北石顶驱操作手册

顶部驱动钻井装置 操 作 手 册 型号 DQ70BSC Serial No 06032 前 言 本产品的设计 制造和服务依据以下质量保证体系 GB T19001 2000 idt ISO9001 2000 质量保证体系 API Spec Q1 石油与天然气工业质量程序规范 本手册包含与顶驱操作 使用和维修有关的技术信息 关于本产品的其他 技术性说明分别包含在以下文件中 操作手册 电气手册 液压手册 安装调试手册 维护保养手册 电控房使用手册 数据备份及恢复手册 HSE手册 电气图册 机械图册 液压图册 由于顶部驱动装置产品根据顾客的使用工况和特殊要求而进行个性化设 计 故针对本产品的技术文件可能不适用于同型号的其他产品 在使用技术文 件时应当核对产品型号和编号 对于随机文件中没有涉及的内容 以及安装 使用和维护中的其他问题 如果需要 请与制造厂联系 电 话 010 62097381 传 真 010 62097613 电子邮件 bpm zhaojing 地 址 北京市 海淀区 志新路 41 号 邮政编码 100083 目目 录录 1 安全须知 1 2 安全操作提示 2 2 1 电气安全操作提示 2 2 2 液压安全操作提示 3 2 3 井控安全操作提示 3 3 主要技术参数 4 3 1 基本参数 4 3 2 钻井参数 4 3 3 电动机参数 5 3 4 冷却风机 5 3 5 液压盘式刹车 5 3 6 电气控制系统 5 3 7 减速箱 5 3 8 管子处理装置 6 3 9 液压控制系统 6 4 结构与工作原理 7 4 1 动力水龙头 8 4 1 1 主电机与风冷电机 9 4 1 2 刹车装置 10 4 1 3 减速箱 11 4 1 4 冲管盘根总成 12 4 1 5 提环 13 4 1 6 鹅颈管 13 4 2 管子处理装置 14 4 2 1 回转头 15 4 2 2 内防喷器 15 4 2 3 遥控内防喷器控制机构 17 4 2 4 倾斜机构 18 4 2 5 背钳 18 4 2 6 丝扣防松机构 21 4 3 导轨与滑车 21 4 4 电气传动与控制系统 22 4 4 1 电气系统的组成 23 4 4 1 1 电控房内的驱动系统与 PLC 23 4 4 1 2 电控房外的控制站 23 4 4 1 3 主动力电缆与辅助控制电缆 27 4 5 液压传动与控制系统 27 4 5 1 液压源 27 4 5 2 控制阀组 28 4 5 3 管路系统 37 5 操作程序 38 5 1 启动前的检查 38 5 2 电气系统的启停 39 5 2 1 启动系统 39 5 2 2 停止系统 39 5 3 液压系统的启停 40 5 4 主电机加热 41 5 5 主电机冷却风机 41 5 6 司钻操作台 42 5 6 1 钻井模式 42 5 6 2 钻井模式下的反转操作 44 5 6 3 停止钻井 45 5 6 4 上卸扣操作 45 5 6 4 1 上扣操作 46 5 6 4 2 卸扣操作 47 5 6 5 回转头锁紧操作 48 5 6 6 吊环操作 48 5 6 7 IBOP 操作 49 5 6 8 急停操作 49 5 6 9 故障 报警 50 5 7 特殊操作 52 5 7 1 编码器切换 52 5 7 2 无编码器运行 52 5 7 3 通过电缆通道操作 53 5 7 3 1 通过电缆通道操作 53 5 7 3 2 通过光缆通讯操作 53 5 7 4 司钻台应急操作模式 54 5 7 4 1 启动司钻台应急旁路操作 54 5 7 4 2 停止司钻台应急模式 54 6 钻井作业操作步骤 55 6 1 起下钻作业 55 6 1 1 下钻作业 55 6 1 2 起钻作业 55 6 2 上扣操作 56 6 3 卸扣操作 56 6 4 钻进工况 56 6 5 接单根钻进 57 6 6 接立根钻进 58 6 7 倒划眼作业 58 6 8 下套管作业 59 6 9 震击操作 59 7 检查 60 7 1 目视检查 60 7 1 1 顶驱本体检查 60 7 1 2 液压系统检查 60 7 1 3 电气系统检查 61 7 1 4 导轨与滑车检查 61 7 1 5 拆装检查 61 7 1 6 探伤检查 62 7 2 磨损极限 62 附一 DQ70BSC 顶驱井场布置 63 附二 DQ70BSC 本体运移示意图 65 附三 DQ70BSC 本体结构示意图 66 附四 DQ70BSC 本体俯视图 67 附录五 钻杆接头尺寸 67 附录五 钻杆接头尺寸 68 北石顶驱 操作手册 1 1 安全须知安全须知 顶部驱动装置的使用 应当由具有相应资格和经验的人员进行 在操作前应当仔细 阅读本手册以及相关技术文件 上述人员以及接近系统设备的其他人员 应当接受钻井操作和钻井安全知识的培训 使用手套 服装等适当的防护用品 本手册在正文内容之外 包含了 说明 注意 以及 警告 等内容 这些内容 用于提示相关操作对人身和设备安全可能产生的伤害 具体说明如下 说明 说明 Notes 对与人身和设备安全有关事项的补充说明 对与人身和设备安全有关事项的补充说明 注意 注意 Caution 对可能导致人身或者设备伤害的提示 对可能导致人身或者设备伤害的提示 警告 警告 Warning 对极易导致人身或者设备伤害的提示 对极易导致人身或者设备伤害的提示 本手册中 文字加 符号的 表示其为电气系统的操作元件 例如本手册中 文字加 符号的 表示其为电气系统的操作元件 例如 按钮 开关等 按钮 开关等 对于顶驱装置电气系统的安装 调试 操作和维护 应当首先阅读本对于顶驱装置电气系统的安装 调试 操作和维护 应当首先阅读本 手册 由于技术的不断发展和变化 必须核对产品编号与本手册封面手册 由于技术的不断发展和变化 必须核对产品编号与本手册封面 的编号一致 以确保产品与技术文件相一致 的编号一致 以确保产品与技术文件相一致 非专业人员或未经过专门培训者 不得进行顶驱装置电气系统的安装 非专业人员或未经过专门培训者 不得进行顶驱装置电气系统的安装 调试 操作和维护 否则可能导致人身伤害或者设备事故 在系统工调试 操作和维护 否则可能导致人身伤害或者设备事故 在系统工 作时 不得对设备进行维护和修理 作时 不得对设备进行维护和修理 北石顶驱 操作手册 2 2 安全操作提示安全操作提示 本手册主要介绍了顶驱的结构组成和各部分功能 重点介绍了顶驱的使用操 作 涉及到故障诊断与维修部分请仔细阅读 电气手册 和 液压手册 操作人员必须仔细阅读本操作说明 并经过相关培训方可上岗操作 2 1 电气安全操作提示电气安全操作提示 在对设备及其电气系统操作之前 应当注意以下事项 1 电气系统的维护调试应由专业人士进行 2 应当仔细阅读 电气手册 电气图册 熟悉电气线路图 3 应当具有专业的工具 做相应的防护 4 在确认各项工作完成之前 应当拉断电源开关 悬挂 严禁合闸 的标志牌 5 在拆卸电气连接之前 必须对电线 电缆 和接线端子做出标识 以确保能 正确地重新连接 6 不要带电维修或拆除任何电气元件 不要带电拔插各电缆插头 7 不要在有可燃气体环境下带电打开防爆控制箱或司钻台 8 在整流器运行或直流母线电压降到安全范围以下 DC 24V 前 不要试图 更换直流母线与逆变器之间的直流保险 否则会危及人身和设备安全 9 需要对整流器或逆变器或电机维修时 请把主开关 3WL 上的钥匙开关向 右旋转 锁定位 以避免错误操作 10 整流器和逆变器不能用高阻表检测绝缘 否则高测试电压会损坏设备 11 司钻台在通电时必须保持保护气体压力 在司钻台保护气体失压时 要尽快 恢复压力或停钻并切断司钻台控制电源 12 禁止解除任何软件和硬件中的安全连锁 在清除故障后 要尽快恢复功能允 许的被旁路连锁 13 在温度大于 40 湿度大于 95 或有凝露时 在启动空调降温 降湿前不 要启动驱动器和其它控制电源 14 系统主电源断电半小时以上重新上电时 必须确认电气控制柜内无凝露 15 在潮湿环境下 当电气室温度低于外界环境温度时 禁止长期或频繁打开电 控房仓门 否则可能会在电气设备上产生凝露 北石顶驱 操作手册 3 2 2 液压安全操作提示液压安全操作提示 在对设备及其液压系统操作之前 应当注意以下事项 1 应当仔细阅读 液压手册 熟悉液压系统原理图 2 切断电气控制 3 使用系统中的泄荷阀 缓慢地泄掉系统压力 确认系统管路中没有压力 4 拆卸管路前 应当对连接部位做出标识 以确保能正确地重新连接 拆卸液压管路前 应当关闭系统中的阀门 准备适宜的容器 棉丝 拆卸液压管路前 应当关闭系统中的阀门 准备适宜的容器 棉丝 油堵等 防止管路打开时 管路中残留的液压液流出 污染设备与油堵等 防止管路打开时 管路中残留的液压液流出 污染设备与 周围环境 周围环境 液压设备以及液压液的温度可能很高 需要一段时间才能冷却到可液压设备以及液压液的温度可能很高 需要一段时间才能冷却到可 以接近的温度 以接近的温度 2 3 井控安全操作提示井控安全操作提示 在顶驱安装及使用过程中 应当随时了解地层压力情况和井控要求 并注意以 下事项 1 应当仔细阅读并理解钻井设计要求和井控技术要求 2 在可能钻遇高压油气层或者含 H2S SO2 等有害气体的情况下 应当执行有 关行业标准 规范 推荐做法的相关要求 3 在钻开油气层期间 应当保持设备完好 应当在每天交接班期间进行 IBOP 操作等井控操作的检查和演练 发现问题及时处理 北石顶驱 操作手册 4 3 主要技术参数主要技术参数 3 1 基本参数基本参数 名义钻井深度 7000m 4 1 2 钻杆 最大载荷 4500 kN 水道 ID76 2mm 3 额定循环压力 35MPa 5000psi 系统重量 12 t 主体 不含单导轨和运移托架 工作高度 6 1m 提环面到吊卡上平面 电源电压 600 V 3AC 额定功率 400HP 2 环境温度 35 55 海拔 1200m 3 2 钻井参数钻井参数 转速范围 0 220r min 连续可调 工作扭矩 50kN m 0 110r min 连续 最大扭矩 75kN m 间断 DQ70BSC 顶驱工作曲线 北石顶驱 操作手册 5 3 3 电动机参数电动机参数 额定功率 400HP 2 连续 额定转速 1150r min 最大转速 2400r min 3 4 冷却风机冷却风机 型号 YB132S1 2 H WF1 船用隔爆 室外防腐 额定功率 5 5kW 7 5HP 额定电压 380VAC 额定频率 50Hz 额定电流 11A 额定转速 2900r min 3 5 液压盘式刹车液压盘式刹车 刹车扭矩 68kN m 50 000ft lb 油缸工作压力 8 9MPa 3 6 电气控制系统电气控制系统 VFD 输入电压 600V 3AC 电机温度报警 可调 建议值 110 减速箱油温报警 可调 建议值 85 液压源油温报警 可调 建议值 60 3 7 减速箱减速箱 速比 10 5 1 双级减速 润滑 齿轮油泵强制润滑 过滤空气冷却 北石顶驱 操作手册 6 3 8 管子处理装置管子处理装置 回转头转速 4 6 r min 可调 液压马达工作压力 14MPa 上部内防喷器 遥控 6 5 8 API REG box pin 70MPa 下部内防喷器 手动 6 5 8 API REG box pin 70MPa 背钳通径 220mm 背钳夹持范围 2 7 8DP 6 5 8DP 最大卸扣扭矩 75kNm 吊环 3048mm 350t 倾斜臂倾斜角度 前倾 30 后倾 55 3 9 液压控制系统液压控制系统 工作压力 16MPa 工作流量 40L min 电动机电压 380VAC 电动机功率 15kW 电动机转速 1450r min 北石顶驱 操作手册 7 4 结构与工作原理结构与工作原理 DQ70BSC 顶部驱动钻井装置主要由动力水龙头 管子处理装置 电气传动与控 制系统 液压传动与控制