1、ZJ30-170J钻机配套特点钻机配套特点宋秋锋宋秋锋河北建设勘察研究院有限公司河北建设勘察研究院有限公司钻探机械厂钻探机械厂.近年来，随着钻井工艺的迅速发展，在水井、及地热近年来，随着钻井工艺的迅速发展，在水井、及地热井施工中对钻机的性能提出了新的要求。为此，各设计制井施工中对钻机的性能提出了新的要求。为此，各设计制造单位在改造旧钻机和研制新钻机方面做了大量工作。造单位在改造旧钻机和研制新钻机方面做了大量工作。ZJ30-170J型钻机是邯郸市伟业地热开发有限公司根据实型钻机是邯郸市伟业地热开发有限公司根据实际生产需要提出具体方案，由我厂设计制造的新型钻机际生产需要提出具体方案，由我厂设计制造
2、的新型钻机.该型钻机是在吸取了国内先进技术的基础上设计制造的。该型钻机是在吸取了国内先进技术的基础上设计制造的。钻机采用机械传动、全气控集中控制、转盘式。适合用于钻机采用机械传动、全气控集中控制、转盘式。适合用于中层石油井和深层冷热水井的开发，盐井钻进，煤层气开中层石油井和深层冷热水井的开发，盐井钻进，煤层气开采等工程，特别适合地热井的施工。可实现深度在采等工程，特别适合地热井的施工。可实现深度在3000米以内的钻探作业。米以内的钻探作业。钻机基本参数符合钻机基本参数符合SY/T 5609-1999石油钻机型式与石油钻机型式与基本参数标准，主要配套部件符合基本参数标准，主要配套部件符合API规
3、范，可满足多规范，可满足多种钻井工艺的需要。这种钻机在模块化设计、并车传动方种钻井工艺的需要。这种钻机在模块化设计、并车传动方案、井架、底座以及气动控制等方面具有明显的优点。案、井架、底座以及气动控制等方面具有明显的优点。.一钻机含义：二钻机主要特点：1采用“双电机+并车箱+减速箱+V带”和“柴油机+减速箱+V带”并车的驱动方式驱动钻机，结构紧凑，易于维护，当钻井过程中有一台动力出现故障时另一台动力能将孔内钻具提出，防止出现埋钻卡钻。当钻井深度较深时可将两台动力同时启动从而获得大的功率输出。该方式传动平稳、柔和，动力互助性好，功率利用率高。.2采用大庆130-型绞车，带式刹车，链条强制润滑，配
4、置防碰天车装置，安全系数高，反应灵敏可靠。3配备SS1000水刹车，避免钻具下放过程中连续使用带刹车造成滚筒过热影响刹车效果。4游动系统配置最大绳系5X6，配TC200型天车，YG170型游车大钩，SL170型水龙头。最大钩载1700KN。5配备一台3NB-500泥浆泵，能满足喷射钻井的需要。6采用K31H-170/2.2型井架，视野开阔，水平安装，整体起升，使用安全方便。钻台设置有一台5t气动绞车安装位置。7 绞车安装在2.2米高的前台底座上，传动机组安装在1m高的后台底座上。转盘、绞车、联动机构、动力装置等以块装式结构安装，各块具有独立功能，可以单独吊装，易于安装、拆卸和运输。.三主要技术
5、参数三主要技术参数最大钻井深度：114mm钻杆 3000m 127mm钻杆 2500m最大钩载（6X5轮系 无风载 无立根）1700kN转盘额定静载荷：4410kN转盘通径：520mm转盘转速：78.4 124 217 97.6（倒）r/min绞车最大输入功率：650HP（478kW）绞车最大快绳拉力：150kN钢丝绳直径：（6X19）28mm游动系统：5X6（顺穿）气控系统额定压力：0.85Mpa游车大钩负荷（公称起重量）：170t.动力系统：柴油机型号：12V135（或WD258K22）柴油机额定功率：212kW(242kW)并车电机型号及功率：Y315L1-4（160kW），Y315L2
6、-4（185kW）钻塔型号：K31H-170/2.2钻塔有效高度：31m二层台高度：17.5m二层台容量：(19米立根 5钻杆127钻杆)2500m底座前台高度：2.2m后台高度：1.0m控制系统：控制方式：集中气动控制工作压力：7-9kg/cm储气罐容积：2m电动压风机型号：1V-3/8自动压风机型号：2V-6/7.三、钻机主要部件与传动方案简介三、钻机主要部件与传动方案简介 1.1.绞车绞车.大庆130-绞车是ZJ30-170J钻机的重要部件，不仅用于起下钻具和下套管，还用于在钻井过程中控制钻压，处理井下事故以及提取岩心筒等作业。1.1技术参数 最大输入功率：478KW 最大快绳拉力：15
7、0KN 适用钢丝绳直径：28 mm 主滚筒直径：650mm 刹车毂直径与长度：1180250mm 滚筒中心高：1130mm 本机重量：19T.1.2传动原理.大庆130-绞车主要由滚筒轴、输入轴、猫头轴、刹车系统、绞车机架、护罩总成、润滑系统、换挡机构等组成。绞车的动力由后台爬坡链条输入。绞车运行时，输入轴一直在转动，通过链轮Z1=22、Z2=35、Z3=35分别带动猫头轴Z1=47、Z2=47、Z3=27旋转、通过挂合猫头轴上的滑移、或挂合输入轴上的滑移牙嵌，动力经过猫头轴上的链轮Z4=36传递到滚筒上的高速链轮Z4=72，挂合滚筒轴端的离合器，即可获得绞车的一、二、三档，将一、二、三档的滑
8、移牙嵌全部脱开，挂合输入轴端离合器，即可获得绞车的四档。绞车的倒档通过安装1号联动机上的倒车链条来实现。.1.3绞车主要结构及其特点 大庆130-绞车为框架支撑式的三轴绞车。采用绞车内部变速的方法获得档位变换，采用手动滑移牙嵌+气胎离合器挂档和换挡，离合方便可靠。绞车轴支承全部采用滚子轴承。各轴和链轮的材料均为合金钢。链条均为开式润滑。刹车轮网表面经中频淬火，耐磨性好，使用寿命长。链轮齿廓经中频淬火。所有换档离合器均为牙嵌式离合器。主刹车采用带式。辅助刹车配电磁涡流刹车或水刹车。各种护罩均为刚性结构焊接件。.2.2.转盘转盘ZP520转盘是石油钻机的旋转设备，在钻进和修井的过程中，主要用于旋转
9、钻柱；在起下钻和下套管时，支撑井下管柱的重量。.该转盘大、小齿轮均为合金钢材料制成，整体主补心为铸钢件。该转盘大、小齿轮均为合金钢材料制成，整体主补心为铸钢件。销传动型式可放入销传动型式可放入APIAPI标准方钻杆或六方钻杆的滚子补心，长、短标准方钻杆或六方钻杆的滚子补心，长、短卡瓦均可使用。转盘润滑充分，密封可靠，转盘符合卡瓦均可使用。转盘润滑充分，密封可靠，转盘符合API Spec7kAPI Spec7k规规范。范。.2.2转盘的结构.转盘是通过一对锥齿轮来实现钻柱旋转的。ZP275转盘的结构见上图。它主要有底座（序3）、转台（序7）、主轴承（序6）、下轴承（序5）、大齿圈（序4）、输入轴
10、总成（序10等）、锁紧装置（序2）、方瓦（序8）、上盖（序1）等零部件组成。4.底座 DZ30-170/2.2型底座是ZJ30-170J钻机的重要组成部分。用于安装钻井井架、转盘、绞车、动力传动等设备，钻井时存放立根盒钻井工具，是钻井作业的重要场所。底座承受大钩载荷、转盘载荷、和立根载荷，并满足钻井工艺的钢架结构钻台。.DZ30-170/2.2型底座.4.1技术参数 钻台高度 2.2m 后台高度 1m 转盘梁额定负荷 2000kN 与转盘负荷同时作用的立根负荷 1200kN 转盘梁净空高 1m 立根盒容量（5钻杆/19米立根）3000m 配套钻塔型号 K31H-170/2.2 配套钻机型号 大
11、庆130-井架底部跨距 7.5m 质量 42000Kg.4.2结构特点 该底座分前后台两部分，前台底座高度2.2米，安装绞车、转盘。后台底座1.0，安装动力和传动机组。钻台面主要由立根台、转盘梁、绞车梁及铺台、栏杆模块等组成，底座各部件都是由销轴连接，安装快速方便。前船座上设有四个用于支撑和校正井架的可调节支座。底座前台设有两件斜梯，后台设有一件斜梯分别通向前台和地面。立根台上设有气动绞车连接座。所有紧固件（销轴、别针、螺栓、螺母、垫圈等）均经表面处理，耐腐蚀、使用寿命长。底座上设有水箱及工具房,方便实用,可满足配重需要。5.井架 .NoImage K31H-170/2.2型井架 在钻井过程中
12、，井架用于安放天车、悬挂游动系统进行起下钻杆、下套管、处理井下事故等作业，是钻机的重要组成部分。.5.1技术参数最大钩载(56轮系 无风载、无立根)：1700kN名义钻井深度：3000m钻塔有效高度(从钻台面至天车梁底面)：31.8m钻塔全高(由钻塔支腿中心至天车梁底面)：32.98m钻塔顶部开挡：正面 1.6m 侧面 1.8m钻塔底部正面开挡:7.5m二层平台安装高度：17.5m二层平台立根容量（127mm钻杆，19m立根，钻杆架平放时）2500m 钻塔抗风能力：起放钻塔 30 km/h 无钩载、满立根 130 km/h 无钩载、无立根 172 km/h配套天车型号：TC200A配套底座型号
13、：DZ200/2.2-大庆130理论质量：30000kg.5.2主要结构及工作原理 本井架设计为前开口式无绷绳井架，主要由井架主体、人字架、二层台、梯子、立管操作台、起升装置和井架附件等组成。井架主体分4段,各段之间平面接触,用耳板销轴联接,井架左右2片用背扇钢架、横梁、斜拉杆及锥销联接,以上结构组成井架的前开口型结构。人字架前后腿支座坐落于底座底层的基座上，组成稳定的三角形结构，井架左右、前后高度采用工具油缸加垫片调节，以便使大钩对中井口。井架低位水平安装，用绞车的动力通过人字架整体起放。人字架大横梁上有一导向滑轮，在井架起升时快绳绕过该滑轮，起到支撑和导向作用。当井架起升到位时，由固定在井
14、架腿上的缓冲气缸来完成缓冲作用。并在井架下放时将井架顶过死点。.6.空气系统空气系统该钻机空气系统是钻机压缩空气的供气、空气处理、配气及控制的完整系统，用以控制钻机及各部件的开关、制动、离合等。6.1 技术参数电动压风机压风机型号 1V3/8容积流量 3m3电机型号 Y200L-6 功率 18.5Kw最大工作压力压力 1MPa储气罐 2m3自动压风机型号 2V6/8容积流量 6m3电机型号 Y250M-6 功率 37Kw最大工作压力压力 1MPa.6.2 概述 气源由一台电动空气压缩机和一台自动空气压缩机组成，在钻机动力启动前先启动电动空气压缩机向储气罐中打气，当压力到0.8MPa时停止打气，
15、启动电机并车装置，通过1号联动机，带动自动空气压缩机向储气罐供气，由储气罐通过压缩空气过滤器向钻机的各部分供气。钻机气控系统实现以下控制：钻机总离合、滚筒离合、绞车刹车、风动旋扣器、风动绞车、柴油机离合、泥浆泵离合。6.3 防碰天车装置 钻机上设置井架上安装的钢丝绳防碰开关阀。当游车上升到达限定位置时（游车上升距天车梁下面5-6m处），碰到横拉在井架上的钢丝绳，带动钢丝绳的另一端上提，此时，防碰开关手柄上与钢丝绳连接的麻绳被拉断，防碰开关手柄在重锤的作用下下行至打开位置，该防碰气促使总离合器、滚筒气胎离合器断开，同时，刹车气缸紧急刹车。.7.游动系统（略）8.传动方案 ZJ30/1700J钻机
16、为交流电驱动并车结合柴油机并车机构的新型钻机。钻机动力由Y315L1-4和Y315L2-4两台交流电机并车再与12V135-212kW（或WD258K22-242kW）柴油机并车联合驱动。在有电的条件下可以接电，浅层一个160kW或185kW电机单独驱动，深层两个电机同时并车驱动，两个电机并车还是力量不足时，有柴油机继续并车辅助，满足深孔钻进的需要，同时做到了充分的节能，降低施工消耗，节约成本。在没有电力时，浅层由一个12V135-212kW（或WD258K22-242kW）柴油机驱动，深层由柴油发电机组发电供给160kW和185kW电机，与柴油机并车驱动，也可以做到节能的同时，使钻机能力得到充分发挥。两台电机经过气胎离合器后传入并车箱，通过并车箱将动力合并后，再通过1#联动、3#联动与柴油机并车，形成完整的动力机组。动力由爬坡链条输入到绞车输入轴，经过输入轴与锚头轴三对链传动，在锚头轴上产生四个当速，经链条减速后，输入滚筒。从滚筒上取出动力，经过一级链条传动，带动转盘。.
