技术员应知应会 钻井指重表部分(1)

钻井指重表

JZ —350型、 JZ —250型、JZ —200型、JZ —180型等指重表,具有6、8、10、12股绳等四种表盘刻度,可用于大钩额定负荷在350t 以下的地质、石油勘探钻机上

(一)仪器的技术特性

1. 仪器的精度: 仪器(指重表)允许误差为±1.5%;

仪器(记录表)允许误差为±2.5%;

2. 仪器的灵敏度:<10kN ;

3. 仪器的最大负荷:2400kN (10股绳); 4. 仪器记录时钟的走时误差;±5min/d;上满弦可运转48h ; 5. 仪器管路系统承受内压:6.0MPa ,经8h 后无渗漏现象; 6. 仪器使用温度:-30℃~+50℃

(二)仪器工作原理与结构

JZ —250型指重表由死绳固定器、指重表、灵敏表、记录表、胶管、快速自封接头及手压泵等组成,如图1所示。

当死绳受拉时,传感器内液体产生压力,传压液体通过胶管将压力传至指重表。这种指重表的传感器是装在特种死绳固定器上的,由于改变了装置方法,传感器中液体压力的大小和死绳拉力的大小成正比。因此,表示大钩负荷的指重表刻度是均匀等值的,可以直接读出负荷而不必再经换算。

1. 死绳固定器:又是一个能量转换器,是把提升系统的死绳拉力,转换为液体压力的一种机构。它由绳轮、底座、传感器三大部分组成(如图2),采用膜片/液压传感器。它将死绳的拉力,通过橡胶膜片的压缩动作,压缩液体而使之完成张力/液压的转换,再将压力信号传递给指重表、灵敏表。

图2 死绳固定器和传感器的联接

2. 指重表、灵敏表:它们的主要零件都是一个弹性波登管,其一端固定,另一端为自由端。当自由端因受传感器传来的液压作用而张开时,扇形齿轮随着摆动而带动针轴齿轮。该齿轮轴端装的指针随之转动,即可读出悬重或钻压的读数。

指重表(图3)表盘为黑底黄字,表盘刻度为顺时针方向,对于十股绳轮系表盘,

其满刻度为0~2400kN 均匀等分刻度。

图3

灵敏表(如图4)表盘为黑底白字,表盘刻度为逆时针方向,对十股绳轮系表盘,其满刻度为0~600kN 均匀等分刻度。

当钻柱全部悬吊时,钻头离开井底,大钩的负荷为“悬重”。钻进时,把一部分钻柱重量加在井底,此时的大钩负荷为“悬重′”,则: 钻压 = 悬重 -悬重′

记录表(如

图5):由弹簧管带动转轴,使记录笔产生偏转,记录钻进过程曲线,便于检查、分析和判断情况

(三)指重表的使用与维护

1. 死绳固定器的使用与维护——

要注意不使钢丝绳接触井架的其它物件。死绳围绳轮三周,用铜卡把钢丝绳咬合好,放进压板体内,用螺母拧紧,注意防止钢丝绳滑动,死绳固定器的转动部分要定期注入润滑脂,使之能保持自由转动。

图6 图7

当游动滑车无负荷时,传感器间隙应为8~14mm 。 如果少于8mm 时,应使用手压泵给传感器补充液体,将传感器间隙调整到8~12mm 。

图8 图

9

2. 指重表、灵敏表的使用——

指重表盘的每一小格表示悬重为20kN 。灵敏表盘(动盘)的每一小格表示钻压为10kN 。灵敏表指针示值,

作为掌握钻压之用,起下钻时,应关闭灵

敏表减振阀,防止过度磨损。当下入最后一根钻杆时应打开灵敏表减振阀,将钻具悬空,拨动灵敏表盘使指针对准零点。加压钻进时灵敏表指针向逆时针方向偏转,其示值即为钻压值。 3. 记录仪的使用:

记录笔的起始位置应与指重表针的起始位置相符,如不相符时,可调整微调螺丝,使其相符。记录笔尖对纸面的压力以能画出线条,且不对记录笔运行产生阻力为夷。

4. 影响钻井指重表精度的原因

(1)气温变化直接影响指重表的精度,是物理性质(材料)决定的。

(2)最大的测量误差产生在钢丝绳的摩擦、钻柱与井眼摩擦、天车与游动滑车的摩擦。

(3)浮力影响,钻井液密度大,减轻的重量大。

4.1 JZ —250型指重表表盘分为:

8股绳表盘,满负荷为1920kN ;10股绳表盘,满负荷为2400kN ;12股绳表盘,满负荷为2880kN 。 选用表盘时,表盘的绳股数应当与钻机大钩的游系相一致。如果表盘不能及时更换,则按下列公式计算当前悬重:

W8/W10=4/5; W8/W12=2/3; W10/W12=5/6

4.2 JZ —150型指重表表盘分为:

6股绳表盘,满负荷为1080kN ;8股绳表盘,满负荷为1440kN ;10股绳表盘,满负荷为1800kN 。 选用表盘时,表盘的绳股数应当与钻机大钩的游系相一致。如果表盘不能及时更换,则按下列公式计算当前悬重:

W8/W10=4/5; W6/W8=3/4; W6/W10=3/5。

4.3 如果已知应使用指重表型号和表盘绳股数,如应使用8股绳表盘,满负荷为1440kN 的指重表,而实际使用的指重表是10股绳表盘,满负荷为2400kN 。在表盘不能及时更换的情况下,则按下列公式计算当前悬重W8:( W8 =0.6×W10)

W8/W10=1440/2400。

5. 指重表的传压液体的选用及其配制方法: (1)进口仪表油。(进口仪表配给)

(2)国产仪表一般为:夏季用25﹟变压器油,冬季用45﹟变压器油或酒精 。

(3)冬季温度低于-30℃时,应配制酒精甘油合剂,比例为2:1。 (4)注意所选用的传压液体一定要清洁,无杂质。

6. 钻井指重表常见故障及排除方法

JZ —250型指重表漏油故障判断及排除方法

JZ —250型指重表传压管路堵塞故障判断及排除方法

悬重示值不准(或失真)故障判断及排除方法

冬季钻井指重表常见故障判断及排除方法

9、快速自封接头更换安装方法及要求

1)快速自封公接头安装在液压传感器的输出端(和显示仪表的输入端),与直通接头用丝扣连接,之间加金属垫片(或橡胶圈)密封,注意丝扣必须上紧。如图10。

2)快速自封母接头安装在传压管线的两端,与传压管线连接直通用丝扣连接,之间加金属垫片(或橡胶圈)密封,注意丝扣必须上紧。如图10。 10、常用附件及配件实物图

10

图12

13 图4

11、新增配件设计图及使用说明

钻井指重表

JZ —350型、 JZ —250型、JZ —200型、JZ —180型等指重表,具有6、8、10、12股绳等四种表盘刻度,可用于大钩额定负荷在350t 以下的地质、石油勘探钻机上

(一)仪器的技术特性

1. 仪器的精度: 仪器(指重表)允许误差为±1.5%;

仪器(记录表)允许误差为±2.5%;

2. 仪器的灵敏度:<10kN ;

3. 仪器的最大负荷:2400kN (10股绳); 4. 仪器记录时钟的走时误差;±5min/d;上满弦可运转48h ; 5. 仪器管路系统承受内压:6.0MPa ,经8h 后无渗漏现象; 6. 仪器使用温度:-30℃~+50℃

(二)仪器工作原理与结构

JZ —250型指重表由死绳固定器、指重表、灵敏表、记录表、胶管、快速自封接头及手压泵等组成,如图1所示。

当死绳受拉时,传感器内液体产生压力,传压液体通过胶管将压力传至指重表。这种指重表的传感器是装在特种死绳固定器上的,由于改变了装置方法,传感器中液体压力的大小和死绳拉力的大小成正比。因此,表示大钩负荷的指重表刻度是均匀等值的,可以直接读出负荷而不必再经换算。

1. 死绳固定器:又是一个能量转换器,是把提升系统的死绳拉力,转换为液体压力的一种机构。它由绳轮、底座、传感器三大部分组成(如图2),采用膜片/液压传感器。它将死绳的拉力,通过橡胶膜片的压缩动作,压缩液体而使之完成张力/液压的转换,再将压力信号传递给指重表、灵敏表。

图2 死绳固定器和传感器的联接

2. 指重表、灵敏表:它们的主要零件都是一个弹性波登管,其一端固定,另一端为自由端。当自由端因受传感器传来的液压作用而张开时,扇形齿轮随着摆动而带动针轴齿轮。该齿轮轴端装的指针随之转动,即可读出悬重或钻压的读数。

指重表(图3)表盘为黑底黄字,表盘刻度为顺时针方向,对于十股绳轮系表盘,

其满刻度为0~2400kN 均匀等分刻度。

图3

灵敏表(如图4)表盘为黑底白字,表盘刻度为逆时针方向,对十股绳轮系表盘,其满刻度为0~600kN 均匀等分刻度。

当钻柱全部悬吊时,钻头离开井底,大钩的负荷为“悬重”。钻进时,把一部分钻柱重量加在井底,此时的大钩负荷为“悬重′”,则: 钻压 = 悬重 -悬重′

记录表(如

图5):由弹簧管带动转轴,使记录笔产生偏转,记录钻进过程曲线,便于检查、分析和判断情况

(三)指重表的使用与维护

1. 死绳固定器的使用与维护——

要注意不使钢丝绳接触井架的其它物件。死绳围绳轮三周,用铜卡把钢丝绳咬合好,放进压板体内,用螺母拧紧,注意防止钢丝绳滑动,死绳固定器的转动部分要定期注入润滑脂,使之能保持自由转动。

图6 图7

当游动滑车无负荷时,传感器间隙应为8~14mm 。 如果少于8mm 时,应使用手压泵给传感器补充液体,将传感器间隙调整到8~12mm 。

图8 图

9

2. 指重表、灵敏表的使用——

指重表盘的每一小格表示悬重为20kN 。灵敏表盘(动盘)的每一小格表示钻压为10kN 。灵敏表指针示值,

作为掌握钻压之用,起下钻时,应关闭灵

敏表减振阀,防止过度磨损。当下入最后一根钻杆时应打开灵敏表减振阀,将钻具悬空,拨动灵敏表盘使指针对准零点。加压钻进时灵敏表指针向逆时针方向偏转,其示值即为钻压值。 3. 记录仪的使用:

记录笔的起始位置应与指重表针的起始位置相符,如不相符时,可调整微调螺丝,使其相符。记录笔尖对纸面的压力以能画出线条,且不对记录笔运行产生阻力为夷。

4. 影响钻井指重表精度的原因

(1)气温变化直接影响指重表的精度,是物理性质(材料)决定的。

(2)最大的测量误差产生在钢丝绳的摩擦、钻柱与井眼摩擦、天车与游动滑车的摩擦。

(3)浮力影响,钻井液密度大,减轻的重量大。

4.1 JZ —250型指重表表盘分为:

8股绳表盘,满负荷为1920kN ;10股绳表盘,满负荷为2400kN ;12股绳表盘,满负荷为2880kN 。 选用表盘时,表盘的绳股数应当与钻机大钩的游系相一致。如果表盘不能及时更换,则按下列公式计算当前悬重:

W8/W10=4/5; W8/W12=2/3; W10/W12=5/6

4.2 JZ —150型指重表表盘分为:

6股绳表盘,满负荷为1080kN ;8股绳表盘,满负荷为1440kN ;10股绳表盘,满负荷为1800kN 。 选用表盘时,表盘的绳股数应当与钻机大钩的游系相一致。如果表盘不能及时更换,则按下列公式计算当前悬重:

W8/W10=4/5; W6/W8=3/4; W6/W10=3/5。

4.3 如果已知应使用指重表型号和表盘绳股数,如应使用8股绳表盘,满负荷为1440kN 的指重表,而实际使用的指重表是10股绳表盘,满负荷为2400kN 。在表盘不能及时更换的情况下,则按下列公式计算当前悬重W8:( W8 =0.6×W10)

W8/W10=1440/2400。

5. 指重表的传压液体的选用及其配制方法: (1)进口仪表油。(进口仪表配给)

(2)国产仪表一般为:夏季用25﹟变压器油,冬季用45﹟变压器油或酒精 。

(3)冬季温度低于-30℃时,应配制酒精甘油合剂,比例为2:1。 (4)注意所选用的传压液体一定要清洁,无杂质。

6. 钻井指重表常见故障及排除方法

JZ —250型指重表漏油故障判断及排除方法

JZ —250型指重表传压管路堵塞故障判断及排除方法

悬重示值不准(或失真)故障判断及排除方法

冬季钻井指重表常见故障判断及排除方法

9、快速自封接头更换安装方法及要求

1)快速自封公接头安装在液压传感器的输出端(和显示仪表的输入端),与直通接头用丝扣连接,之间加金属垫片(或橡胶圈)密封,注意丝扣必须上紧。如图10。

2)快速自封母接头安装在传压管线的两端,与传压管线连接直通用丝扣连接,之间加金属垫片(或橡胶圈)密封,注意丝扣必须上紧。如图10。 10、常用附件及配件实物图

10

图12

13 图4

11、新增配件设计图及使用说明


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