钻井设备的安装施工方案

钻井设备的安装设备安装在设备基础布置和设备基础验收合格后进行。水电安装1.1井场电气的设计、选型与安装应符合Q/CNPC-CY267-2004的有关要求。井场须设配电控制中心及相应的分区、分类配电控制子中心。进入爆炸危险（或有特殊规定）区域的电气装置、电器、灯具、电机、配电线路应符合相应防爆等级（或规定）的要求。1.2井场电气设备及金属结构房（含野营房）必须采用接零保护，接地形式采用TN-C-S系统，接地装置及接地电阻应符合Q/CNPC-CY267-2004的有关规定。1.3同一区块或系统内的电力设备控制开关应安装在同一控制板上，并标明负荷，以便在特殊情况时能迅速准确地切断电源。远程控制台应设专线回路供电，室内照明符合防爆Ⅱ区的要求。1.4钻井液净化系统、机泵区域、钻台和井架的照明应分别采用专线供电，由井场电气控制中心控制；井场场地照明的探照灯由发电房或井场电气控制中心单独出线并控制；防喷器远程控制房的电源应由发电房或井场电气控制中心单独出线并控制，远程控制房内的电气设施应按爆炸危险区域的2区配置。1.5供水设备能力要求出口排量应在20m3/h以上。储水罐到井场的最小供水能力应达到100m3/h以上，钻台最小水头不小于0.05MPa。2机械设备的安装2.1安装前，应以井口纵向、横向中心为基准，根据钻机型号，在基墩上画出底座安装边线，有配重水柜的钻机还应画出水柜中心线和边线，必须用610mm水平仪找正、找平，不平度每米小于0.8mm，前后小于1mm，找正偏差小于2mm。3.1机械设备的安装应达到“平、稳、正、全、牢、灵、通”的要求。2.3固定螺栓孔的直径应为固定螺栓直径的110%。2.4所有因找平而加的垫铁，其间都应用电焊点牢，防止松动脱落。2.5各运转机件上的护罩和保护装置必须配齐装牢。2.6每根皮带的张紧度，按两皮带轮的中心距计算每米应小于15mm，测力应垂直于两皮带轮中心距的中心，力的大小应符合规定。2.7每根链条的张紧度，水平链条应小于链条切线长度的2～3%，爬坡链条应小于切线长度的2%。三角皮带截面型号ABCDE测量力（N）2530751351802.8天车、转盘、井口三者的中心线必须在一条铅垂线上，最大偏差应小于10mm。2.9机械设备的安装应先找平，后找正。2.10绞车以滚筒面为准，水平度误差每米不得大于3mm。2.11转盘以旋转台为准，水平度误差不得大于2mm。2.12各动力机、联动机底座、传动箱、带泵轴前后、左右水平度误差每米不得大于0.5mm。2.13钻井泵前后水平面以阀箱法兰平面为基准，水平度误差每米不大于3mm，左右水平面以轮面为基准，水平度误差每米不得大于2mm。2.14钻机以转盘为基准，按设备传动次序，以链轮、皮带轮为标准进行校正。正车箱链轮与绞车传动轴链轮的偏差、斜差均应小于1.5mm。转盘链轮与滚筒轴链轮偏差、斜差不得大于2.0mm。2.15驱动转盘的万向轴斜度应在5～8°范围内，两法兰平面的平行度应在0.5mm之内。2.16钻井泵找正以万向轴、链轮或皮带轮为准，偏差、斜差均不得超过3.0mm。2.17电磁刹车、水刹车找平找正以牙嵌为准，端面间隙与外园偏心差均不得超过1.0mm。2.18变矩器固定在传动箱底座上，前后位置以气囊摩擦鼓边缘端面至气囊固定盘的距离20～30mm为准。2.19各联动机皮带轮找正偏差、斜差均不大于2.0mm。3.10大修后的钻井泵皮带轮、链轮和轴的锥度、键槽都应与厂家要求一致；固定螺丝要上紧，运转中要定期检查。3.11钻井泵预压空气包充氮气或压缩空气（绝不允许充氧气），充气值为工作压力的30%，但最高不应大于6.0MPa；低于2.5MPa即应补充压力。3.12立管高出钻台面一般应为17m左右，比水龙带约短1m，与水龙带连接处弯头不小于45°，并固定牢固。3.13钻井常用钢丝绳以公称负荷计算安全系数值3.13.1手传动用钢丝绳，安全系数不小于4。3.11机械传动起重用钢丝绳，安全系数不小于5。3.12绳套用钢丝绳，安全系数不小于8。3.13.4牵索和拉绳，安全系数不小于3。3.14钻井常用钢丝绳3.14.1高悬猫头绳直径应为16～22mm。3.14.2内外钳吊绳直径应为8mm，内外钳尾绳直径应为22mm。3.14.3防喷盒吊绳、旋绳器用绳直径应为8mm。3.14.4大门绷绳直径应为16～22mm。3.14.5气动猫头钢丝绳直径应为16～19mm。3.14.6风动绞车钢丝绳直径应为12mm。3.14.7钢丝绳卡规格及用量见表3-2。表3-2型号适用钢丝绳直径mm适用绳卡数个绳卡之间距离mmY1-66380Y2-88380Y3-1010380Y4-1212389Y5-15153108Y6-20204127Y7-22224140Y8-25255165Y9-28285184Y10-32326203Y11-40407241Y12-45458250Y13-505082503.15井架安装与起升3.15.1新井架正常使用后第5年起，每5年必须经具有检测资格的单位进行一次可靠性检测，合格取证后才能继续使用。检测结果应建档保存。3.15.2起放井架钢丝绳的使用年限为3年，期满更换。起放井架钢丝绳两根长度相对误差小于100mm。用前要认真检查，不能有锈蚀、扭结、挤扁、断丝、松散和硬伤等缺陷，用后对钢丝绳应采取有效措施进行防腐处理。3.15.3井架各节在搬迁安装时要垫平，移动时不准拖动，以防变形。3.15.4安装3.15.4.1井架和底座在安装前应仔细检查，不得有变形、弯曲、严重伤痕、破损、锈蚀等情况。3.15.4.2井架和底座各部件的安装顺序严格按钻机使用说明书的要求进行。3.15.4.3井架和底座的连接销子必须对号入座，严禁将销子随意更换或用螺栓代替。连接销子的方向是大头在井架外侧，小头在内侧，锁销从上往下穿。连接销子穿好安全销。3.15.4.4穿销子前，应将销孔毛刺除去，擦洗干净，涂上润滑脂。井架及底座各处的连接销、螺栓、可转动绞轴、导绳轮轴、连接处的结合面均应涂抹润滑脂，销孔除毛刺、清洁，并涂润滑脂。3.15.4.5在穿提升系统钢丝绳前，应将新刹带与刹车鼓相互磨合好。3.15.4.6穿滚筒钢丝绳时，在滚筒上应留有一层半钢丝绳为宜，并卡好死绳。3.15.4.7大绳、销子、耳板等重要部件不得有影响承载能力的任何缺陷。3.15.4.8两大腿销轴孔在跨距9m范围内应在同一轴线上，同轴度允许误差±1.2mm，并应对称井口中心，检查左右支座在同一水平面上，误差±5mm。3.15.4.9装起升钢丝绳时，应将游车大钩放在井口3m处，钩口朝上。与大钩连接的三角架应用木板垫好，穿完起升钢丝绳再穿大绳。3.15.4.10将小支架、坡道、平衡架及游车大钩就位后，将起升大绳装在大平衡架上，并把平衡架挂牢在游车大钩上。3.15.5起升前的检查3.15.5.1井架安装完毕后，检查所有连接销子，安装好应有的抗剪销及别针，保证所有连接的正确性，并使与井架起升有关的转动部位处于良好润滑状态。3.15.5.2气控系统工作正常，储气瓶压力应保持在0.9～1.1MPa。3.15.5.3液压缓冲液缸伸至最大行程。3.15.5.4全面检查动力系统、传动系统、刹车系统、气控系统及润滑状况和各部件连接固定等情况，确保工作可靠。最后确认井架上无任何工具、零件和杂物。3.15.6起升3.15.6.1严禁在大风、大雨、大雾天气和黑夜中起升井架。3.15.6.2起升井架时，最大风速不超过30km/h，气温在4℃时，按API—4E低温推荐作业法操作。3.15.6.3起井架时留一人指挥，一人操作，一人协助。井架两侧20m范围内和正前方不得站人。3.15.6.4起升井架力求平稳，严禁中途刹车。3.15.6.5井架的架身整体放在支架上的时间，不得超过24小时。3.15.6.6有应急电机的钻机用应急电机起升井架。柴油机动力起升井架用一档低速起升（一般用1#柴油机，2#柴油机备用），柴油机转速控制在950～1100r/min左右。3.15.6.7先进行试起，当井架起离支架100mm～200mm时，将滚筒刹住，再进行一次全面检查，特别是各绳卡的固定，各绳索与井架及各绳索间有无擦挂，刹车系统的可靠性，天车的固定等，迅速准确检查完后，将井架慢慢放回支架上，在确认无问题后，才能进行正式起升。起升前按钻机说明书要求全面检查刹车系统、提升系统、动力系统、气控系统、润滑状况和各部件连接固定情况，井架上应无工具和零件，备好冷却水。3.15.6.8正式起升后，柴油机转速控制在950～1100r/min，当井架逐渐升起超过45°后，将柴油转速逐渐降到800r/min左右。3.15.6.9钻机井架起至快触缓冲器时，摘开低速离合器和缓冲器气路，由缓冲器慢慢泄压，让井架平稳地靠在支架上。接着迅速穿好井架与支座连接螺栓并固紧，然后拉紧绷绳。用绞车低速挡平稳地把井架起升到接触伸出的缓冲器时，缓冲器开始工作，缓慢收缩液缸，直到井架就位。3.15.6.10钻机井架起升后用经纬仪校正，井架左右高差不大于5mm。3.4电气设备的安装3.5.1按顺序安装各台发电机组，机电一体保持水平。3.5.2电气设备的连接3.5.2.1发电机组到VFD房（或SCR房），按接线板所示铭牌，将U，V，W三相电源电缆、发电机组控制电缆，发电房电源电缆等对号入座。每台独立的发电机组，按相应的机组连接，要求电缆连接完好，线鼻子与母排的连接螺栓必须紧固。3.5.2.2由VFD房（或SCR房）到外围用电设备（绞车电机，泥浆泵电机，转盘电机，司钻房，钻台，钻井液循环系统等）。绞车电机、泥浆泵电机、转盘电机一般与VFD房（或SCR房）采用母排连接方式。按接线柜所示铭牌，与电机电缆（线鼻子上所印字号U，V，W）或接插件外壳上所示铭牌对应，对号入座。且电机电缆屏蔽层应于电机外壳可靠连接。着重要求的是各类电动钻机在试运转前必须用标准的测试仪器对外围用电设备（主要指电机，电缆）进行测试，500V以下的用电设备用500V的摇表，测出绝缘阻值应不低于0.5MΩ；500V以上，1000以下的用电设备用1000V的摇表，测出绝缘阻值应不低于1MΩ。如果电机绝缘低于0.5MΩ，需先启动电机加热器和风机，对电机进行去潮处理，直到绝缘达到0.5MΩ以上注意：在测试电机绝缘时，应将电机电缆与变频器断开。3.5.2.3设备就位后，应由专业技术人员以及有关人员做全面系统检查，其中包括VFD房(或SCR房)房内元器件（包括母排）各紧固螺钉，接线端子是否有松动；各操作保护部件灵活可靠，空调、变压器、制动电阻等完好无损，电缆外皮是否有破损，各接插件的插针，插孔压接或焊接是否牢固，有无脱落。3.6气路系统安装要求3.6.1气控制系统的连接管线，气阀和接头等不应漏气，当拆卸设备移运时，快速由壬密封面要用保护盖板盖好，其它连接端也要保护好，连接丝扣应包扎。3.6.2安装时，管线内不能留有杂物。胶管线与金属管接头处不能有剥皮现象，并要固牢，硬管线要排列整齐、固定，所有气管线应编号。3.6.3各控制手柄、手轮要灵活。3.6.4各控制元件、部件齐全、完好，能准确及时地控制设备的运转和停止。3.6.5各处压力表应齐全、灵敏、准确。3.6.6气路管线不能有扭折和压扁等情况。3.6.7当气动阀件因检查或修理而拆卸时，总成内部所有部件应严格调整。除橡胶件外，用汽油清洗、除锈，同时按原来位置装上，盖子和手柄控制机构不得装反。3.6.8各类橡胶禁止用矿物油（汽油、柴油、煤油）清洗，应用肥皂水或四氯化碳合剂清洗。3.6.9在引入压缩空气前，控制手柄应全部处在非工作位置。3.6.10使用前对气路进行耐压试验，当全部离合器充气后，在试验压力1MPa、10分钟内压力降小于0.1MPa为合格。3.5.11钻机安装时，气控制系统应进行试验，包括柴油机停止运转条件的试验和空转试验，检查系统工作的准确性、可靠性和灵敏性，以核实设备装置间的连接是否与控制流程图相符，试验结束后操作箱上各手柄应处于非工作位置。3.6试运行和调试3.6.1交流电动钻机3.6.1.1发电机组和VFD房、钻井液循环系统试运行检查，按柴油发电机组启车程序启动1#发电机组，观察发电机组输出电压，转速是否达额定状态，若无异常现象，则可将VFD房内1#发电机组断路器合上，此时，系统母线上带电，并检查发电机控制柜相应仪表，指示灯等。按启动1#车的方法逐一启动其它柴油发电机组，检查相应仪表、指示灯等。正常后并网运行，合上相应断路器，启动VFD房内空调，检查制冷效果；再对MCC所控水泵、油泵、循环系统负荷等电机进行逐一试运转检查，注意电机旋转方向，尤其是电机的风扇必须正常。最后对变频器进行试运行检查，合上转盘（绞车）变频器开关，观察变频器控制盘显示状态。3.6.1.2司钻控制室、钻井泵的试运行调试。3.6.1.2.1当正常/应急开关指向正常时，检查主控制触摸屏、仪表、指示灯正常与否，通过正常通道（即在触摸屏上给定）启动转盘电机，并给定电机转速（含正/反转），观察电机输出电流、转矩及速度是否正常。按同样操作方法启动自动送钻电机，并给定电机转速（含正/反转），观察电机输出电流、转矩及速度是否正常。按同样操作方法启动绞车电机，用绞车控制手柄给定绞车电机转速（含正/反转，零位悬停），在触摸屏上观察电机输出电流、转矩、速度，同时观察大钩高度是否正常。按同样操作方法逐一启动各泥浆泵电机，并给定泵冲，观察电机输出电流、转矩是否正常。同时应观察其余传感器参数是否正常。3.6.1.2.2将正常/应急开关指向应急，逐一检查各电机的控制开关，给定旋钮是否灵活可靠。逐一启动并通过给定旋钮给定转盘，绞车电机，观察指示灯（运行指示，报警指示，故障指示）状态是否正常。（若应急操作为触摸屏，则操作方法与正常通道相同）。3.6.1.2.3观察监视器的各路摄像画面，是否清晰。3.6.1.2.4检查刹车手柄，系统紧停（用于分断发电机进线断路器）按钮，传动紧停（用于停止变频器工作）按钮，驻车制动（用于盘刹刹车）按钮是否灵活可靠。3.6.1.2.5在VFD房合上电磁刹车电源，合上冷却风机，调试电磁刹车。手柄给定是否灵活，状态显示是否正常。3.6.1.3检查钻台动力柜电源，试转液压站，检查升降电梯，司钻休息室、加热器和井架、井场照明、钻井工程师