Nabors ZJ50DBS钻机调试大纲.doc

(HH-Nabors)ZJ50DBS钻机总装调试大纲 目录1、 总则-12、 装调试目标-13、 总装要求-14、 装调试项目-25、 机总装调试准备-36、总装调试的主要项目及要求-46.1、气源及管路系统试验-46.2、液压源系统试验-46.3、电传动系统试验-46.4、司钻控制室试验-66.5、钻井参数及记录系统显示-66.6、泵传动装置运转试验-66.7、绞车运转试验-76.8、转盘驱动装置运转试验-86.9、液压及气动机具运转试验-96.10、井架和底座试验-96.11、固控系统试验-106.12、高压管汇及固井管汇的压力试验-106.13、井场标准化供配电系统检查与验收-116.14、钻机通信系统试验-116.15、井控系统试验-116.16、平移装置的调试-116.17、辅助设备的调试-11(HH-Nabors)ZJ50DBS钻机总装调试大纲为了验证ZJ50DBS钻机产品满足设计要求的程度，特制定ZJ50DBS钻机总装调试大纲。在产品安装和调试的全过程中必须严格按本大纲要求进行。1、总则：1.1、 本大纲主要规定了与ZJ50DBS钻机总体调试的有关内容及部分须在总装调试中才能完成的部件性能试验项目。1.2、钻机的各自制部件必须按设计图样及有关技术文件、标准的规定进行制造检验，并按部件的性能试验要求进行试验且确认合格后，方可参与钻机总装调试试验。1.3 、钻机配套的外购件、外协件必须经入厂检验合格后，方可进行配套组装。1.4 、钻机总装调试必须严格按照本试验大纲的规定进行，并应有完整的试验记录。1.5 、钻机总装调试完成后，由质检部门按试验记录内容汇总成总装试验报告。2、安装调试目标2.1、检验钻机各部分相互联结的正确性和协调性。2.2、检验钻机各工作机的运转情况和工作性能，操作控制系统的正确性和可靠性。2.3、检验钻机井架起升、下放的能力。2.4、检验钻机各部分的安装、拆卸的可行性和维护性能。3、钻机总装要求3.1、除经与用户协商不到厂的设备外，凡钻机配套零部件均需组装配套。3.2、钻机组装配套及试验在钻机总装场地进行，总装过程严格按钻机总装技术要求及钻机总装配图（平面图和立面图）进行。3.2.1、按要求将井架（含天车、立管、井架附件等）、底座安装拼装到起升前状态。并在底座低位状态安装转盘驱动装置、绞车等钻台设备。3.2.2、安装钻台铺板及司钻控制室，钻工房等设备。3.2.3 安装游动系统并穿钻井钢丝绳，安装井架底座起升大绳。3.2.4、 在后场动力区安装发电气源房和VFD房。连接发电气源房内部油、水、气管线。3.2.5、在固控区按钻机平面图安装各泥浆罐及泥浆材料房，并连接各罐间管线，按要求安装罐面设备。3.2.6、在泵房区安装2台HHF-1600钻井泵组，并连接至固控系统管线。3.2.7、安装动力区至钻台主管线电缆槽，连接至钻机各部位的管线和电缆。3.2.8、安装防喷器吊装装置。3.2.9、安装钻井液管汇、气体燃烧管线、钻台机具、井电系统、照明灯具等。3.2.10、安装钻机各处传感器件、工业监视系统、通讯系统等。注： 根据实际安装情况，在与井架和底座起升相关的部件调试达到起升要求时，可起升井架和底座。其它配套部件可在此之前或之后安装。3.2.11、钻机总装时应重点调整、找正并作检验的部件和要求如下：序号调整找正部位设计要求检验结果签字（日期）1底座基础水平面高差5mm2天车中心与井口中心对中允差20mm3井架两前大腿销中心距偏差3mm4绞车滚筒中心与井眼中心偏差3mm5绞车滚筒中心与井眼中心偏移3mm6转盘万向轴的倾斜度8.57连接万向轴两端法兰面平行度1.5mm上述项目调试找正检查合格并紧固后按要求焊牢定位块。3.3、钻机各部件安装完成后应进行全面检查，达到如下要求：3.3.1、电气系统全部安装就位后，对线路应进行全面检查，均应符合设计图样及相关标准规定，做到连接安全可靠，走向美观、整齐，布局合理，电气开关、灯具应固定牢靠。3.3.2、钻井液管汇必须连接可靠、配齐各种管卡及安全链。3.3.3、气源及气控系统应全部连接就位，布置整齐，连接牢固。3.3.4、钻台机具安装固定合理牢固、各供气、供液管线连接正确、美观、整齐。3.3.5、供油供水系统组装齐全，管线走向合理、排列整齐。3.3.6、井架、底座销子全部应顺利装入，抗剪销、别针配套齐全，栏杆与插座安装就位方便。3.3.7、钻机总装完成后，应对所要求的各设备安装摆放位置尺寸及天车、底座转盘中心偏离井口尺寸进行实测并记录。3.3.8、凡钻机配套零部件（与用户协商不到厂的设备除外）均应组装配套。4、总装调试项目参与总装调试的部件、单机和系统如下表：序号代号名称数量备注1TC029.00TC315-12天车12JJ022.00JJ315/45-K2井架13DZ031.00DZ315/9-S3底座14JC055.00JC50DB绞车15DDC094.00司钻控制室16ZJ094.51.00钻机气控系统17BZ020.00钻井泵传动装置28FDF035.00发电气源房39GH083.00钻井液管汇110ZJ094.40.00转盘传动装置111E094.00电气传动系统112ZY025.00组合液压站113ZT026.00平移装置2钻机、筛罐各1套14GK027.00固控系统115YFZ20/5-6-C液压套管扶正台116DZ-550防喷器吊装装置117YC450游车118DG450大钩119SL450-5水龙头120ZP375转盘121JZG34A死绳固定器122HHF-1600钻井泵223二层台逃生装置1240.5t气动绞车1带远程控制台255t气动绞车226CJ6000（F）测井绞车12735mm电动倒绳机128YM-16液压猫头229ST-80铁钻工130500bbl油、水罐2各1套 5、钻机总装调试准备 5.1、各脂润滑点按规定加注润滑脂。5.2、各设备按规定加注润滑油、液压油及冷却水。5.3、检查管线连接、电缆连接的正确性，密封可靠性等。5.4、按操作手册要求进行运转前的检查。5.5、准备齐全安装测试用的各类仪表、工具及设备。5.6、 再一次检查各部位销子、别针安装的正确性，各运动杆件上是否仍有影响试验的 其它不安全因素存在，确定无误后方可进行试验。5.7、 按钻机总装顺序，逐项对钻机进行总装调试及试验。5.8、 根据钻机总装过程，部分项目在井架底座起升前进行，部分项目在井架底座起升后进行。5.9、 发电机组、电传动系统主要功能在井架及底座起升前应调试验完成，以保证井架底座的起升。5.10、在钻机总装调试过程中，应采取相应的安全措施，以保证钻机的总装调试工作得以顺利进行。6、总装调试的主要项目及要求6.1、气源及管路系统试验6.1.1 如果发电房内未装辅助发电机组，则启动冷启动装置将发电机组启动，然后再启动空气压缩机为储气罐充气，使其压力达到1Mpa。6.1.2、空气压缩机的自动启动、停机性能测试：当气压低于0.8MPa时自动启动，当压力达到1MPa时自动停机。6.1.3、气路进行密封性检测，系统加压至1Pa，稳压15min，系统压降0.15MPa。6.1.4、各气路管线连接正确性检查。6.1.5、 检查所有气控阀件、气胎离合器的工作情况。6.2、液压源系统试验6.2.1、检查组合液压站的管线连接，确保无误。6.2.2、检测蓄能器充氮压力，确保压力为4MPa左右。6.2.3、启动盘刹供油泵电机，按要求调定油泵的额定压力。6.2.4、通过操作控制手柄及按钮，确保各液控阀件工作正常。6.2.5、启动机具供油泵电机，按要求调定油泵的额定压力。6.2.6、通过操作控制机具控制电磁阀按钮（旋钮），确保各液控阀件工作正常。（注：在井架底座起升前，对组合液压站调试应能满足绞车液压盘刹控制及井架底座起升缓冲要求，其它试验项目可在井架底座起升完成后进行。）6.3、电传动系统试验6.3.1 常规测试检查6.3.1.1全部电气设施的出厂合格证，技术资料（按合同或技术协议的项数和数量），出厂的测试报告应齐全、完好；6.3.1.2 全部电气设施的外观、油漆等是否完好无损，标牌、标识、附件是否齐全完好；6.3.1.3 电控房内柜体及面板、发电房、司控台、电缆槽、灯具、电缆、接插件的外观、检查；6.3.1.4电缆、导线及其布线的型号、规格、尺寸、标识、相序、电气间隙、螺栓、接线端子、颜色等按相关标准检测；6.3.1.5绝缘电阻：按相关标准检测；6.3.1.6保护接地：按相关标准检测；6.3.1.7 各种接插件必须连接牢固，电缆必须完好无损。6.3.1.8 各导电体之间的连接必须紧固、可靠、接触良好。6.3.1.9 各熔断器基础良好、可靠。6.3.1.10 各进出线口、密封胶圈应配齐，密封良好。6.3.1.11电气性能：按相关标准检测；开关动作性能：按相关标准检测；接触器通电试验：顶驱与转盘传动切换试验，按相关标准检测；6.3.1.12 空调装置的型号、规格、制冷功能、温控器性能按相关标准检测；6.3.1.13 照明系统功能试验：按井场照明标准要求检测。6.3.1.14 全部电气设施按API、RP500标准进行防爆标识和等级检验。6.3.2 警示6.3.2.1 接插件必须在停电时才能插入和拔出，严禁带电操作。6.3.2.2 所有的单元试验必须有完整的安全措施。6.3.3 交流控制系统的试验与检测（自供电系统）6.3.3.1 对主发电机的速度调节、相序、电压调节等功能进行测试；6.3.3.2 对主发电机的性能参数进行测试；手动并车试验。6.3.3.3 负荷试验，主要对负载能力进行测试。6.3.3.4 对发电机进行保护功能测试。6.3.4 交流变频调速部分的试验6.3.4.1 电气系统接地保护检查；6.3.4.2 对每套变频调速装置进行功能和负荷试验；结合钻井泵、绞车试验项目，分别按25%、50%、75%、85%负荷率进行试验。6.3.5 PLC系统的检测通过操作电传动系统，对PLC系统进行功能与性能测试，检测逻辑控制是否正确，功能是否完备，程序输入是否正确，所有二次电源、I/O点和其它接点的功能检验是否合格，自动功能、反馈功能、锁定的测试是否达到规定的指标。6.3.6 电机绝缘检查：按相关标准检测。6.4、司钻控制室试验6.4.1 司钻控制室内电路布置规范合理、连接正确。操作台上各按钮、旋钮、指示灯工作正常。各仪表显示正常。6.4.2 司钻控制室内气控阀件安装及外围气路连接正确，各阀件动作灵活可靠。6.4.3 各触摸控制屏、显示屏工作稳定，界面布局合理，切换正常，触摸控制灵敏可靠，各控制参数给定方便准确。6.4.4 操作功能检测 ：通过司钻控制主操作触摸屏及各种操作手柄、按钮等，对司钻控制室的操作功能进行试验。（结合绞车、转盘传动装置、钻井泵传动装置功能试验进行）。6.4.4.1 绞车控制功能：主电机提升和下放试验，辅助电机提升和下放试验。防碰防顿保护试验，盘刹手控下放试验等（无能耗制动）。6.4.4.2 转盘运行、速度调节与扭矩限制试验。6.4.4.3 钻井泵运行、冲数调节与立管压力限制试验。6.4.4.4 钻台机具控制试验。（液压源启停、液压猫头控制、水龙头旋扣等）6.4.4.5 其它功能试验：系统断电保护，系统紧急停机等。6.5 钻井参数显示及记录系统试验。6.5.1 各外围传感器工作试验，各压力、流量、液位等数据传递稳定，数值正确。6.5.2 系统能记录各种钻井参数，并能对主要参数生成曲线。6.5.3 视频监视系统试验：外围各摄像头工作正常；监视屏工作正常，画面清晰，切换正常（四画面）。6.6、泵传动装置运转试验6.6.1 通过调节加装在泥浆泵排出管线上的节流阀，通过观察电系统参数，按25%、50%、75%、85%负荷率对泵组进行加载运转试验，每次时间为30min。6.6.2 双泵负荷试验，双泵同时运转，负荷率为85%，试验时间为15min。6.6.3 按2台柴油发电机组的85%功率对泵进行试验，开2台柴油发电机组，通过节流阀调节泵的功率，使柴油发电机组在1020kW负荷工况下工作，试验时间为15min。6.6.4在试验过程中，检查泵传动装置的工作情况，各轴承的温升不超过环境温度45，实测轴承处外壳的温度最高不超过95；6.6 .5同时检查电气系统以及柴油发电机组在带双泵情况下工作的可靠性和稳定性。6.7、绞车运转试验6.7.1、电动机空运转测试6.7.1.1、两台600kW主电机分别带滚筒空运转试验，检查是否有异常声响，试验调速是否灵活、准确；6.7.1.2、一台45kW辅助电机测试同上；6.7.1.3、电动油泵运转试验，有无异常声响，观察润滑油路压力表显示，油压在0.10.3MPa为正常。6.7.2、绞车气控系统测试6.7.2.1、气控操作开关是否灵活、准确；6.7.2.2、气控系统离合器互锁功能、各种安全保护功能测试，是否灵活、准确；6.7.3、齿轮减速箱空运转性能试验6.7.3.1、启动油泵电机，保证润滑油路畅通及油压、油温正常，启动绞车主电机，逐渐加速至1500rpm，空运转0.5h测试项目如下：n 听有无异常声响及振动。n 测量轴承位置外壳温升不超过40，实测轴承处温度不超过95。n 测量齿轮箱内油温温升，油温最高不超过70。n 各密封处如有滴、漏、渗现象应及时予以整改。6.7.3.2、待齿轮箱冷却后，启动油泵电机，保证润滑油路畅通及油压，启动绞车主电机，逐渐加速至最大钩速时的电机转速，空载正反转运转见下表。电机转速（rpm）400800120016002000运转时间（min）正反正反正反正反正反101015153030151555注：（2000rpm时每次运转5min，正反转运转各进行3次）测试项目如下：n 测量轴承位置外壳的温升不超过45，实测温度不超过95。n 测量齿轮箱内油温不超过70。n 各密封处如有滴、漏、渗现象应及时予以整改。6.7.4、能耗制动试验钻机通过电气传动系统采用A、B电机对拉的方式进行能耗制动的测试，测试项目为：能耗制动负荷试验。6.7.5、液压盘式刹车系统调试试验6.7.5.1、液压盘式刹车调节6.7.5.1.1 按要求对刹车液压管路排空气。6.7.5.1.2 按要求调节刹车块与刹车盘之间的间隙。6.7.5.1.3 按要求对刹车块进行磨合，保证每块刹车块的接触面积达75%以上。6.7.5.2、液压盘式刹车试验6.7.5.2.1松开盘式刹车，启动主电机，使用主电机作动力，驱动滚筒转动， 调节操作手柄对刹车盘进行刹车并逐渐增加刹车压力，作刹车能力试验。6.7.5.2.2 液压盘式刹车的驻车制动：拉下驻车制动手柄，游动系统不能有下滑现象，试验时间为10s。6.7.5.2.3 操作松开盘刹车，启动主电机，使用主电机作动力，驱动滚筒转动，按下盘刹应急刹车按钮，确保盘刹能在0.5S内快速刹死滚筒。试验注意事项：单电机工作、主电机转速100200rpm为宜6.7.6、绞车提升能力试验必须保证刹车系统正常的情况下，待其他系统正常后，利用液压盘式刹车加载，进行绞车提升能力试验。（同型号钻机每批只作首台）注：n 电机速度尽可能低（0100rpm）n 采用主电机拖动n 0150t采用单电机拖动，150t以上采用双电机拖动6.7.7、绞车防碰防顿测试6.7.7.1根据需要设定上下抱闸点。6.7.7.2调节绞车上过卷阀至适当位置，保证过卷阀动作时游车高度低于上抱闸点高度。6.7.7.3开始试验时，应将电机速度控制在5001000rpm。6.7.7.4测量开始减速位置与刹死位置是否符合设定要求。6.7.7.5在确认防顿位置符合设定要求的前提下，逐渐提高电机转速，试验防碰防顿功能。6.7.7.6调整过卷阀在游车顶离钻台面约28m时动作，准确记录各种速度从防碰动作开始到滚筒停转的延续时间，以及游车上升的高度。6.8、转盘驱动装置运转试验6.8.1转盘的调试。启动转盘驱动电机，逐渐加速至1602rpm空负荷运转，空运转时间见下表：电机转速（rpm）267534801 转盘转速（rpm）正反正反正反5050100100150150运转时间（min）201060152010电机转速（rpm）106813351602转盘转速（rpm）正反正反正反200200250250300300运转时间（min）20105555测试项目如下：6.8.1.1测量轴承位置外壳温升不超过45，实测温度不超过956.8.1.2测量转盘内油温不超过706.8.1.3各密封处如有滴、漏、渗现象应及时予以整改6.8.2 按顶驱负载的80%测试转盘电传动系统的负载能力。6.9、液压及气动机具运转试验6.9.1按ST-80铁钻工（Nabors提供）操作手册要求，启动液压泵，分别试验铁钻工液气系统及工作状况。6.9.2试验液压猫头工作状况及能力。6.9.3气动绞车试运转（含50kN和5kN气动绞车）6.10、井架和底座试验6.10.1、井架和底座起升下放试验6.10.1.1、起升下放井架应力求平稳、安全，井架正式起升前应抬头三次，前两次离开高支架100200mm，第三次达到15度左右，复位后再正式起升；底座起升前先试拉一次，复位后再正式起升，起升过程注意观察：n 井架和底座各受力部位有无焊缝开裂n 起升绳系及转动铰接处有无卡阻现象6.10.1.2、检测井架和底座起升下放工况时的最大钩载以及后基座最大跷起高度，在正常情况下起放井架时，最大稳定钩载不应大于1500kN，底座后下端跷起量不应大于100mm，起放底座时最大稳定钩载不应大于2000kN。6.10.2、井架、转盘梁静载荷试验（仅对首台钻机或用户要求才作此试验）6.10.2.1、井架静载荷试验将提升系统通过吊环和联接梁与试载地梁相连接，绞车按50吨级逐级加载，进行井架宏观位移量测试，测试数据记录见下表：加载值（KN）0500100015002000250028503150电机电流（A）位移值正面mm侧面mm加载稳定时间（min）22233355试验标准：静载试验井架应力185MPa；底座应力150MPa；井架静载试验最大钩载时顶部的左右位移50mm，前后位移60mm，负荷解除后天车中心应返回原位，检查各部位无残余变形现象。6.10.2.2、转盘梁负荷试验利用液压装置对转盘梁逐渐施加到最大静载荷3150KN时，检测最大宏观变形位置及变形量，受力构件不得有残余变形，卸载后能回复到原位，受力焊缝无开裂现象无残余变形（只在首台加工、设计或工艺有重大改变时才进行此项试验）。6.10.3、井架、底座应力测试对6.11.1条款中所列的起升下放工况及静载情况下对井架、底座进行应力测试，应力测试分布点另附文件，检测结果应符合API规定。6.11、固控系统试验6.11.1、系统管路密封性能试验整套系统安装完成后进行密封性试验，将各循环罐体内装满清水，各罐连接管线，各阀门、各底部阀不得有渗漏现象。中压泥浆枪循环管线水压试验，试验压力6.4Mpa、保压15min，在保压时间内，不得有渗漏现象，压降0.5MPa。在试压过程中，严禁敲打承压件。清水管线水压试验，试验压力0.5Mpa、保压15min，不得有渗漏现象。6.11.2、固控设备通电运转试验振动筛、除砂、除泥清洁器、离心机、真空除气器分别进行通电试运转，应运转正常。对搅拌器、灌注泵、混合泵、分别进行试车运转，应运转正常。对补给罐上的冷却水罐的水泵进行水压试验，压力达到0.5Mpa,编制记录表格记录各设备运转数据。6.12、高压管汇及固井管汇的压力试验6.12.1、高压管汇的压力试验。6.12.2.1、对钻高压管汇的地面管汇、立管、闸门组进行清水静压试验，试验压力为35MPa，稳压时间10分，压降2MPa。6.12.3、固井管汇静压试验，试验压力：35MPa，稳压时间15分钟，压降3 MPa。6.13、井场标准化供配电系统检查与验收。6.13.1检查各接插件应连接安全可靠，满足防爆要求，符合API RP500石油设施电力装置场所分类推荐作法等有关技术标准要求。6.13.2向各区域送电，检查各部分电机、照明灯具、各防爆分线箱、各防爆控制箱工作是否正常。6.14、钻机通信系统试验 对安装在钻机各处电话进行试验，应能满足设计要求。6.15、井控系统试验（设备为用户自备，测试内容仅供参考）6.15.1 防喷器及控制装置试验6.15.1.1将防喷器组按要求安装在试验支架上，连接各控制管线。6.15.1.2 远程控制台储能器充氮气压力7Mpa0.7Mpa，气源压力0.65Mpa0.80Mpa，电源电压480V20V。6.15.1.3 防喷器关闭试验，环形