項(xiàng)目二　提升設(shè)備

提升設(shè)備由井架和提升系統(tǒng)組成。提升系統(tǒng)由游動(dòng)系統(tǒng)（包括天車、游動(dòng)滑車、大鉤、鋼絲繩）和吊環(huán)、吊卡組成。應(yīng)用提升設(shè)備可以完成井下作業(yè)工程中的起下作業(yè)。

【知識(shí)目標(biāo)】

①了解井架的分類。

②掌握井架的作用，游動(dòng)系統(tǒng)的作用。

③掌握吊環(huán)、吊卡的作用。

【技能目標(biāo)】

①會(huì)進(jìn)行井架的分類。

②熟悉井架的安裝施工及使用要求。

③熟練游動(dòng)系統(tǒng)各部分的使用要求。

【背景知識(shí)】

一、井架

在井下作業(yè)過程中，井架的用途主要是裝置天車，支撐整個(gè)提升設(shè)備，以便懸吊井下設(shè)備、工具和進(jìn)行各種起下作業(yè)，有的井架還可以將油管（鉆桿）立放或立柱式排放。一般修井時(shí)均采用固定式輕便井架或修井機(jī)自帶各種類型的井架，特殊的大修作業(yè)時(shí)，需使用鉆井井架。

（一）井架的分類

按井架的可移動(dòng)性來分，有固定式井架和可移動(dòng)式井架。從井架的高度來分，固定式井架又可分為18m、24m、29m等幾種井架。目前在井下作業(yè)中，常用的固定式井架有BJ-18型、BJ-29型和JJ-80-18型等。其主要技術(shù)規(guī)格見表1-2-1。

（二）井架的安裝施工及使用要求

各油田修井使用的井架種類較多，安裝方式也不相同。但不管采用何種設(shè)備、何種方式進(jìn)行井架安裝，都必須按照井架安裝操作規(guī)程進(jìn)行，以確保安全，符合質(zhì)量要求。

以BJ-18型井架為例介紹移動(dòng)式井架的安裝。BJ-18型移動(dòng)式井架按97°角的標(biāo)準(zhǔn)立起后，支腳底座面到井架頂面的垂直高度為18m。主要由本體、支座、天車和繃?yán)K等組成。

1.繃?yán)K坑及地錨位置準(zhǔn)備

先確定井架立放的方向，然后根據(jù)井深負(fù)荷和井架高度確定繃?yán)K位置及數(shù)目。一般前面兩道繃?yán)K，后面四道繃?yán)K。

①繃?yán)K坑到井口距離：

后一道坑：20～22m；開擋：12～16m。

后二道坑：18～20m；開擋：14～16m。

前繃?yán)K坑：18～20m；開擋：18～20m。

②地錨深度不小于2m。

③繃?yán)K和地錨必須定期檢查。

2.井架基礎(chǔ)

井架基礎(chǔ)的作用是使井架承受負(fù)荷后不會(huì)下沉、傾斜與翻轉(zhuǎn)，在施工作業(yè)過程中要保持穩(wěn)定性。井架基礎(chǔ)的種類較多，主要有混凝土澆筑、木方組裝、管子排列焊接、混凝土預(yù)制等幾種。

二、游動(dòng)系統(tǒng)

（一）天車

天車是游動(dòng)系統(tǒng)的固定部件，安裝在井架頂部最高處（故稱為天車），由一組定滑輪、天車軸、天車架及軸承等主要零件組成，如圖1-2-1所示。目前常用的天車有輪，同裝在一根天車軸上，排成一行。負(fù)荷在294～490kN，輪徑有432mm、460mm、525mm和567mm四種，適用的鋼絲繩直徑為18.5～26mm。

1.用途

天車通過鋼絲繩與游動(dòng)滑車構(gòu)成游動(dòng)系統(tǒng)，以完成懸吊與起下作業(yè)。

2.技術(shù)要求

①每個(gè)滑輪的軸承應(yīng)能單獨(dú)進(jìn)行潤(rùn)滑。每個(gè)滑輪應(yīng)能用手轉(zhuǎn)動(dòng)，且相互之間不得干涉。

②滑輪繩槽需要經(jīng)表面淬火，其硬度為45～50HRC，淬硬深度不小于2mm。

③鑄造滑輪槽底圓弧表面不允許有砂眼、氣孔、夾砂等缺陷存在。對(duì)出現(xiàn)的鑄造缺陷允許采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ枰孕迯?fù)。

④游動(dòng)滑車、天車均應(yīng)有防止鋼絲繩跳槽的裝置。

⑤天車軸（包括快繩輪軸和死繩輪軸）和天車梁的彎曲屈服安全因數(shù)n_s為1.67。

⑥使用時(shí)其安全負(fù)荷必須與井架、游動(dòng)滑車和大鉤的安全負(fù)荷相匹配。

（二）游動(dòng)滑車

游動(dòng)滑車由一組動(dòng)滑輪（一般滑輪的數(shù)目為3～4個(gè)）組成，同裝在一根游車軸上，排成一列。起重量為300～1176kN，自身質(zhì)量為290～1000kg，通過鋼絲繩與天車組成游動(dòng)系統(tǒng)，適用的鋼絲繩直徑為18.5～22mm。結(jié)構(gòu)如圖1-2-2所示。

1.用途

游動(dòng)滑車是通過鋼絲繩與天車組成游動(dòng)系統(tǒng)，使從絞車滾筒鋼絲繩來的拉力變?yōu)榫鹿苤仙蛳路诺膭?dòng)力，并有省力的作用。

2.使用要求

游動(dòng)滑車由于種類較多，規(guī)格不同，使用時(shí)需進(jìn)行合理選擇，確保在安全負(fù)荷范圍內(nèi)使用。

①在使用中最大負(fù)荷不能超過游動(dòng)滑車的安全負(fù)荷。

②游動(dòng)系統(tǒng)使用的鋼絲繩直徑必須與游動(dòng)滑車輪槽相適應(yīng)，不能過大或過小。

③在未安裝前或使用一段時(shí)間后應(yīng)加注黃油（潤(rùn)滑脂）。

④滑輪護(hù)罩上的繩槽應(yīng)合適，以免鋼絲繩通過時(shí)受護(hù)罩的磨損而縮短使用壽命。

⑤游動(dòng)滑車使用一個(gè)時(shí)期后，應(yīng)將滑輪翻轉(zhuǎn)安裝一次，使滑輪磨損程度趨近一致，防止某一個(gè)方向磨損太厲害。

⑥在進(jìn)行裝卸、上吊或下放時(shí)必須小心謹(jǐn)慎，以免將輪槽邊碰傷損壞。

⑦進(jìn)行起鉆時(shí)必須注意，以免使游動(dòng)滑車碰到天車或指梁。

⑧游動(dòng)滑車上的滑輪必須經(jīng)常清洗，以免加速滑輪的磨損，損害鋼絲繩。

（三）大鉤

大鉤的作用是懸吊井內(nèi)管柱，實(shí)現(xiàn)起下作業(yè)。大鉤有一個(gè)主鉤和兩個(gè)側(cè)鉤，如圖1-2-3所示。主鉤用于懸掛水龍頭，兩個(gè)側(cè)鉤用于懸掛吊環(huán)。

三鉤式大鉤和游動(dòng)滑車組合在一起構(gòu)成組合式大鉤（也稱為游車大鉤）。組合式大鉤的主要優(yōu)點(diǎn)是可減少單獨(dú)式游動(dòng)滑車和大鉤在井架內(nèi)所占的空間，當(dāng)采用大鉤的結(jié)構(gòu)用輕便井架時(shí)，組合式大鉤更具優(yōu)越性。

1.用途

大鉤的作用是懸吊井內(nèi)管柱，實(shí)現(xiàn)起下作業(yè)。一般大、中修常用大鉤的負(fù)荷量為294～490kN。

2.使用要求

大鉤是在高空重載下工作的，而且受往復(fù)變化的振動(dòng)、沖擊載荷作用，工作環(huán)境惡劣。使用時(shí)的要求如下。

①使用時(shí)要進(jìn)行合理的選擇，大鉤應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和安全系數(shù)，以確保安全生產(chǎn)。

②鉤口安全鎖緊裝置及側(cè)鉤閉鎖裝置既要開關(guān)方便，又應(yīng)安全可靠，確保水龍頭提環(huán)和吊環(huán)在受到?jīng)_擊、振動(dòng)時(shí)不自動(dòng)脫出。

③在起下鉆桿、油管時(shí)，應(yīng)保證鉤身轉(zhuǎn)動(dòng)靈活；懸掛水龍頭后，應(yīng)確保鉤身制動(dòng)可靠，以保證卸扣方便和施工安全。

④應(yīng)安裝有效的緩沖裝置，以緩和沖擊和振動(dòng)，加速起下鉆桿、油管的進(jìn)程。

⑤在保證有足夠強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量使大鉤自身的質(zhì)量小，以便起下作業(yè)時(shí)操作輕便。另外，為防止碰掛井架、指梁及起出的鉆柱、管柱，大鉤的外形應(yīng)圓滑、無尖銳棱角。

（四）鋼絲繩

鋼絲繩的主要用途是通過天車把絞車、游動(dòng)滑車連在一起組成游動(dòng)系統(tǒng)，從而把絞車的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橛蝿?dòng)滑車的升降運(yùn)動(dòng)，達(dá)到起下作業(yè)的目的。另外，鋼絲繩還可用于井架繃?yán)K，固定井架。鋼絲繩的捻制方向、方法見學(xué)習(xí)情境三項(xiàng)目六。

三、吊環(huán)、吊卡以及抽油桿吊卡

（一）吊環(huán)

1.用途

吊環(huán)是起下修井工藝管柱時(shí)連接大鉤與吊卡用的專用提升用具。吊環(huán)成對(duì)使用，上端分別掛在大鉤兩側(cè)的耳環(huán)上，下端分別套入吊卡兩側(cè)的耳孔中，用來懸掛吊卡。

2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

按結(jié)構(gòu)不同，吊環(huán)分單臂吊環(huán)和雙臂吊環(huán)兩種形式，如圖1-2-4所示。單臂吊環(huán)是采用高強(qiáng)度合金鋼鍛造而成，具有強(qiáng)度高、質(zhì)量小、耐磨等特點(diǎn)，因而適用于深井作業(yè)。雙臂吊環(huán)則是用一般合金鋼鍛造、焊接而成，因此只適用于一般修井作業(yè)中。單臂吊環(huán)在雙吊卡起下鉆、管柱過程中，因質(zhì)量小而消耗的體力少，但套入吊卡耳孔中較困難。雙臂吊環(huán)質(zhì)量較大，但套入吊卡耳孔比較方便。

3.使用要求

①吊環(huán)應(yīng)配套使用，不得在單吊環(huán)情況下使用。

②經(jīng)常檢測(cè)吊環(huán)直徑、長(zhǎng)度的變化情況，成對(duì)的吊環(huán)直徑長(zhǎng)度不相同時(shí)，不得繼續(xù)使用。

③應(yīng)保持吊環(huán)清潔，不得用重物擊打吊環(huán)。

（二）吊卡

1.用途

吊卡是用來卡住并起吊油管、鉆桿、套管等的專用工具。在起下管柱時(shí)，用雙吊環(huán)將吊卡懸吊在游車大鉤上，吊卡再將油管、鉆桿、套管等卡住，便可進(jìn)行起下作業(yè)。

2.基本結(jié)構(gòu)形式

修井作業(yè)施工中常用的吊卡一般有活門式和月牙形兩種?；窘Y(jié)構(gòu)形式如圖1-2-5所示。活門吊卡的特點(diǎn)是承重力較大，適用于較深井的鉆桿柱的起下。月牙形吊卡的特點(diǎn)是輕便、靈活，適用于油管柱或較淺井的鉆桿柱的起下。

3.使用注意事項(xiàng)

①吊卡負(fù)荷是否小于鉆柱質(zhì)量。

②吊卡口徑是否合乎使用鉆柱口徑，內(nèi)吊卡口徑一般大于鉆柱最大管身直徑2～3mm，若吊卡長(zhǎng)期使用口徑大于管身直徑5mm時(shí)，應(yīng)修補(bǔ)后再用。

③吊卡各轉(zhuǎn)動(dòng)部位是否靈活。

④吊卡安全保險(xiǎn)裝置是否完整可靠。

（三）抽油桿吊卡

抽油桿吊卡是起下抽油桿的專用吊卡，主要由卡體、吊環(huán)和旋轉(zhuǎn)卡套等組成，如圖1-2-6所示。抽油桿吊卡中間的卡具（卡套）是可以更換的，可以更換直徑從19～25mm的各種卡套，以適用于不同規(guī)格抽油桿的起下作業(yè)。一般工作負(fù)荷為50kN，可以適用于一般井深的起下抽油桿作業(yè)，使用時(shí)將吊環(huán)懸掛在游車大鉤開口內(nèi)即可，使用要求可參照吊卡。

【技能訓(xùn)練】

一、立放井架操作

（一）立放井架分類

立放BJ-18型井架現(xiàn)場(chǎng)多用兩種方法，一是立放運(yùn)井架車立放，另一是吊車立放。

1.立放運(yùn)井架車立放

在載重汽車底盤上裝配專用的設(shè)備，把立放運(yùn)井架于一身的專用車稱為立放運(yùn)井架車，簡(jiǎn)稱井架車。常用的型號(hào)有LFY1802/T148、LFY1803/奔馳、LTY1804/T815等。立放井架時(shí)有3個(gè)步驟。

①立放前的準(zhǔn)備，檢查設(shè)備。

②立井架。

③放井架，托架抱住井架，松開前繃?yán)K，然后將托架收回落到支架上，收回液壓支腿，拔出所有地錨，將繃?yán)K、地錨纏好，捆牢在井架上即可。

2.吊車立放

（1）立井架

選好基礎(chǔ)位置并將其按要求平整好。吊車停住打好千斤頂，拖車進(jìn)入井場(chǎng)吊下井架，把井架放在基礎(chǔ)上向外躺平。認(rèn)真檢查后，啟動(dòng)吊臂，在吊車各部件工作正常的情況下掛好繩套，試起吊井架，正常后把井架坐在基礎(chǔ)上，觀察井架位置，固定后面兩道繃?yán)K，稍松吊鉤到無負(fù)荷，再觀察井架是否傾斜，固定其余繃?yán)K，上井架摘掉吊鉤上的繩套并解下。

（2）放井架

吊車停在適當(dāng)?shù)奈恢?，試吊車，各方面工作正常后即可開始工作。起重繩套掛在吊鉤上，待吊鉤稍加負(fù)荷后松前繃?yán)K，將井架豎直，重心平衡后，方可松掉各道繃?yán)K及井架與基礎(chǔ)的連接銷軸等，即可將井架放倒。把繩套掛在井架重心處，起吊裝拖車即可。

（二）立放運(yùn)BJ型井架的安全要求

①立井架前要認(rèn)真檢查對(duì)井架和設(shè)備，認(rèn)真執(zhí)行操作規(guī)程。

②井架立起后，前繃?yán)K未裝卡牢固時(shí)，井架車的托架和吊車的游車不得收回或摘掉。

③放井架時(shí)，托架未靠近井架或吊車的游車未與井架起重繩掛牢之前，井架前第一道繃?yán)K不得摘掉。

④立井架前應(yīng)清除掉井架上的泥土、雜物，以防井架立起后危害人身安全。

⑤立放井架時(shí)，指揮人員應(yīng)站在井架車操作臺(tái)斜對(duì)面，與操作人員視線無遮擋，距井口3～5m的位置。其他人員應(yīng)站在以井架高度為半徑的范圍以外的安全的地方。六級(jí)風(fēng)以上和風(fēng)雪天不得立放井架。

⑥在井架和二層臺(tái)上進(jìn)行操作時(shí)，要穿硬底鞋，系好安全帶，腳下踩實(shí)、站牢。一般情況下要一只手扶東西，一只手操作。

⑦用井架車縱向調(diào)整缸調(diào)整井架位置時(shí)，操作要平穩(wěn)，若有卡掛現(xiàn)象，排除故障后再調(diào)整。

⑧嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)施工，井架底座中心距井口達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，天車正對(duì)井口。

⑨按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)下地錨，裝卡繃?yán)K，及時(shí)更換銹蝕嚴(yán)重的繃?yán)K或地錨，有大風(fēng)警報(bào)時(shí)，采取加固繃?yán)K、地錨或?qū)⒕芊诺沟却胧?/p>

⑩立放29m井架時(shí)，放落井架二層平臺(tái)，應(yīng)用吊車或其他動(dòng)力牽引平臺(tái)懸吊緩慢下放。無動(dòng)力設(shè)備放平臺(tái)時(shí)，應(yīng)將兩根平臺(tái)懸吊繩在井架立柱上各纏兩圈，每根繩由4人以上拉緊，然后緩松，慢放，直到放平。

（三）井架的使用要求

①應(yīng)在安全負(fù)荷范圍內(nèi)使用，不允許超負(fù)荷使用。

②在重負(fù)荷時(shí)不許猛剎猛放。

③井下作業(yè)施工中，每天對(duì)天車、地滑車、游動(dòng)滑車打黃油一次。

④所有黃油嘴保持完好，若因卡、堵、壞打不進(jìn)黃油時(shí)，應(yīng)及時(shí)修理或更換。

⑤發(fā)現(xiàn)井架扭彎、拉筋斷裂、變形時(shí)，及時(shí)請(qǐng)示有關(guān)部門鑒定處理后方可使用。

⑥經(jīng)常檢查各道繃?yán)K吃力是否均勻，吊卡、天車、井架螺絲等是否緊固。

⑦井架基礎(chǔ)附近不能積水和挖坑。

二、油管吊卡的使用

①選擇扣合尺寸與所用油管直徑一致的吊卡。

②井口兩名操作工人面向井口站立。

③兩人扶住吊卡吊耳，合力抬起吊卡，開口向下（內(nèi)）扣在油管本體上（靠近油管接箍）。

④一人拔起吊卡月牙手柄，推動(dòng)月牙環(huán)油管本體進(jìn)入吊卡本體另一側(cè)凹槽內(nèi)，松開吊卡月牙手柄，使其固定在吊卡本體手柄固定槽內(nèi)。

⑤轉(zhuǎn)動(dòng)吊卡使其開口朝上（或朝向油管橋方向），進(jìn)行起下油管作業(yè)。

三、抽油桿吊卡的使用

①選擇扣合尺寸與所用抽油桿的直徑一致的抽油桿吊卡。

②井口兩名操作工人面向井口站立。

③一人伸手扶住抽油桿吊卡吊柄，另一人伸手捏住抽油桿吊卡前舌，將抽油桿吊卡退出抽油桿本體，一手抓抽油桿吊卡吊柄，另一只手抓住抽油桿吊卡本體，將抽油桿吊卡端起，使開口對(duì)正抽油桿本體（靠近接箍端），輕輕用力將抽油桿吊卡推進(jìn)抽油桿本體，使抽油桿吊卡鎖舌鎖緊抽油桿吊卡本體。

④一人手扶抽油桿吊卡吊柄，一人手扶抽油桿吊鉤，將抽油桿吊卡吊柄掛入抽油桿吊鉤內(nèi)，進(jìn)行起下抽油桿作業(yè)。

四、歸納總結(jié)

①立、放井架時(shí)必須專人操作，專人觀察指揮，班組人員配合操作。

②立、放井架時(shí)，在井架起升、回收的過程中手不能離開液壓閥手柄，以免發(fā)生意外。

③校井架調(diào)整時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行千斤起升或降低，嚴(yán)禁快速起升或降低千斤。

④升液壓缸壓力不得超過14MPa。

⑤風(fēng)速大于六級(jí)不得升、降井架。

⑥立、放井架時(shí)在繃?yán)K拉伸范圍內(nèi)的抽油機(jī)必須停抽，待立、放井架完畢后方可起抽。

⑦校正井架一定要做到繃?yán)K先松后緊，防止井架變形，校正井架后，每道繃?yán)K受力要均勻。

⑧若井架傾斜度過大或左右偏差太大，必須放井架調(diào)整車身位置，調(diào)整完畢重新立井架。

⑨吊卡通徑與最大提升載荷應(yīng)符合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)要求。

⑩使用前應(yīng)檢查鎖銷、手柄及月牙的開啟與關(guān)閉是否靈活，鎖緊螺釘是否緊固，如不符合要求，應(yīng)加以排除。

吊環(huán)套入吊卡主體兩側(cè)耳孔后，必須插入并鎖好吊卡銷子。

使用吊卡過程中吊卡開口必須朝上（或朝向油管橋方向）。

抽油桿吊卡扣入后，要進(jìn)行試?yán)瓌?dòng)作，檢查鎖舌是否鎖緊。

抽油桿吊卡使用過程中，手抓吊柄中部位置，以免抽油桿吊鉤或抽油桿接箍夾傷手指。

油管吊卡使用時(shí)嚴(yán)禁雙月牙使用。

五、思考練習(xí)

①簡(jiǎn)述輪式修井機(jī)立、放井架操作方法。

②簡(jiǎn)述油管吊卡的使用方法。

③簡(jiǎn)述抽油桿吊卡的使用方法。