项目二 提升设备
提升设备由井架和提升系统组成。提升系统由游动系统（包括天车、游动滑车、大钩、钢丝绳）和吊环、吊卡组成。应用提升设备可以完成井下作业工程中的起下作业。
【知识目标】
①了解井架的分类。
②掌握井架的作用，游动系统的作用。
③掌握吊环、吊卡的作用。
【技能目标】
①会进行井架的分类。
②熟悉井架的安装施工及使用要求。
③熟练游动系统各部分的使用要求。
【背景知识】
一、井架
在井下作业过程中，井架的用途主要是装置天车，支撑整个提升设备，以便悬吊井下设备、工具和进行各种起下作业，有的井架还可以将油管（钻杆）立放或立柱式排放。一般修井时均采用固定式轻便井架或修井机自带各种类型的井架，特殊的大修作业时，需使用钻井井架。
（一）井架的分类
按井架的可移动性来分，有固定式井架和可移动式井架。从井架的高度来分，固定式井架又可分为18m、24m、29m等几种井架。目前在井下作业中，常用的固定式井架有BJ-18型、BJ-29型和JJ-80-18型等。其主要技术规格见表1-2-1。
表1-2-1 常用井架技术规格
（二）井架的安装施工及使用要求
各油田修井使用的井架种类较多，安装方式也不相同。但不管采用何种设备、何种方式进行井架安装，都必须按照井架安装操作规程进行，以确保安全，符合质量要求。
以BJ-18型井架为例介绍移动式井架的安装。BJ-18型移动式井架按97°角的标准立起后，支脚底座面到井架顶面的垂直高度为18m。主要由本体、支座、天车和绷绳等组成。
1.绷绳坑及地锚位置准备
先确定井架立放的方向，然后根据井深负荷和井架高度确定绷绳位置及数目。一般前面两道绷绳，后面四道绷绳。
①绷绳坑到井口距离：
后一道坑：20～22m；开挡：12～16m。
后二道坑：18～20m；开挡：14～16m。
前绷绳坑：18～20m；开挡：18～20m。
②地锚深度不小于2m。
③绷绳和地锚必须定期检查。
2.井架基础
井架基础的作用是使井架承受负荷后不会下沉、倾斜与翻转，在施工作业过程中要保持稳定性。井架基础的种类较多，主要有混凝土浇筑、木方组装、管子排列焊接、混凝土预制等几种。
二、游动系统
（一）天车
天车是游动系统的固定部件，安装在井架顶部最高处（故称为天车），由一组定滑轮、天车轴、天车架及轴承等主要零件组成，如图1-2-1所示。目前常用的天车有轮，同装在一根天车轴上，排成一行。负荷在294～490kN，轮径有432mm、460mm、525mm和567mm四种，适用的钢丝绳直径为18.5～26mm。
图1-2-1 天车结构示意图
1.用途
天车通过钢丝绳与游动滑车构成游动系统，以完成悬吊与起下作业。
2.技术要求
①每个滑轮的轴承应能单独进行润滑。每个滑轮应能用手转动，且相互之间不得干涉。
②滑轮绳槽需要经表面淬火，其硬度为45～50HRC，淬硬深度不小于2mm。
③铸造滑轮槽底圆弧表面不允许有砂眼、气孔、夹砂等缺陷存在。对出现的铸造缺陷允许采用适当的方法予以修复。
④游动滑车、天车均应有防止钢丝绳跳槽的装置。
⑤天车轴（包括快绳轮轴和死绳轮轴）和天车梁的弯曲屈服安全因数ns为1.67。
⑥使用时其安全负荷必须与井架、游动滑车和大钩的安全负荷相匹配。
（二）游动滑车
游动滑车由一组动滑轮（一般滑轮的数目为3～4个）组成，同装在一根游车轴上，排成一列。起重量为300～1176kN，自身质量为290～1000kg，通过钢丝绳与天车组成游动系统，适用的钢丝绳直径为18.5～22mm。结构如图1-2-2所示。
图1-2-2 游动滑车结构示意图
1.用途
游动滑车是通过钢丝绳与天车组成游动系统，使从绞车滚筒钢丝绳来的拉力变为井下管柱上升或下放的动力，并有省力的作用。
2.使用要求
游动滑车由于种类较多，规格不同，使用时需进行合理选择，确保在安全负荷范围内使用。
①在使用中最大负荷不能超过游动滑车的安全负荷。
②游动系统使用的钢丝绳直径必须与游动滑车轮槽相适应，不能过大或过小。
③在未安装前或使用一段时间后应加注黄油（润滑脂）。
④滑轮护罩上的绳槽应合适，以免钢丝绳通过时受护罩的磨损而缩短使用寿命。
⑤游动滑车使用一个时期后，应将滑轮翻转安装一次，使滑轮磨损程度趋近一致，防止某一个方向磨损太厉害。
⑥在进行装卸、上吊或下放时必须小心谨慎，以免将轮槽边碰伤损坏。
⑦进行起钻时必须注意，以免使游动滑车碰到天车或指梁。
⑧游动滑车上的滑轮必须经常清洗，以免加速滑轮的磨损，损害钢丝绳。
（三）大钩
大钩的作用是悬吊井内管柱，实现起下作业。大钩有一个主钩和两个侧钩，如图1-2-3所示。主钩用于悬挂水龙头，两个侧钩用于悬挂吊环。
图1-2-3 大钩的结构示意图
三钩式大钩和游动滑车组合在一起构成组合式大钩（也称为游车大钩）。组合式大钩的主要优点是可减少单独式游动滑车和大钩在井架内所占的空间，当采用大钩的结构用轻便井架时，组合式大钩更具优越性。
1.用途
大钩的作用是悬吊井内管柱，实现起下作业。一般大、中修常用大钩的负荷量为294～490kN。
2.使用要求
大钩是在高空重载下工作的，而且受往复变化的振动、冲击载荷作用，工作环境恶劣。使用时的要求如下。
①使用时要进行合理的选择，大钩应有足够的强度和安全系数，以确保安全生产。
②钩口安全锁紧装置及侧钩闭锁装置既要开关方便，又应安全可靠，确保水龙头提环和吊环在受到冲击、振动时不自动脱出。
③在起下钻杆、油管时，应保证钩身转动灵活；悬挂水龙头后，应确保钩身制动可靠，以保证卸扣方便和施工安全。
④应安装有效的缓冲装置，以缓和冲击和振动，加速起下钻杆、油管的进程。
⑤在保证有足够强度的前提下，应尽量使大钩自身的质量小，以便起下作业时操作轻便。另外，为防止碰挂井架、指梁及起出的钻柱、管柱，大钩的外形应圆滑、无尖锐棱角。
（四）钢丝绳
钢丝绳的主要用途是通过天车把绞车、游动滑车连在一起组成游动系统，从而把绞车的旋转运动变为游动滑车的升降运动，达到起下作业的目的。另外，钢丝绳还可用于井架绷绳，固定井架。钢丝绳的捻制方向、方法见学习情境三项目六。
三、吊环、吊卡以及抽油杆吊卡
（一）吊环
1.用途
吊环是起下修井工艺管柱时连接大钩与吊卡用的专用提升用具。吊环成对使用，上端分别挂在大钩两侧的耳环上，下端分别套入吊卡两侧的耳孔中，用来悬挂吊卡。
2.结构特点
按结构不同，吊环分单臂吊环和双臂吊环两种形式，如图1-2-4所示。单臂吊环是采用高强度合金钢锻造而成，具有强度高、质量小、耐磨等特点，因而适用于深井作业。双臂吊环则是用一般合金钢锻造、焊接而成，因此只适用于一般修井作业中。单臂吊环在双吊卡起下钻、管柱过程中，因质量小而消耗的体力少，但套入吊卡耳孔中较困难。双臂吊环质量较大，但套入吊卡耳孔比较方便。
图1-2-4 吊环结构示意图
3.使用要求
①吊环应配套使用，不得在单吊环情况下使用。
②经常检测吊环直径、长度的变化情况，成对的吊环直径长度不相同时，不得继续使用。
③应保持吊环清洁，不得用重物击打吊环。
（二）吊卡
1.用途
吊卡是用来卡住并起吊油管、钻杆、套管等的专用工具。在起下管柱时，用双吊环将吊卡悬吊在游车大钩上，吊卡再将油管、钻杆、套管等卡住，便可进行起下作业。
2.基本结构形式
修井作业施工中常用的吊卡一般有活门式和月牙形两种。基本结构形式如图1-2-5所示。活门吊卡的特点是承重力较大，适用于较深井的钻杆柱的起下。月牙形吊卡的特点是轻便、灵活，适用于油管柱或较浅井的钻杆柱的起下。
图1-2-5 吊卡结构示意图
3.使用注意事项
①吊卡负荷是否小于钻柱质量。
②吊卡口径是否合乎使用钻柱口径，内吊卡口径一般大于钻柱最大管身直径2～3mm，若吊卡长期使用口径大于管身直径5mm时，应修补后再用。
③吊卡各转动部位是否灵活。
④吊卡安全保险装置是否完整可靠。
（三）抽油杆吊卡
抽油杆吊卡是起下抽油杆的专用吊卡，主要由卡体、吊环和旋转卡套等组成，如图1-2-6所示。抽油杆吊卡中间的卡具（卡套）是可以更换的，可以更换直径从19～25mm的各种卡套，以适用于不同规格抽油杆的起下作业。一般工作负荷为50kN，可以适用于一般井深的起下抽油杆作业，使用时将吊环悬挂在游车大钩开口内即可，使用要求可参照吊卡。
图1-2-6 抽油杆吊卡示意图
1—卡体；2—吊环；3—卡具；4—手柄
【技能训练】
一、立放井架操作
（一）立放井架分类
立放BJ-18型井架现场多用两种方法，一是立放运井架车立放，另一是吊车立放。
1.立放运井架车立放
在载重汽车底盘上装配专用的设备，把立放运井架于一身的专用车称为立放运井架车，简称井架车。常用的型号有LFY1802/T148、LFY1803/奔驰、LTY1804/T815等。立放井架时有3个步骤。
①立放前的准备，检查设备。
②立井架。
③放井架，托架抱住井架，松开前绷绳，然后将托架收回落到支架上，收回液压支腿，拔出所有地锚，将绷绳、地锚缠好，捆牢在井架上即可。
2.吊车立放
（1）立井架
选好基础位置并将其按要求平整好。吊车停住打好千斤顶，拖车进入井场吊下井架，把井架放在基础上向外躺平。认真检查后，启动吊臂，在吊车各部件工作正常的情况下挂好绳套，试起吊井架，正常后把井架坐在基础上，观察井架位置，固定后面两道绷绳，稍松吊钩到无负荷，再观察井架是否倾斜，固定其余绷绳，上井架摘掉吊钩上的绳套并解下。
（2）放井架
吊车停在适当的位置，试吊车，各方面工作正常后即可开始工作。起重绳套挂在吊钩上，待吊钩稍加负荷后松前绷绳，将井架竖直，重心平衡后，方可松掉各道绷绳及井架与基础的连接销轴等，即可将井架放倒。把绳套挂在井架重心处，起吊装拖车即可。
（二）立放运BJ型井架的安全要求
①立井架前要认真检查对井架和设备，认真执行操作规程。
②井架立起后，前绷绳未装卡牢固时，井架车的托架和吊车的游车不得收回或摘掉。
③放井架时，托架未靠近井架或吊车的游车未与井架起重绳挂牢之前，井架前第一道绷绳不得摘掉。
④立井架前应清除掉井架上的泥土、杂物，以防井架立起后危害人身安全。
⑤立放井架时，指挥人员应站在井架车操作台斜对面，与操作人员视线无遮挡，距井口3～5m的位置。其他人员应站在以井架高度为半径的范围以外的安全的地方。六级风以上和风雪天不得立放井架。
⑥在井架和二层台上进行操作时，要穿硬底鞋，系好安全带，脚下踩实、站牢。一般情况下要一只手扶东西，一只手操作。
⑦用井架车纵向调整缸调整井架位置时，操作要平稳，若有卡挂现象，排除故障后再调整。
⑧严格按标准施工，井架底座中心距井口达到规范标准，天车正对井口。
⑨按规定标准下地锚，装卡绷绳，及时更换锈蚀严重的绷绳或地锚，有大风警报时，采取加固绷绳、地锚或将井架放倒等措施。
⑩立放29m井架时，放落井架二层平台，应用吊车或其他动力牵引平台悬吊缓慢下放。无动力设备放平台时，应将两根平台悬吊绳在井架立柱上各缠两圈，每根绳由4人以上拉紧，然后缓松，慢放，直到放平。
（三）井架的使用要求
①应在安全负荷范围内使用，不允许超负荷使用。
②在重负荷时不许猛刹猛放。
③井下作业施工中，每天对天车、地滑车、游动滑车打黄油一次。
④所有黄油嘴保持完好，若因卡、堵、坏打不进黄油时，应及时修理或更换。
⑤发现井架扭弯、拉筋断裂、变形时，及时请示有关部门鉴定处理后方可使用。
⑥经常检查各道绷绳吃力是否均匀，吊卡、天车、井架螺丝等是否紧固。
⑦井架基础附近不能积水和挖坑。
二、油管吊卡的使用
①选择扣合尺寸与所用油管直径一致的吊卡。
②井口两名操作工人面向井口站立。
③两人扶住吊卡吊耳，合力抬起吊卡，开口向下（内）扣在油管本体上（靠近油管接箍）。
④一人拔起吊卡月牙手柄，推动月牙环油管本体进入吊卡本体另一侧凹槽内，松开吊卡月牙手柄，使其固定在吊卡本体手柄固定槽内。
⑤转动吊卡使其开口朝上（或朝向油管桥方向），进行起下油管作业。
三、抽油杆吊卡的使用
①选择扣合尺寸与所用抽油杆的直径一致的抽油杆吊卡。
②井口两名操作工人面向井口站立。
③一人伸手扶住抽油杆吊卡吊柄，另一人伸手捏住抽油杆吊卡前舌，将抽油杆吊卡退出抽油杆本体，一手抓抽油杆吊卡吊柄，另一只手抓住抽油杆吊卡本体，将抽油杆吊卡端起，使开口对正抽油杆本体（靠近接箍端），轻轻用力将抽油杆吊卡推进抽油杆本体，使抽油杆吊卡锁舌锁紧抽油杆吊卡本体。
④一人手扶抽油杆吊卡吊柄，一人手扶抽油杆吊钩，将抽油杆吊卡吊柄挂入抽油杆吊钩内，进行起下抽油杆作业。
四、归纳总结
①立、放井架时必须专人操作，专人观察指挥，班组人员配合操作。
②立、放井架时，在井架起升、回收的过程中手不能离开液压阀手柄，以免发生意外。
③校井架调整时应缓慢进行千斤起升或降低，严禁快速起升或降低千斤。
④升液压缸压力不得超过14MPa。
⑤风速大于六级不得升、降井架。
⑥立、放井架时在绷绳拉伸范围内的抽油机必须停抽，待立、放井架完毕后方可起抽。
⑦校正井架一定要做到绷绳先松后紧，防止井架变形，校正井架后，每道绷绳受力要均匀。
⑧若井架倾斜度过大或左右偏差太大，必须放井架调整车身位置，调整完毕重新立井架。
⑨吊卡通径与最大提升载荷应符合现场作业要求。
⑩使用前应检查锁销、手柄及月牙的开启与关闭是否灵活，锁紧螺钉是否紧固，如不符合要求，应加以排除。
吊环套入吊卡主体两侧耳孔后，必须插入并锁好吊卡销子。
使用吊卡过程中吊卡开口必须朝上（或朝向油管桥方向）。
抽油杆吊卡扣入后，要进行试拉动作，检查锁舌是否锁紧。
抽油杆吊卡使用过程中，手抓吊柄中部位置，以免抽油杆吊钩或抽油杆接箍夹伤手指。
油管吊卡使用时严禁双月牙使用。
五、思考练习
①简述轮式修井机立、放井架操作方法。
②简述油管吊卡的使用方法。
③简述抽油杆吊卡的使用方法。