（三）钢丝绳的强度

钢丝绳的强度指钢丝绳承载时破断拉力的大小。钢丝绳由于承受复杂应力作用，而且这些应力与滑轮和滚筒直径、钢丝绳结构、钢丝绳润滑和操作条件密切相关。因此，精确计算十分困难，只能根据钢丝绳承受的静载近似地标核其静强度，使其满足安全系数的要求。国产钻机规定的钻井钢丝绳（大绳）安全系数：

表2-7 钻井钢丝绳安全系数

钻机型号 钢丝绳直径 (mm) 钢丝绳结构 钢丝绳破断拉力（kN） 钻井时 最大钩载时 最大钩载（kN） 绳系 钢丝绳安全系数 最大钩载（kN） 最大绳系 钢丝绳安全系数 ZJ-20 26 大庆Ⅰ-130 28 ZJ-45J 32 6x25Fi+NF 324 690 8 2.13 1180 8 3.64 407 1180 10 2.90 2160 10 5.3 500 1570 10 3.14 2940 12 5.88 691 2160 10 3.15 3920 12 5.67 952 2750 12 2.89 5880 14 6.18 ZJ-70 35 ZJ-90 42 表2-8 常用钢丝绳破断拉力

钢丝绳直径（mm） 破断拉力（kN） 9.5 45.4 13 83.2 16 129 19 184 22 249

（七）钢丝绳的使用寿命

钢丝绳的使用期限受很多因素影响，其中包括：钢丝绳的制造质量、钢丝绳的结构和尺寸是否适合于工作条件、滑轮或滚筒直径与钢丝绳直径的比例、缠绳层数、经过滑轮后弯曲方向的变化，以及安装与使用情况等。许多因素在选择钢丝绳时即已决定，而安装与使用情况是钻井施工必须十分注意的，其中最主要的就是不得在承受负荷时把绳缠乱。因为在这种情况下，钢丝绳很容易被挤变形、断丝。安装钢丝绳时，在滚筒上缠绕好第一层绳至关重要。因此，重型钻机宜采用有绳槽的滚筒和排绳装置。

钢丝绳缠绕在滑轮及滚筒上，在高变载荷作用下损坏得很快。当一节距断丝占10%时，即认为不宜用于提升系统。

钢丝绳在提升系统中，各部分工作状况不太一样，快绳速度高，在滚筒上缠绕的次数多；滚筒上的钢丝绳上下层交接点处受到的磨损和挤压较严重；起升钻

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具时，由于动载的影响，绕在天车轮和游动滑车轮上的钢丝绳部分受到较大的磨损。

由于以上种种原因，钢丝绳在使用一段时间后，就应将其相对位置倒换一下，截去一段原缠在滚筒上的钢丝绳，使受挤压及磨损严重的部分改变位置。

（八）钢丝绳报废标准

表2-9 钢丝绳有一整股断裂或在一节距上断丝数量达到报废标准

断丝数 型号 安全系数 5以下 6～7 8以上 6x19 12 14 16 在某一节距内的断丝数 6x37 22 26 30 6x61 36 38 40 18x19 36 38 40

（九）钢丝绳的使用要求

1. 待用的钢丝绳必须缠绕在滚筒上。倒出时必须绷紧，避免打结。弯曲的钢丝绳应用人力拉直，禁止用锤子或其他工具敲击。

2. 使用时勿使钢丝绳与井架任何部位相磨擦。

3. 切割钢丝绳时，应先用软铁丝绑好两端，再用气割或剁绳器切断。 4. 卡绳卡时，两绳卡之间的距离应不小于绳径的6倍。

5. 绞车大绳每周应检查一次润滑状态，如浸油麻芯被挤出时，应立即换用新的钢丝绳。

6. 大绳在绞车滚筒上必须始终排列整齐（最好使用钢丝绳排绳器）。 7. 大绳加载操作要平稳柔和，以减少钢丝绳所受的冲击载荷。 8. 倒大绳时，应使新大绳从滚筒上旋转下放，不允许大绳打扭。

第二节 旋转系统

旋转系统是由转盘和水龙头（旋转水龙头）、井内钻具（井内动力钻具）等组成。其主要作用是带动井内钻具、钻头等旋转，连接起升系统和钻井液循环系统。

一、 转盘

转盘有钻机驱动和马达驱动两种。它的主要作用是带动钻具旋转钻进和在起下钻过程中悬挂钻具、卸开钻具螺纹，以至在井下动力钻井时承受螺杆钻具的反

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向扭矩。

（一）转盘的结构原理

转盘主要有水平轴、转台、主轴承、壳体、方瓦及方补心等组成。 转盘的动力经水平轴上法兰或链轮输入，通过锥齿轮转动转台，借助转台通孔中的方瓦和方补心带动方钻杆、钻柱和钻头转动；同时，方补心允许方钻杆轴向自由滑动，实现边旋转边送进。

（二）转盘的类型及技术参数

表2-10 我国常用转盘的主要类型与主要技术规范 型号 MRL-271/2 ZP-445 ZJ-20 ZJ-15D 1500 300 - 445 1：3.58 - 3230 2000 1250 570 ZP-37 1/2 ZJ-60 ZP-275 ZJ-30 ZP-275 ZJ-40 ZP-275 ZJ-50 ZP-375 ZJ-70 配用钻机 F320-3DH 技术参数 最大静载荷(KN) 最高转速（r/min) 最大转动功率（Kw) 转盘通孔直径（mm) 齿轮传动比 传动方式 质量（Kg) 外形长度(mm) 外形宽度（mm) 外形高度（mm) 4900 300 441 698.5 1：3.68 万向轴 5253 2446 1745 680 - 290 515 952.5 - 万向轴 - - - - 2250 300 － － 3.67 链条 - - - - 4500 300 440 698.5 3.67 链条 6136 2392 1670 685 4410 250 441 698.5 3.67 万向轴 6163 2392 1670 685 5850 300 － 952 3.56 万向轴 8026 2468 1810 718

（三）转盘的使用要求

1. 转盘启动前，其锁紧装置上的操纵杆或手柄应不在锁紧位置。 2. 使用转盘前，应按规定检查机油的油质，油量，并使其符合要求。3. 启动转盘前，应检查轴上的密封圈密封是否可靠。

4. 启动转盘要平稳操作，启动后要检查转台是否跳动，声音是否正常。5. 启动转盘前，应检查转盘链条护罩和万向轴护罩是否齐全，牢靠。6. 每班应至少检查一次转盘的固定情况。7. 在起钻过程中，严禁使用转盘崩扣。9. 转盘应保持清洁。

8. 在钻进和起下钻过程中，应避免猛蹩，猛顿。

10. 新转盘使用一个月应更换机油，以后每使用三个月换油一次。

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11. 防跳轴承和锁紧装置上的销轴每月应至少注入一次润滑脂。二、 水龙头

水龙头是钻机旋转系统的主要设备，是旋转系统与循环系统连接的纽带。它悬挂于大钩之下，上接水龙带，下接方钻杆。在钻进时，悬挂并承受井内钻柱的全部重量，并将钻柱与水龙带连接起来，构成钻井液循环通道。

（一）水龙头的结构

水龙头主要由固定、旋转和密封部分组成。固定部分基本组成有外壳、上盖、下盖、鹅颈管、提环和提环销组成。中心管承受钻柱的重量和钻井液的压力。主轴承在承受全部钻柱重量的同时承受震动冲击载荷，工作条件十分恶劣，它的寿命往往决定着水龙头的大修周期。盘根装置上、下分别与鹅颈管和中心管连接，行程钻井液通道。现场使用的两用水龙头，在一般水龙头的基础上，增加了旋扣装置。旋扣装置由气马达、伸缩机构及气路系统组成，接单根时，由气马达带动中心管旋转。

表2-11 水龙头的类型及技术参数见表 配用钻机 水龙头型号 额定起重量(KN) 最高转速r/min 冲管内径×外径(mm) 中心管内径（mm) 中心管接头扣型 最大工作压力(Mpa) 质量（Kg) 外形长度(mm) 外形宽度(mm) 外形高度(mm) 大庆Ⅰ-130 SL-130 1275 300 75×95 75 631×631双反 19.6 2040 1030 690 2983 ZJ-40 SL-250 2250 300 75×95 75 631×631双反 35 2246 2880 1026 820 ZJ-45J SL-450 4410 250 75×95 75 631×631双反 34.3 2700 1096 1029 3015 ZJ50 SL-450 4410 300 75×95 75 631×631双反 34.3 2700 3015 1896 1065 ZJ-60 SL-450 4410 300 75×95 75 631×631双反 35 2700 3015 1096 1029 F320-3DH CH-400 3920 300 76×92 100 631×631双反 29.4 2500 1334 1120 2897 ZJ-70 SL-450 4500 300 75×95 75 631×631双反 35 3060 3015 1096 1065 大庆Ⅱ-130 SL-225 2250 300 75×95 75 631×631双反 35

（三）水龙头的使用要求 1. 在搬运过程中必须带护丝。

2. 使用前，应按油池的油尺标记加足机油，并对冲管盘根盒和上、下机油盘

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