項目二 提升設備
提升設備由井架和提升系統組成。提升系統由游動系統（包括天車、游動滑車、大鉤、鋼絲繩）和吊環、吊卡組成。應用提升設備可以完成井下作業工程中的起下作業。
【知識目標】
①了解井架的分類。
②掌握井架的作用，游動系統的作用。
③掌握吊環、吊卡的作用。
【技能目標】
①會進行井架的分類。
②熟悉井架的安裝施工及使用要求。
③熟練游動系統各部分的使用要求。
【背景知識】
一、井架
在井下作業過程中，井架的用途主要是裝置天車，支撐整個提升設備，以便懸吊井下設備、工具和進行各種起下作業，有的井架還可以將油管（鉆桿）立放或立柱式排放。一般修井時均采用固定式輕便井架或修井機自帶各種類型的井架，特殊的大修作業時，需使用鉆井井架。
（一）井架的分類
按井架的可移動性來分，有固定式井架和可移動式井架。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。其主要技術規格見表1-2-1。
表1-2-1 常用井架技術規格
（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。但不管采用何種設備、何種方式進行井架安裝，都必須按照井架安裝操作規程進行，以確保安全，符合質量要求。
以BJ-18型井架為例介紹移動式井架的安裝。BJ-18型移動式井架按97°角的標準立起后，支腳底座面到井架頂面的垂直高度為18m。主要由本體、支座、天車和繃繩等組成。
1.繃繩坑及地錨位置準備
先確定井架立放的方向，然后根據井深負荷和井架高度確定繃繩位置及數目。一般前面兩道繃繩，后面四道繃繩。
①繃繩坑到井口距離：
后一道坑：20～22m；開擋：12～16m。
后二道坑：18～20m；開擋：14～16m。
前繃繩坑：18～20m；開擋：18～20m。
②地錨深度不小于2m。
③繃繩和地錨必須定期檢查。
2.井架基礎
井架基礎的作用是使井架承受負荷后不會下沉、傾斜與翻轉，在施工作業過程中要保持穩定性。井架基礎的種類較多，主要有混凝土澆筑、木方組裝、管子排列焊接、混凝土預制等幾種。
二、游動系統
（一）天車
天車是游動系統的固定部件，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。
圖1-2-1 天車結構示意圖
1.用途
天車通過鋼絲繩與游動滑車構成游動系統，以完成懸吊與起下作業。
2.技術要求
①每個滑輪的軸承應能單獨進行潤滑。每個滑輪應能用手轉動，且相互之間不得干涉。
②滑輪繩槽需要經表面淬火，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。對出現的鑄造缺陷允許采用適當的方法予以修復。
④游動滑車、天車均應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ns為1.67。
⑥使用時其安全負荷必須與井架、游動滑車和大鉤的安全負荷相匹配。
（二）游動滑車
游動滑車由一組動滑輪（一般滑輪的數目為3～4個）組成，同裝在一根游車軸上，排成一列。起重量為300～1176kN，自身質量為290～1000kg，通過鋼絲繩與天車組成游動系統，適用的鋼絲繩直徑為18.5～22mm。結構如圖1-2-2所示。
圖1-2-2 游動滑車結構示意圖
1.用途
游動滑車是通過鋼絲繩與天車組成游動系統，使從絞車滾筒鋼絲繩來的拉力變為井下管柱上升或下放的動力，并有省力的作用。
2.使用要求
游動滑車由于種類較多，規格不同，使用時需進行合理選擇，確保在安全負荷范圍內使用。
①在使用中最大負荷不能超過游動滑車的安全負荷。
②游動系統使用的鋼絲繩直徑必須與游動滑車輪槽相適應，不能過大或過小。
③在未安裝前或使用一段時間后應加注黃油（潤滑脂）。
④滑輪護罩上的繩槽應合適，以免鋼絲繩通過時受護罩的磨損而縮短使用壽命。
⑤游動滑車使用一個時期后，應將滑輪翻轉安裝一次，使滑輪磨損程度趨近一致，防止某一個方向磨損太厲害。
⑥在進行裝卸、上吊或下放時必須小心謹慎，以免將輪槽邊碰傷損壞。
⑦進行起鉆時必須注意，以免使游動滑車碰到天車或指梁。
⑧游動滑車上的滑輪必須經常清洗，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管柱，實現起下作業。大鉤有一個主鉤和兩個側鉤，如圖1-2-3所示。主鉤用于懸掛水龍頭，兩個側鉤用于懸掛吊環。
圖1-2-3 大鉤的結構示意圖
三鉤式大鉤和游動滑車組合在一起構成組合式大鉤（也稱為游車大鉤）。組合式大鉤的主要優點是可減少單獨式游動滑車和大鉤在井架內所占的空間，當采用大鉤的結構用輕便井架時，組合式大鉤更具優越性。
1.用途
大鉤的作用是懸吊井內管柱，實現起下作業。一般大、中修常用大鉤的負荷量為294～490kN。
2.使用要求
大鉤是在高空重載下工作的，而且受往復變化的振動、沖擊載荷作用，工作環境惡劣。使用時的要求如下。
①使用時要進行合理的選擇，大鉤應有足夠的強度和安全系數，以確保安全生產。
②鉤口安全鎖緊裝置及側鉤閉鎖裝置既要開關方便，又應安全可靠，確保水龍頭提環和吊環在受到沖擊、振動時不自動脫出。
③在起下鉆桿、油管時，應保證鉤身轉動靈活；懸掛水龍頭后，應確保鉤身制動可靠，以保證卸扣方便和施工安全。
④應安裝有效的緩沖裝置，以緩和沖擊和振動，加速起下鉆桿、油管的進程。
⑤在保證有足夠強度的前提下，應盡量使大鉤自身的質量小，以便起下作業時操作輕便。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、游動滑車連在一起組成游動系統，從而把絞車的旋轉運動變為游動滑車的升降運動，達到起下作業的目的。另外，鋼絲繩還可用于井架繃繩，固定井架。鋼絲繩的捻制方向、方法見學習情境三項目六。
三、吊環、吊卡以及抽油桿吊卡
（一）吊環
1.用途
吊環是起下修井工藝管柱時連接大鉤與吊卡用的專用提升用具。吊環成對使用，上端分別掛在大鉤兩側的耳環上，下端分別套入吊卡兩側的耳孔中，用來懸掛吊卡。
2.結構特點
按結構不同，吊環分單臂吊環和雙臂吊環兩種形式，如圖1-2-4所示。單臂吊環是采用高強度合金鋼鍛造而成，具有強度高、質量小、耐磨等特點，因而適用于深井作業。雙臂吊環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中。單臂吊環在雙吊卡起下鉆、管柱過程中，因質量小而消耗的體力少，但套入吊卡耳孔中較困難。雙臂吊環質量較大，但套入吊卡耳孔比較方便。
圖1-2-4 吊環結構示意圖
3.使用要求
①吊環應配套使用，不得在單吊環情況下使用。
②經常檢測吊環直徑、長度的變化情況，成對的吊環直徑長度不相同時，不得繼續使用。
③應保持吊環清潔，不得用重物擊打吊環。
（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，用雙吊環將吊卡懸吊在游車大鉤上，吊卡再將油管、鉆桿、套管等卡住，便可進行起下作業。
2.基本結構形式
修井作業施工中常用的吊卡一般有活門式和月牙形兩種。基本結構形式如圖1-2-5所示。活門吊卡的特點是承重力較大，適用于較深井的鉆桿柱的起下。月牙形吊卡的特點是輕便、靈活，適用于油管柱或較淺井的鉆桿柱的起下。
圖1-2-5 吊卡結構示意圖
3.使用注意事項
①吊卡負荷是否小于鉆柱質量。
②吊卡口徑是否合乎使用鉆柱口徑，內吊卡口徑一般大于鉆柱最大管身直徑2～3mm，若吊卡長期使用口徑大于管身直徑5mm時，應修補后再用。
③吊卡各轉動部位是否靈活。
④吊卡安全保險裝置是否完整可靠。
（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、吊環和旋轉卡套等組成，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，以適用于不同規格抽油桿的起下作業。一般工作負荷為50kN，可以適用于一般井深的起下抽油桿作業，使用時將吊環懸掛在游車大鉤開口內即可，使用要求可參照吊卡。
圖1-2-6 抽油桿吊卡示意圖
1—卡體；2—吊環；3—卡具；4—手柄
【技能訓練】
一、立放井架操作
（一）立放井架分類
立放BJ-18型井架現場多用兩種方法，一是立放運井架車立放，另一是吊車立放。
1.立放運井架車立放
在載重汽車底盤上裝配專用的設備，把立放運井架于一身的專用車稱為立放運井架車，簡稱井架車。常用的型號有LFY1802/T148、LFY1803/奔馳、LTY1804/T815等。立放井架時有3個步驟。
①立放前的準備，檢查設備。
②立井架。
③放井架，托架抱住井架，松開前繃繩，然后將托架收回落到支架上，收回液壓支腿，拔出所有地錨，將繃繩、地錨纏好，捆牢在井架上即可。
2.吊車立放
（1）立井架
選好基礎位置并將其按要求平整好。吊車停住打好千斤頂，拖車進入井場吊下井架，把井架放在基礎上向外躺平。認真檢查后，啟動吊臂，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上，觀察井架位置，固定后面兩道繃繩，稍松吊鉤到無負荷，再觀察井架是否傾斜，固定其余繃繩，上井架摘掉吊鉤上的繩套并解下。
（2）放井架
吊車停在適當的位置，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，待吊鉤稍加負荷后松前繃繩，將井架豎直，重心平衡后，方可松掉各道繃繩及井架與基礎的連接銷軸等，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BJ型井架的安全要求
①立井架前要認真檢查對井架和設備，認真執行操作規程。
②井架立起后，前繃繩未裝卡牢固時，井架車的托架和吊車的游車不得收回或摘掉。
③放井架時，托架未靠近井架或吊車的游車未與井架起重繩掛牢之前，井架前第一道繃繩不得摘掉。
④立井架前應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，指揮人員應站在井架車操作臺斜對面，與操作人員視線無遮擋，距井口3～5m的位置。其他人員應站在以井架高度為半徑的范圍以外的安全的地方。六級風以上和風雪天不得立放井架。
⑥在井架和二層臺上進行操作時，要穿硬底鞋，系好安全帶，腳下踩實、站牢。一般情況下要一只手扶東西，一只手操作。
⑦用井架車縱向調整缸調整井架位置時，操作要平穩，若有卡掛現象，排除故障后再調整。
⑧嚴格按標準施工，井架底座中心距井口達到規范標準，天車正對井口。
⑨按規定標準下地錨，裝卡繃繩，及時更換銹蝕嚴重的繃繩或地錨，有大風警報時，采取加固繃繩、地錨或將井架放倒等措施。
⑩立放29m井架時，放落井架二層平臺，應用吊車或其他動力牽引平臺懸吊緩慢下放。無動力設備放平臺時，應將兩根平臺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應在安全負荷范圍內使用，不允許超負荷使用。
②在重負荷時不許猛剎猛放。
③井下作業施工中，每天對天車、地滑車、游動滑車打黃油一次。
④所有黃油嘴保持完好，若因卡、堵、壞打不進黃油時，應及時修理或更換。
⑤發現井架扭彎、拉筋斷裂、變形時，及時請示有關部門鑒定處理后方可使用。
⑥經常檢查各道繃繩吃力是否均勻，吊卡、天車、井架螺絲等是否緊固。
⑦井架基礎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）扣在油管本體上（靠近油管接箍）。
④一人拔起吊卡月牙手柄，推動月牙環油管本體進入吊卡本體另一側凹槽內，松開吊卡月牙手柄，使其固定在吊卡本體手柄固定槽內。
⑤轉動吊卡使其開口朝上（或朝向油管橋方向），進行起下油管作業。
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，使開口對正抽油桿本體（靠近接箍端），輕輕用力將抽油桿吊卡推進抽油桿本體，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，進行起下抽油桿作業。
四、歸納總結
①立、放井架時必須專人操作，專人觀察指揮，班組人員配合操作。
②立、放井架時，在井架起升、回收的過程中手不能離開液壓閥手柄，以免發生意外。
③校井架調整時應緩慢進行千斤起升或降低，嚴禁快速起升或降低千斤。
④升液壓缸壓力不得超過14MPa。
⑤風速大于六級不得升、降井架。
⑥立、放井架時在繃繩拉伸范圍內的抽油機必須停抽，待立、放井架完畢后方可起抽。
⑦校正井架一定要做到繃繩先松后緊，防止井架變形，校正井架后，每道繃繩受力要均勻。
⑧若井架傾斜度過大或左右偏差太大，必須放井架調整車身位置，調整完畢重新立井架。
⑨吊卡通徑與最大提升載荷應符合現場作業要求。
⑩使用前應檢查鎖銷、手柄及月牙的開啟與關閉是否靈活，鎖緊螺釘是否緊固，如不符合要求，應加以排除。
吊環套入吊卡主體兩側耳孔后，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，要進行試拉動作，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。
油管吊卡使用時嚴禁雙月牙使用。
五、思考練習
①簡述輪式修井機立、放井架操作方法。
②簡述油管吊卡的使用方法。
③簡述抽油桿吊卡的使用方法。