刘付贵，时琦昊，魏孔财

(兰州兰石石油装备工程股份有限公司，甘肃 兰州　730050)

0　引　言

随着我国工业的迅速发展，作为主要能源供给的石油钻采行业也越来越受到人们的重视。针对复杂多变的地质环境，行业对钻采设备所提出的要求也越来越高，设计出安全、便捷、稳定的钻采设备是钻机生产商的首要任务。因此，顶驱、铁钻工、液压大钳等一系列自动化钻采设备在近些年应运而生。

水龙头是石油钻机的重要设备之一，在钻井作业中，主要用于悬吊钻杆和输送高压泥浆，为旋转的钻杆提供支撑并起到提升部机与旋转钻具之间的过渡连接功能[2]。主要组成零件有提环、鹅颈管、盘根装置、上盖、壳体、中心管、提环销、主轴承(见图1)。

就7 000 m钻机而言，常规配套的水龙头通常为单用的SL450水龙头，额定载荷4 500 kN，最高工作压力为35 MPa， 最高转速300 r/min，在钻杆松扣后不具备自动旋扣的功能，通常要配套铁钻工一起使用才能提高工作效率，或者用顶驱完全替代水龙头进行钻井作业，但是无论采用哪种方案，都会极大的提高作业成本，因为铁钻工和顶驱的价格非常昂贵，也许不被用户所接受。当遇到复杂的地质环境需要增大泥浆压力超过35 MPa时，常规顶驱和水龙头已不能满足工况的需求。

图1　常规水龙头

针对上述情况，为了满足钻机在不同工况下的钻井需求，在安全、便捷、稳定，同时考虑生产成本的前提下，设计出一种可以承受高压泥浆，同时具有上卸扣功能的SL450高压两用水龙头，在下文中统称新水龙头。……