修井機基本知識

修井機基本知識目錄第一章修井機的基本結(jié)構(gòu)一,自走底盤二,絞車部分(包括井架游動系統(tǒng))三,修井機的動力傳動系統(tǒng)四,液壓系統(tǒng)五,氣路系統(tǒng)六,修井機的動力七,液力機械傳動箱,第二章,修井機的操作第三章,修井機的維護保養(yǎng)第四章,修井機一般故障的排除概述在石油與天燃氣勘探開發(fā)的各項施工中,修井作業(yè)是一個重要環(huán)節(jié),油、氣、水井在自噴、抽油或注水、注氣過程中,隨時會發(fā)生故障,造成油井減產(chǎn)甚至停產(chǎn),諸如井下砂堵、井筒內(nèi)嚴重結(jié)蠟、滲透降低,油、氣、水層互相串通,生產(chǎn)油井枯竭等油井本身的故障,油管斷裂、油管連接脫扣、套管擠扁、斷裂和滲透等油井結(jié)構(gòu)損壞；油桿彎曲、斷裂或脫扣、抽油泵工作不正常等井下采油設(shè)備故障；出現(xiàn)故障后,只有通過井下作業(yè)來排除故障,更換設(shè)備,調(diào)整油井參數(shù),才能恢復油井正常生產(chǎn)。修井作業(yè)的主要內(nèi)容,可歸納為以下三個方面：(1)起下作業(yè),如對發(fā)生故障或損壞的油管、抽油桿、抽油泵等井下采油設(shè)備和工具的提出,修理更換,再下入井內(nèi),以及抽吸、撈砂、機械清蠟等.(2)井內(nèi)的循環(huán)作業(yè),如沖砂、熱洗循環(huán)泥漿等,(3)旋轉(zhuǎn)作業(yè),如鉆砂堵、鉆水泥塞、擴孔、磨削、側(cè)鉆及修補套管等,井下作業(yè)是油田穩(wěn)產(chǎn)的重要措施，修井機是修井的關(guān)鍵設(shè)備。.一般修井機的基本結(jié)構(gòu)主要有:動力部分、傳動部分、絞車部分(包括井架、游動系統(tǒng))、液、氣、電系統(tǒng),自走底盤、輔助部分,如水剎車(盤式剎車),液壓小絞車、崩扣液缸(液壓錨頭)、鉆臺(包括轉(zhuǎn)盤,水龍頭)等。1、修井機的動力一般采用高速柴油機,在動力的配置上又分為單發(fā)動機和雙發(fā)動機,單發(fā)動機為車上,車下共用,雙發(fā)動機分為車上,車下共用兩臺發(fā)動機和車上,車下各由一臺發(fā)動機供給動力,2、傳動部分一般采用發(fā)動機和液力機械變速箱直接連接,如果車上車下共用兩臺發(fā)動機,哪就需要一個倂車箱,液力機械變速箱和并車箱,角傳動箱之間用傳動連接,然后通過鏈條和撈砂滾筒或主滾筒連接,再通過鏈條到轉(zhuǎn)盤角傳動箱,爬坡鏈條箱到轉(zhuǎn)盤.也可由并車箱(角傳動箱)通過傳動軸直接到爬坡鏈條箱到轉(zhuǎn)盤.撈砂滾筒,主滾筒,轉(zhuǎn)盤一般采用氣動推盤離合器控制,也可用氣動胎式離合器控制3、絞車分為單滾筒和雙滾筒,單滾筒為只有一個主滾筒,雙滾筒則為主滾筒和撈砂滾筒,主滾筒為了排繩整齊采用了里巴斯繩槽。井架一般采用高強度角鋼焊制,中空桁架結(jié)構(gòu),大噸位修井機的井架也可用高強度矩型管焊制,井架可根據(jù)修井機型號不同有一節(jié),兩節(jié)的分別,小噸位的修井機一般采用一節(jié)井架,如SJ150，兩節(jié)井架中的第二節(jié)一般用液壓油缸頂出，天車大都采用“班德輪”式結(jié)構(gòu)，可防止大繩打扭。游車大鉤由游車和大鉤兩部分組成，二著用銷軸連結(jié)。4、在修井機中有兩套各自獨立的液壓系統(tǒng),主液壓系統(tǒng)和液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng),1)主液壓系統(tǒng)的主要主要作用是修井機到井場就位后,調(diào)平車輛和井架的立放,及輔助作業(yè)如液壓小絞車,崩扣液缸,液壓鉗。2)液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，用于車輛行駛時減輕轉(zhuǎn)動方向盤的力量。5、修井機中氣路系統(tǒng)主要起控制作用,如各離合器,發(fā)動機的油門,變速箱的換檔,液壓泵的控制,修井機行駛時油門,剎車的控制。6、輔助部分:1)鉆臺包括轉(zhuǎn)盤,水龍頭,是油水井的大修及鉆井的關(guān)鍵設(shè)備,它的傳動有鏈條傳動和傳動軸直接傳動.2)水剎車(盤式剎車)在大噸位修井機中用于下鉆時減慢鉆具的下降速度,減輕5,氣動維護簡單,介質(zhì)清潔,管道不易堵塞,也不存在介質(zhì)變質(zhì),補充,更換等問題,6,使用安全,可靠,可便于實現(xiàn)過載自動保護,此外具有一些液動的優(yōu)點,如操作控制方便,元件便于標準化,易于集中控制,程序控制和實現(xiàn)工作自動化等,但由于空氣的可壓縮性,使工作速度不易穩(wěn)定,外載變化對速度影響較大,也難于準確地控制、調(diào)節(jié)工作速度,又由于工作壓力較低,使結(jié)構(gòu)尺寸大,氣壓裝置的總推力較小,這些過去曾在一定程度限制了氣動的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,近年來,采用氣動液壓聯(lián)合傳動系統(tǒng),這種系統(tǒng)利用氣動靈敏,反應(yīng)迅速的特點,把氣動用于控制部分,而利用液壓工作平穩(wěn),可產(chǎn)生較大的推力的特點,把液壓用于驅(qū)動部分,這樣既綜合了氣動,液動的優(yōu)點,又避免了兩者的某些缺點,氣液聯(lián)動的廣泛應(yīng)用,也必將促進氣動的迅發(fā)展.,氣路系統(tǒng)的組成氣路系統(tǒng)也與液壓系統(tǒng)一樣,又四個基本部分組成,第一部分是原動機供給的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置,也就是打氣泵,第二部分為控制元件,主要有各種控制閥如:調(diào)壓閥,截止閥,方向控制閥等,第三部分為執(zhí)行部分,也就是將系統(tǒng)內(nèi)的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的部件,有氣缸,氣動馬達等,第四部分輔助部分,有各種管線,接頭,油水分濾器,油霧器等,氣路系統(tǒng)在修井機中的作用,氣路系統(tǒng)在修井機中主要起控制作用,在修井機中氣路系統(tǒng)可分為兩大迴路,一為車上迴路,一為車下迴路,它們分別和車上,車下動力選擇同步,即動力輸往車上時氣路同時輸往車上,底盤部分則即無動力又無氣,動力輸往車下時氣路同時輸往車下,車上則即無動力又無氣,這樣一來可保證安全,車上部分的氣路控制主滾筒,撈砂滾筒,轉(zhuǎn)盤離合器及水剎車(盤式剎車),天車防碰氣路(畫圖講解),液泵和發(fā)動機油門的控制,還有換檔閥等,根據(jù)車型的不同,可增加相應(yīng)的氣路,車下(底盤)氣路供車輛行駛使用,控制發(fā)動機油門,腳制動(行車制動),和手制動(停車制動)六,修井機的動力修井機的動力一般根據(jù)車型的不同采用相應(yīng)馬力的高速柴油機,目前大都采用進口的發(fā)動機,如卡特彼勒,底特律,康明斯等,而主要還是用卡特彼勒發(fā)動機,因為這種發(fā)動機結(jié)構(gòu)緊湊,馬力大,維修保養(yǎng)簡單,很少出故障,所以做為修井的首選動力(一)柴油機機的組成主要有:機體、缸蓋,曲軸連桿機構(gòu)；燃油系統(tǒng)；進排氣系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；潤滑系統(tǒng)；電氣系統(tǒng)。1,機體、缸蓋、曲軸連桿機鉤包括缸蓋、曲軸、曲軸箱、活塞、連桿、油底殼等,2,燃油系統(tǒng):通常情況下燃油系由以下部分組成:油箱；進、回油管；粗、細濾清器；手油泵；供油泵；高壓泵；噴油閥(噴油頭)等組成，卡特彼勒發(fā)動機的高壓泵上有一個燃油空氣比例控制器，它是當發(fā)動機加速時限制向發(fā)動機提供的燃油量,以減少排氣冒黑煙，它可使發(fā)動機內(nèi)的積碳減少到最低程度.3,進排氣系統(tǒng):主要有正時齒輪、突輪軸、挺桿，進排氣門、空氣濾、渦輪增壓器、中冷器等因為卡特彼勒發(fā)動機每缸有四個氣門，所以它又增加了氣門過橋,這是因為每缸只有兩個挺桿,而氣門是四個,所以要通過過橋才能同步渦輪增壓器的作用:增加氣缸的進氣量,提高發(fā)動機的功率,工作原理:發(fā)動機排出的廢氣推動渦輪葉片旋轉(zhuǎn),渦輪葉片又帶動壓氣輪葉片旋轉(zhuǎn),壓氣輪葉片把空氣壓入氣缸,使燃燒進行的更充分,來提高發(fā)動機機的功率.4,冷卻系統(tǒng):由水泵、散熱器〔水箱〕、風扇、節(jié)溫器進出水管線,該系統(tǒng)有一防銹劑罐,它的作用是中和防凍液的腐蝕性,減輕防凍液對發(fā)動機機體及缸蓋的銹蝕,5,潤滑系統(tǒng):機油泵,機油冷卻器,機油冷卻器旁通閥,機油濾清器,機油濾清器旁通閥,機油泵旁通閥,6,電氣系統(tǒng)卡特彼勒發(fā)動機的電氣系統(tǒng)和一般柴油機的電氣系統(tǒng)一樣,主要有蓄電池,發(fā)電機,起動馬達,電流表,搭鐵開關(guān)等,另外它有一套低油壓高水溫自動熄火保護裝置,就是當發(fā)動機機油壓力于規(guī)定壓力和發(fā)動機水溫高于規(guī)定時,發(fā)動機自動熄火.已免造成機械事故.(二),發(fā)動機的保養(yǎng)1每班檢查項目:1),發(fā)動機的機油平面及壓力(125千帕<18磅/平方英吋>)2),發(fā)動機的冷卻液平面3),從燃油箱中排放沉積物和水,4),檢查燃油壓力表讀數(shù),(壓力低于20磅/平方英吋,更換燃油細濾清器),5),檢查空氣濾清器保養(yǎng)指示器2,每250小時檢查項目:1),清洗或更換機油濾清器2),發(fā)動機冷卻液面,3),清潔散熱器(水箱)外部,4),檢查風扇皮帶張度及磨損情況,(皮帶張度12kg/13～19MM)5),清洗燃油粗濾清器,6),檢查電瓶電解液,7),檢查電瓶樁頭和電路聯(lián)接情況,8),檢查發(fā)電機皮帶張度, 3,每1000小時檢查項目: 1).更換或清洗空氣濾濾芯.如果沒有空氣濾清器保養(yǎng)指示器,每當250小時檢查一次,或在多塵的環(huán)境情況下更經(jīng)常檢查空氣濾.如果濾清器保養(yǎng)以后發(fā)動機繼續(xù)冒黒煙,或功率下降,更換新濾芯,濾芯一般可清洗三次2),.打開防銹劑罐上的兩個閘門,讓防凍液通過防銹劑罐,循環(huán)兩個小時,然后關(guān)閉防銹劑罐上的兩個閘門.4,每2000小時檢查項目:1),如有必要檢查或更換燃油噴油頭,2),如有必要檢查或調(diào)整氣門間隙. (排氣門間隙:0.69～0.84MM進氣門間隙:0.30～0.46MM)3),檢查發(fā)電機工作情況,5,每4000小時檢查項目: 檢查渦輪增壓器工作情況,七,液力機械傳動箱液力機械傳動是比較先進的一種傳動裝置,阿里遜傳動箱就是這樣一種液力機械傳動裝置,這種傳動裝置中包括傳動和控制兩個部分,而傳動部分是由液力元件和機械元件兩部分組成,液力元件是變矩器,變矩器是以液體的動能為媒介,完成機械運動的傳動,詳細講,就是液力傳動元件首先是一個機械運動裝置,因此它的輸入端和輸出端都具有機械運動的形式,在輸入端和輸出端之間的能量傳遞是借助于液體的動能為媒介,即輸入端的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的動能,然后液體的動能再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能由輸出端輸出,這就是液力傳動的特點,變矩器是由泵輪,渦輪,導輪構(gòu)成,泵輪是能量輸入元件,由發(fā)動機帶動,,渦輪通過花鍵裝在花鍵軸上,是動力輸出元件,導輪是導流元件,導輪裝在自由輪滾圈上,滾圈用花鍵裝在支承套上,導輪的這種結(jié)構(gòu)形成一個超越離合器,它允許導輪向一個方向旋轉(zhuǎn),而不能反向旋轉(zhuǎn),變矩器工作原理,變矩器總成內(nèi)始終充滿油,油流過變矩器對其冷卻和潤滑,當泵輪被發(fā)動機驅(qū)動時,泵輪葉片把油甩向渦輪葉片,油對渦輪葉片的沖擊,使渦輪旋轉(zhuǎn),把動力輸出,當發(fā)動機怠速旋轉(zhuǎn)時,油流對泵輪葉片的沖擊力不大.因此渦輪不動,當發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)時,油流對泵輪葉片的沖擊力就大,使渦輪旋轉(zhuǎn),這樣動力就由渦輪軸輸出,導輪改變油流方向,油流入泵輪的方向,對泵輪起助推,能使變矩器的輸出扭矩,變矩器的三種功能,1離合器,2變矩器,3偶合器,液力機械傳動箱的液壓系統(tǒng)除了控制換檔外,它還有潤滑及冷卻作用,因為機械運動是需要潤滑的,另外變矩器在工作時以及變速箱運轉(zhuǎn)時它的機件都會發(fā)熱的,所以需要液壓油來潤滑及冷卻.液力機械傳動箱的日常保養(yǎng)正確使用和維護保養(yǎng)的重要性,液力機械傳動箱具有結(jié)構(gòu)緊湊,工藝先進,性能優(yōu)良,操縱方便等優(yōu)點,只有在正確的使用條件和認真的維護保養(yǎng)下,變矩器的使用壽命是可以較長的,但是,如果在油壓不當,油溫過高,油濾不潔,等條件下操作使用或維護保養(yǎng)不當,造成某些另部件的損壞,在修理上是比較困難的,而在修理時,如果在材料和修理工藝達不到要求,不嚴格遵守拆裝程序和方法,則修理后的性能將下降.因此,正確使用和保養(yǎng)變矩器,對于延長變矩器的使用壽命是很重要的.1,油壓檢查:車發(fā)動著后首先檢查變矩器的壓力,750系列的壓力,空檔和前進為1Mpa～1.Mpa,倒檔為1.6Mpa～1.9Mpa,5000～6000系列的壓力為，1.2Mpa～1.4Mpa.2檢查油面:液力機械傳動箱的油面是檢查動油面,也就是說車發(fā)動著以后,所有的檔都掛一遍,使整個液壓系統(tǒng)充滿油,這時檢查油面,油面的高度因在上下刻線的下線上三分之一到四分之一處,油面不可過高,因為油液在變速箱運轉(zhuǎn)過程中會發(fā)熱,而因為油液熱脹冷縮的原故,油液發(fā)熱以后油面就會上升,當油面上升過高,接觸到旋轉(zhuǎn)件時,油就會被旋轉(zhuǎn)件帶起飛濺,這樣一來空氣就進入油液形成泡沫,影響變矩器工作,同時也影響到油液的潤滑及散熱效果,從而形成呼吸閥冒油及泡沫,也會使變矩器溫度過高.影響變矩器的正常運轉(zhuǎn).3,檢查油溫,變矩器的正常工作溫度為82℃～93℃油溫達到37℃變矩器在正常工作中,油溫如果超過規(guī)定,可將變矩器掛在空檔,發(fā)動機以1000轉(zhuǎn)左右的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)幾分鐘,油溫應(yīng)當恢復正常,如果不能恢復正常,應(yīng)立即停車查明原因,排除故障后繼續(xù)工作.4,檢查油質(zhì),一般情況下部600小時換油,根據(jù)實際情況可適當延長或縮短換油時間,高精濾芯200小時清洗一次,換油時同時更換高精濾芯,并徹底清洗油底殼及油泵進油濾網(wǎng),5,運轉(zhuǎn)檢查聽變矩器運轉(zhuǎn)時有無異常響聲6,外觀檢查,檢查外部連結(jié)件有無松動及漏油的地方.特別注意,接觸過防凍液的容器及漏斗,絕對不允許裝液力傳動油,液力機械傳動箱的故障判斷及排除1,變矩器溫度高 1),油位過高或過低 2),發(fā)動機散熱系統(tǒng)有故障 3),檔位選擇錯誤 4)液力減速器在起作用2,變矩器的主壓力低 1),油位過低, 2),油泵進油濾堵塞, 3),主油泵磨損,3,無動力輸出1),離合器片嚴重磨損 2),行星齒輪組損壞 3),主壓力低修井機的操作修井機是一臺大型貴重設(shè)備,因此在操作使用過程中,要特別注意遵守操作規(guī)程及安全注意事項.修井機的起動:首先檢查發(fā)動機的潤滑油油面,散熱器內(nèi)的液面,以及柴油箱內(nèi)的油面,檢查發(fā)動機周圍有無影響發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的異物,發(fā)動機起動后,首先檢查機油壓力是否正常,然后仔細聽聽發(fā)動機有無異常響聲,發(fā)電機是否發(fā)電,打氣泵打氣是否正常,修井機的起步及行駛:起步前氣壓必需達到規(guī)定的壓力,發(fā)動機達到規(guī)定的溫度,檢查修井機周圍有無影響車輛行駛的障礙物,車上的部件是否固定牢固,用一檔起步,先掛檔,后鬆手剎車,輕踏油門,中速行駛,時速不要超過50公里,不要靠路邊行駛,以防壓垮路基,車輛傾倒,造成重大事故,轉(zhuǎn)彎時注意道路彎度,不要勉強通過,還要注意車輛上方,防止掛斷空中懸掛的電線修井機進入井場時一定要注意道路及井場路面情況,防止車輛下陷,修井機的就位及井架的立放:首先按說明書的要求,平好井場,挖好把繃繩坑,如果該井需要動轉(zhuǎn)盤,那就先擺好鉆臺及井架底座,然后擺好船型底座,車輛倒上船型底座后,發(fā)動機熄火,把動力選擇手柄移到”絞車”位置,起動發(fā)動機,待氣壓達到規(guī)定壓力后,掛合液泵,把液路系統(tǒng)“工況選擇”手柄移到“調(diào)整”位置,發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)到1100～1300轉(zhuǎn)左右,此時操縱六聯(lián)閥中的四個支腿液缸的控制閥手柄,調(diào)平車輛后,聯(lián)結(jié)車輛尾部和井架底座的聯(lián)結(jié)桿,從井架上解下所有繃繩,仔細檢查井架起伸時有無牽掛的地方,然后操縱井架竪起液缸的控制閥手柄,達到2Mpa壓力時,打開針型閥手柄,讓油液循環(huán)3分鐘左右,關(guān)閉針型閥,再打開液缸頂部排氣帽,進行排氣,直到無氣泡出現(xiàn),關(guān)閉排氣帽,操縱手柄,使井架緩慢升起,井架快立直時操作一定要慢,以防井架起升速度過快,造成后傾倒塌事故,井架到位后,立即上好井架和下體的聯(lián)結(jié)螺栓,在井架起升過程中,一定要注意鋼絲繩不要掛壞東西,上節(jié)井架升起前,檢查各繃繩懸掛情況,并對伸縮液缸進行排氣,(液缸壓力約1Mpa左右)然后操縱伸縮液缸控制閥手柄,使上節(jié)井架緩慢上升,當?shù)谝坏婪稣鞒霈F(xiàn)時,上節(jié)井架停止上升,觀察扶正器是否到位,到位后的兩個扶正器應(yīng)該在同一平面,井架繼續(xù)上升到第二道扶正器出現(xiàn)時再觀察第二道扶正器是否到位,上節(jié)井架快到預定位置時,應(yīng)放慢上升速度,聽到輕微金屬撞擊聲后,再上升10~30毫米,然后操縱伸縮液缸控制閥手柄,使上節(jié)井架慢慢下降,坐在鎖塊上,如果沒有坐住,井架繼續(xù)下降,可操縱伸縮液缸控制閥手柄,使井架重新上升到預定位置后,再使井架下降,直到上節(jié)井架坐穩(wěn)為止,馬上插好保險插銷及井架照明燈的插頭,此時將液路系統(tǒng)”工況選擇”手柄移到中位,操縱液泵控制手柄,使液泵停止運轉(zhuǎn),緊接著拉好防風繃繩,緊到規(guī)定張度,然后再拉好二層臺繃繩及負荷繃繩,雙發(fā)動機的修井機,在用一臺發(fā)動機工作時,另一臺發(fā)動機的動力輸出離合器必須處于分離狀態(tài),以上操作過程特別強調(diào)的是要動作輕柔,不要操之過急,各操縱手柄不可猛提猛放,井架起放前一定要對液缸進行排氣,另外就是井架起升過程中要注意觀察繃繩有無牽掛的地方,安裝附屬設(shè)備:司鉆控制箱,走道,護攔,插好各處定位插銷,擺好所有扶梯,調(diào)試檢查設(shè)備:調(diào)試檢查設(shè)備關(guān)系到設(shè)備的安全運轉(zhuǎn)及井場工作人員的人身安全,應(yīng)當由當班司鉆專職負責,逐項檢查測試,1),檢查車上各傳動軸,緊固螺栓是否扭緊,2),檢查各潤滑部位,及時添加符合要求的潤滑油及潤滑脂,3),檢查液氣路各控制閥手柄處在安全位置,液氣路管線,接頭,儀表是否有鬆動及泄漏4),檢查滾筒剎車機構(gòu),動作是否靈活可靠,5),檢查大繩有無斷絲及壓扁等情況,不合格鋼絲繩及時更換,操作安全注意事項:1),起下鉆前,應(yīng)檢查天車防碰機構(gòu),必須動作靈敏正確可靠2),操作時應(yīng)注意集中精力,3),操作動作應(yīng)平穩(wěn),嚴禁猛提,猛放,猛剎,猛墩4),當大鉤懸重達到300KN以上時應(yīng)使用輔助剎車(水剎車或盤式剎車),以降低大鉤下降速度,減輕剎車塊及剎車轂的磨損,嚴禁大鉤下放途中掛合水剎車,5),嚴格控制大鉤下放速度,防止剎車失靈,造成墩鉆事故,6),根據(jù)大鉤懸重合理選擇檔位及提升速度,7),注意觀察循環(huán)冷卻水的溫度,最高不超過66修井機的維護保養(yǎng)修井機是一臺比較復雜的設(shè)備,因此它的維護保養(yǎng)也比較復雜,根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu),保養(yǎng)工