JZ 系列指重表介绍

一、概述

JZ 系列指重表，适用于石油、地质勘探中各种钻机、修井机的钻井或修井作业过程中，指示并记录钻具悬重和钻压变化的一种显示仪器，帮助司钻掌握钻机、修井机在钻井或修井作业中的工作参数和判断钻具的工作状态。

图 1：指重表(死绳固定器)工作示意图

二、 产品规格及技术指标

JZ 系列指重表由 JZG 型死绳固定器、JZZ 型重量指示仪和 JZJ 型记录仪三部分组成， 见图 2、见图 3、见图 4。

图 2:指重表（JZ400 型指重表/立式）

图 3: 指重表（JZ500A 型指重表/卧式）

图 4:指重表(JZ60 型指重表/直拉式)

1、产品规格:见表 1。

表 1：JZ 系列指重表产品规格

续表 1：JZ 系列指重表产品规格

注：带“*”号者为特殊定货。2、技术指标

1） 死绳固定器输出压力误差：±1.0%FS。

2） 重量指示仪的允许误差：±1.0%FS； 重量指示系统允许误差：±2.0%FS。

3） 记录仪的允许误差：±2.0%；

重量记录系统允许误差：±2.5%FS

4） 灵敏限：见表 2.

表 2指重表灵敏限

1） 仪器管路系统在最大工作压力条件下不得渗漏；

6）仪器工作环境温度：-40～50℃；

注：仪器传压介质为 45#变压器油。

三、 仪器的原理与结构

1、 死绳固定器

死绳固定器是将钻机的死绳拉力转换为液体压力的机构，它由绳轮﹑底座﹑传感器三大部分组成，见图 5、图 6。

图 5: 死绳固定器(JZG42 型死绳固定器)

图 6: 死绳固定器(JZG18 型死绳固定器)

传感器是死绳固定器的主要部件之一，它将死绳的拉力通过膜片挤压液体而转换为压力信号，传递给重量指示仪和记录仪。因而，它是一个能量转换元件，见图 7、图 8。

图 7：传感器（拉式）

图 8：传感器（压式）

2、 重量指示仪

重量指示仪通过连接管线、快速接头与传感器连接。传感器产生的液体压力作用于弹簧管，经放大机构带动指针偏转而指示井下钻具重量。短指针为指重指针（黄色），长指针为灵敏指针（红色），见图 9、图 10。

图 9：重量指示仪

图 10：表盘

重量指示仪内分别有指重、灵敏弹簧管各一根，弹簧管在液体压力的作用下产生的自由端位移，通过放大机构的连杆及伞形齿轮转动齿轮轴，使指针产生偏转，从而指示出大钩悬重和钻压。

灵敏指针偏转角度为指重指针偏转角度的四倍。

钻压的获取：接入单根钻杆后提升游车至井下井上钻具全部悬起，则指重表示值为最大悬重，此时，旋转调零旋纽将灵敏表盘“0”点与灵敏表针对准；在钻井过程中， 司钻控制绞车下放钻具，使钻头与地层接触进行钻进，则悬重减小，指重表针、灵敏表针回转，此时，灵敏针相对零点的示值既为钻压值。

公式为：钻压=最大悬重-当前悬重。

注意：每次接入单根钻杆后都要提升游车至井下井上钻具全部悬起，将灵敏盘对“0”。

3、记录仪

由传感器产生的液体压力通过连接管线作用于记录仪弹簧管，管端产生的位移通过连动机构带动记录笔偏转，同时记录时钟带动记录纸旋转，从而记录钻井过程的工作曲线。记录仪记录方式为墨水记录。直拉式指重表出厂不配置记录仪，其它型式指重表均配记录仪，见图10。

图 10：记录仪（左图右边重量指示仪）

4、手压泵

手压泵是指重表的附件，其作用是在必要时对仪器进行液体补充。使用前先连接油路管线,查看泵内油箱有无液体并及时补充,然后关紧回油阀,上下施力与加力杆即可注油。注油时应观察二次表的显示或传感器的间隙，使用重量指示仪上的排气阀，排净空气，当二次表指针偏离“0”位或传感器的间隙的达到正常值并超过少许后停止注油。使用重量指示仪上的排气阀或手压泵回油阀可放掉仪器内多余液体，使二次表指针或传感器的间隙的达到正常值。见图 11。

图 11：手压泵

5、拔针器

拔针器是重量指示仪表针的专用起拔工具，用于对表针的位置重新定位。其规格有两种。

6、 连接管线

用于连接死绳固定器和重量指示仪及记录仪的连接管线长度为 10 米（特殊订货可

以为 15 米或 20 米），用于给传感器补充液体的连接管线长度为 5 米。

7.快速公、母接头、自封公、母接头

快速公母接头、自封公母接头是 JZ 系列指重表重要的油路管线连接件。快速公母接头、自封公母接头均为自封式接头。传感器上装有快速母接头、自封公接头各一个。用于连接死绳固定器和重量指示仪连接管线其上一端装有快速公接头与传感器上快速母接头相连；用于给传感器补充液体的连接管线（手压泵管线）其上一端装有自封母接头与传感器上自封公接头相连。快速公母接头、自封公母接头原理是一样的。

四、仪器的安装与使用

图 12：指重表的安装

1、 死绳固定器

死绳固定器安装位置由钻机（修井机）生产厂家确定，位置确定后，用螺栓牢固地固定在钻机底座上。（注意：不要影响死绳位置，不要使钢丝绳接触井架的其它任何物体）底座必须牢固；采用钢架底座或连接板时，钢架底座或连接板不得变形，以免造成恶性事故。

死绳沿绳轮的绳槽全部缠绕后，放入相应的绳卡中，用压紧块和螺栓螺母压紧。注意绳卡与钢丝绳必须放正、贴合，以防止钢丝绳滑动。

安装直拉式死绳固定器时，死绳穿过上提环并打结，然后，直接绕过传感器（很松弛地），穿过下提环并打结，最后与钻机（修井机）底座固定。对于一端采用耳片轴销安装的直拉式指重表，也必须将死绳在钻机（修井机）底座上固定。

2、 二次仪表（重量指示仪、记录仪）

将二次仪表固定在司钻位置的前方，让司钻能直接观察到表盘数据。见图 12。

（1） 将长连接管线与死绳固定器上的传感器相连。

（2） 打开重量指示仪上“指重、灵敏”两端的调节阀，此时指针应回零位，否则应用拔针器拔出指针并重新定位。

（3）检查传感器内液体是否足够（观察传感器的法兰与扶圈的间隙予以判断），及时用手压泵进行补充。见图 13。补充液体时，应将游车系统放置在钻台上，使指重表处于无载荷的情况之下补充液体，并将重量指示仪上的排气阀打开，排净空气。这是保正仪器正确显示数值的重要措施。

图 13：传感器的法兰与扶圈之间的间隙

（4） 打开记录仪箱盖，用时钟钥匙上弦器将记录时钟发条上满弦；拧下压纸螺帽更换记录纸，调整记录笔的起始位置，使其与指重表针的起始位置相符，不符时，可调整微调螺丝，使其相符。记录仪与重量指示仪配套使用，记录一天的工作曲线，以便掌握和分析钻进工作状态。见图 14。

图 14：记录表局部图

（5） 灵敏表指针的指示值作为掌握钻压和处理事故之用，当下入最后一根钻杆时，应将钻具悬空，转动框盖上的旋扭，使灵敏表盘的零点与长表针对正后，才可正常使用灵敏表。钻具重量的微量变化，可以从灵敏表针的指示值直接读出。钻进时，灵敏表针逆时针偏转，其指示值即为钻压值。

（6） 由于灵敏指针的摆动幅度较大，故在起下钻具时，应轻提轻放，避免发生灵敏表针甩松（脱）现象，必须经常检查指针是否松动。

（7） 因操作需要，使钻具出现剧烈震荡时（如爆炸解卡、起下钻具），应提前将调节阀关小并将连接管线盘成螺旋线形式，使液压管路系统振幅减小，从而保护指重表免受损伤。

五、仪器的检定及校验

仪器由有质资的专业维修人员按《JJG(石油)03-93 检定规程》进行检定，检定周期一般为 12 个月。

六、仪器的维护与保养

１、安装指重表时，应首先检查钻机参数与指重表参数是否相符，当不符时，应立即更换。

1） 检查钻机额定死绳拉力与重量指示仪表盘上的最大死绳拉力是否相符；

2） 检查游车系统的钢丝绳股数与重量指示仪表盘上的绳数是否相符；钻机额定死绳拉力小于重量指示仪表盘上的最大死绳拉力。详见订货指南。

3） 检查死绳固定器型号是否与二次表配套，配套情况参照表 1。

２、仪器在钻机搬迁时，应卸掉载荷，使表针回到零位，同时关闭重量指示仪上的调节阀，再卸下连接管线。

３、仪器使用过程中，应保持仪器的清洁。切不可用蒸气冲洗仪器玻璃，造成玻璃爆炸。

4、仪器应使用 45#变压器油，并保持液体干净、无沉淀物，以避免管线、接头堵塞， 影响仪器的性能。

５、定期将仪器送检，由专业维修人员按《JJG(石油)０３检定规程》进行维修、保养和检定。

６、为延长仪器的使用寿命确保安全可靠，钻机使用的最大悬重，原则上以不超过指重表最大负荷的８０％为准则。

７、每天在工作前，应清除传感器上的碎石、泥浆和冰块；同时检查传感器的法兰与扶圈的间隙是否符合附图 6“传感器结构图”的要求，小于要求时，立即补充液体。

８、定期（一般为 12 个月）拆下绳轮中部的端盖，在轴承上涂锂基润滑脂。

七、注意事项

１、购买仪器时，应根据钻机（修井机）的型号和井架载荷，以最大死绳拉力选择适应型号的死绳固定器，以游车系统的绳股数和最大死绳拉力确定重量指示仪表盘规格。

２、购买仪器时，应当注明重量指示仪表盘的绳股数和最大死绳拉力。死绳固定器、重量指示仪和记录仪允许单独订货。

３、仪器传压介质应使用 45#变压器油。如用其它油品代替，

可能会出现指示不准、指针转动不灵活、油路不畅、使用寿命下降等现象。敬请用户使用 45#变压器油。

4、除指重表成套供货时，配备手压泵、备件和工具外，其余的手压泵、备件和工具应单独订货。

来源：石油桥