ZJ40/2250L鉆機改造方案

馬洪鐘 徐遵宏

（渤海鉆探工程公司裝備處 天津）

ZJ40/2250L鉆機，2000年以前由寶雞石油機械有限公司和蘭州蘭石國民油井工程公司生產。鉆機由3臺G12V190PZL柴油機+液力耦合器+減速箱組成的動力機組布置在后臺底座上，通過鏈條與車箱并車后，經2根萬向軸分別驅動2臺1300泥漿泵，通過傳絞車鏈條箱驅動絞車，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，將動力輸送到轉盤驅動箱，給轉盤提供動力。

一、主要問題

（1）在用絞車的提升速度分配擋數少，功率匹配不均。

（2）絞車主剎車為帶式剎車，剎車力矩小。因剎車連桿機構長，剎車時，要克服連桿機構阻力與彈性變形，剎車反應遲鈍，特別是載荷較重或處理井下復雜頻繁剎車時，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，環境差，勞動強度大。

（5）沒配備鉆井儀表，司鉆掌握鉆井參數不全；無工業監視系統，司鉆視線區域受限。

（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）鉆機改造后符合GB/T 23505-2009《石油鉆機和修井機》標準，主要技術參數應滿足ZJ70LD鉆機及鉆井工藝要求，主要配套部件符合API規范。

（2）在本次改造中充分利用原有部件，最大限度地節省鉆機改造費用。

（3）鉆機改造依據“先進、可靠、安全、方便、經濟”的原則，達到國內先進水平。鉆機總體配套后滿足HSE要求，零部件設計遵守標準化、通用化原則。

（4）鉆機改造后性能滿足油田(海洋)野外惡劣環境使用要求，滿足節能降耗，提高經濟性的要求。

三、改造方案

（1）更新6擋絞車1臺，帶剎升級為液壓盤剎，增加應急裝置（應急電機）。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，增設起放井架大繩導向滑輪。

（2）增加上、卸扣液壓貓頭，分別固定在兩側第一節井架上；增加1套鉆井儀表；增加1套工業監視系統；增加1個司鉆控制房。

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

四、費用預算（表1）

表1 ZJ40/2250L鉆機改造費用預算明細表

五、改造后的先進性

（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化，改善了原鉆機功率匹配不均的問題。

（2）盤式剎車制動系統相對于帶式剎車系統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。該系統的改造可以最大限度的降低安全事故隱患的發生，保障鉆井作業正常進行。

（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、電控制系統于一體，實現了鉆井設備的集中控制和剎車的遠程控制及司鉆入室操作，顯著降低司鉆勞動強度，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。

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