2024年4月26日发(作者：尼康d5000按键图解)

ZJ70/4500D

95

钻机操作手册

AZ702179-00CZ

宝鸡石油机械有限责任公司

I

前 言

ZJ70/4500D钻机是宝鸡石油机械有限责任公司(宝鸡石油机械厂)根据

用户的要求，按照双方签署的《ZJ70/4500D钻机技术协议》，并根据SY/T 5609

《石油钻机型式与基本参数》标准及相关的API规范设计制造，使用Ф

114.3mm(4 1/2″)钻杆时可满足勘探和开发4500～7000m深度的石油及天然

气钻井的需要。

本说明书对产品的安装、实用、维护与保养给出了相应的指南。为了使

有关操作人员熟悉和掌握该钻机设备的使用，本使用维护手册对该钻机设备

作了全面概括的介绍以及成功操作该钻机设备所必须的最基本信息。在使用

该钻机设备之前，使用该钻机设备的管理人员、技术人员和操作者除应仔细

阅读本说明书外，还必须仔细阅读该钻机设备配套的全部的使用维护手册和

相关技术数据，了解并熟悉所有的细节，此外还要具备相应的安全操作知识

和技能。

全部的管理工作和具体操作者还应按照设备所在地、本系统、本单位的

相关的规章制度的要求执行。

在操作和维护该钻机设备期间，人员的安全始终是绝对重要的。

在正确维护保养的情况下，该钻机设备能满足钻井工艺的各项要求。对

该钻机设备来讲，使用维护手册中提到的维护保养仅是满足该钻机设备基本

性能的基本要求。

本说明书的使用对象是对钻井设备（或其它设备）具有一定的知识、熟

悉的操作人员，因此本说明书并非与其涵盖了可能遇到的每一个问题。当设

备出现故障时，操作者的能力及对维护的理解和运用是非常重要的。

本公司可以根据服务人员的回馈信息、技术改进或更新的需要，随时对

产品的型式、参数、结构进行改变。事先或事后并不通知，也不为此而承担

任何责任和义务。

II

本钻机随机附带了完整的技术档提供给本钻机设备的购买者及使用者

作为管理、安装、使用、维护等方面的指导数据。任何人不得以任何方式进

行复制，也不得提供给第三方，否则对所产生的后果要负法律责任。

III

安全准则

以下列出了与ZJ70/4500D钻机设备密切相关的一般安全预防措施。这

些安全预防措施与一些特殊的过程毫不相关并且在使用维护手册以后的章

节中不再出现。在使用和维护该钻机设备的过程中，使用者必须掌握和运用

这些推荐的预防措施。具体的特殊的预防措施都包含在说明书的警示中。

1. 合格的人员

只有被授权的合格人员才能操作和维护该钻机设备。

2. 防护设备

操作和设施维护人员都必须穿戴防护服、防护帽、防护鞋及其它的防护

设备等。在钻井作业中，如遇有毒有害气体逸出，操作人员在作业时还必须

配戴防毒设备。

3. 安全习惯

安装、操作、拆卸和维护该设备时，好的全面的安全习惯必须随时遵守。

该钻机设备的拥有者/操作者的职责就是建立好的安全习惯、人员的培训和

安全习惯的强制遵守。

4. 部件的操作

操作者只有仔细阅读该设备的使用维护手册并且完全熟悉所有部件的

操作控制、功能后才可进行操作。仅读过使用维护手册不能通过操作该设备

的特定考核。

5. 未被授权人员

当操作、维护或运行该设备时，未被授权的人员应当远离。

6. 高压

试图拆开高压回路组件前，要确保高压回路中的压力释放并降低为零。

II

作业期间，应有专人看管产生高压的动力源，使其始终处于关闭状态。

7. 违章的维护

部件不允许有违章的拆卸及维护。如某些部件（蓄能器）在有压力的条

件下储存着液体，拆卸及维护时必须将其压力释放并降低为零。

8. 电控维护

试图维护和检修电控系统、电路前，要确保被检修、维护的电控系统、

电路断电。作业期间，应有专人看管电气开关（电闸），使其始终处于断开

状态。电控系统、电路的维护和检修作业必须两人以上。

9. 提升

提升和移动物体时，应充分考虑提升设备能力和被移动物体重量的比

率。人员应当远离被提升和移动的物体，任何情况下人员都不允许位于被提

升的物体下方。

9. 溶剂或染料的使用

在特定的安全的储存器中储存少量的干净的溶剂或染料。一些溶剂或染

料可能对皮肤、眼睛、呼吸系统有害。使用时必须遵守制造厂家的警告和安

全指示。并且只允许在通风和被允许的区域内使用。废弃的被溶剂或染料污

染的抹布必须放入特定的处理器中。

11. 压缩空气的使用

使用压缩空气的设备即使当压缩空气压力已降低到小于0.2MPa

（30psi）时，也有可能产生一个掺杂微粒的环境。因此使用压缩空气时必

须带上有效的切屑防护器和个人防护设备。而且决不允许压缩空气口对着自

己和别人。

12. 移动件

当操作移动件时手、头发、衣服、首饰、抹布和工具应当远离之。

13. 可见度

III

当可见度不高时，不允许操作该设备。包括日出以前或日落之后都不允

许操作，除非有合适有效的光源。

14. 起动前

在起动该设备之前要确保所有控制组件都在合适的位置（开、关、中等）。

在起放该设备井架时风速要求≤8.3m/s（16knots）。

15. 工作区域

在操作该设备时要保持工作区域干净，不得有障碍物、手动工具和其

它物体。

16. 动火要求

在该设备安装和拆卸的过程中，允许动火（电焊、气焊等）。但是在操

作过程中动火要远离危险区域，并且要征得有关人员的同意。

IV

目 录

前 言......................................................................................................................................................................I

安全准则................................................................................................................................................................II

1 概 述..................................................................................................................................................................1

1.1

用途及特点.................................................................................................................................................1

1.2

ZJ70/4500D钻机设计及制造符合的标准.................................................................................................2

1.3

钻机技术参数.............................................................................................................................................2

1.4

钻机总体布置与传动简介.........................................................................................................................4

1.5

钻机主机配套系统和设备（属配套内容，不是供货内容）..................................................................7

2 钻机主机部件及配套系统.................................................................................................................................10

2.1JC-70D绞车.................................................................................................................................................10

2.2

转盘驱动装置...........................................................................................................................................12

2.3

TC

7

-450天车.............................................................................................................................................14

2.4

YC-450游车..............................................................................................................................................15

2.5

DG-450大钩..............................................................................................................................................15

2.6

SL-450水龙头..........................................................................................................................................16

2.7

JJ450/45-K井架......................................................................................................................................20

2.8

DZ450/10.5-S底座..................................................................................................................................22

2.9

空气系统...................................................................................................................................................24

2.10

仪表系统.................................................................................................................................................25

2.11

井口机械化工具.....................................................................................................................................25

2.12

F-1600机泵组........................................................................................................................................25

2.13

高压管汇.................................................................................................................................................26

2.14

动力系统.................................................................................................................................................26

2.15

电传动控制系统.....................................................................................................................................30

2.16

BOP和控制系统......................................................................................................................................31

2.17

固控系统.................................................................................................................................................31

3 钻机的安装及调试.............................................................................................................................................31

3.1

钻机安装前的准备工作...........................................................................................................................31

3.2

钻机基础...................................................................................................................................................32

3.3

钻机的安装顺序.......................................................................................................................................34

3.4

井架、底座起升后安装的部分...............................................................................................................37

3.5

安装找正要求及链条松紧度的检查........................................................................................................38

3.6

钻机安装后的检查...................................................................................................................................39

3.7

钻机调试...................................................................................................................................................40

4 钻机的使用.........................................................................................................................................................46

V

4.1

警

示........................................................................................................................................................46

4.2

钻机使用注意事项...................................................................................................................................47

4.4

高寒期的操作与维护...............................................................................................................................48

5 拆卸及运输.......................................................................................................................................................48

5.1

钻机下放...................................................................................................................................................48

5.2

钻机拆卸...................................................................................................................................................49

5.3

钻机运输...................................................................................................................................................49

6 钻机外购传动零件清单.....................................................................................................................................51

6.1

钻机所用轴承清单...................................................................................................................................51

6.2

钻机所用链条、皮带...............................................................................................................................52

VI

1 概 述

1.1 用途及特点

ZJ70D钻机是一种最大钻深能力为7,000m（22,966ft）的陆地SCR直流电驱动钻机，

主要用于4,500～7,000m（14，764～22,966ft）深度石油、天然气的勘探开发。其形式

及基本参数符合中国石油天然气行业标准SY/T5609的规定, 主要配套部件设计符合API

有关规范的规定。能满足钻井新工艺的要求，钻机安全可靠。

该钻机绞车、钻井泵电传动系统采用一对二控制方式，即一套SCR电控柜同时控制

两台直流电机。转盘电传动系统采用一对一控制方式，即一套SCR电控柜同时控制一台

直流电机。绞车由两台直流电机通过链条传动驱动主滚筒和猫头轴，转盘由一台直流电

机通过一级减速链条箱驱动，泥浆泵由两台直流电机通过窄V带驱动。

ZJ70D钻机技术和结构特点

1) 采用AC-SCR-DC一对二控制电传动动力系统，绞车、转盘和泥浆泵可实现无级调

速，获得良好的钻井特性。启动平稳、传动效率高、负荷能自动均衡分配。

2) 采用模块化设计、多种组合方式，增强了钻机通用性和互换性。总体布置整齐、

协调，设备模块少，搬家拆装方便，满足钻机快速移运的要求。钻台面上的设备、井架

和底座低位安装，依靠绞车动力整体起升，方便安装并节省吊装设备。

3) 绞车设计了4个机械档，与直流电机配合，有较宽的调速范围。主刹车为液压盘

式刹车，操纵控制简单、方便、省力，使钻井作业安全、可靠。

4) 转盘采用独立驱动方式，使钻机的机动性提高；提高钻井效率。链条箱沉在钻台

面下，钻台面平整、开阔，方便作业。采用万向轴联接，安装时不需严格找正。

5) 该钻机的所有控制手柄、刹把、指重表等钻井仪表，均集中布置在司钻控制房内，

便于司钻操作和观察。

6) 电控系统采用国际上先进的可控硅整流控制技术，控制简单、方便、可靠。

7) 采用防碰过圈阀、重锤式防碰阀等组成防碰网络，可有效地防止上碰天车、下砸

转盘事故的发生。

8)采用了高效泥浆固控系统，固控设备和系统流程能满足不同的钻井工艺技术要求，

系统搬家方便，罐面平整、干净、整洁。并满足HSE的要求。

1

9)适应钻井市场的需要，满足新型钻井工艺的要求。在环境温度-20℃～+60℃，相

对湿度≤90%(+20℃时)及其它恶劣情况下均可正常工作。

1.2 ZJ70/4500D钻机设计及制造符合的标准

1)API Spec Q1

2)SY/T5609-1999

《品质纲要规范》

《石油钻机形式与基本参数》

3)API Spec 4F 《钻井和修井井架、底座规范》

4)API Spec 8A 《钻井和开采提升设备规范》

5)API Spec 7K 《旋转钻机设备规范》

6)API Spec 7F 《石油钻机传动滚子链》

7)API Spec 9A 《钢丝绳规范》

8)API spec 16C 《节流与压井装置规范》

9)AWS D1.1 《钢结构焊接规范》

10)API spec 9A 《钢丝绳规范》

11)API RP 53 钻井井控设备用控制系统设计的推荐作法

12)API spec 16D 钻井井控设备控制系统规范

13)AISC 《Specification for structural steel buildings》

1.3 钻机技术参数

1)名义钻深范围:Ф127mm(5″)钻杆 4000～6000m（12,123～19,685ft）

Ф114mm(4 1/2″)钻杆 4500～7000m（14,764～22,966ft）

最大钩载 4500kN(1,000,000 lbs)

2) 绞车额定功率 1470kW(2000HP)

绞车档数 4+4R 直流电机驱动,无级

主刹车 液压盘式刹车

辅助刹车 DSW70水冷式电磁刹车

3)提升系统最大绳系 6×7

钻井钢丝绳直径 Ф38mm(1 1/2″)

提升系统滑轮外径 Ф1524mm(60″)

4)水龙头中心管通径 Ф75mm（3″）

5)钻井泵型号及台数 3台F-1600

2

6)转盘开口名义直径 Ф952.5mm（37 1/2″）

转盘挡数 2+2R（独立驱动）无级调速

7)井架型式及有效高度 前开口型，45.5m(149ft)

8) 底座型式 双升式（弹弓式）

钻台高度 10.5m(34.45ft)

转盘梁底面高度 9m(29.53ft)

9) 动力传动方式 AC-SCR-DC

10)柴油发电机组 CAT3512B

柴油机台数×主功率 4×1310kW

柴油机转速 1500r/min

发电机型号 SR4B

发电机参数 1900kVA，600V，50Hz

功率因子 0.7 无刷励磁

11)辅助发电机组 440kw

12)直流电动机台数×功率 9×800kW（独立驱动）

额定转速

电 压 750V,DC

电 流 1150A

13)电传系统

可控硅控制单元 一对二控制 5

输入电压 600V，AC

输出电压 0-750V DC

输出电流 1150A,DC(长期)

MCC系统 600V/400V（3

14)钻井液管汇 Ф102mm×35Mpa(4

立管 Ф102mm×35MPa(4

15)泥 浆 罐 11

16)储 气 罐 （2×3+4）m

气源压力 1MPa

17)柴 油 罐 80m

18)工业用水罐 强制冷却水罐

970r/min

套柜

可调

相）/230V（单相），50Hz

”×5000psi)

”×5000psi)，双立管

罐 容量：490+240m

3

3

，（带止回阀等附件）

3

+80m

3

40m

3

3

19)适应环境 温度：-20～+60°C

湿度：≤90%(+20°C)

风速：低于110km/h

野外油田

21)井架抗风能力

等候天气(无钩载，二层台靠立根) 36m/s(70knots)

保全设备(无钩载，二层台无靠放立根) 47.8m/s(93knots)

起放井架 ≤8.3m/s(16knots)

1.4 钻机总体布置与传动简介

1)钻机采用4台CAT3512B柴油发电机组作为主动力，发出的600V,50Hz交流电经

SCR柜整流后变为0-750V直流电，分别驱动2000HP绞车、转盘和泥浆泵的800kW串励

直流电动机；转盘采用独立驱动方式。绞车由2台电机驱动；转盘由1台电机独立驱动；

三台泥浆泵各由2台电机驱动。电传系统采用一对二控制方式，AC－SCR－DC传动。

2) 钻台面设备和井架低位安装，依靠绞车动力整体起升，方便安装并节省吊装设备。

3)绞车主刹车为液压盘式刹车,辅助刹车为水冷式电磁涡流刹车。

4)钻机布置满足防爆、安全、钻井工程及设备安装、拆卸、维修方便的要求。

5)钻机分六个区域：钻台区、泵房区、动力区、泥浆循环与水罐区、油罐区、井场

用房区。

*钻台区: 包括井架、底座、绞车、转盘、游吊系统、井口机械化设备及工具、钻台

偏房、钻杆滑道及排放架、提升机等设备。

钻台上配2台50kN气动绞车。

配二个钻台偏房，房体尺寸为1000×2800×2800mm(32.8×9.2×9.2ft)，自背撬尺寸

（长×宽）2400×250mm(7.8×0.82ft)。

钻台上配井口机械化工具：

a．上扣液压猫头YM-16 最大拉力160kN(34,000lb)

b．卸扣液压猫头YM-16 最大拉力160kN(34,000lb)

c．旋转猫头XYM10 额定压力16Mpa(2400psi

d. 液压站（放在左偏房前端头） 额定压力16Mpa(2400psi)

猫道和钻杆排放架高1070mm(3.51ft)，猫道上设钻杆缓冲装置

4

*泵房区：布置有3台F-1600泥浆泵组、钻井液管汇等。

*动力区：平行布置5栋主辅柴油发电机组房（含辅助发电机、2台空压机和1套气

源净化装置），并形成一个整体机房，SCR(MCC)房与机组垂直靠齐摆放。井口中心距SCR

房左端约为35m(114.8ft)。

*泥浆循环及水罐区：包括泥浆循环罐、泥浆净化设备及水罐等。

*油罐区：包括各种油罐、泵及管线。

各区域之间油、气、水、电等连接管线铺设在管线槽内，上钻台管线槽采用折迭式。

*井场用房区：包括材料房、钳工房和值班房等。

钻机立面图见图1-1, 钻机平面图见图1-2，钻机传动原理图见图1-3。

图1-1 ZJ70D钻机立面图

5

图1-2 ZJ70D钻机平面布置图

6

1、钻井工具；2、总装配件；3、管线标识；4、油水电系统；5、随机工具; 6、吊装绳索；7、转盘

总成；8、转盘驱动装置；9、司钻控制房； 10、数显防碰装置；11、井口机械化工具；12、绞车传

动装置；13、空气系统；14、F-1600机泵组(68)；15、TC7-450天车； 16、YC-450游车；17、游车

悬吊装置；18、DG-450大钩；19、SL-450水龙头；20、JJ450/45-K5井架；21、DZ450/10.5-S15底

座；22、排绳器；23、钻台挡风墙；24、死绳固定器JZG41型；25、钻井钢丝绳φ38；26、5T风动

绞车；27、猫道；28、5T风动绞车；29、钻台偏房（左）；30、钻井仪表系统；31、工业电视监控系

统；32、井场通讯；33、钻台偏房（右）；34、提升机；35

、SCR/MCC房及电传动系统；36、柴油

发电机房；37、气源及气源净化装置；38、高压管汇；辅助发电机组；39、测斜绞车CJ6000(F)；40、

电动倒绳机；41、井场标准电路； 42、40m3冷却水箱； 43、固控系统；44、排管架；45、柴油发

电机组CAT3512B； 46、辅助发电机组；47、柴油罐。

图1-3 钻机传动原理图

1.5 钻机主机配套系统和设备

（属配套内容，不是供货内容）

序

号

每套钻机

Ⅰ

钻台区设备

JC70D绞车：

最大输入功率2000HP，适用钢丝绳直径Φ38mm，开槽滚筒，四档无级变

1

速。由绞车主体和动力机组两部分组成。

主体包括：滚筒轴、猫头轴（带捞砂滚筒）、变速轴、绞车架、盘式刹车和

过卷装置等；

名 称 数量 单位

1

套

1

套

7

动力机组包括：并车轴、链条箱、直流电动机底座等，两部分采用法兰螺

栓连接。

2

DWS70水冷式电磁涡流刹车

1

套

司钻控制房：

3

安装气控操作箱、电控操作箱、顶驱操作箱、钻井参数显示仪、液压系统

操纵、液压猫头操纵、电子数控防碰装置及工业监控装置等。

1

套

设施：转椅、防爆电器(灯)、1P防爆单制窗式空调、喊话器、雨刮器等。

液压盘刹系统

4

盘式刹车包括执行机构(6把工作钳、2把安全钳、刹车盘和钳架)、液压站

1

套

和操作系统组成。

ZP375转盘及转盘驱动装置

5

一台直流电机通过联轴器、转盘驱动箱（两档位）、万向轴驱动转盘。转盘

1

套

采用耳板销子固定。

1)

5 1/4"重型滚子补芯(四销六方)

1

套

2)

3 1/2"滚子补心(四方六方)

1

套

3)

吊环DH-500

1

套

4)

钻头盒座

1

套

5)

DB型吊钳 Q(3 1/2-17)/90（全钳头）

1

套

6)

FP-5防喷盒

1

套

7)

20"补芯

1

套

8)

2 3/8″-8 5/8″补芯，用于钻井

1

套

9)

主补芯装置

1

套

10)

小鼠洞卡钳 FSQ-36

1

套

11)

补芯吊环装置

1

套

12)

11 3/4-13 3/8"补芯，下13 3/8"套管

1

套

6

13)

9 5/8-10 3/4"补芯，下9 5/8"套管

1

套

TC450天车：

最大静负荷4500kN，Φ1524mm滑轮6个，快绳滑轮1个，捞砂

9)

滑轮1个，Φ400mm辅助滑轮4个。包括5t桁架式天车起重架、

1

套

天车架、栏杆、缓冲梁及防护网等，采用顺穿大绳，符合API Spec

8A、4F规范。

YC450游车：

10)

最大钩载4500kN，Φ1524mm滑轮6个，适合钢丝绳Φ38mm，

1

套

符合API Spec 8A规范。

DG450大钩

11)

最大钩载4500kN，主钩开口尺寸220mm，付钩开口直径Φ120mm,

1

套

符合API Spec 8A规范。打API标记。

SL450-5两用水龙头

12)

最大静负荷4500kN，最高转速300r/min，最高工作压力35MPa，

1

套

带风动旋和器，符合API Spec 8A规范。打API标记。

JJ450/45-K井架

前开口型井架，有效高度45.5m，最大负荷4500kN，分为四段，下部宽度

7

9m，二层台容量：4 1/2″钻杆，28m立根7000m，91/2″钻铤4柱、8″钻

1

套

铤6柱。包括：登梯助力机构。井架设计适合安装顶驱装置。符合API Spec

4F规范。

8

气动套管扶正台

1

套

9

钻工防坠落装置

2

套

8

10

二层台逃生装置

1

套

DZ450/10.5-S底座

双升式。钻台面高10.5m，净空高9m，转盘梁最大负荷4500kN,

1)

立根盒容量：4 1/2″钻杆，28m立根7000m，91/2″钻铤4柱，

1

套

8″钻铤6柱。下方设有1个4m

3

的贮气罐、防喷器移动导轨，

安全滑梯1个，梯子3个。符合API Spec 4F规范。

钻台偏房

11

钻台左右偏房尺寸均为10000×2800×2800mm。

左偏房分为三间：一间为走道；一间作为仪表间和钻工休息间，

2)

设有防爆排风扇、1.5P分体式防爆单冷空调和防爆灯；另一间为

1

套

液压站间。

右偏房分为两间：一间为修理间，配工具柜和钳工台，一间作为

工具摆放间

4)

液压缓冲装置：

井架、底座均采用液压油缸缓冲，含油缸、操作箱和管线等。

1

套

12

气动绞车5t（钻台面3台，猫道1台）

3

套

13 气动绞车0.5t

1

套

井口机械化工具:

14

机具液压站， 1套，额定压力16.6MPa

YM-16液压上扣猫头， 1套，最大拉力160kN

YM-16液压卸扣猫头， 1套，最大拉力160kN

1

套

XYM10旋转猫头， 1套，额定压力16MPa

ZQ100液压钻杆钳， 1套，最大扭矩 100kN.m

TQ35液压套管钳， 1套，最大扭矩32-40kN.m

15

总装配件

1

套

16

JZG41死绳固定器（含传感器和指重表）

1

套

17

死绳稳绳器

1

套

18

快绳排绳器

1

套

1)

猫道 1

套

19

电动倒绳机

1

套

20

Φ38钻井钢丝绳

右旋绳，绳芯采用6×19S+IWRC EIPS光面结构，符合API Spec 8A规范。

1200

米

21

钻台电动升降机

1

套

22

空气系统

1

套

23

供水系统

1

套

24

移动式干油站

1

套

25

液压剪绳器

1

套

26

穿绳器

6

套

27

YQ1-50T液压千斤顶

2

套

28

QL16机械千斤顶

4

套

29

伸缩式铝梯

2

套

30

吊装绳索具

1

套

31

仪表系统及备件

1

套

32

吊环DH-500

1

副

32

工业电视监控系统

1

套

33

800kW

直流电动机

9

台

Ⅱ

动力及电传动控制区

1

套

1

柴油发电机房12000×2900×3100mm 4

套

9

每台机房端墙可拆卸，可形成整体机房，风扇端设对开门，两侧设有推拉

门，房内设施齐全，满足钻机动力要求。（包括与SCR连接的全部电缆及

线鼻子。）

套

2

柴油发电机组CAT3512B 4

3

管线槽

1

套

气源净化系统：

4

配LS12-50HHAC风冷式电动螺杆压缩机2台，干燥器1台，3m

3

贮气罐2

1

套

个，冷启动空压机1台。气源工作压力1MPa，与柴油发电机共享机房。

Ⅲ

泵房区

F-1600电动钻井泵组：

每套泵组配一台F-1600钻井泵、功率1600HP，最大排量46.54L/S，最大泵

3 1

压34.3MPa。包括：电动机底座、窄V皮带传动、张紧调整装置、灌注泵，

护罩等。放喷管线至固控罐。

钻井液管汇：

102mm(通径)×35MPa，双立管，双信道，H形结构(五个出口)。包括：地面

2 1

管汇、立管、水龙带、阀组、放空丝堵等由泥浆泵排出口至水龙头入口的

全部管汇。

3

充气机1-0.27/150A(含高压软管)

1

套

套

套

2 钻机主机部件及配套系统

ZJ70/4500D钻机是适应深井钻井需要而生产的一种的直流电驱动钻机，其主要配套

件都严格按照“API”有关规范设计制造，能满足HSE的有关要求。

2.1JC-70D绞车

JC-70D绞车传动是ZJ70D系列钻机的传动系统之一，它不但担负钻机起下钻具和下

套管及上卸扣, 还担负着钻头钻进过程中控制钻压、处理事故，以及提取岩芯筒，试油

等作业。同时还担负着井架及钻机前后台起升和降落任务。它主要有二大组成部分，动

力装置(包括输入轴在内)和绞车主体，见图2-1。

10

图2-1 绞车传动

1-JC70D绞车；2-动力机组

2.1.1技术参数

1)额定输入功率 1470kW（2000 HP）

2)最大快绳拉力 485kN（109,032 lbs）

3)钢丝绳直径 Φ38mm(1 1/2″)

4)档数 4正4倒(无级调速)

5)开槽滚筒尺寸(直径×长度) Φ770×1285mm（30

5

/

37

16

×50/

64

in）

6)刹车盘尺寸(外径×厚度) Φ1650×76mm（65×3 in）

7)捞砂滚筒用钢丝绳 Φ14.5mm(0.57in)

8)捞砂滚筒尺寸(直径×长度) Φ400×1320mm(15.75×52in)

9)捞砂滚筒刹车鼓尺寸 Φ1068×220mm(42.05×8.7in)

10)外形尺寸

11

绞车主体 7520×3250×3216mm（296×128×126.6 in）

动力机组 6400×1580×1926mm（252×62×76 in）

11)重量

绞车主体 45,785kg（100,938lbs）

动力装置 12,400kg（27,337 lbs）

12)钩载与速度表

滚筒转速

(r/min)

0～82

0～127

0～229

0～354

表2-1 绞车钩载钩速数据表

游 动 系 统 6×7

猫头转速

钩 速 钩 载 快绳拉力

(r/min)

m/s (ft/s)kN (X10

3

lbs)kN (X10

3

lbs)

0～0.35 0～4500 0～487

(0～1.15)(0～1012) (0～109)

0～0.54 0～2800 0～303

0～159

(0～1.77)(0～629) (0～68.1)

0～276

0～0.98 0～1600 0～173

(0～3.22)(0～360) (0～38.9)

0～1.51 0～1000 0～108

(0～4.95)(0～225) (0～24.3)

档 位

Ⅰ档＋低速

Ⅱ档＋低速

Ⅰ档＋高速

Ⅱ档＋高速

倒Ⅰ档＋低速 0～82

倒Ⅱ档＋低速 0～127

倒Ⅰ档＋高速 0～229

倒Ⅱ档＋高速 0～354

2.1.2结构说明

JC70D绞车传动主要由绞车主体和动力机组两部分组成，两部分之间采用法兰对接。

搬家时拆成两部分分别运输。

JC70D绞车为内变速、墙板式、全密闭、链条传动、四轴绞车。主刹车为液压盘式

刹车，配双刹车盘，设常闭、常开刹车钳。辅助刹车为水冷式电磁涡流刹车。绞车滚筒

为整体开槽式滚筒，并配有防碰系统。猫头轴左右两端分别配有死猫头和气控摩擦猫头。

绞车的所有控制(电、气、液)均集中在司钻控制房内。

2.2 转盘驱动装置

2.2.1技术参数

1) 转盘型号 ZP375

通孔直径 952.5mm(37.5in)

12

最大静负荷

5850kN

最大工作扭矩

最高转速

齿轮传动比

32362N.m

300r/min

3.56

2) 电机型号及功率 MS201A 800kW

3) 减速箱减速比 两档 i=1.08 i=2.125

4) 转盘输出转速 0～252r/min 0～128r/min

5) 外形尺寸 6400×2155×1791mm

6) 重量 20700kg（45636 lb）

2.2.2结构说明

ZJ70D钻机转盘驱动装置见图2-2，主要有ZP375转盘、MS201A直流电机、万向轴、

驱动箱、强制润滑系统部件。

图2-2 ZJ70D钻机转盘驱动装置

1-转盘驱动装置铭牌；2-润滑铭牌；3-小支架；4-转盘驱动箱；5-电机总成；6-调整垫片组；

7-万向轴 DOX300-410；8-万向轴 DOX390-505；9-定位块焊接板175×150；10-条形定位块Ⅱ；

11- V形定位块Ⅳ；12-螺栓M36×140；13-螺母M36。

13

2.3 TC

7

-450天车

天车是安装在井架顶部的定滑轮组,与游车用钢丝绳联系组成一套滑轮系统，它可以

大大降低快绳拉力，从而大为减轻钻机绞车在钻井各种作业(起下钻、下套管、钻进、悬

挂钻具)中的负荷并减少发动机组的配备功率。

2.3.1技术参数

1)最大钩载 4500kN

2)滑轮外径 Φ1524mm(60″)

3)滑轮数 7

4)适用钢丝绳直径 Φ38mm(1 1/2″)

5)捞砂轮外径 Φ762mm(30″)

6)捞砂钢丝绳直径 Φ14.5mm（4/7″）

7)辅助滑轮外径 Φ400mm(15 3/4″)

8)外形尺寸 3407×2722×2858mm

9)自重 11000 kg（24250 lb）

2.3.2主要结构说明

图2-3 TC

7

-450天车

1- 围栏；2-主滑轮总成；3-导向轮总成；4-起重架；5-捞砂轮总成；6-辅助滑轮；7-天车架

TC7-450天车由天车架、导向轮总成、主滑轮组、 围栏等组成，其上还配有天车起

重架、1个捞砂滑轮、4个辅助滑轮及防碰梁。

14

2.4 YC-450游车

2.4.1技术参数：

1) 型号 YC-450

2) 最大钩载 4500kN (500tons)

3) 滑轮数 6

4) 滑轮外径 Φ1524mm (60″)

5) 钢丝绳直径 38mm(1 1/2″)、34.5mm(1 3/8″)

6) 外形尺寸(长×宽×高) 3110×1600×840 (mm)

7) 理论重量 8740kg (19268lb)

2.4.2主要结构说明

图2-4 YC-450游动滑车

1、吊梁2、侧护板3、左侧板组4、吊梁销5、护罩销6、滑轮7、轴

8、右侧板组9、提环10、提环销

2.5 DG-450大钩

2.5.1技术参数

最大钩载 4500kN

15

弹簧工作行程 200mm

弹簧负荷

行程开始时 30.60kN

行程终了时 56.50kN

主钩口直径 Φ180mm

副钩口直径 Φ120mm

主钩口开口尺寸 220mm

钩身旋转半径 510mm

外形尺寸(长×宽×高) 2953×890×880mm

重 量 3496kg

2.5.2主要结构说明

工作行程

图2-5 DG450大钩

2.6 SL-450水龙头

2.6.1技术参数

型号 SL-450

最大静负荷 4500kN

最高转速 300r/min

最高工作压力 35MPa

16

中心管内径 75mm

接头螺纹(和中心管接) REG(正规) 7 5/8"LH

接头螺纹(和方钻杆接) REG(正规) 6 5/8"LH

风动马达型号 FMS-20型

额定转速 2900r/min

功 率 14.7kW(20马力)

额定气压 0.6～0.8MPa

空气消耗量（自由空气） 17m3/min

进气管线 1 1/2"

额定旋扣转速 92r/min

最大旋扣转矩 3000N.m

水龙头外形尺寸（高×宽） 3034×1096mm

水龙头重量（包括空气管线） 3340kg

2.6.2主要结构

17

图2-6 SL450水龙头(主视图)

18

C向

2930

2631

23132

28

1090

3132

1085

图2-7 SL450水龙头(俯视图)

图2-8 冲管总成

1、上盘根盒压盖 2、上盘根盒 3、弹簧圈 4、上密封压套 5、泥浆盘根 6、上衬环

冲管 8、下盘根盒 9、下衬环 10、隔环 11、隔环 12、下密封压套 13、下盘根盒压盖

O形密封圈 15、油杯M10X1 16、紧定螺钉M10X12 17、O形密封圈

7、

、

19

14

2.7 JJ450/45-K井架

2.7.1用途

JJ450/45-K

5

井架配套ZJ70D钻机, 用于安放天车，悬挂游动系统，排放钻杆等。

2.7.2 技术参数

1) 最大钩载(6×7绳系,无风载,二层台无靠放立根) 4500kN

(注：加速度、冲击、风载及排放立根将降低最大钩载,详见井架铭牌)

2) 有效高度 45.5m

3) 顶部开裆(正面/侧面) 2.5/2.2m

4) 底部开裆 9m

5) 二层台高度 24.5；25.5；26.5m

6) 立根容量(4 1/2"钻杆、28m立根) 7000m

10"钻铤4柱、8"钻铤6柱

7) 抗风能力

·等候天气(无钩载，二层台靠满立根) 36m/s

·保全设备(无钩载，二层台无靠放立根) 47.8m/s

·起放井架 ≤8.3m/s

2.7.3 结构说明

JJ450/45-K

5

井架结构见图2-9。

1) 井架主体结构为前开口型,共分为四段八大件，背面有斜拉杆、横梁与主体各段

相连，主体各件间均为销轴连接。井架上配有套管台、立管台、休息台等，同时配有通

往二层台、天车台的梯子及登梯助力机构。为满足钻井需要还配有2个起重为3t 的高

悬猫头滑轮，死绳稳定器,大钳平衡重及滑轮。

2) 二层平台由台体、操作台及内外栏杆组成。二层台内栏杆高1m,外栏杆高2m, 三

周设有挡风板。为了增强井架工操作安全性，在台体边缘均设有挡脚板。操作台可向上

翻起，避免了非起下钻工况时与游动系统碰撞的可能性。在台体指梁上设有靠放钻铤的

卡板，钻杆挡杆设有安全链。二层台上还配有2台钻工助力器(0.5t风动绞车) 用于排

放钻铤、钻杆，并设有紧急逃生装置。

3) 人字架是由左、右前腿，左、右后腿及横梁等组成的门形结构，用来起放和支靠

20

井架。

图2-9 JJ450/45-K

5

井架

1-蹬梯助力机构；2-左上段；3-右上段；4-左中上段； 5-右中上段；6-二层平台；7-大钳平衡重；8-

笼梯；9-左中下段；10-右中下段；11-套管台；12-左下段；13-右下段；14-人字架；15-起升装置；

16-死绳固定器；17-逃生装置。

21

4) 起升装置

JJ450/45-K

5

井架采用人字架起升方式。起升简图见图2-10在起升装置中配有高低

支架、起升大绳及平衡滑轮。为了能够使井架平稳的靠放在人字架上，同时又能使井架

重心前移从而依靠井架本身自重下落，设有液压缓冲装置，通过液缸的伸缩来实现。

图2-10 井架起升简图

1-高支架；2-低支架；3-起升大绳；4-安装架；5-三角架；6-大钩

2.8 DZ450/10.5-S底座

DZ450/10.5-S底座配套ZJ70D钻机，用以安放钻机井架、绞车、转盘及放置立根和

钻井工具等，是进行钻井作业的重要场所。

2.8.1基本参数

1) 钻台高度 10.5m

2) 钻台面积 13.5m×12.5m

3) 转盘梁底面高度 9m

4) 井口中心至滚筒中心线距离

5) 转盘最大载荷

3.762m

4500kN

6) 额定立根盒容量(4 1/2"钻杆、28米立根) 7000m

22

7) 转盘最大载荷与额定立根载荷的最大组合：

(1) 转盘最大载荷 4500kN

(2) 额定立根载荷 2720kN

8) 配套钻机型号 ZJ70D

9) 配套井架型号 JJ450/45-K5

10) 配套转盘型号 ZP-375

图2-11 DZ450/10.5-S底座

2.8.2 结构概述

DZ450/10.5-S底座为升举式结构，底座由下基座、