dòng)鋼絲繩等組成。四、復(fù)習(xí)舊課1.起下鉆操作。2.天車(chē)、游車(chē)的結(jié)構(gòu)。五、講授新課第二節(jié)鉆機(jī)的游動(dòng)系統(tǒng)（二）（四）大鉤1.大鉤的功用和類(lèi)型它的功用是在正常鉆進(jìn)是懸掛水龍頭和鉆具；在起下鉆和下套管時(shí)懸掛吊環(huán)和吊卡等輔助設(shè)備工具，可起下鉆具或套管，并完成其它輔助起重工作。國(guó)內(nèi)外石油鉆機(jī)使用的大鉤種類(lèi)專(zhuān)門(mén)多，但從要緊結(jié)構(gòu)上看分有單鉤、雙鉤和三鉤(一個(gè)主鉤及兩個(gè)吊環(huán)鉤)。2.大鉤的結(jié)構(gòu)大鉤要緊由鉤身、鉤桿、鉤座、提環(huán)、止推軸承和彈簧組成。其結(jié)構(gòu)如圖3-79所示為配用ZJ45鉆機(jī)的DG-350大鉤，由蘭石廠(chǎng)設(shè)計(jì)制造。3.大鉤的型號(hào)DG1-□額定工作負(fù)荷噸設(shè)計(jì)方案變更序號(hào)大鉤漢語(yǔ)拼音字頭大寫(xiě)（五）鉆井用鋼絲繩1．鋼絲繩在鉆井現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用鋼絲繩在鉆井作業(yè)始終處在極復(fù)雜、繁重的條件下承受拉伸、彎曲、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和磨損、擠壓的作用。具體見(jiàn)表3-14。2．鋼絲繩的結(jié)構(gòu)鋼絲繩的繩芯分為纖維繩芯和金屬繩芯兩類(lèi)。纖維繩芯有：油浸麻芯、油浸石棉芯，油浸棉紗芯，金屬繩芯要緊是指軟金屬芯。鋼絲的作用是承擔(dān)載荷。繩芯的作用是支撐繩股、儲(chǔ)油、潤(rùn)滑愛(ài)護(hù)鋼絲、減少鋼絲在工作時(shí)互相摩擦、增加柔性、減少?zèng)_擊力，延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命。目前，我國(guó)鉆井現(xiàn)場(chǎng)廣泛采納一般的D型6股19絲不松散的左向交互捻鋼絲繩做游動(dòng)系統(tǒng)大繩，如圖3-81所示。同時(shí)，為進(jìn)一步提高鋼絲繩的柔性及耐磨性，國(guó)外廣泛使用不同絲徑及復(fù)合結(jié)構(gòu)的鋼絲繩做游動(dòng)系統(tǒng)大繩，如圖3-81(d)。3．鋼絲繩的類(lèi)型。3.鋼絲繩的分類(lèi)(1)按鋼絲繩的捻制方向分①右捻②左捻③鋼絲繩的結(jié)構(gòu)型式分為一般型、外粗型、填充型和異型。圖3-84填充型鋼絲繩結(jié)構(gòu)(a)纖維繩芯，繩6T（25）股，（1+6，6+12）；(b)金屬繩芯，繩6T(25)+7×7，股（1+6，6+12）；(c)纖維芯，繩6T(21)，股（1+5，5+10）4．鋼絲繩的要緊性能①鋼絲繩的捻角鋼絲中心線(xiàn)對(duì)繩股中心線(xiàn)或者繩股中心線(xiàn)對(duì)鋼繩中心線(xiàn)之間的夾角，稱(chēng)為鋼絲繩的捻角。②鋼絲繩的接觸特性當(dāng)鋼絲繩受外力作用時(shí)，組成鋼絲繩的各鋼絲之間的接觸狀況，稱(chēng)為鋼絲繩的接觸特性。③鋼絲繩的密度組成鋼絲繩的各鋼絲斷面積總和與鋼絲繩斷面積之比值，稱(chēng)為鋼絲繩的密度。④鋼絲繩的柔性鋼絲繩在彈性變形范圍內(nèi)彎曲的能力，稱(chēng)為鋼絲繩的柔性。它—般用鋼絲繩公稱(chēng)直徑與鋼絲直徑的比值來(lái)表示。⑤鋼絲繩的強(qiáng)度鋼絲繩的強(qiáng)度是指鋼絲繩受外力作用時(shí)破斷拉力的大小。5．鋼絲繩的標(biāo)記①鋼絲繩的型號(hào)鋼絲繩的型號(hào)是組成標(biāo)記的第一部分，占有重要地位，是區(qū)不不同用途鋼絲繩的要緊標(biāo)志。鋼絲繩的型號(hào)分以下六種類(lèi)不：D型——點(diǎn)接觸鋼絲繩(股內(nèi)各鋼絲直徑相同)。X型——線(xiàn)接觸鋼絲繩。DX型——點(diǎn)線(xiàn)接觸鋼絲繩。C型——填充式鋼絲繩。T型——外粗式鋼絲繩(繩股中外層鋼絲直徑大于內(nèi)層鋼絲直徑，且同層鋼絲直徑相同)。Y型——粗細(xì)式鋼絲繩(同層或不同層的鋼絲直徑不相同)。②鋼絲繩的股數(shù)。③鋼絲繩的每股絲數(shù)。④鋼絲繩的繩芯數(shù)。⑤鋼絲繩的公稱(chēng)直徑，mm⑥鋼絲材料公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度，kg/mm⑦鋼絲繩類(lèi)不代號(hào)，見(jiàn)表3-16。⑧國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。六、小結(jié)1.鉆井用鋼絲繩。2.大鉤的結(jié)構(gòu)。七、作業(yè)1.鉆井用鋼絲繩有哪些？2.大鉤的結(jié)構(gòu)是什么？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉鉆井用鋼絲繩的安全系數(shù)。2.了解游動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.鉆井用鋼絲繩的安全系數(shù)。2.游動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算。三、導(dǎo)入新課鉆機(jī)的游動(dòng)系統(tǒng)要緊由井架、天車(chē)、游車(chē)、大鉤和游動(dòng)鋼絲繩等組成。四、復(fù)習(xí)舊課1.鉆井用鋼絲繩。2.大鉤的結(jié)構(gòu)。五、講授新課第二節(jié)鉆機(jī)的游動(dòng)系統(tǒng)（三）（六）游動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算1．游動(dòng)系統(tǒng)大繩的總長(zhǎng)L游動(dòng)系統(tǒng)所用的大繩總長(zhǎng)是配備鋼絲繩的要緊依據(jù)，在生產(chǎn)中有較為實(shí)際的指導(dǎo)意義。L=H×(Z+2)+nπD筒式中L——游動(dòng)系統(tǒng)大繩的總長(zhǎng)，m；H——井架有效高度，m；Z——游動(dòng)系統(tǒng)有效繩數(shù)；n——滾筒上剩余的纏繩圈數(shù)，取10；D筒——滾筒的原始直徑，m。2．游動(dòng)系統(tǒng)中的鋼絲繩與滑輪的運(yùn)動(dòng)分析如圖3-86所示，設(shè)V為大鉤速度，V＇為鋼絲繩速度，V〃為天車(chē)滑輪的切向速度，Z為除快繩、死繩以外的游繩有效繩數(shù)，D輪為滑輪直徑。則鋼絲繩速度由快繩側(cè)至死繩側(cè)依次為：V′=V1′=6V=ZVV2′=V3′=4VV4′=V5′=2VV6′=V7′=Vd=0天車(chē)滑輪的切向速度V″和轉(zhuǎn)速n依次為：V1″=ZVn1=V2V2″=4Vn2=V3″=2Vn3=V4〃=0n4=0通過(guò)上述分析可見(jiàn)：在起下鉆過(guò)程中，快繩側(cè)的滑輪轉(zhuǎn)速要比死繩側(cè)的高數(shù)倍。因此，當(dāng)天車(chē)、游車(chē)進(jìn)行檢修時(shí)，應(yīng)將其滑輪及軸承相互倒換，以使滑輪的磨損和軸承的使用壽命均衡。在設(shè)計(jì)軸承選型計(jì)算時(shí)，應(yīng)以快繩側(cè)的軸承工況為依據(jù)。同樣，在快繩側(cè)的鋼絲繩由于彎曲次數(shù)比死繩側(cè)多出數(shù)倍，前邊的鋼絲繩會(huì)提早疲勞斷絲，因此鋼絲繩通過(guò)一定時(shí)刻后，應(yīng)從死繩端儲(chǔ)繩卷筒中放出新繩，從滾筒上截掉一段舊繩，然后重新固定纏好，即一段一段向滾筒方向補(bǔ)充新繩。3．游動(dòng)系統(tǒng)鋼絲繩的拉力和效率在圖3-86中，設(shè)Q游、η游為起升時(shí)游動(dòng)系統(tǒng)的起重量和效率，Q游＇、η游＇為下鉆時(shí)游動(dòng)系統(tǒng)的起重量和效率，P、P＇為快繩和死繩拉力，P1、P2……、Pz圖3-86游動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和鋼絲繩拉力為游繩的拉力。當(dāng)大鉤靜止懸重時(shí)，各段游繩拉力相等，即P=P1=P2=……=PzP=當(dāng)起升時(shí)，由于滑輪軸承的摩擦阻力和通過(guò)滑輪時(shí)的彎曲阻力，使各繩拉力發(fā)生變化，即：P＞P1＞P2＞……＞Pz-1＞Pz設(shè)η為一個(gè)繩輪的效率，則有：P===……=因?yàn)椋篞游=P1+P2+……+Pz因此：Q游=P（η+η2+……+ηz）上式括號(hào)內(nèi)為等比級(jí)數(shù)，又可寫(xiě)為：Q游=由于Pη游=因此起升時(shí)的游動(dòng)系統(tǒng)效率為：η游=當(dāng)下鉆時(shí)，情況與起鉆時(shí)相反，即：η游＇=4.大鉤提升速度和擋數(shù)從圖3-85可見(jiàn)，某擋位下，絞車(chē)滾筒的轉(zhuǎn)速為ni=ne式中ne——提升的柴油機(jī)的輸出軸的轉(zhuǎn)速r/min——絞車(chē)第擋提升時(shí)從柴油機(jī)輸出軸到滾筒軸的總傳動(dòng)比，是變矩器或減速器的本身傳動(dòng)比至絞車(chē)輸入軸，經(jīng)變速軸在傳至滾筒軸的各分傳動(dòng)比的連乘機(jī)。某擋位下，大鉤的提升速度為Vi=式中Vi——某擋位下，大鉤的提升速度，m/s；Di——提升時(shí)滾筒纏至第i層鋼絲繩時(shí)的工作直徑，m。5.大鉤最大鉆柱重量大鉤最大鉆柱重量Qmax是指在規(guī)定的鉆井繩數(shù)下，正常鉆進(jìn)或進(jìn)行起下作業(yè)勻速起升時(shí)，大鉤同意承受的最大鉆柱在空氣中的重量。鉆柱在井內(nèi)鉆井液中的重量為Q柱Q柱=Kq柱L式中L——最大井深，m；q柱——平均每米鉆柱在空氣中的重量，kg/m；K——考慮浮力、阻力的綜合系數(shù)K=K阻(1-)式中K阻——起鉆時(shí)的摩擦阻力系數(shù)；ρ液——鉆井液密度，g/cm3；ρ鋼——鋼的密度，g/cm3。一般情況下，K阻=1.25,ρ鋼=7.85g/cm3因此Qmax=Q柱+G常式中G?！鹕到y(tǒng)大鉤下不變的重量；G常=G卡+G環(huán)+G鋌0G卡——吊卡的重量；G環(huán)——吊環(huán)的重量；G鋌0——井下鉆鋌比同長(zhǎng)度鉆桿多出的重量；G鋌0=L鋌（q鋌-q桿）式中L鋌——井下鉆鋌長(zhǎng)度，m；q鋌——鉆鋌每米在空氣中的平均重量，kg/m?，F(xiàn)代鉆機(jī)將Qmax與Q柱之比稱(chēng)為鉆機(jī)的載荷儲(chǔ)備系數(shù)，即K儲(chǔ)==1.7~1.8任意井深時(shí)Q游i=Kq柱Li式中Li—任意井深，m在實(shí)際鉆井中，井越深，則摩擦阻力系數(shù)K阻越大，所用鉆井液的密度ρ液也越大，浮力增加，因而使(1-)下降，實(shí)際K值的大小可查得。6.游動(dòng)系統(tǒng)起重量游動(dòng)系統(tǒng)的起重量包括大鉤最大鉆柱重量Q柱和游動(dòng)系統(tǒng)不變載荷G游（即認(rèn)為作用在天車(chē)內(nèi)的載荷）。在最大井深，鉤載為最低起升工作擋時(shí)，游動(dòng)系統(tǒng)起重量Q游為Q游=Q柱+G游式中G游——游動(dòng)系統(tǒng)部件本身不變的重量G游=G鉤+G游車(chē)+G繩式中G鉤——大鉤的重量；G游車(chē)——游動(dòng)滑車(chē)的重量；G繩——游動(dòng)系統(tǒng)鋼絲繩的重量Q游=q桿L+G常+G游=q桿L+G0式中G0——不隨井深變化的重量G0=G常+G游六、小結(jié)1.鉆井用鋼絲繩的安全系數(shù)。2.游動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算。七、作業(yè)1.鉆井用鋼絲繩的安全系數(shù)。2.游動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算（例1、2）。一、教學(xué)目的、要求1.熟悉絞車(chē)的結(jié)構(gòu)。2.掌握絞車(chē)的功用。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.絞車(chē)的結(jié)構(gòu)。2.絞車(chē)的功用。三、導(dǎo)入新課鉆井絞車(chē)不僅用于起下鉆具和下套管，還用在鉆進(jìn)過(guò)程操縱鉆壓，此外還充當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)的變速機(jī)構(gòu)和中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及整體井架的起升。帶撈砂滾筒的絞車(chē)擔(dān)負(fù)著提取巖芯筒，試油等項(xiàng)工作。四、復(fù)習(xí)舊課1.鉆井用鋼絲繩的安全系數(shù)。2.游動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算。五、講授新課第三節(jié)鉆井絞車(chē)（一）絞車(chē)的功用與要求(1)具有足夠大的功率，有提升最重鉆柱和解卡能力。在最低轉(zhuǎn)速下鋼絲繩能產(chǎn)生足夠大的拉力，保證游動(dòng)系統(tǒng)安全可靠；(2)各提升部件具有足夠的強(qiáng)度和剛度。滾筒、滾筒軸、軸承、各機(jī)構(gòu)以及易損件具有足夠的壽命；(3)絞車(chē)滾筒具有足夠的尺寸和容繩量，保證纏繩狀態(tài)良好以延長(zhǎng)鋼絲繩壽命。撈砂滾筒要纏得下相當(dāng)于井深長(zhǎng)度的細(xì)鋼絲繩；(4)能適應(yīng)起重量的變化，具有足夠的起升擋數(shù)，以提高功率利用率，節(jié)約起升時(shí)刻；(5)具有靈敏而可靠的剎車(chē)機(jī)構(gòu)及強(qiáng)有力的輔助剎車(chē)，能準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)鉆壓，勻速送鉆。在下鉆過(guò)程中能隨意操縱下放速度和省力地將最重鉆柱載荷剎住。滾筒剎車(chē)鼓及剎帶片應(yīng)耐磨、耐熱、壽命長(zhǎng).(6)具有穩(wěn)固的支架和底座，整個(gè)絞車(chē)不應(yīng)超重、超寬、超長(zhǎng)、超高，以免給運(yùn)輸造成困難。傳動(dòng)部分應(yīng)有嚴(yán)密的防護(hù)罩，充分潤(rùn)滑。易損件拆卸、更換方便；(7)采納集中操縱，使操縱手柄、剎把、指重表等集中在司鉆操縱臺(tái)上，便于司鉆的操作。（二）絞車(chē)的結(jié)構(gòu)組成及技術(shù)規(guī)范1．絞車(chē)的結(jié)構(gòu)組成圖3-13所示的ZJ45J型鉆井絞車(chē)為例，絞車(chē)一般由以下幾部分組成：(1)支撐系統(tǒng)固定和安裝絞車(chē)各零部件。有焊接的框架式支架或密閉箱殼式座架。(2)傳動(dòng)系統(tǒng)引入、傳遞并分配動(dòng)力。由2~5根絞車(chē)軸承總成即滾筒軸總成、傳動(dòng)軸總成、貓頭軸總成、轉(zhuǎn)盤(pán)中間傳動(dòng)軸、鏈條、鏈輪、齒輪、軸系零件等，滾筒軸總成這是絞車(chē)的核心部件。(3)制動(dòng)機(jī)構(gòu)即剎車(chē)機(jī)構(gòu)。用于操縱下鉆速度和剎車(chē)。包括主剎車(chē)和輔助剎車(chē)。(4)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)用以纏繞鋼絲繩，實(shí)現(xiàn)上卸絲扣起吊重物。包括滾筒、撈砂滾筒、各種貓頭等。(5)操縱系統(tǒng)用于操縱絞車(chē)和轉(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)及變速。包括牙嵌式、齒式、氣動(dòng)離合器，司鉆操縱臺(tái)，操縱閥件等，一般都屬于鉆機(jī)操縱系統(tǒng)的組成部分。(6)潤(rùn)滑及冷卻系統(tǒng)用于絞車(chē)各運(yùn)轉(zhuǎn)部位軸承、鏈條等的潤(rùn)滑。包括黃油潤(rùn)滑、滴油潤(rùn)滑和密封傳動(dòng)時(shí)的飛濺或強(qiáng)制潤(rùn)滑。2．絞車(chē)的技術(shù)規(guī)范鉆井絞車(chē)已制定有標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了絞車(chē)的要緊參數(shù)為名義井深。鉆井絞車(chē)的型號(hào)為JC□□絞車(chē)形式機(jī)械絞車(chē)無(wú)，電驅(qū)動(dòng)絞車(chē)為D絞車(chē)級(jí)不以100m為單位計(jì)的絞車(chē)名義鉆深范圍的上限絞車(chē)代號(hào)（三）絞車(chē)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與選用1．絞車(chē)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型(1)單軸絞車(chē)C-1500絞車(chē)如圖3-10所示，絞車(chē)前裝有帶正倒擋的齒輪變速箱，絞車(chē)外變速，轉(zhuǎn)盤(pán)不通過(guò)絞車(chē)傳動(dòng)。這類(lèi)絞車(chē)的特點(diǎn)是：①貓頭直接裝在滾筒兩端，滾筒活裝在軸上。②絞車(chē)外變速，如C-1500絞車(chē)，另有一齒輪變速箱。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，便于裝運(yùn)；但功率小，治理維修不方便。貓頭轉(zhuǎn)速偏高，位置偏低，且滾筒高擋不能獨(dú)立安排，阻礙起下鉆速度。適用于中型鉆機(jī)，如By-40鉆機(jī)絞車(chē)，C-1500鉆機(jī)絞車(chē)。(2)雙軸絞車(chē)ZJl5D雙軸絞車(chē)傳動(dòng)示意如圖3-11所示，由滾筒軸外加一貓頭軸組成。不僅加高了貓頭高度，而且還在兩軸間裝了高低速傳動(dòng)鏈條，使齒輪變速箱的擋速加倍。雙軸絞車(chē)仍為絞車(chē)外變速，貓頭軸的轉(zhuǎn)速通過(guò)滾筒軸轉(zhuǎn)換而來(lái)，比單軸絞車(chē)方便。適用于中、重型鉆機(jī)。(3)三軸絞車(chē)圖3-12所示為ZJl30-1三軸絞車(chē)，其傳動(dòng)方案特點(diǎn)是；多加了一根引入動(dòng)力的傳動(dòng)軸，絞車(chē)采納內(nèi)部鏈條變速傳動(dòng)，并兼顧轉(zhuǎn)盤(pán)。取消了外帶的變速箱，但絞車(chē)本身變得復(fù)雜了，尺寸與重量都較大，重達(dá)20t，運(yùn)輸時(shí)一般要拆成三軸一架4個(gè)單元，安裝也不方便。(4)多軸絞車(chē)將4軸以上的絞車(chē)稱(chēng)多軸絞車(chē)。圖3-13所示為ZJ45、ZJ45J鉆機(jī)用的JC-45五軸絞車(chē)，內(nèi)變速，鏈條傳動(dòng)。由輸入軸、中間軸（變速軸）、貓頭軸、滾筒軸、轉(zhuǎn)盤(pán)中間軸等組成。絞車(chē)內(nèi)齒輪倒車(chē)，水剎車(chē)裝在滾筒軸上，通過(guò)齒套離合器實(shí)現(xiàn)離合?？傊剡_(dá)30t，運(yùn)輸時(shí)，分成兩個(gè)單元運(yùn)輸。(5)獨(dú)立貓頭軸-多軸絞車(chē)現(xiàn)代深井、超深井用鉆機(jī)的鉆臺(tái)越來(lái)越高。重達(dá)20～30t左右的絞車(chē)，要吊升到4～8m高鉆臺(tái)上是不容易的，且由于鉆臺(tái)與機(jī)房高差越來(lái)越大，傳遞大功率的爬坡鏈條不能適應(yīng)要求，因此出現(xiàn)了獨(dú)立貓頭軸-多軸絞車(chē)結(jié)構(gòu)，如F320-3DH鉆機(jī)的絞車(chē)即是，如圖3-14所示。一般是獨(dú)立貓頭軸與轉(zhuǎn)盤(pán)傳動(dòng)裝置構(gòu)成一個(gè)單元，置于鉆臺(tái)上，因貓頭只進(jìn)行緊卸扣和輔助起重作業(yè)，功率小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，上鉆臺(tái)容易，而將主滾筒連同鏈條變速箱組成另一單元，置于機(jī)房底座上，這就大大改善了大功率鏈傳動(dòng)的工作條件，便利了安裝和移運(yùn)。(6)電驅(qū)動(dòng)絞車(chē)某些電驅(qū)動(dòng)的超深井鉆機(jī)，利用直流電機(jī)分不驅(qū)動(dòng)滾筒軸和貓頭軸，主滾筒和貓頭軸均自成獨(dú)立單元，或?qū)⒔g車(chē)分解為滾筒絞車(chē)和貓頭絞車(chē)(軸上裝有撈砂滾筒)兩個(gè)獨(dú)立單元。2.絞車(chē)的選用(1)功率大小主滾筒是否上鉆臺(tái)，如何安裝移運(yùn)。(2)變速方式絞車(chē)變速在內(nèi)依舊在外，這與整機(jī)傳動(dòng)方案有關(guān)，要統(tǒng)一考慮，輕、中型鉆機(jī)多為絞車(chē)外變速；重型、超重型鉆機(jī)則多采納絞車(chē)內(nèi)變速。(3)倒車(chē)方式絞車(chē)倒車(chē)在外依舊在內(nèi)。(4)貓頭種類(lèi)與數(shù)量貓頭軸是否有慣性剎車(chē)；離合器數(shù)量及布置。(5)功用是否充當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)中間機(jī)構(gòu)、變速機(jī)構(gòu)。(6)潤(rùn)滑方式黃油、滴油、飛濺或是強(qiáng)制潤(rùn)滑。(7)操縱方式一般都采納集中氣操縱、氣排擋。(8)驅(qū)動(dòng)類(lèi)型機(jī)械驅(qū)動(dòng)依舊電驅(qū)動(dòng)。六、小結(jié)1.絞車(chē)的結(jié)構(gòu)。2.絞車(chē)的功用。七、作業(yè)1.絞車(chē)的組成有哪些？2.絞車(chē)的功用是什么？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉液壓盤(pán)式剎車(chē)的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型。2.掌握帶式剎車(chē)的功用、結(jié)構(gòu)。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.液壓盤(pán)式剎車(chē)的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型。2.帶式剎車(chē)的功用、結(jié)構(gòu)。三、導(dǎo)入新課現(xiàn)場(chǎng)不止一次因剎車(chē)不可靠而發(fā)生重大溜鉆事故，造成設(shè)備損失、井下事故，甚至危及工人的人身安全。生產(chǎn)實(shí)踐表明：剎車(chē)機(jī)構(gòu)是鉆機(jī)的重要的部件，石油礦場(chǎng)機(jī)械工作者對(duì)此切不能等閑視之。四、復(fù)習(xí)舊課1.鉆井用鋼絲繩的安全系數(shù)。2.游動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算。五、講授新課第四節(jié)絞車(chē)的剎車(chē)機(jī)構(gòu)（一）（一）剎車(chē)機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和功用1.剎車(chē)機(jī)構(gòu)的類(lèi)型絞車(chē)的剎車(chē)機(jī)構(gòu)是絞車(chē)的核心部件。它包括主剎車(chē)和輔助剎車(chē)。主剎車(chē)按作用原理可分為帶式剎車(chē)、塊式剎車(chē)、盤(pán)式剎車(chē)等，石油礦場(chǎng)要緊用帶式剎車(chē)，盤(pán)式剎車(chē)近年來(lái)也有較快地進(jìn)展。輔助剎車(chē)有水剎車(chē)和電磁剎車(chē)兩種。2.主剎車(chē)剎車(chē)的功用與使用要求：1)功用下鉆、下套管時(shí)，剎慢或剎住滾筒，操縱下放速度，懸持鉆具；正常鉆進(jìn)時(shí)，操縱滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)鉆壓，送進(jìn)鉆具。2)使用要求安全可靠，靈活省力，壽命長(zhǎng)。（二）帶式剎車(chē)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理帶式剎車(chē)機(jī)構(gòu)有單杠桿剎車(chē)機(jī)構(gòu)和雙杠桿剎車(chē)機(jī)構(gòu)之分。1.單杠桿剎車(chē)機(jī)構(gòu)圖3-44為單杠桿剎車(chē)機(jī)構(gòu)示意圖。該剎車(chē)機(jī)構(gòu)是由操縱部分(剎把4)、傳動(dòng)部分(傳動(dòng)杠桿或稱(chēng)剎車(chē)分（剎帶1、剎車(chē)鼓2）、輔助部分(平衡梁6和調(diào)整螺釘7)、氣剎車(chē)等組成。剎車(chē)時(shí)，操作剎把4轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)杠桿3，通過(guò)曲拐拉拽剎帶1的活動(dòng)端使其抱住剎車(chē)鼓2。扭動(dòng)剎把手柄可操縱司鉆閥5啟動(dòng)氣剎車(chē)。氣剎車(chē)起省力作用。平衡梁6用來(lái)均衡左、右剎帶松緊程度，以保證受力均勻。當(dāng)剎塊磨損使剎帶與剎鼓間隙增大導(dǎo)致剎把的剎止角過(guò)低時(shí)，可通過(guò)調(diào)整螺釘7調(diào)整到初始間隙。剎帶l是由彈簧板制成，用帶彈簧的螺釘掛在絞車(chē)外殼上，不工作時(shí)可均勻脫離剎車(chē)鼓；耐熱耐磨的剎車(chē)塊則鉚在鋼帶上。絞車(chē)廣泛采納雙杠桿機(jī)構(gòu)，力比大，操作特不省力。2.雙杠桿剎車(chē)機(jī)構(gòu)雙杠桿剎車(chē)機(jī)構(gòu)又叫做復(fù)式杠桿剎車(chē)機(jī)構(gòu)。在兩套單杠桿之間。用浮動(dòng)連桿將他們鉸連在一起，組成雙杠桿剎車(chē)機(jī)構(gòu)。（三）液壓盤(pán)式剎車(chē)的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型1.液壓盤(pán)式剎車(chē)的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型液壓盤(pán)式剎車(chē)系統(tǒng)由液壓操縱部分(簡(jiǎn)稱(chēng)液控部分)和液壓制動(dòng)鉗(簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)鉗)兩部分組成。液控部分由液壓泵站和操縱臺(tái)組成，它是動(dòng)力源和動(dòng)力操縱機(jī)構(gòu)，為制動(dòng)鉗提供必需的液壓。制動(dòng)鉗是盤(pán)式剎車(chē)的動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為主機(jī)提供大小可調(diào)節(jié)的正壓力，從而達(dá)到剎車(chē)目的。制動(dòng)鉗依照工況不同分為工作鉗和安全鉗。絞車(chē)盤(pán)式剎車(chē)的典型結(jié)構(gòu)如圖5-8所示。剎車(chē)鉗的結(jié)構(gòu)方案能夠分為杠桿鉗和固定鉗兩種。前者中心液缸在剎車(chē)盤(pán)外緣，雙活塞反向動(dòng)作。后者兩個(gè)對(duì)置液缸分居剎車(chē)盤(pán)外側(cè)，活塞直接對(duì)剎車(chē)塊加壓。而每一種又能夠分為用液壓加壓的常開(kāi)式和用彈簧加壓(用液壓松剎)的常閉式兩類(lèi)，如圖5-10所示。圖5-10剎車(chē)鉗結(jié)構(gòu)方案(a)杠桿鉗液壓加壓式；(b)杠桿鉗彈簧加壓常閉式；(c)固定鉗液壓加壓式；(d)固定鉗彈簧加壓常開(kāi)式；2.液壓盤(pán)式剎車(chē)的功能：①工作制動(dòng)：通過(guò)操作剎車(chē)閥的操縱手柄，操縱工作鉗對(duì)制動(dòng)盤(pán)的正壓力，從而為主機(jī)提供大小可調(diào)的剎車(chē)力矩，實(shí)現(xiàn)大鉤負(fù)載物的提升和下放。②緊急制動(dòng)：假如泵組、剎車(chē)閥、工作鉗等組成的工作油路，任一處突然失靈，造成工作制動(dòng)失效，這時(shí)，拉下緊急制動(dòng)手柄，給安全鉗卸壓，依靠碟簧恢復(fù)力剎車(chē)。③過(guò)卷愛(ài)護(hù)：當(dāng)大鉤提升重物上升到某位置，由于操作員失誤或其它緣故，應(yīng)該工作制動(dòng)而未實(shí)施制動(dòng)時(shí)，過(guò)卷閥會(huì)自動(dòng)換向，實(shí)施緊急剎車(chē)，幸免碰天車(chē)事故。④駐車(chē)制動(dòng)：當(dāng)主機(jī)不工作或司鉆要離開(kāi)工作臺(tái)時(shí)，拉下緊急制動(dòng)手柄，安全鉗剎車(chē)，以防大鉤滑落。3.液控系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)工作鉗工作原理如圖5-9(a)所示，當(dāng)向油缸內(nèi)給入油壓時(shí)，產(chǎn)生油壓力P=pA，式中A為活塞有效工作面積，p為油壓。在壓力P的作用下，活塞與缸體分不向左、右兩側(cè)移動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)杠桿使得剎車(chē)塊壓向剎車(chē)盤(pán)，壓力P便通過(guò)剎車(chē)塊作用，該力即為正壓力N。在N力作用下產(chǎn)生摩擦力，即制動(dòng)力。制動(dòng)力與油壓p成正比，油壓p越大，制動(dòng)力也越大，當(dāng)油壓p達(dá)到一定值時(shí)，剎車(chē)盤(pán)處于全制動(dòng)狀態(tài)；隨著p值降低，P(N)值也隨之降低，當(dāng)油壓p=0時(shí)，在復(fù)位彈簧的作用下，拉動(dòng)杠桿使得剎車(chē)塊離開(kāi)剎車(chē)盤(pán)，剎車(chē)鉗處于完全松剎狀態(tài)。安全鉗的工作原理見(jiàn)圖5-9(b)所示，安全鉗是常閉式安全型剎車(chē)鉗：當(dāng)安全鉗油缸沒(méi)有油壓時(shí)，碟簧力通過(guò)兩個(gè)杠桿傳遞給剎車(chē)塊而作用于剎車(chē)盤(pán)上，產(chǎn)生正壓力N，實(shí)現(xiàn)剎車(chē)；當(dāng)安全鉗油缸有油壓P時(shí)，該油壓力克服碟簧力而使碟形彈簧壓縮，從而通過(guò)杠桿帶動(dòng)剎車(chē)塊松剎。4.盤(pán)式剎車(chē)的優(yōu)缺點(diǎn)盤(pán)式剎車(chē)與帶式剎車(chē)相比有以下優(yōu)點(diǎn)：①剎車(chē)盤(pán)為中空，有的帶通風(fēng)葉輪式，散熱性好，整個(gè)盤(pán)面積只有不到1／10在摩擦發(fā)熱，而其余面積都在交替散熱。盤(pán)和塊的熱穩(wěn)定性好(熱衰退小)，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，制動(dòng)力矩乎穩(wěn)。②由于盤(pán)塊間的比壓大和盤(pán)的離心作用，盤(pán)塊間不易存水和油污物，因此剎車(chē)塊的吃水穩(wěn)定性好。③剎車(chē)盤(pán)的熱變形小，熱疲勞壽命較長(zhǎng)；剎車(chē)盤(pán)上比壓分布均勻，摩擦副的壽命較長(zhǎng)。④正反向剎車(chē)力矩一樣，剎止的時(shí)刻短，反應(yīng)靈敏。⑤每個(gè)剎車(chē)鉗皆可獨(dú)立剎止全部鉆桿柱重量，且有應(yīng)急鉗，剎車(chē)的可靠性大大提高，剎把力只有100N左右，操作省力。⑥更換剎車(chē)只需20min。但盤(pán)式剎車(chē)存在兩個(gè)缺點(diǎn)：一是比壓比帶式大2倍，摩擦表面溫度高，對(duì)塊的材料要求高；二是多了液壓裝置及其密封圈等易損件。5.盤(pán)殺的檢查與維護(hù)優(yōu)質(zhì)可靠的液壓系統(tǒng)是針對(duì)無(wú)故障使用壽命長(zhǎng)而設(shè)計(jì)的，它僅需要專(zhuān)門(mén)少的維護(hù)。然而這少量的維護(hù)關(guān)于得到無(wú)故障工作來(lái)講卻是專(zhuān)門(mén)重要的。因?yàn)閷?shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明高達(dá)80％的失效和損壞是由于污染、維護(hù)不足和油液選用不當(dāng)造成的。液面必須經(jīng)常檢查液面并及時(shí)補(bǔ)油。2)油溫液壓油的工作溫度同意最高值為60℃，油溫突然升高是報(bào)警信號(hào)，應(yīng)立即停機(jī)檢查。3)換油連續(xù)工作6個(gè)月必須更換液壓油。此外工作過(guò)程中，系統(tǒng)因油的污染而發(fā)生故障進(jìn)行維修時(shí)，維修完后，必須立即換油。4)濾油器自封式吸油濾油器帶有堵塞指示器，當(dāng)指針在紅色區(qū)域時(shí)，濾芯已被堵塞，需清洗或更換。5)蓄能器一周至一個(gè)月內(nèi)必須監(jiān)測(cè)蓄能器的充氣壓力一次。6)泵組液壓站有兩臺(tái)同樣的泵組，交替使用，以延長(zhǎng)泵和電機(jī)的使用壽命。7)工作鉗需經(jīng)常檢測(cè)剎車(chē)塊的厚度以及油缸的密封性能，這些工作一般在交接班時(shí)進(jìn)行。隨著剎車(chē)塊的磨損(單邊磨損1～1.5mm)，需調(diào)節(jié)拉簧的拉力，使剎車(chē)塊在松剎時(shí)既能返回，又不致于間隙過(guò)大，剎車(chē)塊厚度小于12mm時(shí)，必須更換。8)安全鉗需經(jīng)常檢測(cè)松剎間隙(至少一周一次)、剎車(chē)塊的厚度以及油缸的密封性能。注意：安全鉗如不及時(shí)調(diào)整松剎間隙，可能會(huì)發(fā)生緊急制動(dòng)或者駐車(chē)制動(dòng)失靈事故。六、小結(jié)1.液壓盤(pán)式剎車(chē)的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型。2.帶式剎車(chē)的功用、結(jié)構(gòu)。七、作業(yè)1.液壓盤(pán)式剎車(chē)的結(jié)構(gòu)是什么？2.帶式剎車(chē)的功用是什么？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉剎車(chē)機(jī)構(gòu)的有關(guān)計(jì)算。2.掌握輔助剎車(chē)的功用、結(jié)構(gòu)。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.剎車(chē)機(jī)構(gòu)的有關(guān)計(jì)算。2.輔助剎車(chē)的功用、結(jié)構(gòu)。三、導(dǎo)入新課現(xiàn)場(chǎng)不止一次因剎車(chē)不可靠而發(fā)生重大溜鉆事故，造成設(shè)備損失、井下事故，甚至危及工人的人身安全。生產(chǎn)實(shí)踐表明：剎車(chē)機(jī)構(gòu)是鉆機(jī)的重要的部件，石油礦場(chǎng)機(jī)械工作者對(duì)此切不能等閑視之。四、復(fù)習(xí)舊課1.液壓盤(pán)式剎車(chē)的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型。2.帶式剎車(chē)的功用、結(jié)構(gòu)。五、講授新課第四節(jié)絞車(chē)的剎車(chē)機(jī)構(gòu)（二）（一）輔助剎車(chē)1.水剎車(chē)水剎車(chē)的作用是在下鉆時(shí)剎慢滾筒，保持鉆具以安全的速度均勻下放。①結(jié)構(gòu)如圖4-46是JC-45絞車(chē)的SSl200水剎車(chē)。②作用原理下鉆時(shí)，滾筒軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)子水室中水因離心力作用被甩到外緣，并受迫被導(dǎo)流入定子水室；在定子水室由外緣流向心部，然后又受迫被導(dǎo)流如轉(zhuǎn)子水室，因此在各水室中液流都形成小渦流在不斷循環(huán)。簡(jiǎn)言之，運(yùn)動(dòng)著的傾斜轉(zhuǎn)子葉片，迎面去切割高速循環(huán)的小渦流，遇到專(zhuān)門(mén)大阻力，形成制動(dòng)力矩。圖3-47為各型水剎車(chē)的M-n特性曲線(xiàn)。水剎車(chē)工作原理的實(shí)質(zhì)確實(shí)是通過(guò)葉片和液流的互相作用，以汲取下鉆時(shí)產(chǎn)生的大部分動(dòng)能，并轉(zhuǎn)化成熱能釋放，從而減輕帶剎車(chē)的負(fù)擔(dān)。2.電磁渦流剎車(chē)的結(jié)構(gòu)與工作原理DS□□以100米為單位計(jì)的適用井深m冷卻方式：風(fēng)冷為F；水冷為S或不寫(xiě)電磁剎車(chē)的漢語(yǔ)拼音字頭圖3-48為一典型的電磁渦流剎車(chē)結(jié)構(gòu)圖。電磁渦流剎車(chē)要緊由左、右定子和轉(zhuǎn)子組成。定子中固定嵌裝著激磁線(xiàn)圈（剎車(chē)線(xiàn)圈），當(dāng)輸入連續(xù)可調(diào)的直流電流經(jīng)激磁線(xiàn)圈時(shí)（三相380的交流電源經(jīng)三相變壓器降壓輸入整流器，通過(guò)三相整流橋后，輸出的是可調(diào)直流電流），在線(xiàn)圈周?chē)a(chǎn)生固定磁場(chǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子與絞車(chē)滾筒軸一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子磁通密度發(fā)生變化，在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，遂引起渦流電。此渦流電形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與固定磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生電磁制動(dòng)力矩。能夠通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的大小來(lái)改變電磁剎車(chē)的制動(dòng)力矩大小。電磁剎車(chē)與水剎車(chē)相比，有下列優(yōu)點(diǎn)；a.制動(dòng)力矩不隨轉(zhuǎn)速變化或變化專(zhuān)門(mén)小，在較低的下鉆速度下也可發(fā)揮出較高的制動(dòng)力矩。當(dāng)井下情況復(fù)雜時(shí)，可隨意減慢下鉆速度，以減少事故，這對(duì)打深井特不有利。b.可通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流靈敏地調(diào)節(jié)力矩和轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)過(guò)程不到1秒，并能夠在下放行程接近終點(diǎn)時(shí)將下放速度調(diào)至0.1米／秒，使鉆柱平穩(wěn)地落在轉(zhuǎn)盤(pán)或卡瓦上。c.具有強(qiáng)大的制動(dòng)力矩，當(dāng)調(diào)大勵(lì)磁電流時(shí)只用電磁剎車(chē)即可將鉆柱剎住或懸持不動(dòng)。d.由于制動(dòng)性能好，能夠增加帶剎車(chē)的使用壽命和減輕司鉆的勞動(dòng)強(qiáng)度。（二）絞車(chē)的有關(guān)計(jì)算1.滾筒直徑D筒與滾筒長(zhǎng)度L筒滾筒直徑D筒要緊依照鋼絲繩的結(jié)構(gòu)和直徑來(lái)決定，關(guān)于鉆井絞車(chē)D筒=(20～23)d繩式中D筒——滾筒直徑，mm；d繩——鋼絲繩直徑，mm。L筒=(1.9～2.2)D筒L筒過(guò)長(zhǎng)會(huì)使快繩進(jìn)天車(chē)輪的傾角變大，如圖3-17所示，對(duì)排繩不利。另外也可能使?jié)L筒軸的彎矩加大。因而需用下式進(jìn)行核算。L筒=2Htgλ式中H——滾筒軸至天車(chē)軸之間的高度，mm；λ——快繩的傾角，λ=1°～l°30＇。當(dāng)滾筒軸的轉(zhuǎn)速n≥l00r/min時(shí)，λ≤1°15＇；當(dāng)滾筒軸轉(zhuǎn)速n<l00r/min時(shí)，λ≤l°30＇。帶槽滾筒，同意λ≤2°。2.滾筒平均工作直徑D平滾筒原始直徑D筒。第一層纏繩直徑D1=D筒+d繩第二層纏繩直徑D2=D筒+d繩+2φd繩……第層纏繩直徑De=D筒+d繩+2(-1)φd繩圖3-56纏繩滾筒直徑的變化關(guān)于不帶槽的光滾筒，第一層纏繩工作時(shí)不同意放開(kāi)，第二層需留8～10圈。因此，光滾筒從D2開(kāi)始纏繩，纏至第層止，則平均工作直徑為D平==D筒+(φ+1)d繩式中纏繩層數(shù)取決于提升立根的總長(zhǎng)度和有效繩數(shù)Z的多少。光滾筒纏繩層數(shù)可按下列方法求得，故2+D筒+（1-φ）d繩）e/φd繩-（D筒+d繩+Zl/πn）/φd繩=0（3-17）式中l(wèi)——立根的長(zhǎng)度，m；n——每層的排數(shù)，n=+△L筒——滾筒的長(zhǎng)度，mm；△——排繩間隙，取為1~1.5mm。D平=D2=D筒+(2φ+1)d繩3.滾筒上的纏繩容量M纏繩容量M由纏在滾筒上的鋼絲繩是否纏完了Z個(gè)立根行程的關(guān)系來(lái)確定。設(shè)滾筒(不帶槽光滾筒)從第二層開(kāi)始纏繩,則M=Z+π(D筒+d繩)n1+π(D筒+3d繩)n2式中d繩——鋼絲繩直徑，m；D筒——滾筒原始直徑，m；Z——有效繩數(shù)；——立根長(zhǎng)度，m；n1——第一層排數(shù)；n2——第二層未放開(kāi)的排數(shù)，一般n2=8~10圈。帶槽滾筒從第—層開(kāi)始纏繩，則M=Z+π(D筒+d繩)n1式中n1——第—層未放開(kāi)的排數(shù)，n1=8～10。4.絞車(chē)滾筒各擋的轉(zhuǎn)速=式中——絞車(chē)滾筒各擋的轉(zhuǎn)速，r/s；——第擋大鉤的起升速度，m/s；——第擋的快繩線(xiàn)速度，m/s。另外也能夠依照輸入軸轉(zhuǎn)速和通過(guò)各擋的傳動(dòng)比計(jì)算出滾筒軸各擋的轉(zhuǎn)速。六、小結(jié)1.剎車(chē)機(jī)構(gòu)的有關(guān)計(jì)算。2.輔助剎車(chē)的功用、結(jié)構(gòu)。七、作業(yè)1.剎車(chē)機(jī)構(gòu)的有關(guān)計(jì)算（速度）。2.輔助剎車(chē)的功用、結(jié)構(gòu)是什么？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉轉(zhuǎn)盤(pán)的結(jié)構(gòu)與工作原理。2.掌握轉(zhuǎn)盤(pán)的功用。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.轉(zhuǎn)盤(pán)的結(jié)構(gòu)與工作原理。2.轉(zhuǎn)盤(pán)的功用。三、導(dǎo)入新課地面旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)盤(pán)、水龍頭及頂驅(qū)鉆井裝置。本節(jié)介紹轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)工作機(jī)，是鉆機(jī)的關(guān)鍵部件。四、復(fù)習(xí)舊課1.剎車(chē)機(jī)構(gòu)的有關(guān)計(jì)算。2.輔助剎車(chē)的功用、結(jié)構(gòu)。五、講授新課第三章鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)第一節(jié)轉(zhuǎn)盤(pán)（一）轉(zhuǎn)盤(pán)的功用及鉆井工藝對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)的技術(shù)要求1.轉(zhuǎn)盤(pán)的用途(1)在旋轉(zhuǎn)鉆井法中用來(lái)傳遞扭矩和必要的轉(zhuǎn)速，帶動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。(2)起下過(guò)程中，懸持鉆具及輔助上卸鉆具絲扣.(3)在井下動(dòng)力鉆井法中,用來(lái)承受井下動(dòng)力鉆具的反向扭矩(將鉆臺(tái)鎖死)。(4)在固井工藝過(guò)程中協(xié)助下套管。(5)協(xié)助處理井下事故。如：倒扣、套洗等。2.鉆井工藝對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)的技術(shù)要求(1)轉(zhuǎn)盤(pán)的主軸承應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和壽命,以保證承受成百?lài)嵵氐奶坠苤蜚@桿住重量。并在鉆柱下滑時(shí)造成的最大軸向載荷即圓錐齒輪傳動(dòng)造成的軸向、徑向載荷作用下有足夠的壽命。(2)轉(zhuǎn)臺(tái)和圓錐齒輪能傳遞足夠大的扭矩（可達(dá)50~100kN），能倒轉(zhuǎn)，有可靠的制動(dòng)。(3)轉(zhuǎn)盤(pán)通孔應(yīng)能滿(mǎn)足所用最大級(jí)鉆頭通過(guò)。(4)轉(zhuǎn)盤(pán)面的設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足鉆工操作方便的要求。(5)應(yīng)有靈敏可靠的轉(zhuǎn)臺(tái)鎖緊裝置。(6)具有良好的潤(rùn)滑、密封及散熱條件。(7)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、易于搬遷。（二）轉(zhuǎn)盤(pán)的結(jié)構(gòu)與工作原理1.轉(zhuǎn)盤(pán)的型號(hào)ZP1-□中心孔直徑mm設(shè)計(jì)方案變更序號(hào)轉(zhuǎn)盤(pán)漢語(yǔ)拼音字頭大寫(xiě)要緊技術(shù)特性參數(shù)見(jiàn)表3-24。2.轉(zhuǎn)盤(pán)的結(jié)構(gòu)組成其結(jié)構(gòu)如圖3-89所示轉(zhuǎn)盤(pán)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)結(jié)構(gòu)專(zhuān)門(mén)的角型傳動(dòng)減速器，要緊由水平軸（快速軸）總成、轉(zhuǎn)臺(tái)總成、主輔軸承（負(fù)荷軸承、防跳軸承）和殼體等幾部分組成。3.轉(zhuǎn)盤(pán)的工作原理由以上幾部分組成的現(xiàn)代鉆井轉(zhuǎn)盤(pán)，動(dòng)力經(jīng)水平軸上的法蘭或鏈輪傳入，通過(guò)圓錐齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，借助轉(zhuǎn)臺(tái)通孔中的方補(bǔ)心和大方瓦帶動(dòng)方鉆桿、鉆桿柱和鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，方補(bǔ)心同意鉆桿軸向自由滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉆桿柱的邊旋轉(zhuǎn)邊送進(jìn)。起下鉆或下套管時(shí)，鉆桿柱或套管柱可用卡瓦或吊卡座落在轉(zhuǎn)臺(tái)上。4．轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)軸承布置方案這種方案的特點(diǎn)是：①轉(zhuǎn)臺(tái)、迷宮盤(pán)成一體，使外界鉆井液污液不易漏入內(nèi)部。②輔助軸承離大齒輪遠(yuǎn)，在齒輪徑向力作用下，因輔助軸承有間隙而使轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)生傾斜的程度減小，不致使主軸承產(chǎn)生過(guò)度偏磨。③輔助軸承座在下部大螺母支座上。軸承磨損后間隙易調(diào)整，可確保主軸承只是度偏磨和圓錐齒輪副的正常嚙合條件。不足的是，由于軸承長(zhǎng)期承受振動(dòng)沖擊載荷的作用，大螺母可能松動(dòng)滑扣，或因鉆井液污水長(zhǎng)期侵蝕使螺母粘扣，檢修不便。(2)水平軸兩軸承結(jié)構(gòu)型式有兩種方案：①一種是水平軸上用同樣型號(hào)的一對(duì)調(diào)心軸承，分不從水平軸兩端裝配，這種結(jié)構(gòu)不便于更換靠近小齒輪處的軸承油封，如ZP-520轉(zhuǎn)盤(pán)。②水平軸上兩軸承采納不同型式或不同尺寸，且都由軸的一端進(jìn)行裝配，如國(guó)產(chǎn)ZP-275轉(zhuǎn)盤(pán)，這種方案獲得普遍應(yīng)用。(3)轉(zhuǎn)盤(pán)制動(dòng)方式也有兩種：①水平軸上裝有棘輪，如ZP-520，這種方案制動(dòng)時(shí)，對(duì)圓錐齒輪有損害。②用銷(xiāo)子或棘爪直接去制動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，制動(dòng)時(shí)齒輪副不參加傳力，如ZP-700及羅馬尼亞的MR-205S轉(zhuǎn)盤(pán)。5．轉(zhuǎn)盤(pán)的特性參數(shù)(1)通孔直徑轉(zhuǎn)盤(pán)通孔直徑是轉(zhuǎn)盤(pán)要緊幾何參數(shù)，它應(yīng)比第一次開(kāi)鉆時(shí)用的最大號(hào)鉆頭直徑至少大10mm。(2)最大靜負(fù)荷轉(zhuǎn)盤(pán)上能承受的最大重量，應(yīng)與鉆機(jī)的最大鉤載相匹配。該載荷經(jīng)轉(zhuǎn)臺(tái)作用到主軸承上，因此決定著主軸承的規(guī)格。(3)最大工作扭矩轉(zhuǎn)盤(pán)在最低工作轉(zhuǎn)速時(shí)應(yīng)達(dá)到的最大工作扭矩，它決定著轉(zhuǎn)盤(pán)的輸入功率及傳動(dòng)零件的尺寸。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以150r/min轉(zhuǎn)速在最大扭矩下運(yùn)轉(zhuǎn)2h，齒輪齒面不得有損傷現(xiàn)象。(4)最高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)盤(pán)在輕載荷下同意使用的最高轉(zhuǎn)速，一般規(guī)定為300r/min。(5)中心矩轉(zhuǎn)臺(tái)中心至水平軸鏈輪第一排輪齒中心的距離。表征石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)特性的差不多參數(shù)都已系列化，列于表3-25。六、小結(jié)1.轉(zhuǎn)盤(pán)的結(jié)構(gòu)與工作原理。2.轉(zhuǎn)盤(pán)的功用。七、作業(yè)1.簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)盤(pán)的結(jié)構(gòu)與工作原理。2.轉(zhuǎn)盤(pán)的功用是什么？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉水龍頭的結(jié)構(gòu)與工作原理。2.掌握水龍頭的功用。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.水龍頭的結(jié)構(gòu)與工作原理。2.水龍頭的功用。三、導(dǎo)入新課鉆井水龍頭是鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的要緊設(shè)備，它只能用于石油鉆井。國(guó)外稱(chēng)為“旋轉(zhuǎn)體”及連接兩個(gè)部件的一種裝置，其中的一個(gè)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。水龍頭上部的提環(huán)與大鉤連接；水龍頭殼體上的鵝頸管與高壓水龍帶連接；水龍頭下部中心管與方鉆桿用反扣連接。中心管是由方鉆桿帶動(dòng)的，它本身不能自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。正常鉆進(jìn)時(shí)可與游動(dòng)系統(tǒng)一起在井架空間內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在鉆井液循環(huán)時(shí)壓力可高達(dá)幾百大氣壓，并以每小時(shí)幾立方米的流量通過(guò)水龍頭上的鵝頸管、沖管、中心管、方鉆桿、鉆具、鉆頭達(dá)到井底。四、復(fù)習(xí)舊課1.轉(zhuǎn)盤(pán)的結(jié)構(gòu)與工作原理。2.轉(zhuǎn)盤(pán)的功用。五、講授新課第二節(jié)水龍頭（一）水龍頭的功用及要求1.水龍頭的功用懸持鉆具，承受井下鉆具全部重量；保證上部鉆具自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使方鉆桿上部接頭不倒扣；向轉(zhuǎn)動(dòng)著的鉆桿柱內(nèi)輸送高壓鉆井液，且保證不刺、不漏。2.對(duì)水龍頭的要求水龍頭的要緊部件（主軸承）必須具有足夠的強(qiáng)度和壽命；高壓鉆井液密封系統(tǒng)（或稱(chēng)沖管總稱(chēng)）必須工作可靠、有抗高壓、耐磨、耐腐蝕、壽命長(zhǎng)、更換快速、方便；低壓機(jī)油密封系統(tǒng)密封良好，能自動(dòng)補(bǔ)償工作過(guò)程中密封元件的磨損；各承載零件，如提環(huán)、殼體、中心管等，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛性；外形應(yīng)圓滑無(wú)棱角，注油、放油方便。（二）水龍頭結(jié)構(gòu)組成目前水龍頭的類(lèi)型較多，現(xiàn)以國(guó)產(chǎn)SL-450水龍頭為例，剖析現(xiàn)代水龍頭的結(jié)構(gòu)組成。1.水龍頭的型號(hào)SL□-□最大靜載荷噸設(shè)計(jì)方案變更序號(hào)水龍頭的漢語(yǔ)拼音字頭大寫(xiě)2.水龍頭結(jié)構(gòu)組成依照水龍頭在鉆井過(guò)程中所起的作用，其結(jié)構(gòu)一般都可分為三部分，如圖3-92所示3.水龍頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)輔助軸承分置于主軸承兩邊(2)浮動(dòng)式快卸沖管總成特點(diǎn)是：①?zèng)_管浮立在鵝頸管過(guò)渡接頭和中心管之間，工作時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)，但同意略有軸向竄動(dòng)，沖管磨損均勻。②Y形密封圈與鋼制隔環(huán)交迭布置。這種密封圈可借助鉆井液壓力自行封緊。它的唇部在鉆井液液壓力作用下可始終貼住管外壁，工作過(guò)程中，即使在密封圈不斷磨損情況下，仍能靠鉆井液液壓力漲開(kāi)唇部而專(zhuān)門(mén)好密封。③密封圈數(shù)目少，僅有3~4個(gè)?？赏ㄟ^(guò)密封盒上黃油嘴注入黃油，潤(rùn)滑條件好，減少了摩擦能量損失和磨損。④沖管和中心管同心性好。密封盒有定位止口，圓柱配合面定心，可提高加工及配合精度，保證沖管和中心管有專(zhuān)門(mén)好的同心性，不易發(fā)生偏磨，延長(zhǎng)了沖管和密封圈的壽命。⑤能快速拆裝，更換方便。只需將上、下密封盒壓帽旋出，就可取出沖管總成，快速更換密封圈或沖管，這對(duì)安全、快速打井有特不重要的意義。4．特性參數(shù)(1)最大靜載荷水龍頭的要緊受力件是主軸承、提環(huán)等，所能承受的最大載荷應(yīng)等于或大于鉆機(jī)的最大鉤載。水龍頭常以最大靜載荷標(biāo)定型號(hào)，如SL-450，最大靜載荷為450tf。(2)中心管通孔直徑目前國(guó)產(chǎn)水龍頭中心管、沖管通孔直徑均為75mm。(3)最高轉(zhuǎn)速水龍頭許用最高轉(zhuǎn)速(r/min)，應(yīng)與轉(zhuǎn)盤(pán)的最高轉(zhuǎn)速相一致，一般為300r/min。(4)最大工作壓力水龍頭最大工作壓力應(yīng)與鉆井泵、高壓管匯、水龍帶相匹配，一般為35MPa。(5)其他如：中心管接頭下端螺紋規(guī)格、軸承型號(hào)和尺寸等。六、小結(jié)1.水龍頭的結(jié)構(gòu)與工作原理。2.水龍頭的功用。七、作業(yè)1.簡(jiǎn)述水龍頭的結(jié)構(gòu)組成。2.水龍頭的功用的什么？一、教學(xué)目的、要求1.熟悉頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)。2.掌握頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理。二、教學(xué)重、難點(diǎn)1.頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)。2.頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理。三、導(dǎo)入新課頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)(TopDriveDrillingSystem)或簡(jiǎn)稱(chēng)頂驅(qū)系統(tǒng)(TopDriveSystem——TDS)，是一套安裝于井架內(nèi)部空間、由游車(chē)懸持的頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置。四、復(fù)習(xí)舊課1.水龍頭的結(jié)構(gòu)與工作原理。2.水龍頭的功用。五、講授新課第三節(jié)頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（一）（一）概述頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)是80年代以來(lái)鉆井設(shè)備進(jìn)展的四大新技術(shù)(頂驅(qū)、盤(pán)式剎車(chē)、液壓鉆井泵和AC變頻驅(qū)動(dòng))之一。鉆井實(shí)踐表明，頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)突出的優(yōu)點(diǎn)是：可節(jié)約鉆井時(shí)刻20％一25％，可大大減少卡鉆事故，可操縱井涌，幸免井噴，用于深井、超深井、斜井及各種高難度的定向井鉆井時(shí)，其綜合經(jīng)濟(jì)效益尤為顯著。20多年來(lái)，具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)的頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)，在全世界油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中進(jìn)展迅速，不僅遍及海洋鉆機(jī)，而且在陸地深井、超深井、叢式井及各種定向鉆井中也獲得了廣泛應(yīng)用。（二）頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)的特點(diǎn)(1)直接采納立根(28m)鉆進(jìn)，節(jié)約2／3鉆柱連接時(shí)刻。(2)起下鉆時(shí)，頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)可在任意高度立即循環(huán)鉆井液，實(shí)行倒劃眼起鉆和劃眼下鉆，大大減少了卡鉆事故。(3)系統(tǒng)具有遙控內(nèi)部防噴器(1BOP)，鉆進(jìn)或起鉆中如有井涌跡象，可即時(shí)實(shí)施井控，大大提高了在復(fù)雜地層、鉆井事故地區(qū)鉆井的安全性。(4)頂驅(qū)系統(tǒng)以28m立根鉆水平井、叢式井、斜井時(shí)，不僅減少了鉆柱連接時(shí)刻，還減少了測(cè)量次數(shù)，容易操縱井底馬達(dá)的造斜方位，節(jié)約了定向鉆井時(shí)刻，提高了鉆井效率。(5)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，快速便捷、安全可靠。不用轉(zhuǎn)盤(pán)、方鉆桿，幸免了接單根鉆進(jìn)的頻繁常規(guī)操作，不僅節(jié)約了時(shí)刻，且大大減輕了鉆井工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，降低發(fā)生人身事故的機(jī)率。(6)系統(tǒng)以28m立根進(jìn)行取芯鉆進(jìn)，改善了取芯條件，并提高巖心質(zhì)量。（三）頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)組成DQ70BS頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置要緊由動(dòng)力水龍頭、管子處理裝置、電氣傳動(dòng)與操縱系統(tǒng)、液壓傳動(dòng)與操縱系統(tǒng)、司鉆操作臺(tái)、單導(dǎo)軌與滑車(chē)、以及運(yùn)移架等輔助裝置幾大部分組成。頂驅(qū)主體結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖7-1。1.動(dòng)力水龍頭見(jiàn)圖7-2。1）主電機(jī)與風(fēng)冷電機(jī)兩臺(tái)主電機(jī)并排安裝在齒輪箱上，電機(jī)為雙軸伸，下端聯(lián)結(jié)主傳動(dòng)小齒輪，上端聯(lián)接剎車(chē)裝置。在主電機(jī)上端的風(fēng)機(jī)外殼的上端裝有風(fēng)壓開(kāi)關(guān)及兩個(gè)溫度傳感器，一個(gè)用于監(jiān)測(cè)主電機(jī)溫度，另一個(gè)檢測(cè)操縱溫度。2）剎車(chē)裝置剎車(chē)裝置有以下三個(gè)功能：①承受井底鉆具的反扭矩；②當(dāng)井下遇卡時(shí)，假如電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，鉆具將迅速反彈，現(xiàn)在需要?jiǎng)x住鉆具，以防倒轉(zhuǎn)脫扣；③當(dāng)電機(jī)飛車(chē)時(shí)起制動(dòng)作用。剎車(chē)裝置的安裝結(jié)構(gòu)如下圖所示。3）減速箱減速箱在頂驅(qū)中是特不重要的部件。該減速箱采納二級(jí)齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比大，為10.