1、ZJ70/4500D 钻 机 固 控 系 统 使 用 说 明 书天津大港油田集团中成机械制造有限公司1目 录1、 概述22、 主 要 技 术 参 数 （规 范 ）23、 固 控 系 统 与 钻 机 连 接 尺 寸 及 配 套 范 围 34、 钻 井 液 罐 的 描 述 55、 固 控 循 环 系 统 流 程 操 作 76、 钻 井 液 罐 的 说 明 97、 部 件 操 作 说 明 108、 使 用 注 意 事 项 119、 附 图 122ZJ70D 钻 机 固 控 系 统 使 用 说 明 书1概述ZJ70D 钻 机 固 控 循 环 系 统 ，它 按 照 振 动 筛 、除 砂 器 、除 泥 器
2、 、真 空除 气 器 、中 速 离 心 机 、剪 切 泵 等 五 级 净 化 设 备 配 置 而 设 计 ，它 能 够 满 足钻 井 液 的 循 环 、泥 浆 加 重 、剪 切 及 特 殊 情 况 下 的 事 故 处 理 等 工 艺 要 求 。该 系 统 是 综 合 了 国 内 外 钻 井 液 循 环 净 化 系 统 优 点 的 基 础 上 ，结 合钻 井 工 艺 的 实 际 需 要 而 设 计 的 新 产 品 ，它 采 用 了 许 多 成 熟 的 新 工 艺 、新 技 术 ，同 时 充 分 考 虑 了 使 用 过 程 中 的 一 些 细 节 问 题 ，具 有 设 计 合 理 、安 装 使 用
3、 方 便 的 特 点 。钻 井 液 净 化 系 统 符 合 SY/T 6276、ISO/CD14690 石 油 天 然 气 工 业健 康 、安 全 与 环 境 管 理 体 系 ，固 控 系 统 所 有 交 流 电 机 及 控 制 电 路 符 合防 爆 要 求 。工 艺 流 程 和 设 备 符 合 API 13C 及 相 关 的 标 准 和 规 范 。该 系 统 由 于 采 用 了 集 成 模 块 化 ，装 卸 方 便 ，既 满 足 公 路 及 铁 路 运输 的 要 求 ，又 满 足 吊 车 装 卸 也 可 用 专 用 搬 家 车 搬 运 ，并 能 在 井 场 内 拖拉 。2主要技术参数（规范）
4、2.1 罐体数量：钻井液循环罐：6 个；泥浆材料房：1 个;泥浆储备罐：2 个；原油储备罐：1 个;冷却水罐：1 个;补给罐：1 个2.2 系统容积：序号 名 称 总容积（m 3） 有效容积（m 3）1 钻井液循环罐 388.8 277.52 泥浆储备罐 172.8 146.93 原油储备罐 86.4 73.44 补给罐 19.2 13.632.3 外形尺寸： 序号 名 称 外形尺寸（长 宽高）（mm） 运输尺寸（长 宽高）（mm）1 钻井液循环罐 1200030002400 12600320029002 泥浆材料房 1000028002400 10600300030003 泥浆储备罐 120
5、0030002400 12600320029004 原油储备罐 1200030002400 12600320029005 补给罐 400025002400 450027002900安 装 方 式 ：钻 井 液 净 化 罐 双 排 安 装 ，即 1 号 、2 号 、3 号 罐 、4 号 罐为 一 排 ，直 线 排 列 ；冷 却 水 罐 、5 号 、6 号 罐 为 一 排 ，直 线 排 列 在 井 场 内侧 ；泥 浆 材 料 房 安 装 在 4 号 罐 、5 号 罐 一 端 ；泥 浆 储 备 罐 跟 4、5 号 罐 摆在 一 条 直 线 上 ；原 油 储 备 罐 在 3 号 罐 后 ；补 给 罐
6、放 在 1 号 罐 前 面 。 （如附 图 一 ：ZJ70D 布 置 图 所 示 ）3 固 控 系 统 与 钻 机 连 接 尺 寸 及 主 要 配 套 设 备3.1 连 接 尺 寸3.1.1 井 口 中 心 至 1 号 罐 侧 壁 的 距 离 5 米3.1.2 井 口 中 心 至 1 号 罐 一 侧 罐 壁 的 距 离 16 米3.1.3 井 口 中 心 至 1 号 钻 井 泵 中 心 距 离 22 米3.1.4 三 台 钻 井 泵 （型 号 :F-1600）的 中 心 距 4.5 米3.2 泥 浆 净 化 设 备 及 调 配 设 备主 要 包 括 ：振 动 筛 、真 空 除 气 器 、除 砂
7、 清 洁 器 、除 泥 清 洁 器 、离 心 机 、砂 泵 、灌 注 泵 、加 重 系 统 、剪 切 混 合 系 统 。3.3 主 要 配 套 设 备序号 名 称 规格型号 数量 厂家1 振动筛 型号:GW-2 MD 长电机 3 台 由需方提供42 真空除气器型号:ZCQ2/6处理能力：6m 3/min真空度：680mmHg最大抽气量：1.5 m 3/min电机功率：3 Kw1 台 大港中成3 除砂器型号: ZQJ3002-1.60.6处理量：220m 3/h入口压力23m（液柱）振动电机功率 ：0.5KW1 台 大港中成4 除泥器型号: ZQJ3002-1.40.6处理量：200m 3/h入
8、口压力23m（液柱）振动电机功率 ：0.5KW1 台 大港中成5 中速离心机型号：LW450-1000-N1最大处理量：40m 3/h主机转速：1800 转/分电机功率：30Kw+5.5Kw1 台 西部厂6 砂泵型号:SB68-121/2处理能力：220m 3/h泵进口直径：8泵出口直径：6电机功率：55Kw4 台 西部厂7 灌注泵型号:SB68-121/2处理能力：220m 3/h泵进口直径：8泵出口直径：6电机功率：45Kw3 台 西部厂8 砂泵型号:SB68-121/2进口直径：8出口直径：6电机功率：30Kw1 台 西部厂9 剪切泵型号:WJQ56-10流量：155m 3/h扬程：32
9、m转速：2280r/min1 台 西部厂5电机功率：55Kw10 原油齿轮泵型号：KCB-483.3 电机功率：7.5Kw流量：483.3l/min1 台 西部厂10 泥浆搅拌器 型号:JB15电机功率：15Kw 17 台 大港中成11 泥浆搅拌器 型号:JB11电机功率：11Kw 1 台 大港中成12 泥浆搅拌器 型号:JB7.5电机功率：7.5Kw 1 台 大港中成13 泥浆搅拌器 型号:JB5.5电机功率：5.5Kw 1 台 大港中成14 补给泵型号:2PN流量：47m 3/h扬程：20m电机功率：11Kw2 台 西部厂15 混合漏斗 含剪切泵漏斗 4 套 大港中成16 泥浆枪 工作压力
10、：4MPa喷嘴直径：15mm 18 套 大港中成4 钻 井 液 罐 的 组 成 及 工 作 原 理参见附图：ZJ70D 泥浆循环及净化系统流程图、平面布置 图4.1 一号罐为 3 个仓，分别为补给仓、沉砂仓、一号除气仓、二号除气仓。序号 名称 容 积 （m3） 有效容积（m 3）1 补给仓 11.3 82 沉砂仓 14 103 一号除气仓 12.6 104 二号除气仓 15.8 11.2合 计 53.7 39.2一 号 罐 前 仓 为 补 给 仓 ，沉 砂 仓 底 座 放 置 一 台 11Kw 补 给 泵 和 一 台30Kw 砂 泵 。补 给 泵 布 置 1 条 吸 入 管 路 、1 条 输
11、出 管 路 ，补 给 仓 内 的 泥6浆 来 自 中 压 泥 浆 管 线 ，可 由 加 重 泵 提 供 ，为 净 化 处 理 后 的 泥 浆 ，在 起 钻过 程 中 可 以 用 补 给 泵 补 给 泥 浆 。下 钻 过 程 中 泥 浆 从 井 口 到 分 配 器 至 补给 仓 管 线 流 回 补 给 仓 。沉 砂 仓 上 部 装 有 振 动 筛 三 台 ，一 号 除 气 仓 上 部 装有 真 空 除 气 器 一 台 ，真 空 除 气 器 吸 入 一 号 除 气 仓 泥 浆 ， 30Kw 砂 泵 吸入 二 号 除 气 仓 泥 浆 接 喷 射 漏 斗 ，除 气 器 处 理 后 的 泥 浆 经 过
12、喷 射 漏 斗 排至 二 号 除 气 仓 。二 号 除 气 仓 装 有 15Kw 搅 拌 器 一 台 。补 给 仓 、一 号 除 气仓 和 二 号 除 气 仓 各 装 有 旋 转 式 泥 浆 枪 1 套 。4.2 二号罐为 3 个仓，分别为除砂仓除泥仓和离心机吸入仓。序号 名称 容 积 （m3） 有效容 积（m 3）1 除砂仓 19.5 13.92 除泥仓 19.5 13.93 离心机吸入仓 19.5 13.9合 计 58.5 41.7二号罐罐面装有除砂器、除泥器、离心机供液泵各 1 台和 15Kw 卧式搅拌器 3 台、旋 转式泥浆枪 3 套。罐右端（从井口方向看）底座装有除砂泵和除泥泵各 1
13、 台，可分别向除砂器和除泥器供液。4.3 三号罐分为 2 个仓，分别为净化仓和剪切药品仓。序号 名称 容 积 （m3） 有效容积（m 3）1 净化仓 37.8 26.82 剪切药品仓 37.8 26.8合 计 75.6 53.6三号罐装有 2 台 15Kw 卧式搅拌器、旋 转式泥浆枪 2 台。罐面配有 1个 2.5 m3药品罐。罐面装有 1 个泥浆化验房。4.4 四号罐分为 3 个仓。分别为 储备仓、重泥浆仓和剪切药品仓。序号 名称 容 积 （m3） 有效容积（m 3）1 储备仓 33.4 23.772 重泥浆仓 14.5 10.33 剪切药品仓 18.9 13.4合 计 66.8 47.4四
14、号罐储备仓和重泥浆仓装有 15Kw 搅拌器 1 台、旋转式泥浆枪 1 台。剪切药品仓装有 15Kw 搅拌器 1 台。罐面留有洗眼台的位置。4.5 五号罐分为 1 个仓，为加重预混仓。序号 名称 容 积 （m3） 有效容积（m 3）1 加重预混仓 75.6 53.7合 计 75.6 53.7五号罐加重预混仓装有 15Kw 搅拌器 2 台、旋转式泥浆枪 2 台。罐左端（从井口方向看）底座装有 55Kw 加重泵 2 台，罐面装有 2 套混合漩流装置，罐外地面装有地面加重直喷漏斗 1 套。4.6 六号罐分 1 个仓，为钻井泵吸入仓。序号 名称 容积（m 3） 有效容 积 （m3）1 钻井泵吸入仓 86
15、.4 61.3合 计 86.4 61.3六号罐钻井泵吸入仓装有 2 台 15Kw 卧式搅拌器，2 套旋转式泥浆枪。4.7 1 号和 2 号泥浆储备罐均分为一个仓。序号 名称 容积（m 3） 有效容积（m 3）1 泥浆储备仓 86.4 61.3合 计 86.4 61.34.8 原油储备罐分为一个仓序号 名称 容积（m 3） 有效容积（m 3）1 原油储备仓 77.8 55合 计 77.8 5585、固控循环系统流程操作5.1 工艺流程特点井 口 振 动 筛 除 气 器 除 砂 器除 泥 器离 心 机钻 井 泵 离 心 机 供 液 泵泥 浆 渡 槽分 配 器 30Kw砂 泵 5砂 泵 Kw砂 泵钻
16、 井 液 加 重钻 井 液 剪 切5.1.1 工艺流程设计满足泥浆五级净化及泥浆调配要求；5.1.2 井口返出泥浆经净化设备处理及沉淀后，供钻井泵吸入，也可使用加重系统和剪切混合系统调配泥浆。5.1.3 三台钻井泵吸入口，钻井泵可吸入 3 号罐、4 号罐、5 号罐和 6 号罐各仓泥浆。5.1.4 加重系统可以从 3 号罐、4 号罐、5 号罐、6 号罐以及泥浆储备罐任意仓吸入泥浆，并可将加重混合后的泥浆输送到上述罐任意仓中。5.1.5 剪切混合系统利用 4 号罐所分隔出的 13.4m3剪切药品仓，进行药品混合，剪切混合后的药品可通过输送管线直接输送至 3 号罐上 2.5m3药品罐，可通过泥浆槽加
17、入 2 号罐、3 号罐、 4 号罐、5 号罐、6 号罐以及泥浆储备罐各仓。5.1.6 各罐及各个仓之间有泥浆渡槽或连通管线连接，并装有可控制液面调节装置。5.1.7 3 号罐、 4 号罐、5 号罐、6 号罐以及泥浆储备罐各仓泥浆的倒换可用加重泵实现。5.2 工艺流程描述5.2.1 钻井液净化大循环9井口出来的泥浆通过管线可分别或同时输送到 3 台振动筛，经过振动筛处理后进入沉砂仓，从沉砂仓出来的泥浆经过泥浆渡槽进入除气仓，真空除气器除气后泥浆经泥浆渡槽进入除砂仓，除砂泵吸入除砂仓的泥浆，将泥浆通过管线输送至除砂器，除砂器处理后的泥浆经过泥浆渡槽进入除泥仓，除泥泵吸入除泥仓的泥浆，将泥浆通过管线
18、输送至除泥器，除泥器处理后的泥浆经过泥浆渡槽进入中速离心机仓，中速离心机的供液泵吸入中速离心机仓的泥浆，离心机处理后的泥浆经过泥浆渡槽进入净化仓，钻井泵可吸入输送至井口。5.2.2 加重流程（参考附图 ZJ70D 泥浆循环及净化系统流程图）5.2.2.1 5 号罐为泥浆加重罐，设有两台加重泵5.2.2.2 两台加重泵 都可以吸入 3 号罐、 4 号罐、5 号罐、6 号罐以及泥浆储备罐各仓的泥浆，并通过旋流器漏斗加重后，经加重输送管线将加重后泥浆送至 3 号罐、4 号罐、5 号罐、 6 号罐以及泥 浆储备罐各个仓。5.2.2.3 在泥浆材料房装有地面加重直喷漏斗 1 个，3 号罐、4 号罐、5
19、号罐、6 号罐和泥 浆储备罐也可通过地面加重漏斗进行加重。5.2.2.4 两台加重泵可实现互为备用，即有一台加重泵出现故障，则另一台通过转换吸入和输出阀门便可代替其工作。 （流程图中加重泵吸入阀 19为加重泵吸入各仓的罐底阀，加重泵输送阀 19 为加重泵排入各仓阀门）5.3 钻井泵吸入流程（参考附图 ZJ70D 泥浆循环及净化系统流程图）钻井泵可吸入 3 号罐、4 号罐、5 号罐、 6 号罐各仓泥浆。无须调拨泵调拨。 （流程图 中钻井泵吸入阀 18 为钻井泵吸入各仓的罐底阀）5.4 灌注流程（参考附图 ZJ70 泥浆循环及净化系统流程图）每个钻井泵的左侧安放一台灌注泵可以直接从 3 号罐、4
20、号罐、5 号罐、6 号罐各仓吸入泥浆，为 3 台钻井泵进行泥浆灌注。5.5 剪切混合流程10剪切泵从 4 号罐所分隔出的 13.4剪切仓 内吸入泥浆，可进行反复剪切混合，剪切混合后的药品可通过输送管线输送至 3 号罐上 2.5m3药品罐，药品罐药品可通过泥浆槽加入 2 号罐、3 号罐、4 号罐、5 号罐、6 号罐以及泥浆储备罐各仓。5.6 泥浆补给流程一 号 罐 前 仓 为 补 给 仓 ，补 给 仓 前 摆 放 一 个 补 给 罐 ，沉 砂 仓 底 座 放置 一 台 11Kw 补 给 泵 （1 号 ），补 给 罐 中 也 安 装 11Kw 补 给 泵 （2 号 ）一 台 。补 给 泵 配 有
21、吸 入 、输 出 管 路 ，补 给 仓 和 补 给 罐 内 的 泥 浆 来 自 中 压 泥 浆管 线 ，可 由 加 重 泵 提 供 ，为 净 化 处 理 后 的 泥 浆 ，在 起 钻 过 程 中 可 以 用 补给 泵 补 给 泥 浆 。下 钻 过 程 中 泥 浆 从 井 口 到 分 配 器 至 补 给 罐 管 线 流 回 补给 仓 。1 号 补 给 泵 可 以 从 补 给 仓 中 将 泥 浆 打 到 补 给 罐 中 ，另 外 ，在 沉 砂仓 清 砂 前 ，1 号 补 给 泵 可 通 过 另 一 条 通 至 沉 砂 仓 的 吸 入 管 线 ，将 沉 砂 仓中 的 泥 浆 倒 至 补 给 仓 或
22、补 给 罐 。6、钻井液罐的说明6.1 罐 与 罐 之 间 泥 浆 通 道 采 用 胀 胎 式 由 壬 连 接 ，无 需 打 气 。系 统设 计 中 将 充 分 考 虑 安 装 时 罐 与 罐 之 间 的 间 隙 误 差 量 ，以 满 足 现 场 使 用的 可 靠 性 和 安 全 性 。6.2 罐 身 的 顶 部 用 120mm120mm7mm 无 缝 方 管 做 周 边 ,其 中 一侧 连 通 做 清 水 管 线 用 以 清 洗 罐 面 设 备 , 清 水 管 线 能 实 现 清 水 循 环 。另一 侧 连 通 做 中 压 泥 浆 管 线 。6.3 走 道 、栏 杆 与 罐 面 绞 链 相
23、联 ，搬 家 时 只 需 放 在 罐 侧 面 一 体 运输 。6.4 1 号罐、 2 号罐、3 号罐、4 号罐、5 号罐、6 号罐以及泥浆储备罐均设有清水管线，各罐罐面设有清水阀门，可以对罐面设备及罐面进行清洗。罐与罐之间清水管线通过软管线连接，各罐清水管线通过 31/2软管线连11接,管线下部有放水丝堵。6.5 中 压 泥 浆 管 线 6.5.1 罐 面 中 压 泥 浆 循 环 管 路 按 6.4MPa 标 准 设 计 ，泥 浆 枪 的 工 作压 力 与 之 相 适 应 ，中 压 管 线 联 接 采 用 3中 压 胶 管 （6.4Mpa），并 配6.4Mpa 安 全 阀 1 个 。6.5.2
24、 中压泥浆管线由钻井泵中压管线可通至 1 号罐、2 号罐、3 号罐、4 号罐、5 号罐、6 号罐以及泥浆储备罐和补给罐的任意仓中（沉砂仓和剪切药品仓除外）。罐与罐之间中压泥浆管线通过 6.4Mpa 的 3中压软管线连接。6.5.3 中压泥浆管线也可以通过加重泵实现上述功能。6.6 罐 与 罐 之 间 配 有 安 装 定 位 杆 （两 端 销 孔 30mm）。6.7 振 动 筛 、除 砂 器 、除 泥 器 、离 心 机 设 排 砂 口 、挡 泥 板 和 接 砂 槽 。振 动 筛 、除 砂 器 、除 泥 器 、离 心 机 出 砂 口 通 过 接 砂 槽 将 排 放 物 排 放 到 罐外 ，以 防
25、污 染 罐 体 。6.8 一 号 罐 有 钻 台 梯 子 ,可 上 钻 台 。7、 部 件 操 作 使 用 说 明7.1 清 砂 门1 号 （沉 砂 仓 除 外 ）至 6 号 罐 以 及 泥 浆 储 备 罐 每 一 个 仓 均 设 有 清 砂门 ，清 砂 门 由 四 个 锁 紧 块 实 现 锁 紧 密 封 ，使 用 前 先 检 查 橡 胶 密 封 圈 有无 损 坏 ，密 封 面 清 洁 无 杂 物 ，橡 胶 密 封 圈 如 有 损 坏 及 时 更 换 ，检 查 后 关闭 门 盖 ，将 锁 紧 块 调 整 至 锁 紧 滑 道 上 ，轻 轻 敲 击 至 锁 紧 位 置 。7.2 罐 底 阀罐 底
26、阀 是 控 制 泥 浆 吸 入 管 线 吸 入 口 的 一 种 自 制 阀 体 ，钻 井 泵 、加重 泵 、灌 注 泵 吸 入 管 线 均 采 用 了 手 轮 式 罐 底 阀 ，罐 面 为 手 轮 丝 杠 调 节结 构 ，关 闭 时 将 手 轮 旋 转 拉 起 底 部 封 闭 盖 ，将 吸 入 口 密 封 ；打 开 时 将 手12轮 旋 转 放 下 底 部 封 闭 盖 。罐 底 阀 橡 胶 密 封 需 经 常 检 查 ，发 现 橡 胶 密 封损 伤 需 及 时 更 换 。7.3 液 面 调 节 装 置罐 与 罐 、仓 与 仓 之 间 均 设 有 液 面 调 节 装 置 ，它 是 由 手 轮 、
27、丝 杠 、密封 压 环 和 调 节 管 组 成 ，使 用 前 需 检 查 密 封 压 环 橡 胶 密 封 是 否 损 坏 ，使 用 时 手 轮 旋 转 将 调 节 管 拉 起 或 放 下 。7.4 泥 浆 枪泥 浆 枪 采 用 旋 转 式 结 构 ，使 用 时 打 开 中 压 阀 门 ，旋 转 手 柄 ，进 行 旋转 喷 射 。7.5 阀 门加 重 输 送 管 线 阀 门 和 设 备 进 出 口 控 制 阀 门 均 采 用 手 柄 式 蝶 阀 ；中压 泥 浆 枪 控 制 阀 门 均 采 用 6.4MPa 中 压 阀 门 。8、 使 用 注 意 事 项8.1 钻 井 罐 的 设 计 能 满 足
28、吊 车 装 卸 和 专 用 搬 家 车 搬 运 ，在 搬 家 吊运 时 ，应 使 用 罐 面 吊 钩 进 行 吊 装 。钻 井 罐 能 在 井 场 内 拖 拉 ，底 座 爬 犁 上为 拖 挂 钩 ，禁 止 使 用 底 座 爬 犁 上 的 拖 挂 钩 进 行 吊 装 。8.2 罐 与 罐 之 间 的 连 通 全 部 采 用 胀 胎 式 连 通 管 ，密 封 可 靠 ，可 满足 钻 井 液 在 管 道 输 送 的 要 求 。8.3 安 装 连 通 管 胶 胎 时 ，必 须 将 安 装 处 的 泥 浆 、锈 蚀 及 杂 物 清 除干 净 ，方 可 安 装 作 业 。8.4 罐 与 罐 安 装 摆 放
29、 时 ，两 罐 间 安 装 位 置 误 差 20mm。8.5 所 有 设 备 在 运 转 前 ,请 详 细 阅 读 设 备 使 用 说 明 书 。8.6 搅 拌 器 在 使 用 前 必 须 加 注 33#润 滑 油 ，润 滑 油 油 量 按 油 标 加注 。必 须 检 查 搅 拌 器 电 机 运 转 方 向 ，严 禁 反 转 。检 查 搅 拌 器 叶 片 和 减 速机 法 兰 连 接 部 位 螺 丝 是 否 松 动 。138.7 砂 泵 在 使 用 前 必 须 检 查 各 油 嘴 是 否 注 满 润 滑 油 脂 ，油 杯 指 示油 标 高 度 不 能 低 于 45mm。检 查 电 机 运 转 方 向 ，严 禁 反 转 。9、 附 图9.1 ZJ70D 钻 机 固 控 系 统 平 面 布 置 图9.2 ZJ70D 钻 机 固 控 系 统 流 程 图
