海上石油平台钻机提升系统(宣贯)2.ppt

海上石油平台钻机提升系统(宣贯)2.ppt

《海上石油平台钻机提升系统(宣贯)2.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《海上石油平台钻机提升系统(宣贯)2.ppt（98页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

海上石油平台钻机-第3部分:

提升系统,中海石油研究中心开发研究部钻采室2009年5月,汇报人：

耿亚楠,2,汇报提纲,一、编写过程简介二、标准的内容三、标准使用简介,3,编写背景与任务来源主要编写/审核人标准编制依据标准特点标准起草工作的简要过程编制、修改说明,一、编写过程简介,4,直到2006年海上石油平台钻机设备没有自己的标准，一直采用API标准和石油行业标准，而以上两个标准没有突出海洋平台钻机的特点。

随着中海油海上生产规模扩大，海上模块钻机数量不断增加，为了适应这一形势，2006年专标委下达任务，研究中心编写了系列标准“海上石油平台钻机”的第1部分；随着该工作的展开，系列标准的第2部分、第3部分也编写完成并发布实施，目前系列标准的第4部分、第5部分已经编写完成，今后将陆续将本系列标准补充完整；,一、编写过程简介,1.编写背景与任务来源,5,本标准是“海上石油平台钻机”系列标准的第3部分，该部分对海上平台钻机最重要的设备：

绞车、天车、游车等进行了规范；本标准配合第一部分“选型方法”使用可用于钻机提升设备的选型，另外本标准主要用来规范设备制造厂家的设计制造，本标准发布后，海上平台钻机的提升设备的选型、设计、制造、使用、管理等将更为规范；,一、编写过程简介,1.编写背景与任务来源,6,本标准是根据海油科学（2007）10号“关于下发2007年标准化项目计划和经费的通知”而制定的，计划名称为“海上石油平台钻机第3部分：

提升系统”，计划编号为Q/HS2007-14。

一、编写过程简介,1.编写背景与任务来源,7,一、编写过程简介,2.起草人、主审人简介,起草人：

耿亚楠高级工程师钻井资深工程师朱江高级工程师开发研究部副经理何保生高级工程师钻修机首席工程师主审人：

王平双高级工程师钻完井研发总监,8,1.现场海洋平台模块钻机设计、使用经验中海油在南海、东海、渤海已经有多个平台模块钻机投入使用，已经有了20年的海洋平台模块钻机使用经验，中海油也多次参加了平台模块钻机的详细设计与EPC总包，在海洋平台模块钻机的设计、选型、配置等方面积累了丰富的经验,一、编写过程简介,3.标准编制依据,9,2.规范性引用文件GB/T711-1988优质碳素结构钢热轧厚钢板和钢带GB/T3098.1-1982紧固件机械性能、螺栓、螺钉和螺柱GB/T3274-1988碳素结构钢和低合金结构钢、热轧厚钢板和钢带GB/T5677-1985铸钢件射线照相及底片等级分类方法GB/T7233-1987铸钢件超声波探伤及质量评级标准GB/T9443-1988铸钢件渗透探伤及缺陷显示痕迹的评级方法GB/T9444-1988铸钢件磁粉探伤及质量评级方法GB/T13306标牌GB/T15822-1995磁粉探伤方法GB/T17744-1999钻井设备规范,一、编写过程简介,3.标准编制依据,10,2.规范性引用文件SY/T5170石油天然气工业用钢丝绳规范SY/T5023石油钻机用刹车块SY/T5025-1999钻井和修井井架、底座规范SY5288-2000钻采提升设备主要连接尺寸SY5301-87石油钻采机械产品用碳素钢和普通合金钢铸件通用技术条件SY5302石油钻采机械产品用灰铸铁件通用技术条件SY5304-87石油钻采机械产品用锻件通用技术条件SY5305-87石油钻采机械产品用焊接件通用技术条件SY5306-87石油钻采机械产品用机械加工通用技术条件SY5307-87石油钻采机械产品用装配通用技术条件,一、编写过程简介,3.标准编制依据,11,2.规范性引用文件SY5308-87石油钻采机械产品用涂漆通用技术条件SY5309-87石油钻采机械产品用包装通用技术条件SY5530-2005石油钻机和修井机用水龙头JB/T4385石油钻采机械产品用锻件通用技术条件JB/T5000.6-1998重型机械通用技术条件铸钢件JB/T5000.8-1998重型机械通用技术条件锻件JB/T5000.12-1998重型机械通用技术条件涂装JB/T5000.13-1998重型机械通用技术条件包装ZBJ04005-1987渗透探伤方法,一、编写过程简介,3.标准编制依据,12,2.规范性引用文件货物堆装和系固安全操作规则（海上安全委员会）APIRP9B油田用钢丝绳的应用、维护和使用推荐作法（第9版，1986年5月）ASTMA688一般工业用碳素钢和合金钢锻件ASTMA781工业用钢和合金铸件的一般要求ASTMA788钢制锻件的一般要求,一、编写过程简介,3.标准编制依据,13,本标准在编写过程中参照了我国石油行业标准和API标准中绞车、天车、游车、游车大钩、大钩、水龙头等提升设备中相关规范，并结合我国海上平台钻机提升系统的实际使用情况，突出提升系统的系统性及海洋提升系统的设备和运输特点。

一、编写过程简介,4.标准特点,14,2007年2月开始标准的立项2007年3月通过标准立项审批2007年4月开始收集资料同时编写标准2007年8月标准起草完毕，形成初稿2007年9月标准报给主审人进行初审2007年10月组织专家对标准进行了的初次审核，同时形成专家意见,一、编写过程简介,5.标准起草工作的简要过程,15,2007年11月修改初稿同时形成征求意见稿2007年11月由标委会组织相关专家对标准征求意见稿进行了第二次审核，与会专家形成一致意见，标准予以形成送审稿，同时要求按照专家意见尽快进行修改完善,一、编写过程简介,5.标准起草工作的简要过程,16,初稿的修改及征求意见稿的形成初稿包括：

封面；前言；1范围；2规范性引用文件；3术语和定义；4型号与基本参数；5连接尺寸；6材料要求；7技术要求；8试验方法及检验规则；9标志、包装、运输和贮存；10供方资质的确定；附录A。

主审人王平双对标准的撰写内容、整体结构等做了详细说明，提出了修改意见，在此基础上对初稿进行了修改，并提交给海油总开发生产专标委,一、编写过程简介,6.编制、修改说明,17,初稿的修改及征求意见稿的形成2007年10月10日,海油总开发生产专标委组织湛江分公司、深圳分公司、上海分公司、天津分公司、中海油服、监督监理技术公司等部门的专家对修改后的初稿进行审查.审查的专家有:

：

王平双、谢梅波、邓建明、苏一凡、王全亮、胡泽刚、曹式敬等提出建议和意见共17条,采纳意见14条,部分采纳2条,未采纳1条.,一、编写过程简介,6.编制、修改说明,18,2.征求意见稿的修改及送审稿的形成2007年11月22日,海油总开发生产专标委再次组织湛江分公司、深圳分公司、上海分公司、天津分公司、中海油服、监督监理技术公司等部门的专家对标准修改稿进行审查.审查的专家有:

王平双、周俊昌、王全亮、邓建明、胡泽刚、苏一凡等提出建议和意见共6条,采纳意见6条.,一、编写过程简介,6.编制、修改说明,19,前言范围规范性引用文件术语和定义型号与基本参数连接尺寸材料要求技术要求试验方法及检验规则标志、包装、运输和贮存附录A（规范性附录）开槽滚筒绳槽尺寸参考文献,二、标准的内容,20,Q/HS2037海上石油平台钻机共分十一部分第1部分：

选型方法；第2部分：

井架、移动底座；第3部分：

提升系统；第4部分：

旋转系统；第5部分：

循环及固控系统；第6部分：

动力系统；,前言,二、标准的内容,21,第7部分：

井控系统；第8部分：

固井系统；第9部分：

电气、仪表系统；第10部分：

安全系统；第11部分：

辅助系统。

本标准为Q/HS2037的第3部分。

前言,二、标准的内容,22,本标准由中国海洋石油总公司提出并归口。

本标准起草单位：

中海石油（中国）有限公司北京研究中心。

本标准主要起草人：

耿亚楠、朱江、何保生。

本标准主审人：

王平双。

前言,二、标准的内容,23,本标准规定了天车、游车、大钩、游车大钩、绞车、水龙头等海上石油平台钻机主要提升设备的型号与基本参数、连接尺寸、技术要求、试验方法及检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于海上石油天然气开发平台钻机的选型和检验。

范围,二、标准的内容,24,GB/T711-1988优质碳素结构钢热轧厚钢板和钢带GB/T3098.1-1982紧固件机械性能、螺栓、螺钉和螺柱GB/T3274-1988碳素结构钢和低合金结构钢、热轧厚钢板和钢带GB/T5677-1985铸钢件射线照相及底片等级分类方法GB/T7233-1987铸钢件超声波探伤及质量评级标准GB/T9443-1988铸钢件渗透探伤及缺陷显示痕迹的评级方法GB/T9444-1988铸钢件磁粉探伤及质量评级方法GB/T13306标牌GB/T15822-1995磁粉探伤方法GB/T17744-1999钻井设备规范,二、标准的内容,规范性引用文件,25,SY/T5170石油天然气工业用钢丝绳规范SY/T5023石油钻机用刹车块SY/T5025-1999钻井和修井井架、底座规范SY5288-2000钻采提升设备主要连接尺寸SY5301-87石油钻采机械产品用碳素钢和普通合金钢铸件通用技术条件SY5302石油钻采机械产品用灰铸铁件通用技术条件SY5304-87石油钻采机械产品用锻件通用技术条件SY5305-87石油钻采机械产品用焊接件通用技术条件SY5306-87石油钻采机械产品用机械加工通用技术条件SY5307-87石油钻采机械产品用装配通用技术条件,二、标准的内容,规范性引用文件,26,SY5308-87石油钻采机械产品用涂漆通用技术条件SY5309-87石油钻采机械产品用包装通用技术条件SY5530-2005石油钻机和修井机用水龙头JB/T4385石油钻采机械产品用锻件通用技术条件JB/T5000.6-1998重型机械通用技术条件铸钢件JB/T5000.8-1998重型机械通用技术条件锻件JB/T5000.12-1998重型机械通用技术条件涂装JB/T5000.13-1998重型机械通用技术条件包装ZBJ04005-1987渗透探伤方法,二、标准的内容,规范性引用文件,27,货物堆装和系固安全操作规则（海上安全委员会）APIRP9B油田用钢丝绳的应用、维护和使用推荐作法（第9版，1986年5月）ASTMA688一般工业用碳素钢和合金钢锻件ASTMA781工业用钢和合金铸件的一般要求ASTMA788钢制锻件的一般要求,二、标准的内容,规范性引用文件,28,术语和定义,二、标准的内容,下列术语和定义适用于本部分。

钻机最大钩载maximumhookload钻机在规定的最多绳数下起下套管、处理事故或进行其他特殊作业时，大钩所能达到，但不允许超过的载荷。

主承载件primaryloadcarryingcomponents设备中需承受最大钩载的零部件。

设计安全系数designsafetyfactor设计安全系数等于所用材料的最小屈服强度除以最大许用应力.,29,术语和定义,二、标准的内容,高应力highstress,30,术语和定义,二、标准的内容,钻井绳数drillingwireropenumber用于正常钻井作业时的有效绳数。

游动系统最多绳数amountofstringsoftravellingsystem钻机配备的轮系所能提供的最大有效绳数。

31,二、标准的内容,型号与基本参数,HZ,变型序号：

用阿拉伯数字表示，原型不标,级别：

以10kN为单位计的最大钩载。

海上平台钻机代号,名称代号：

TC天车YC游车DG大钩YG游车大钩,4.1.1天车、游车、大钩、游车大钩型号的表示方法规定如下：

32,HZTC,HZYC,HZYG,HZDG,二、标准的内容,示例：

海上平台钻机最大钩载为2250kN第一次变型的天车表示为：

HZTC225-1,33,二、标准的内容,HZ,绞车型式：

机械驱动无标记Y液马达驱动绞车D直流电驱动绞车DJ交流电驱动绞车DB交流变频电驱动绞车,海上平台钻机代号,绞车级别：

采用114mm钻杆，以100m为单位计的名义钻探范围上限,4.1.2绞车型号的表示方法规定如下,JC,绞车代号,34,示例：

海上石油名义钻深5000m的直流电驱动绞车表示为：

HZJC50D,二、标准的内容,35,二、标准的内容,HZ,改型序号：

用阿拉伯数字表示，原型不标,海上平台钻机代号,水龙头级别：

以10kN为单位计的最大静载荷,4.1.3水龙头型号的表示方法规定如下,SL,水龙头名称代号,36,二、标准的内容,示例：

海上平台钻机最大钩载为1350kN第一次变型的水龙头表示为：

HZSL135-1,37,二、标准的内容,4.2基本参数,4.2.1海上平台钻机主要提升设备基本参数,38,二、标准的内容,4.2.2海上平台钻机绞车基本参数,二、标准的内容,4.2.3海上平台钻机水龙头基本参数,40,二、标准的内容,天车、游车的钻井和捞砂钢丝绳用的滑轮槽结构尺寸，游车与大钩，大钩与水龙头，大钩与吊环相关的连接尺寸及接触表面半径应符合SY5288的规定，水龙头的连接尺寸及接触表面半径应符合SY5530-2005的规定。

连接尺寸,41,二、标准的内容,6.1铸件凡用于制造本标准所适用设备的主要承载件的铸钢件应符合ASTMA781的规定，也可用其他材料规范或符合ASTMA781规定的最低性能要求的专用材料规范。

6.2锻件凡用于制造本标准所适用设备的主要承载件的锻件应符合ASTMA668和ASTMA788的规定，也可用ASTMA788所包括的材料规范或符合ASTMA788规定的最低性能要求的专用材料规范。

6.材料要求,42,二、标准的内容,6.3钢板、型钢和棒料凡用于制造本标准所适用设备的主要承载的结构件材料应符合相应的ASTM或API有关型钢、钢板、钢棒和钢管的规范，或符合相应的ASTM标准最低性能要求的其他专用材料规范。

但结构型钢的最低屈服强度应不小于228MPa（33000psi），以及钢管的最低屈服强度不小于241MPa（35000psi）。

6.4其他材料本标准不排除使用其他材料来制造设备的主要承载件。

在使用其他材料时，其适用性由试验来验证并应符合有关规范。

6.材料要求,43,二、标准的内容,7.1.1温度条件适用本标准的提升设备的工作环境最低温度为-18OC（0OF）,最高温度为60OC（140OF）。

低于或高于此温度范围时，其主承载件宜采用特殊设计或采取适当保温和隔热措施。

7.1.2强度准则7.1.2.1天车主承载结构件（天车架）的强度设计应符合SY/T5025-1999中第7章的规定；天车轴（包括快绳及死绳滑轮轴）弯曲屈服强度的最小设计安全系数为1.67。

7.技术要求,7.1天车、游车、大钩、游车大钩技术要求,44,二、标准的内容,7.1.2.2游车、大钩、游车大钩的设计安全系数应符合表4的规定。

7.1天车、游车、大钩、游车大钩技术要求,注：

对于最大钩载pmax在1350pmax4500范围内的屈服强度设计安全系数ns也可用下式确定,45,二、标准的内容,7.1.2.3天车、游车、游车大钩滑轮轴承额定负荷值应按式

（2）确定。

Wb

（2）,7.1天车、游车、大钩、游车大钩技术要求,式中：

Wb滑轮轴承额定负荷计算值，单位为千牛（kN）；n天车和游车上的滑轮数;Wr单个滑轮轴承负荷额定值，单位为牛（N）。

Wb,.

（2）,46,二、标准的内容,7.1天车、游车、大钩、游车大钩技术要求,7.1.3结构性能7.1.3.1天车滑轮布置方式应适合钻井钢丝绳的穿绳方式。

7.1.3.2滑轮直径宜按APIRP9B（第9版,1986年5月）中3.7的规定确定。

7.1.3.3最大钩载等于或大于4500kN的游车、游车大钩，其装卸承载件（上横梁）的吊装孔应按7.1.2.2规定的设计安全系数进行校核。

7.1.3.4大钩、游车大钩的钩身单人徒手应能灵活转动。

7.1.3.5大钩、游车大钩应有缓冲减振功能。

7.1.3.6大钩、游车大钩的主、辅钩口应有保险防松机构。

Wb,.

（2）,47,二、标准的内容,7.1天车、游车、大钩、游车大钩技术要求,7.1.3.7大钩、游车大钩的承载弹簧的初始力应大于一个立根、一副吊环、吊卡及钩身质量之和。

弹簧工作行程应是钻杆外接头螺纹长度的1.3-1.8倍。

7.1.3.8大钩、游车大钩钩身在钻井作业时应有锁定功能。

在起下钻作业时应有摩擦定位或自动定位功能。

7.1.3.9天车、游车、游车大钩应有防止钢丝绳跳槽装置。

7.1.3.10提升设备所有联接件、紧固件应有可靠的防松措施。

Wb,.

（2）,48,二、标准的内容,7.1天车、游车、大钩、游车大钩技术要求,7.1.4质量控制7.1.4.1产品的焊接、加工、装配、涂漆应分别符合SY5305,SY5306,SY5307,SY5308的规定。

7.1.4.2铸造滑轮槽底圆弧表面不允许有砂眼、气孔、夹渣等铸造缺陷存在。

对出现的铸造缺陷允许采用适当的方法予以修复。

7.1.4.3滑轮绳槽的工作表面硬度应为HRC45-50，硬度层厚不得小于2mm。

Wb,.

（2）,49,二、标准的内容,7.1天车、游车、大钩、游车大钩技术要求,7.1.4.4滑轮应进行静平衡，其允许不平衡力矩按式（3）确定。

M=9.8eG（3）式中：

M允许不平衡力矩，单位为牛毫米（N.mm）；e允许偏心距，单位为毫米（mm），取0.8mm；G滑轮质量，单位为千克（kg）。

Wb,.

（2）,50,二、标准的内容,7.1天车、游车、大钩、游车大钩技术要求,7.1.5无损检测7.1.5.1主承载铸件的高应力部位应适当地选择超声波探伤、渗透探伤、磁粉探伤或射线探伤，其质量应符合GB/T7233-1987,CB/T9443-1988，GB/T9444-1988中2级或GB/T5677-1985中3级的规定。

7.1.5.2主承载锻件的高应力部位应适当地选择渗透探伤或磁粉探伤。

渗透探伤其质量应符合ZBJ04005-1987中3级的规定。

磁粉探伤方法应符合GB/T15822的规定。

其质量应符合下述要求：

a）线状、圆状、连续状缺陷磁痕其长度不得大于8mm；b）分散状缺陷磁痕，在25cm2的矩形内其长度总和不得大于16mm。

Wb,51,二、标准的内容,7.1天车、游车、大钩、游车大钩技术要求,7.1.5.3主承载结构件的主要焊缝应适当地选择渗透探伤或磁粉探伤。

渗透探伤其质量应符合ZBJ04005-1987中5级的规定。

磁粉探伤方法应分别符合GB/T15822的规定。

其质量应符合下述要求：

a）线状、圆状、连续状缺陷磁痕其长度不得大于32mm；b）分散状缺陷磁痕，在25cm2的矩形内其长度总和不得大于64mm。

7.1.6天车、游车、游车大钩装配后，每个滑轮应能灵活平稳地转动，相邻两滑轮无干涉现象。

7.1.7提升设备的各密封处不得有渗漏。

Wb,.

（2）,52,二、标准的内容,7.2绞车技术要求,7.2.1总体技术要求7.2.1.1绞车应按规定程序批准的图样及技术文件制造。

7.2.1.2原材料、外购件、标准件应符合有关国家标准、行业标准的规定，并且应有质量合格证明书。

7.2.1.3碳素钢和普通合金钢铸件应按SY5301规定的技术条件制造。

7.2.1.4灰铸铁件应按SY5302规定的技术要求制造。

7.2.1.5锻件应按SY5304规定的技术要求制造。

7.2.1.6焊接件应按SY5305规定的技术要求制造。

7.2.1.7涂漆应按SY5308规定的涂漆施工前准备、涂漆施工等技术要求执行。

Wb,.

（2）,53,二、标准的内容,7.2绞车技术要求,7.2.2主要零部件技术要求7.2.2.1链轮轮齿工作表面的硬度应不低于HRC45。

7.2.2.2带刹车刹车辋工作表面的硬度应不低于HRC40。

7.2.2.3带刹车刹车块的尺寸应按SY/T5023的规定制造。

7.2.2.4钢丝绳应符合SY/T5170的规定。

7.2.2.5开槽滚筒绳槽尺寸应符合附录A的规定。

7.2.2.6绞车滚筒应做静平衡试验（和轴及冷却水管线一起做静平衡试验），其质量偏心距应不大于0.16mm。

7.2.2.7冷却水管道应做0.7MPa静水压试验。

7.2.2.8空气管道应做1.0MPa密封性试验。

Wb,.

（2）,54,二、标准的内容,7.2绞车技术要求,7.2.3整机技术要求7.2.3.1绞车应装有强制润滑系统，可对传动件实现密封和润滑。

7.2.3.2传动机构应运转平稳，无异常响声。

7.2.3.3换挡装置应摘挂灵活、动作准确，在动力传动中可靠地工作。

7.2.3.4油、气、水管线各密封处均不应渗漏。

7.2.3.5气控系统的各零部件应灵敏，准确可靠。

7.2.3.6气胎离合器进气时间应小于5s，放气时间应小于4s。

7.2.3.7各轴承座外壳温升应不大于40。

.

（2）,55,二、标准的内容,7.2绞车技术要求,7.2.3.8成对传动链轮调整时，两链轮端面应在同一平面内，偏差应不大于两链轮中心距的0.2。

7.2.3.9独立的辅助刹车装置与滚筒轴在同一轴线上时，同轴度公差应不大于0.4mm。

7.2.3.10电动机轴与绞车输入轴在同一轴线时，同轴度公差应不大于0.15mm。

7.2.3.11带刹车刹把应装有安全链，并且在其工作范围内应转动灵活、准确可靠。

7.2.3.12带刹车刹带与刹车辋的间隙，在刹把完全松开时，应为3mm6mm，沿圆周的间隙误差应不大于2mm。

Wb,.

（2）,56,二、标准的内容,7.2绞车技术要求,7.2.3.13带刹车刹带刹紧后，平衡梁两端底面与轴座上端面的间隙应相等，间隙的公差应不大于1mm。

7.2.3.14盘式刹车刹车盘的工作表面对滚筒轴轴线的全跳动公差值应不大于0.3mm。

7.2.3.15在操纵刹把时，盘式刹车的工作钳应动作灵敏，响应迅速、可靠。

7.2.3.16盘式刹车安装安全钳时，刹车块与刹车盘的间隙应不大于0.5mm。

7.2.3.17盘式刹车钳架的内圆弧面应与刹车盘的外圆弧面同轴，两圆弧的间隙应为5mm士1mm。

7.2.3.18主刹车应在规定的刹车力及允许的下钻速度下，将最大负载的钻具可靠地刹住。

7.2.3.19主刹车能连接自动送钻装置。

Wb,57,二、标准的内容,7.3水龙头技术要求,7.3.1温度条件适用本标准的提升设备的工作环境最低温度为-18OC（0OF），最高温度为60OC（140OF）。

低于或高于此温度范围时，其主承载件宜采用特殊设计或采取适当保温和隔热措施。

7.3.2强度准则主要受力零件的设计安全系数应符合表4的规定7.3.3主轴承的额定载荷的计算主轴承的额定载荷按式（4）确定：

Ci=C/800（4）式中：

Ci主轴承额定载荷的计算值，单位为千牛（kN）；C主轴承额定载荷，单位为牛（N）。

Wb,58,二、标准的内容,7.3水龙头技术要求,7.3.4材料7.3.4.1设计使用材料的力学性能为相应材料标准规定的最小值，剪切屈服强度与抗拉屈服强度的比值应取0.58。

7.3.4.2主承载铸件、锻件应符合JB/T4385，JB/T5000.6-1998和JB/T5000.8-1998的规定。

7.3.5技术要求7.3.5.1鹅颈管应进行静水压试验，试验压力应在鹅颈管上注明，最大工作压力小于或等于35MPa时，试验压力为工作压力的2倍；工作压力大于35MPa时，试验压力为工作压力的1.5倍。

鹅颈管静水压试验，加压至试验压力，降压至零，并风干