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ZCZ-20沼泽钻机的改进 2010年6月物探装备第20卷第3期 ZCZ--20沼泽钻机的改进 党卫中杨凤申翟纳新夏鹏翎傅德莲 (东方地球物理公司,河北涿州072751:1.装备制造事业部装备研究中心;2.国际勘探事业部) 摘要 党卫中,杨凤申,翟纳新,夏鹏翎,傅德莲.zCz一20沼泽钻机的改进.物探装备,2010,20(3):145～147 zcz一20沼泽钻机主要应用于沼泽,过渡带的地震勘探.本文针对该钻机在野外勘探施工中出现的问题,对 zcz一2O钻机的水封,马达,二位六通阀等方面进行了改进,改善了zcz一2O钻机的性能,提高了钻机效率. 关键词zcz一20沼泽钻机水封二位六通阀行走功能切换钻机改进 ABSTRACT DangWeizhong,YangFengshen,ZhaiNaxin,XiaPenglingandFuDelian.ImprovementofZCZ一20swampdrillingrig. EGP,2010,20(3):145～147 ZCZ一20rigismainlyusedinmarshandtransitionzoneseismicexploration.ItisthefirsttimeforZCZ一20 swampdrillingrigusedinSudanTransitionZone.Thisarticleintroducessomeexperiencesabouthowtouseandim— proveZCZ一2Origfromstructure,hydraulictheory.Theseexperiencescandosomehelptoimprovedrillingefficien— cyofZCZ一20rig. KeywordsZCZ-20swampdrillingrig,waterseal,two—position&six-waysolenoidvalve,workingfunction switch,improvementofdrillingrig 0引言 ZCZ一20钻机是针对沼泽,过渡带研发,设计 的物探钻机.2005年至今,已有6台ZCZ一2O钻机 在苏丹过渡带投入使用,完成了其它陆地钻机无法 进入的沼泽区域钻井任务约600km,为过渡带地震 勘探做出了重要贡献.但在应用中也发现了一些问 题,这些问题也影响了钻井效率.针对这些问题,我 们从结构,液压方面对在苏丹使用的6台ZCZ一20 钻机进行了改进.改进后的ZCZ一2O钻机,降低了 操作难度,提高了钻井效率. 们设计了厚度不等的调整垫片,安装在压盖和水封 头下盖之间,用垫片厚度来确定压盖位置,从而保证 了下水封周向受压均匀,避免水封压偏,延长了水封 的使用寿命. 1增加调整垫片,减小水封调整难度图zcz一.钻机水封结构 ZCZ一20钻机动力头水封采用V形组合密封 圈,如图1所示.V形密封环被压盖压紧起密封作 用.若压盖调整不当,就会出现磨损漏水.因此我 2改变中心管进水结构,改善水封憋压 钻井时水从侧面流入旋转的中心管,直接击打 *党卫中,1975年出生,工程师,工学硕士.2002年毕业于西南石油学院矿机专业,现从事物探装备的研究与开发,曾多次赴苏丹对 沼泽设备的应用进行技术支持. 146物探装备 在径向孔的水流量为有效流人量,中心管每转一圈 有效流入量与总流人量比i为: i一丽/’/0~(1)一丽J 式中,为进水孔数量;为进水孔内弧长对应的 中心角. 改进前的中心管进水断面结构如图2所示,改 进后的中心管进水断面结构如图3所示. 图2原中心管进水断面 图3改进的中心管进水断面 改进前,中心管每转一圈水的有效流人量与总 流入量比为: 一~o_37.一丽≈u_3 改进后,中心管每转一圈水的有效流人量与总 流入量比为: 一~0.49.一丽≈u?49 由上面的计算可知,ZCZ一20钻机中心管进水 结构改进前,中心管每转一圈,水流的有效流人量只 有37%,容易产生局部高压,对水封造成冲击,当超 过水封最大承受值时将导致漏水.改进中心管结构 后,水流的有效流入量提高到49,水封的憋压,损 坏情况得到了有效改善. 3增加标识,减少卸钻杆时间 ZCZ一2O钻机卸扣套把钻杆卡在AB或CD区 域反转卸钻杆,如图4所示.实际操作时,由于卸扣 套外环正好把钻杆挡住,有时要反复上,下多次才能 准确卡人.在卸扣套AB,CD中点上焊接2个直径 为6mm,长50mm的定位杆(图4).卸钻杆时,定 位杆对准钻杆上的卸扣筋就能一次卡人,可有效地 节省卸钻杆时间. 钻 图4增加卸钻杆定位标识 卸扣套 4限制操作阀行程,保护马达油封 钻井过程中,旋转操作阀长时间工作于最大行 程,旋转马达速度过高,常出现漏油或油封损坏.钻 机旋转马达为定量马达,由变量泵提供