塔里木油田ZJ70钻机配套标准

前言ZJ70/4500D钻机是宝鸡石油机械有限责任公司(宝鸡石油机械厂)根据用户的一般通用要求，按SY/T5609《石油钻机型式与基本参数》标准及有关API规范设计制造的钻机，可满足深井石油及天然气井的勘探和开发钻井的需要。

为了油田有关操作人员熟悉掌握本钻机的使用，我们特意编制了本说明书，因钻机配套内容较多，本说明书仅叙述了部分内容，未涉及到的或仅作简要介绍的配套设备或部件的结构参数和使用维护等项内容请详见各自的使用说明书。

1 概述1.1用途及特点ZJ70D钻机是满足油田深井勘探开发钻井的一种SCR直流电传动钻机。

钻机基本参数符合中国SY/T5609标准,主要配套部件符合API规范，能满足钻井新工艺的要求，钻机安全可靠。

主要技术性能达到当代同类钻机的国际先进水平,该钻机还可配置顶部驱动钻井装置。

ZJ70D钻机技术和结构特点1) 采用AC-SCR-DC一对二全数控电传动动力系统，绞车、转盘和泥浆泵可实现无级调速，获得良好的钻井特性。

启动平稳、传动效率高、负荷能自动均衡分配。

2) 采用国内外成熟的先进技术和结构， 并注意符合标准的要求，使钻机的先进性、可靠性和标准化程度进一步提高。

3) 采用组合方式模块化设计、钻机布置整齐、设备块数少，搬家安装方便，同时增强了钻机通用性、互换性，适应不同用户的选择需求。

4) 台面设备和井架低位安装，依靠绞车动力整体起升，方便安装并节省吊装设备。

5) 钻机配套齐全、完善，可适应不同地区和环境的深井钻井要求。

6) 钻机配置液压盘式刹车、自动送钻装置和司钻控制房，使钻井更加安全可靠，操作舒适省力送钻均匀、准确、可提高钻井速度。

7) 采用独立驱动的转盘结构，使钻机的机动性提高，电机与转盘驱动箱之间采用万向轴联接，方便了二次安装。

8) 采用了高效泥浆固控系统，固控设备和系统流程能满足不同的钻井工艺技术要求，系统搬家方便，罐面平整并满足HSE的要求。

9) 适应国内外钻井市场的需要，满足新型钻井工艺的要求。

一、ZJ50D、ZJ70D钻机主要设备安装使用技术要求Q/SH 1025 0135-20041 范围1.1 本标准规定了ZJ50D、ZJ70D钻机的安装、使用和维护保养方法。

1.2 本标准适用于钻井队ZJ50D、ZJ70D钻机的安装、使用操作及维护。

2 规范性引用文件下列文件中的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

SY/T 5958-94 井场布置原则和技术要求SY/T 6058-94 自升式井架起放作业规程SY/T 5957-94 井场电气安装技术要求3 安装与调试3.1 基础井场设备、设施布置执行SY/T 5958-94。

3.2 钻机主机系统3.2.1 安装底座3.2.1.1 在预先打好的基础上画出井眼中心线及下基座位置线，依次就位各部件。

3.2.1.2 先安装底层左右下座、底层片架、直梁、斜拉梁，使左右下座上的井眼中心指示标记与井眼中心线对齐。

3.2.1.3 将起升三角架的立支架、斜支架及底座的前立柱、后立柱和斜立柱，依据安装编号进行连接。

3.2.1.4 安装顶层左右上座、立根盒梁、转盘梁、绞车梁、绞车前梁、绞车后梁、拉梁、前支架、防喷器导轨和铺板支架。

3.2.1.5 安装起升装置滑车、起升大绳、平衡架和滑轮。

3.2.1.6 连接顶层与前后立柱，打上销子，穿抗剪销和别针。

3.2.1.7 将底座底层、顶层用12个D80mm销子连接。

·335·3.2.1.8 钻台台面栏杆、偏房支架、铺板就位固定。

3.2.1.9 安装底座的液压系统。

3.2.2 安装转盘3.2.2.1 根据转盘梁的前后左右4个洋统眼指示的井眼中心位置安装转盘，并用7个调节螺杆固定。

3.2.2.2 安装转盘扭矩传感器和转速传感器。

ZJ70DBST钻机ZJ70DBS Rig产品检验和试验大纲Inspection and Commissioning SchemeZJ496-SYDG四川宏华石油设备有限公司Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co., Ltd.2014年09月September 2014目录1. 总则GENERAL (1)2. 试验项目名称、代号TESTING PROJECT AND CODE (2)3. 试验依据SUPPORTING DOCUMENTS (2)4. 钻机产品检验和试验条件INSPECTION AND COMMISSIONING REQUIREMENTS (2)5. 试验目的TESTING OBJECTIVE (3)6. 钻机总装要求. RIG ASSEMBLY REQUIREMENTS (3)7. 钻机产品检验和试验准备PREPARATIONS FOR INSPECTION AND COMMISSIONING (9)8. 总装调试的主要项目及要求MAIN ITEMS AND THEIR REQUIREMENTS OF RIG INSPECTION AND TEST (11)8.2电气系统试验E LECTRIC CONTROL SYSTEM TEST (11)8.4供油及供水系统试验 (15)8.5液压系统试验 (16)8.6司钻控制室试验 (16)8.7钻井参数显示及记录系统试验 (18)8.8泥浆泵组运转试验M UD PUMP SETS RUNNING TEST ....................................................... 错误!未定义书签。

8.10转盘驱动装置运转试验 .................................................................................................. 错误!未定义书签。

ZJ70/4500D钻机技术协议BOMCO第一部分 ZJ70D钻机总体部分一、总体技术要求1、满足7000m钻井工艺要求，适应国外钻井市场要求。

2、钻机设计、制造依据“性能先进、工作可靠、运移方便、运行经济”的原则，应符合钻机井场防爆区域划分要求。

设计和制造质量按照ISO9001、ISO14000质量控制和环境控制程序，加强设计图纸审查和制造过程质量监督，严格执行工艺纪律，提高焊接工艺标准，整机性能和质量达到同类钻机的国际水平。

3、钻机按SY/T5609-1999标准及相关标准进行设计和制造，主要部件符合API规范，打API标记（包括天车、游车滑轮外缘方便检查处）。

4、按照HSE规范的要求，将相关的设计落实到施工图纸中，并提供HSE设计报告由需方审查。

配齐标准的安全标识和警示牌。

5、采用具有国内外先进水平、经实践证明可靠的技术与设备。

国内目前还不能满足整机性能要求的零部件通过进口解决；6、在防爆、防渗漏、防腐、防沙和耐高温方面严格要求，并具有较高的适应性；7、钻机的总体布局合理，满足吊装、铁路运输和自背汽车运输的要求，所有模块均适合铁路、公路运输，不超限（绞车、电控房、柴油发电组房尽量控制在二级超限内）。

8、钻机国内配套的设备铭牌为英、西)、中文对照（英、西文优先），钻机配套的所有仪表、显示刻度、铭牌、技术文件均为公英制对照；9、钻机具有良好的可靠性，具有较强的容错能力；10、所有安全设施设计、配置要合理、可靠、齐全。

各报警、限位及互锁装置要灵敏、可靠、准确。

所有安全设备必须有合格证书及质量保证书；11、井场电气系统设计、元器件选型及安装应符合相关国内和国际标准；插接件为宝鸡友泰防爆型（按防爆分区选型），灯具为防爆、防震荧光灯、南京单脚灯管。

井场电缆选用上海南洋YCW防油耐高温重型电缆（直流电机动力电缆除外）。

12、井场内用房、泥浆罐、油水罐、等应有独立的接地保护措施（在底部焊接M14铜制螺栓接线柱并配螺母）；电缆槽各段铰接处配联接电缆，并统一接地。

1绪论石油钻机绞车是石油钻机上一个极重要的工作部件，设计绞车的主要依据，就是要求要适合钻井工艺。

钻机的类型有多种多样，但仅从钻深能力上来说，按照我国1999年发布的《石数》规定，在选定钻杆为114mm的情况下，钻机分为1000m，油钻机型式与基本参[]41500m，2000m，3000m，4000m，5000m，7000m，9000m和12000m等九个级别。

一套钻机一般来说应具有旋转钻井、钻井液循环、钻具起升、动力机组、传动、控制、底座和辅助设备等八大系统和设备。

绞车是钻机运动转化和速度变化及维持外头恒定钻压的重要机构，是钻机的核心部件。

目前，我国最大钻机钻深能力仅为7000m，而世界发达国家的钻机钻深已达到15000m。

为缩小差距，适应国际竞争及国内进一步打井工作需要，我们只有成熟现有的技术，以便向更先进的技术迈进。

为此，本文设计研究7000米钻机绞车工作很有实际价值意义，此次研究工作将为我国ZJ90DB钻机的研制打下基础。

1.1钻井绞车基本概述绞车一般由动力、变速机构、滚筒、离合器、刹车等部件组成。

绞车在钻井过程中具有起下钻具、下套管、控制钻进过程钻压和整体起立井架等功用，它的工作特点是操作使用频繁，变速范围宽、载荷变化大。

1.1.1钻井工作对绞车的基本要求求: 根据绞车的功用和特点，一般来说，钻井工作对绞车有以下要[]6(1) 为了保证起升最重的钻具，要求绞车各零部件在强度、刚度满足其使用性能的前提下，绞车要有足够的功率。

(2) 为了适应起重量的变化及提高功效，绞车应有足够的起升档数或变速调解范围。

(3) 绞车滚筒应有足够的尺寸和容绳量。

(4) 绞车应有灵敏可靠的刹车系统，以便刹住最大载荷，准确调节钻压，均匀送进钻具。

(5) 绞车控制部分应便于操作，安全可靠。

1.1.2 钻井绞车分类及特点绞车的形式多种多样，但主要有以下几种类型:(1) 从动力上分类，绞车有柴油机驱动，包括柴油机直接驱动和柴油机加液力驱动两种型式；电驱动绞车主要包括直流电驱动和交流电驱动两种，直流又分为直流—直流(DC-DC)和可控硅直流(AC-SCR-DC)电驱动两种，交流又可分为交流—交流(AC-AC)电驱动和变频器加交流(AC-VDF-AC)驱动两种；液压驱动绞车是通过液力驱动，即以液压马达为动力带动绞车完成钻井作业的。

1631 概述塔里木油田工区固体废弃物集中处理站距离井场一般为30～60km，偏远井达到100km以上，50%为戈壁路（运输车车速15km/h），道路条件较差，固相废弃物拉运滞后。

为保障钻井安全顺利实施，有效应对井涌、井漏特殊工况转运钻井液的要求，要求钻井承包商在上钻的同时，应配备钻井废弃物不落地接收装置，固相废弃物容量不低于200m 3，液废容量不低于100m 3。

胜利工程公司塔里木钻井分公司长期服务于塔里木油田分公司工区的6台钻机自2017年3月开始，钻井液固相废弃物随钻处理一直采用外包方式[1]。

外包方式施工采用钻井队固控系统及外包单位钻井液固相废弃物随钻处理设备2套设备运行，不利于一体化管理及钻井队降低成本费用。

根据统计，塔里木油田工区单井外包不低于62.8万元，约为自有设备施工成本支出的104%以上运行成本[2]，将钻井液不落地随钻处理功能融入固控系统中，钻屑含水率能够满足拉运和环保站要求。

2 工艺流程塔里木油田工区钻井液体系通常分为膨润土-聚合物体系、聚合物体系和钾聚磺体系。

在钻井液转钾聚磺体系前，固体废弃物中污染物达到现场排放固化池的要求，一体化工艺流程主要考虑钻井液钾聚磺体系的工况，工艺流程见图1。

2.1 磺化钻井液正常钻进阶段井口返出的钻井液依次经振动筛、除砂除泥一体机、中速离心机、高速离心机等多级固控设备进行固液分离，液相全部回用；产生的固相分别进入岩屑沉降装置，采用挖掘机及时将岩屑沉降装置中的固体废弃物倒运至岩屑收集装置。

岩屑沉降罐和收集罐中的固相经充分晾晒、风干后由挖掘机装车运往固废处理站进行无害化处理。

2.2 固井阶段固井阶段，当有固井混浆返出时，关闭所有固控设备，打开振动筛缓冲槽的旁通阀门，固井混浆经岩屑沉降装置收集，沉降之后的上层清液由长杆泵打入液相收集装置中收集后转运至液废环保站进行无害化处理；沉降之后的固相转运至固废环保站处理[3-4]。

图1 塔里木油田工区钻井液固控与不落地一体化工艺流程图3 固控系统配套方案3.1 总体配套方案ZJ70钻机原固控系统现场布局方式主要有2种方式，一种是2+5模式，也就是1号和2号罐并行，其它5个固控罐再垂直并行，另外一种是1+6模式，1号与其它6个固控罐垂直并行。

ZJ70/4500D钻机技术参数及总体配置1、总体方案1．1钻机采用4台CA T3512B 1900KV A柴油发电机组作为主动力，发出的的600V/50Hz产流电经整流单元（SCR）分别驱动绞车、转盘、3台钻井泵的直流电动机。

绞车由两台YZ08 800KW 直流电动机驱动，经二级链轮减速后，驱动滚筒，绞车主刹车采用液压盘式刹车，辅助刹车采用电磁涡流制动。

转盘采用绞车驱动和独立驱动并联方式，由1台800KW的直流电动机驱动。

3台钻井泵分别由两台YZ08（A）直流电动机驱动。

前开口井架，双升式底座，利用绞车动力起升2. ZJ70/4500DS钻机技术参数2．1钻机技术参数名义钻深范围7000mm(φ114mm钻杆)最大钩载机4500KN最大钻柱质量200T绞车额定功率1470KW绞车档位数4+4R，直流电动机驱动，无级调速提升系统绳系6×7钻井钢丝绳直径φ38mm提升系统滑轮外径φ1524mm提升部件负荷：天车、游车、大钩最大负荷4500KN水龙头最大负荷4500KN水龙头中心管通径φ75mm钻井泵的型号及台数3NB-1600泵，3台转盘开口名义直径φ952.5mm转盘挡位数2+2R，无级调速井架有效高度及类型45m，“K”型底座形式双升式钻台高度10.5m钻台面积12000mm×13000mm转盘梁底面高度8.92m动力传动方式AC-DC-AC，一对一矢量控制全数字柴油发动机组型号CAT3512B/SR4B机组台数×发电机容量4台，1900KVA柴油机输出功率1310KW柴油机转速1500r/min发电机型号及参数SR4B，1900KVA，600V/50hz，cosφ=0.7辅助发电机组台数及参数1台，400KW，1500r/min 400v,50Hz,3相直流电动机绞车2台，800KW转盘1台，800KW直流控制单元（SCR）一对一控制，6套单元输入电压600V（AC）输出电压0~750V（DC）电传系统AC-DC-AC，矢量控制全数字传动方式600V（AC）输入电压0~600V（DC）输出电压600V（3相）/400V（3相）/230V（单相），50Hz高压管汇φ103mm×35MPa，留压井管汇与固井管汇接口立管通径φ103mm×35MPa，钻台双立管，地面单管汇钻井液罐8个罐，总容量450m3，有效容量400 m3储气罐 2.5 m3+4 m3气源压力 1.0 MPa柴油罐两个罐，总容量100 m3，带泵组，流量计，所有阀门耐油、采用法兰式连接工业用水罐套装水罐（60+40）m3冷却水罐25 m32．2钻机主要部件的技术参数2．2．1TC450-10天车（符合API SPEC 8A/4F）最大钩载（6×7轮系）4500KN主滑轮数7个主滑轮直径φ1524mm钢丝绳直径φ38mm辅助滑轮数4个辅助滑轮直径φ360mm适应钢丝绳直径φ19mm2．2．2YC450游车（符合API SPEC 8A）最大钩载机4500KN主滑轮数6个主滑轮直径φ1524mm适用钢丝绳直径φ38mm2．2．3DG450大钩（符合API SPEC 8A）最大钩载机4500KN主钩口开口尺寸220mm主钩口直径180mm弹簧工作行程200mm副钩口尺寸120mm2．2．4SL450-5两用水龙头（符合API SPEC 8A）最大静负荷4500KN最高转速300r/min最高工作压力35Mpa中心管内径φ75mm接头下端螺纹 6 5/8inREG左旋鹅颈管中心线与垂线夹角1502．2．5井架（符合API SPEC 4F规范）最大钩载机4500KN有效高度（钻台面至天车梁底面）45m二层台安装高度24.5,25.5,26.5m二层台立根容量7280m（127mm钻杆，28m立根，260柱）10in钻铤4柱，8in钻铤6柱抗风能力停钻工况（无钩载，二层台满立根）36m/s保全工况（无钩载，二层台无立根）47.8m/s起放井架≤8.3 m/s死绳固定器型号JZG41A安装位置司钻对侧、井架腿部（井架底座）传感器张力式最大死绳载荷410KN钢丝绳尺寸φ38mm（1 1/2in）2．2．6底座（符合API SPEC4F 规范）钻台面高度10.5m转盘梁底面高度8.92m钻台面积12000mm×13000mm转盘梁最大静载荷4500KN立根盒额定载荷2200KN立根盒容量7280m(127mm钻杆，28m立根)及10in钻铤4柱，8in钻铤6柱防喷器吊装装置：最大提升负荷2×250=500（KN）最大提升行程 3.2m最大提升速度26.3m/s最大下放速度55.8m/s最大水平移动速度（双向）55.8m/min液缸直径220mm液压系统最大工作压力16Mpa液压系统最大流量120L/min钢丝绳直径φ28mm钢丝绳规格6×37（无镀层绳式钢芯）滑轮直径φ149mm2．2．7JC70D绞车最大输入功率1470KW（2000HP）最大快绳拉力485KN提升档位数4+4R主滚筒尺寸（直径×长度）开槽φ770mm×1361.15mm刹车盘（直径×宽度）大1600mm×76mm适用钢丝绳直径φ38mm主刹车液压盘式刹车（4常开2常闭）辅助刹车电磁刹车（DSF-70）液压盘式刹车系统油压7.5Mpa工作介质，液压油：冬季用低温抗磨液压油L=HM20夏季N46系统单泵额定流量18L/min防爆电动机功率及转速2台，2.2KW,1450r/min油箱容积80L蓄能器容量4台，6.3L油箱电加热功率1KW液压站冷却器水流量2m3/h工作钳的设计制动力矩140KN安全钳的设计制动力矩70 KN2．2．8ZP375转盘（符合API SPEC 7K规范）及转盘驱动装置最大静载荷5850KN通孔直径952.5mm最大工作扭矩32362N.m最高转速300r/min齿轮传动比 3.56中心距离1353mm2．2．9司钻控制房钻井仪表：输入电压220V(AC),±20%频率50Hz，±30%UPS电源输出电压220V(AC),±1.5%UPS电源输出频率50Hz，±1%不间断电源UPS1KV A外界中断供电时可连续工作时间≥15min适应环境湿度-40~50℃相对湿度90%2．2．10 3NB-1600机泵组最大缸套尺寸190mm最高压力34.3Mpa冲程305mm额定冲次120冲/min2．2．11钻井液管汇最大工作压力35Mpa公称通径φ103mm（4in）工作湿度范围-30~121℃特点钻台采用双立管，地面采用单管汇，配抗震压力表，采用公、英制双表盘2．2．12固控系统ZX-60联振动筛处理量60L/S筛网面积 2.12m×1.29m=3.096m2筛网规格30~120目电动机功率2台，2.25KW电动机转速1500r/minZCQ1/4真空除气器：处理量360m3/h真空度600mmHg功率3KW+30KW ZQJ250×2除砂清洁器：旋流器2个，250mm处理量200m3/h工作压力0.2~0.3Mpa筛网目数80~120目筛网面积1000mm×600mm 电动机 1.5KW,1400r/min ZQJ125×8-1.3×0.6除泥清洁器：旋流器8个，125mm处理量200m3/h工作压力0.3~0.4Mpa筛网目数120~200目筛网面积1300mm×600mm 激振电动机 1.5KW,1445r/min LW450-842N离心机：滚筒最高转速1800 r/min差速比80：1最大处理量350 m3/h主电动机功率28KW辅助电动机功率7.5KW供液泵功率7.5KWLW600-1019N离心机：滚筒最高转速1800 r/min差速比80：1最大处理量60m3/h主电动机功率45KW辅助电动机功率7.5KWSB6in×8in-12 1/2in除砂泵、除泥泵：流量：200m3/h扬程36m转速1480r/min效率66%泵出口直径3in泵进口直径4in电动机功率55KW/50HzSB6in×8in-12 1/2in加重泵：流量：200m3/h扬程36m转速1480r/min效率66%泵出口直径6in泵进口直径8in电动机功率55KW/50HzSB6in×8in-12 1/2in补给泵：流量：80m3/h扬程23m转速1480r/min泵出口直径3in泵进口直径4in电动机功率11KWDN150喷射式混合漏斗：工作压力0.3Mpa处理量200m3/hNJ15钻井液搅拌器：叶轮直径φ900mm叶轮转速73r/min电动机功率15KWNJ7.5钻井液搅拌器：叶轮直径φ750mm，φ550mm 叶轮转速73r/min电动机功率7.5KWNJ5.5钻井液搅拌器：叶轮直径φ750mm电动机功率 5.5KW2．2．13气源及气源净化装置压缩机组型号SA350螺杆压缩机组排气量 5.3 m3/min排气压力1Mpa冷却方式风冷配套电动机37KW-380V气罐容积2个，2.5 m32．2．14货物升降机TS-15额定载荷15KN提升行程10.5m提升速度0.2~0.5m/s电动机功率11KW钻台、地面、提篮内三点均可控制，电器防爆2．2．15水罐、油罐及供油系统冷却水箱25 m3，用于绞车刹车系统的冷却，电动离心泵两台（防爆电器）及循环管路，套装水罐，总容积100 m3钻井用水罐由两个罐组组成，总容积100 m3，配有供油泵组、过滤器与流量计。

ZJ70LDB钻机说明书-宝鸡ZJ70/4500LDB钻机使用说明书AZ70026-00SM中原石油勘探局钻采设备厂20XX年11月目录 1．前言 2．基本参数 3．成套范围 4．结构说明5．钻机工作特性 6．安装与试运转 7．操作与使用8．检查、保养与故障排除 9．钻机润滑油品一览表10．部件使用说明书明细表附：ZJ70/4500LDB钻机总图二张ZJ70/4500LDB钻机基础图一张1、前言ZJ70/4500LDB钻机是我厂在ZJ70/4500L、ZJ70/4500LD 钻机的基础上设计生产的复合传动钻机。

该钻机不仅有交流变频钻机的优点，而且也具有备价格低廉地机械传动钻机优势。

可用于油田油气水井的勘探开发，适用7000米井深作业。

该钻机即可满足各油田对新型7000钻机的需要。

本钻机与在用的同档次钻机相比具有如下一些特点：钻机整机性能满足科学钻井工艺的要求。

即旋转钻进工况具有大的速度范围和圈套的扭矩范围。

绞车提升具有大的提升范围；循环作业具有较大的泥浆水马力和高的泵压。

模块式总体传动局以满足能快速拆卸或安装、检修、调整、检查、运输方便等。

总体传动基本型式为三机双泵，三台柴油机液力偶合正车减速箱，链条并车传动，整体链条并车传动箱低位绞车，转盘采用交流变频电机独立驱动。

为便于提高安装和拆卸工作效率，钻机各模块底座之间连接采用搭扣式快速拆装结构或端面定位螺栓连接型式。

各模块之间动力传递，为为便于拆装和不需要严格的对正要求，均采用万向轴传递动力。

于设计结构处理上各传动部件采用了集中到八大模块上布置，故钻机搬迁载车次减少，提高了搬迁速度。

于采用了低位绞车，即解决了以往钻机绞车上高钻台困难及没有安全感的问题，又增大了钻台有效利用面积。

转盘采用交流变频电机独立驱动，不仅解决了以往钻机传动上钻台的困难，而且具备了交流变频钻机转盘独立驱动的特性。

转盘Ⅰ当无级调速。

针对在用钻机开式爬坡链传动及对接式并车链条箱存在链条安装质量难以保证而设计采用了整体加工的链条并车传动箱和整体绞车输入链条箱，提高了链条安装质量。