ZJ40/2250L鉆機(jī)改造方案

馬洪鐘 徐遵宏

（渤海鉆探工程公司裝備處 天津）

ZJ40/2250L鉆機(jī)，2000年以前由寶雞石油機(jī)械有限公司和蘭州蘭石國民油井工程公司生產(chǎn)。鉆機(jī)由3臺G12V190PZL柴油機(jī)+液力耦合器+減速箱組成的動力機(jī)組布置在后臺底座上，通過鏈條與車箱并車后，經(jīng)2根萬向軸分別驅(qū)動2臺1300泥漿泵，通過傳絞車鏈條箱驅(qū)動絞車，絞車低位安裝，布置在后臺基座上；通過角箱+萬向軸+角箱爬臺裝置，將動力輸送到轉(zhuǎn)盤驅(qū)動箱，給轉(zhuǎn)盤提供動力。

一、主要問題

（1）在用絞車的提升速度分配擋數(shù)少，功率匹配不均。

（2）絞車主剎車為帶式剎車，剎車力矩小。因剎車連桿機(jī)構(gòu)長，剎車時，要克服連桿機(jī)構(gòu)阻力與彈性變形，剎車反應(yīng)遲鈍，特別是載荷較重或處理井下復(fù)雜頻繁剎車時，剎車更困難，剎車效果不好，使用安全性、可靠性差。

（3）鉆機(jī)輔助剎車為DSF40電磁剎車，實際使用中存在剎車力偏小。

（4）司鉆露天操作，環(huán)境差，勞動強(qiáng)度大。

（5）沒配備鉆井儀表，司鉆掌握鉆井參數(shù)不全；無工業(yè)監(jiān)視系統(tǒng)，司鉆視線區(qū)域受限。

（6）貓頭絞車尺寸大，在運輸時存在3超問題，占用鉆臺空間較大，不便于井口操作。

二、改造原則

（1）鉆機(jī)改造后符合GB/T 23505-2009《石油鉆機(jī)和修井機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)，主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿足ZJ70LD鉆機(jī)及鉆井工藝要求，主要配套部件符合API規(guī)范。

（2）在本次改造中充分利用原有部件，最大限度地節(jié)省鉆機(jī)改造費用。

（3）鉆機(jī)改造依據(jù)“先進(jìn)、可靠、安全、方便、經(jīng)濟(jì)”的原則，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。鉆機(jī)總體配套后滿足HSE要求，零部件設(shè)計遵守標(biāo)準(zhǔn)化、通用化原則。

（4）鉆機(jī)改造后性能滿足油田(海洋)野外惡劣環(huán)境使用要求，滿足節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)性的要求。

三、改造方案

（1）更新6擋絞車1臺，帶剎升級為液壓盤剎，增加應(yīng)急裝置（應(yīng)急電機(jī)）。將DSF40電磁剎車改為236WCB2伊頓剎車或DSF50電磁剎車；取消貓頭絞車，增設(shè)起放井架大繩導(dǎo)向滑輪。

（2）增加上、卸扣液壓貓頭，分別固定在兩側(cè)第一節(jié)井架上；增加1套鉆井儀表；增加1套工業(yè)監(jiān)視系統(tǒng)；增加1個司鉆控制房。

（3）鉆臺面及欄桿、機(jī)房底座面及欄桿、上鉆臺梯子等改造；更換1臺TC-225天車。

四、費用預(yù)算（表1）

表1 ZJ40/2250L鉆機(jī)改造費用預(yù)算明細(xì)表

五、改造后的先進(jìn)性

（1）絞車由4擋改為6正擋2倒檔后提升速度分配檔次得到優(yōu)化，改善了原鉆機(jī)功率匹配不均的問題。

（2）盤式剎車制動系統(tǒng)相對于帶式剎車系統(tǒng)具有制動能力儲備和安全保障功能，且操作靈活、剎車力矩大。該系統(tǒng)的改造可以最大限度的降低安全事故隱患的發(fā)生，保障鉆井作業(yè)正常進(jìn)行。

（3）司鉆控制房采用了可靠的防爆、隔熱、隔音、減震措施，集氣、液、電控制系統(tǒng)于一體，實現(xiàn)了鉆井設(shè)備的集中控制和剎車的遠(yuǎn)程控制及司鉆入室操作，顯著降低司鉆勞動強(qiáng)度，提高工作效率，同時也符合HSE要求。

（4）輔助剎車由電磁剎車更換成伊頓剎車后，可臨時代替主剎車，剎車時不受溫度和突然斷電影響，使用安全可靠，剎車力矩可調(diào)。

（5）去掉鉆臺上的貓頭絞車后，使鉆臺作業(yè)空間更加寬闊，為配置全套液壓貓頭提供了安裝空間，可規(guī)避機(jī)械貓頭帶來的安全風(fēng)險。改造后能完全滿足該型鉆機(jī)的性能參數(shù)，具有節(jié)能、自動化程度高、可靠性高等優(yōu)點，能滿足4000 m鉆井優(yōu)快鉆井的要求。