第三章鑽機的旋轉系統整理

2022-05-12 14:14:00 字數 2091 閱讀 3412

3.1 轉盤轉盤是鑽機的三大工作機之一,其主要功用如下:(1)將發動機的動力傳遞給井下鑽具,驅動鑽頭旋轉,鑽出井眼。

(2)下套管或起下鑽時,承托井中全部套管柱或鑽桿柱重量。(3)完成卸鑽頭、卸扣,處理事故時倒扣、造扣等輔助工作;渦輪鑽井時,轉盤制動上部鑽桿柱,以承受反扭矩。

3.1.1概述1.鑽井工藝對轉盤的要求

(1) 能提供足夠大的扭矩和一定的轉速。帶動鑽頭破碎岩石,並能滿足其它特殊作業的要求。

(2) 轉盤的主軸承有足夠的強度和壽命。其承載能力不小於最大鉤載,其壽命不低於3000小時。

(3) 能進行正反轉,並能可靠地制動。

(4) 密封、潤滑性能好。防止外界的泥漿、油水汙液滲入轉盤內部,否則將加速齒輪和軸承的磨損,造成轉盤破壞而不能正常工作。2、.

轉盤的技術引數 (1)通孔直徑:轉盤通孔直徑是轉盤主要幾何引數,它應比第一次開鑽時所用最大號鑽頭的直徑至少大l0mm。

(2)最大靜載荷:轉盤上能承受的最大重量,應與鑽機的最大鉤載相匹配。該載荷經轉台作用到主軸承上,因此決定著主軸承的規格。

(3)最大工作扭矩:轉盤在最低工作轉速時應達到的最大工作扭矩,它決定著轉盤的輸入功率及傳動零件的尺寸。(4)最高轉速:

轉盤在輕載荷下允許的最高轉速。(5)中心距:轉台中心至水平軸鏈輪第一排輪齒中心的距離。

3.1.2轉盤的結構轉盤實質上是乙個大功率的圓錐齒輪減速器。轉盤是通過一對錐齒輪副實現減速和改變力的傳動方向,使轉台獲得一定範圍內的轉速和扭矩輸出,驅動鑽具進行鑽井作業的裝置。

轉盤一般由底座、轉台總成、主輔軸承(負荷軸承及防跳軸承) 錐齒輪副、水平軸(輸入)總成、鎖緊裝置、上蓋和方瓦等部件組成。

主、輔軸承------主軸承起承載和承轉作用。靜止時,承受最重套管柱重量;旋轉工作時,承受主要有方鑽桿下滑造成的軸向載荷及錐齒輪傳動形成的徑向載荷。主軸承、錐齒輪共用乙個油池,飛濺潤滑。

3.2 水龍頭水龍頭的功用主要是:

(1)懸持旋轉著的鑽柱,承受大部以至全部鑽柱重量,並為旋轉鑽柱提供上部軸承支承。

(2)向旋轉著的鑽柱匯入高壓鑽井液。

3.2.1概述鑽井水龍頭是鑽機中非常具有專業特點的裝置。

水龍頭通過提環掛在大鉤上,可隨大鉤執行而上提下放。下部接方鑽桿,連線下井鑽具,上部通過鵝頸管與長長的水龍帶相連。水龍頭是提公升、旋轉、迴圈三大工作機相匯交「關節」部件。

1.鑽井工藝對水龍頭的要求 ①是龍頭的主軸承必須具有足夠的強度和壽命②高壓鑽井液密封系統(或稱衝管總成)必須工作可靠,壽命長,更換快速,方便③機油密封良好,能自動補償工作過程中密封元件的磨損④歌承載零件,應具有足夠的強度和剛性。

水龍頭的壽命和工作質量主要取決於主軸承的結構型別、軸承布置方案和鑽井液密封系統的結構型式。

2.水龍頭的結構組成 ①承載系統:中心管及其接頭、殼體、耳軸、提環和主軸承等②鑽井液系統:

鵝頸管、鑽井液衝管總成(包括上下鑽井液密封盒元件等)③輔助系統:扶正軸承、防跳軸承、機油密封盒元件及上蓋等。上下機油密封盒主要是防止鑽井液漏入油池和機油洩露,以保證各軸承正常工作。

上下扶正軸承對中心管起扶正作用,保證其工作穩定,擺動很小,以改善鑽井液和機油密封的工作條件,延長其壽命。防跳軸承用以承受鑽井過程中由鑽桿傳來的衝擊和振動,防止中心管可能發生的軸向竄跳。

3. 水龍頭的結構特點軸承布置方案不同,衝管總成型式(鑽井液密封裝置的結構型式)不一樣,便可完全改變水龍頭的內部結構。1、軸承布置方案--依扶正軸承相對於主軸承位置,軸承位置方案可分為兩大類 【方案一】兩扶正軸承分置於主軸承兩邊。

【方案二】兩扶正軸承同在主軸承下側。2、鑽井液密封裝置(衝管總成)結構型式

3·3 頂部驅動鑽井系統 3.3.2 頂驅鑽井系統的特點①系統直接以立根(27m)鑽進,減少了三分之二鑽柱連線時間。

②省去鑽盤、方鑽桿、大鼠洞,避免了鑽盤鑽井接單根時頻繁的常規操作,節省了時間,減輕了工人體力勞動強度,減少人身事故。③系統以27公尺立根鑽定向井時,減少了測量次數,容易控制井底馬達的造斜方位,節省了定向鑽井時間。④起下鑽時,頂驅鑽井系統可在任意高度立即迴圈鑽井液,實行倒劃眼起鑽和划眼下鑽,減少了卡鑽事故及由此帶來的打撈作業。

⑤系統課連續取芯27公尺,改善了取芯條件,提高了巖芯質量。⑥系統具有內部防噴器的功能。

3.3.3 頂驅鑽井系統的結構組成鑽井馬達--水龍頭總成、導軌--導向滑車總成、鑽桿上卸扣裝置、平衡系統、冷卻系統、控制系統和附屬裝置組成。

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