钻井设备水龙头概述

2.2

水龙头

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2.2.1功用及使用要求

水龙头通过提环挂在大钩上，随大钩运行而上提下放。2水龙头下部接方钻杆，连接井中钻具；3上部通过鹅颈管与长长的水龙带相连，通过它们向钻具中心导入钻井液。45

水龙头的功用主要是：

(1)悬持旋转着的钻柱，承受大部以至全部钻柱重量，并为旋转钻柱提供上部轴承支承。

(2)向旋转着的钻柱导入高压钻井液。6

对水龙头的要求是：

(1)各承载零件，如提环、壳体、中心管等和主轴承必须具有足够的强度、刚度及寿命。

(2)高压钻井液密封系统必须工作可靠，寿命长，更换快速、方便。

(3)机油密封良好，能自动补偿工作过程中密封元件的磨损。7

2.2.2组成及结

构特点

根据水龙头在钻井工作中的功用，水龙头一般由以下三部分组成(参见图6-3，6-4)：8

1.承载系统

中心管及其接头、壳体、耳轴、提环和主轴承等。

钻柱重量通过方钻杆、中心管、主轴承、壳体、耳轴、提环将载荷传递给大钩。

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2.钻井液系统

鹅颈管、钻井液冲管总成。

高压钻井液经鹅颈管、冲管流进旋转着的中心管到达钻柱内。冲管上部和下部都设置钻井液密封装置，以防高压钻井液泄漏。

103.辅助系系统扶正轴承、防防跳轴承及机机油密封装置置。壳壳体内内腔构成油池池，以润滑主主轴承、扶正正轴承及防跳跳轴承。上上、、下机油密封封盒主要是防防止钻井液及及油水漏入油油池和机油泄泄漏，以保证证各轴承正常常工作。11上、下扶正轴轴承对中心管管径向定位，，保证其工作作稳定：摆动动小，以改善善钻井液和机机油密封的工作条件，，延长其寿命命。防防跳轴承用以以承受钻井过过程中由钻柱柱传来的冲击击和振动，防防止中心管的的轴向窜动。。12各种钻井水龙龙头，一般由由上述三部分分组成，其轴轴承布置方案案和冲管总成成的结构形式式不同形成了了多种水龙头头具体结构。。经长期钻井井实践，现代代钻机大多采采用如图6－－5，6-6所采用的轴轴承布置方案案和冲管总成成结构。下面面具体分析：：131)扶正轴轴承布置方案案两扶正轴承分分置于主轴承承两边(图6-5)，最最大限度地扩扩大了扶正轴轴承间距A，，扶效果好。。中心管工作作稳定摆动小小，非常有利利于钻井液密密封和机油密密封。14防跳轴承布布置在上扶扶正轴承下下方或上扶扶正轴承用用锥形滚子子轴承起扶扶正和防跳跳作用。即即在结构紧紧凑的原则则下尽量增增大扶正间距。15162)浮动动冲管、Y形液压自自封式密封封、快卸结结构(图6-6)1718这种结构形形式的特点点是：(1)浮动动冲管冲管浮动于于鹅颈管过过渡接头和和中心管之之间，工作作时不转动动,但允许许略有轴向向窜动，使使其磨损均均匀。19(2)Y形形密密封封圈圈与与钢钢制制隔隔环环交交迭迭布布置置20这种种密密封封圈圈可可借借助助钻钻井井液液压压力力自自行行封封紧紧。。它它的的唇唇部部在在钻钻井井液液压压力力作作用用下下始始终终贴贴住住冲冲管管外外壁壁，，工工作作过过程程中中，，即即使使在在密密封封圈圈不不断断磨磨损损情情况况下下，，仍仍能能靠靠液液压压涨涨开开唇唇部部而而形形成成密密封封。。21(3)密密封封圈圈数数目目少少(3－－4)可通通过过密密封封盒盒进进行行黄黄油油润润滑滑，，减减小小了了摩摩擦擦和和磨磨损损。。22(4)冲冲管的的径向向定位位由密密封盒盒保证证密封盒盒与中中心管管用定定位止止口，，圆柱柱面配配合定定位这这样可可提高高加工工及配配合精精度，，保证证冲管管与中中心管管有很很好的的同心心性，，不易易产生生离，，延长长了冲冲管与与密封封圈的的寿命命。23(5)快快速速拆拆装装，，更更换换方方便便。只只需需将将上上、、下下密密封封盒盒压压帽帽旋旋出出，，就就可可取取出出冲冲管管总总成成，，更更换换密密封封圈圈或或冲冲管管。。242.2.3特特性性参参数数水龙龙头头工工作作的的基基本本参参数数见见表表6-2。。251.最最大大静静载载荷荷:水龙龙头头主主要要受受力力件件所所能能承承受受的的最最大大载载荷荷，，它它应应等等于于或或大大于于钻钻机机最最大大钩钩载载。。它它是是水水龙龙头头的的主主参参数数。。2.最最高高转转速速：水水龙龙头头许许用用最最高高转转速速(r／／min)，，它它应应与与转转盘盘的的最最高高转转速速一一致致，，一一般般为为300r／／min。。3.最最大大工工作作压压力力:水龙龙头头最最大大工工作作压压力力应应与与钻钻井井泵泵、、高高压压管管汇汇、、水水龙龙带带相相匹匹配配，，一一般般为为35MPa。。4.各各连连接接尺尺寸寸，，几几何何尺尺寸寸见见表表6-2。26两用用水水龙龙头头2728292.2.4水龙龙头头的的维维护护、、使使用用、、保保养养一、、维维护护检检查查(1)水水龙龙头头搬搬放放、、运运输输必必须须带带护护丝丝。。(2)使使用用前前按按油油尺尺标标记记加加足足机机油油，，盘盘根根应应打打黄黄油油。。(3)使使用用前前检检查查中中心心管管转转动动情情况况，，以以一一人人用用36英英寸寸链链钳钳转转动动灵灵活活为为合合格格。。30(4)钻钻前前进进行行水水压压试试验验100～～300大大气气压压，，在在15分分钟钟内内下下降降不不超超过过3大大气气压压为为合合格格。。(5)每每次次起起下下钻钻时时，，应应检检查查一一次次油油面面情情况况及及冲冲管管盘盘根根磨磨损损情情况况，，油油温温及及各各部部温温度度不不得得超超过过70℃。(6)快速钻钻进及跳跳钻严重重时应加加强检查查鹅颈管管法兰连连接螺栓栓及各紧紧固件松松紧情况况。(7)水龙