SJⅡ型鉆具液壓雙向減震器維護(hù)規(guī)程

SJⅡ型鉆具液壓雙向減震器維護(hù)規(guī)程一、概述SJⅡ型鉆具減震器是一種能同時(shí)減緩鉆柱縱向和周向振動(dòng)的雙向減震器。它能維持較平穩(wěn)的鉆壓和扭矩，從而減少鉆頭、鉆具及地面設(shè)備的振動(dòng)破壞，實(shí)現(xiàn)提高鉆速和降低鉆井成本的目的。二、型號(hào)表示方法JZ－□□□□JZ－□□□□上、下接頭螺紋65/8REG外徑為203mm雙向減震器減震元件為液壓油或硅油減震器例：JZ－YS203T上、下接頭螺紋65/8REG外徑為203mm雙向減震器減震元件為液壓油或硅油減震器例：JZ－YS203T上、下接頭螺紋為推薦參數(shù)時(shí)加T，標(biāo)準(zhǔn)螺紋省略上、下接頭螺紋為推薦參數(shù)時(shí)加T，標(biāo)準(zhǔn)螺紋省略減震器主要參數(shù)代號(hào)，用減震器外徑的毫米數(shù)表示減震器形式代號(hào)，“S”代表雙向減震器，單向減震器代號(hào)省略減震元件代號(hào)，“Y”代表液壓減震器，“H”代表碟簧減震器，“J”代表橡膠減震器減震器名稱代號(hào)現(xiàn)有型號(hào)SJ159（61/2〞）、SJ178（7〞）、SJ229（9〞）、SJ279（11〞）。SJⅡ型雙向減震器規(guī)格系列及性能參數(shù)見表2－1。三、結(jié)構(gòu)、工作原理1、基本結(jié)構(gòu)見圖2－1，該減震器減震機(jī)構(gòu)主要是由一種可壓縮的液體彈簧、活塞換向機(jī)構(gòu)和環(huán)隙阻尼機(jī)構(gòu)等組成，鉆具的縱向振動(dòng)和沖擊載荷通過液壓活塞作用在液體彈簧上。當(dāng)載表2－1SJⅡ型雙向減震器規(guī)格系列及性能參數(shù)參數(shù)代號(hào)名稱SJⅡ159SJⅡ178SJⅡ229SJⅡ279外徑mm159178229279水眼mm47577076.2最大工作行程mm100100120160活塞最大行程mm203203203320環(huán)境溫度℃-40～+150-40～+150-40～+150-40～+110允許最大扭矩kN·m15152020允許最大鉆壓kN340340540600允許上提拉力kN1500190021602160總長(zhǎng)度mm5510541555225580兩端連接螺紋扣型4〞IF51/2〞FHNC61、75/8〞REGNC77、75/8〞REG平均剛度kN／cm35393545注：橡膠件的老化周期為18個(gè)月(即從出廠時(shí)算起18個(gè)月后不可再用)，該產(chǎn)品的推薦使用周期為400小時(shí)。荷增大時(shí)液體彈簧吸收能量，從而可使鉆壓保持不變。扭矩傳遞是通過心軸和活塞間的大螺旋驅(qū)動(dòng)裝置，從活塞外花鍵到花鍵外筒內(nèi)花鍵，并通過油缸和下接頭傳遞到鉆頭上的。內(nèi)軸部份：上接頭—心軸—沖管外筒部份：扶正外筒—花鍵外筒—油缸—下接頭在內(nèi)軸和外筒中間有一個(gè)大螺旋轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。2、工作原理縱向減震機(jī)構(gòu)主要是由心軸、活塞總成及阻尼腔的環(huán)隙阻尼機(jī)構(gòu)和工作腔的液體彈簧等部份組成。它的工作原理主要是利用工作腔可壓縮液體在壓力作用下產(chǎn)生彈性變形來吸收或釋放鉆頭和鉆柱振動(dòng)能量。當(dāng)液體彈簧在壓縮或伸張過程中，心軸相對(duì)外筒作軸向移動(dòng)。同時(shí)阻尼腔中的非壓縮液體的液流高速流過阻尼環(huán)隙，并產(chǎn)生大量摩擦熱，耗散掉部份振動(dòng)和沖擊能量。因此，縱向減震機(jī)構(gòu)能吸收或減緩鉆具的縱向振動(dòng)和沖擊能量?；钊麚Q向機(jī)構(gòu)是由花鍵外筒通過矩形花鍵副與活塞聯(lián)接，活塞內(nèi)孔通過梯形螺旋副與心軸聯(lián)接，這樣一組機(jī)構(gòu)就會(huì)使扭轉(zhuǎn)振動(dòng)及沖擊載荷在瞬間內(nèi)轉(zhuǎn)換為工作腔的縱向分力，從而保持較恒定的扭矩。四、使用、操作減震器下井前，應(yīng)檢查《工具跟蹤卡》，確認(rèn)合格后，方可投入使用。1、安放位置井底有落物或打撈作業(yè)嚴(yán)禁使用減震器。(1)當(dāng)使用塔式鉆具鉆進(jìn)時(shí)，直接接于鉆頭之上。(2)當(dāng)使用井底型穩(wěn)定器時(shí)，安放在井底型穩(wěn)定器與鉆鋌之間。(3)當(dāng)取心鉆進(jìn)時(shí)，安放在取心筒之上。(4)當(dāng)定向井穩(wěn)斜鉆進(jìn)時(shí)，可聯(lián)接在第一只穩(wěn)定器上部。(5)在一般鉆井條件下，在技術(shù)條件允許的范圍內(nèi)，該減震器不受鉆壓、轉(zhuǎn)速、泵壓和井內(nèi)油氣介質(zhì)等條件的限制。但是，在鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)避免減震器在共振區(qū)內(nèi)工作，根據(jù)具體情況優(yōu)選鉆壓和扭矩，實(shí)現(xiàn)鉆井參數(shù)的最優(yōu)配合。(6)該減震器下井使用時(shí)，要求井下情況正常，泥漿性能良好。(7)該減震器用于鉆進(jìn)硬地層、礫石層及軟硬夾層時(shí)，效果會(huì)更為明顯。圖2－1液壓雙向減震器(8)圖2－1液壓雙向減震器2、下鉆(1)該減震器出廠或大修后，必須經(jīng)地面臺(tái)架試驗(yàn)合格，方能下井使用。(2)確定減震器安放位置，備好配合接頭。(3)下井前檢查四個(gè)油堵是否松動(dòng)或漏油。(4)在鉆臺(tái)上用1～3根鉆鋌加壓，測(cè)量該減震器心軸的工作行程S1值的變化情況，檢查其它下井鉆具的磨損使用情況，并做好記錄。(5)下井前若發(fā)現(xiàn)不正常情況，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)或返廠修理，嚴(yán)防發(fā)生井下事故。3、鉆進(jìn)(1)鉆進(jìn)過程中，要求詳細(xì)記錄鉆進(jìn)參數(shù)和分析井下情況。(2)要求操作平穩(wěn)，嚴(yán)禁溜鉆，頓鉆。若發(fā)生嚴(yán)重頓鉆，溜鉆等異常情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)起鉆檢查。4、起鉆(1)減震器每次起出井口時(shí)，都要認(rèn)真清洗。檢查四個(gè)油堵是否松動(dòng)或脫落，各部絲扣有無刺扣、粘扣、斷裂等現(xiàn)象。(2)在鉆臺(tái)上用下井時(shí)同樣的方法測(cè)量S1值的變化，若S1值比下井前小25mm以上，則說明液壓密封出現(xiàn)故障，應(yīng)立即檢修。(3)在轉(zhuǎn)盤上用內(nèi)鉗咬住花鍵外筒，用外鉗咬住上接頭，用一道貓頭繩順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，當(dāng)貓頭繩松開后，心軸應(yīng)回到原來位置(心軸不受力作用條件下)。若心軸不回位，則應(yīng)將減震器卸下送回修理。(4)在正常作用情況下，減震器在井下鉆進(jìn)400小時(shí)后要進(jìn)行檢修。(5)減震器送廠修理前，必須卸松外殼各接頭聯(lián)結(jié)扣。但絲扣端面間距離不得超過0.2mm，以防漏油。(6)每次起鉆時(shí)應(yīng)同時(shí)檢查鉆鋌及其它下井鉆具的使用情況，分析減振效果。五、現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)保養(yǎng)1、減震器上下鉆臺(tái)以及搬運(yùn)時(shí)，要帶好護(hù)絲，吊、放要平穩(wěn)。2、在場(chǎng)地?cái)[放檢查時(shí)，用3～4根木方或鋼管把減震器墊平。3、減震器每次起出后應(yīng)檢查油堵是否漏油和脫落,各部位絲扣有無刺壞斷裂現(xiàn)象。4、減震器每次起出后應(yīng)檢查本體外徑磨損、本體有無彎曲變形。5、起鉆后在鉆臺(tái)上用下井前同樣的鉆鋌數(shù)加壓，測(cè)量S1值，當(dāng)S1值比表2－1中的最大工作行程小25mm以上時(shí)，應(yīng)回收修理。6、現(xiàn)場(chǎng)檢查，出現(xiàn)判修、判廢依據(jù)情況之一應(yīng)回收修理或報(bào)廢。六、維修該減震器經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用一個(gè)鉆井工作周期后應(yīng)檢修。1、拆卸用清水洗凈減震器內(nèi)外表面的泥污，按下列步驟進(jìn)行拆卸。（1）放油（放油前拉開全行程，夾持花鍵外筒，左旋上接頭，使活塞靠住心軸凸臺(tái)。）將減震器夾持在拆裝架上，夾持部位一端是母扣端，另一端是下接頭，應(yīng)使對(duì)稱油孔其中之一朝下，用一專門容器放在下液壓腔油堵下方，卸開油堵把下腔內(nèi)的硅油放出來，把油堵重新裝上以免丟失。用同樣的方法把上液壓腔內(nèi)的L—HM32抗磨液壓油放進(jìn)另一專用容器中，裝上油堵。將裝硅油容器放置于液壓缸和下接頭聯(lián)接處下面，然后卸下銷堵與銷，卸開下接頭，剩余硅油進(jìn)入容器內(nèi)，分解下接頭中的盤根組。（2）改變夾持部位，夾住花鍵外筒中間，用大鉗卸開油缸，從沖管上將油缸滑出。（3）卸掉沖管上的緊釘，卸掉沖管，取出沖管內(nèi)的“O”型圈，卸掉活塞上的緊釘后用鉤頭搬手卸掉活塞接頭取下露在外面的密封件。（4）夾持位置不變，將扶正外筒卸松，取下花鍵外筒及活塞。（5）改變夾持位置，夾住心軸九頭螺紋上方凸臺(tái)，將上接頭卸掉，并取下扶正外筒。取出各部位密封件和刮泥圈。（6）從心軸上滑出花鍵外筒。（7）轉(zhuǎn)動(dòng)活塞，使活塞從心軸小頭旋出(左旋)，而后用鉤頭起子鉤出雙向盤根組。2、清洗檢查、修理或更換零部件。（1）拆卸后用清洗液(煤油)洗凈全部零件。（2）對(duì)上接頭、心軸、扶正接頭、花鍵體、油缸、沖管、下接頭等零配件按SY/T5446與JB/T8468規(guī)定的方法進(jìn)行無損檢測(cè)。有缺陷的零件應(yīng)更換。（3）檢查各零件是否有凹痕、劃傷。對(duì)表面的劃傷深度小于0.25mm、凹痕深度小于0.25mm者和毛刺應(yīng)用細(xì)砂布予以清除，對(duì)深度大于0.25mm凹痕、表面的劃傷深度大于0.25mm的零件應(yīng)予更換。（4）大于4mm換。（5）檢查外筒上的左螺紋，若有擦傷不光、淺凹痕、毛刺等用優(yōu)質(zhì)金剛砂擦洗。若有大的凹痕、刻痕、拉槽、斷裂、粘合等毛病必須更換。（6）檢查各聯(lián)接件的聯(lián)接絲扣是否有刻痕、毛刺、刺傷等毛病，若有應(yīng)清除，清除后公母扣要進(jìn)行磨合。橡膠密封件均應(yīng)更換。3、裝配（1）裝配步驟按拆卸的相反步驟進(jìn)行，上接頭與心軸間螺紋緊扣應(yīng)夾持在心軸九頭螺紋上方凸臺(tái)處，各聯(lián)接螺紋緊扣扭矩按表2－2規(guī)定。表2－2各聯(lián)接螺紋的緊扣扭矩規(guī)格mmSJl59ⅡSJ178ⅡSJ229ⅡSJⅡ279心軸與沖管見圖2－2見圖2－21414上接頭與心軸243655/扶正外筒與花鍵外筒15253020花鍵外筒與油缸18355090油缸與下接頭25455090SJl59SJl59ⅡL=118mmSJ178ⅡL=91.6mm圖2－2圖2－2（2）裝配時(shí)阻尼腔內(nèi)的各部絲扣，配合表面及密封件應(yīng)涂L—HM32抗磨液壓油，工作腔內(nèi)的各部絲扣，配合表面及各密封件均涂201—100甲基硅油。外殼接頭聯(lián)接絲扣必須涂均API標(biāo)準(zhǔn)鉆鋌絲扣油。（3）裝配時(shí)，應(yīng)注意密封件的方向不得裝反。4、注油（1）注油前，在試驗(yàn)架上將減震器拉至最大容積位置，然后，在拆裝架上卡住花鍵外筒，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)心軸，直至轉(zhuǎn)不動(dòng)為止。（2）先注工作腔，將減震器下接頭端支起，與水平面成45°角，兩油孔向上，上孔接真空泵，下孔接注油泵，抽空腔內(nèi)空氣，注滿201—100甲基硅油，然后將兩油堵分別擰緊。（3）再注阻尼腔，將減震器上接頭端支起，與水平大約成30°角。兩油孔向上，上孔接真空泵，下孔接注油泵，抽空腔內(nèi)空氣，注滿l—HM32抗磨液壓油，然后將兩油堵分別擰緊。6、地面試驗(yàn)（1）密封試驗(yàn)1)水眼密封試驗(yàn)：裝配合格后，兩端帶上密封試驗(yàn)接頭，在常溫下用清水或低粘。2)油壓密封試驗(yàn)：當(dāng)水眼密封試驗(yàn)合格后，再分別對(duì)阻尼腔，工作腔進(jìn)行油壓密封試驗(yàn)。阻尼腔在34MPa下保持15分鐘不滲漏不降壓為合格，工作腔在93MPa下保持15分鐘不滲漏不降壓為合格。（2）臺(tái)架壓縮試驗(yàn)將減震器兩端帶上拉力試驗(yàn)接頭，上接頭端頂一個(gè)軸承，在試驗(yàn)架上緩慢施加49～343KN之間的不同壓縮力，測(cè)量在不同的軸向壓縮力下的彈性壓縮距離(同時(shí)測(cè)出兩個(gè)液壓腔內(nèi)的壓力值)。然后計(jì)算每個(gè)相應(yīng)壓縮力下的彈性剛度，達(dá)到表2－1規(guī)定的平均剛度為合格，否則應(yīng)重新拆開檢查組裝。（3）扭矩試驗(yàn)在拆裝架上用大鉗咬住上接頭，另一鉗口咬住花鍵外筒的中間處，緩慢加大扭矩至9807M·m時(shí)，保持15分鐘扭矩表讀數(shù)無明顯下降或壓力表讀數(shù)無明顯下降時(shí)，卸載使扭矩表回零。這時(shí)心軸應(yīng)回到扭轉(zhuǎn)前的位置或振動(dòng)后回位，誤差不大于30°為合格。（4）存放在拆卸檢查及場(chǎng)地?cái)[放時(shí)，用3～4根木方或鋼管把減震器墊平，若較長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)應(yīng)將裸露在外面的絲扣、伸縮頸鍍鉻表面、油塞部位清洗干凈涂上防銹脂，兩端戴上護(hù)絲或包好以防受潮。七、判修、判廢依據(jù)1、判修依據(jù)（1）減震器在正常使用到400h時(shí)，應(yīng)回收修理。（2）減震器未使用到400h，但在起鉆后發(fā)現(xiàn)外傷、彎曲、漏油、螺紋損傷超過塔指Q/CNPC-TZ52－2003有關(guān)規(guī)定時(shí)，應(yīng)回收修理。（3）存放時(shí)間超過十八個(gè)月，應(yīng)更換全部密封件。2、判廢依據(jù)（1）液壓減震器外徑磨損、外筒內(nèi)螺紋外徑脹大超過表2－3規(guī)定，應(yīng)予報(bào)廢。表2－3外徑磨損、外筒內(nèi)螺紋外徑脹大極限規(guī)格mmSJl59ⅡSJ178ⅡSJ229ⅡSJⅡ279直徑磨損量mm4.771012外筒內(nèi)螺紋外徑脹大mm11.21.51.5（2）徑向彎曲超過5°，應(yīng)予報(bào)廢。（3）無損檢測(cè)有缺陷的，應(yīng)予判廢。（4）本體和心軸不能再修復(fù)，應(yīng)予判廢。八、常見雙減心軸尺寸示意圖為便于發(fā)生失效時(shí)，進(jìn)行打撈作業(yè)，圖2－3給出SJl59Ⅱ、SJ178Ⅱ、SJ229Ⅱ心軸尺寸，圖2－4給出SJⅡ279心軸尺寸。SJ159Ⅱ-2SJ178Ⅲ-2SJ20Ⅱ-1ASJ159Ⅱ-2SJ178Ⅲ-2SJ20Ⅱ-1A200200200L3φ110φ125φ136d1149017531670L4φ122φ135φ150d210090110L5φ116.5φ128φ144d3670670670