井场布局及设备Word文件下载.docx

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井场的设备布置应达到以下要求：

（1）井架底座以井眼为中心，在井架底座后方依次摆放绞车、传动轴、柴油机、钻井泵。

（2）钻井液固控设备通常布置在井场右边和右后方的循环罐上。

（3）发电机、油罐区应布置在井场的左后方，避开柴油机排气管出口的方

向，要与井口保持足够的安全距离

（4）防喷器远程控制台，设置在井场左前方。

压井管汇设置在井架底座的

左侧，节流管汇设置在井架的右侧。

放喷管线接出井场，放喷口与井口保持安全距离。

（5）井场生产区设置明显的各种安全标志。

图170钻机井场布局简图（红色区域为司机属地）

2.2井场基本设备简介

2.2.1井架的类型及基本参数

井架是钻机起升系统的组成部分。

它的主要作用是安装天车、悬挂游车、大钩、水龙头、方钻杆、钻杆及钻链等设备，相当于起重设备的支架，并可存放钻柱。

因此，钻井对井架的基本要求是：

必须有一定的高度和空间；

便于安装、存放钻柱等设备和有利于安全快速地进行起下钻作业；

应具有足够的承载能力，以适应井下情况的需要：

结构要简单、轻便、便于搬迁、拆装和维修。

目前国内常用的石油钻井井架有塔型和A型两种。

图2大修车载井架以及A型井架示意图

222钻机的基本组成

钻机是钻井地面设备的总称。

根据钻井深度分为浅井钻机、中深井钻机、深井钻机，根据驱动方式分为机械驱动钻机、电驱动钻机，根据搬迁方式分为撬装钻机和车装钻机。

钻机的综合功能：

完成钻进、接单根、起下钻、循环洗井、下套管、固井、完井和处理井下事故等作业。

概括地说钻机是由动力机组、传动机组、工作机组、辅助机组及控制机组等组成。

其主要设备有：

井架，它的主要作用是安装天车、悬挂游车、大钩、水龙头、方钻杆、钻杆及钻链等设备，相当于起重设备的支架，并可存放钻柱；

天车和游车，钻机的天车和游车用钢丝绳穿起来，共同组成了钻机的复滑轮系统（或叫游动系统）。

天车是定滑轮组，固定在井架的顶部；

游车是动滑轮组，在井架内部的空间上下往复运动。

它们的主要作用是省力，减轻钢丝绳和钻机绞车的负载，用十多吨的力可起升上百吨的钻柱，获得极大的机械效益；

大钩，它是起升系统的设备之一，在正常钻进时悬挂水龙头、承受井下钻柱的重量，起下钻时悬挂吊环吊卡完成起下作业；

钻井绞车，它是起升系统设备的起重部分，随钻机的类型不同，形式

有所差异。

主要作用是传递动力，以不同的速度驱动转盘和滚筒。

其刹车机构，钻进时,通过施加在刹把上的压力大小，可以均匀控制滚筒的运动速度和大钩的负荷,从而向钻头施加钻压，确保正常钻进。

钻机详细设备由图2所示。

图3钻井现场基本设备及钻机组成示意图

1.天车；

2.猫头绳架和起重绳；

3.钻井钢丝绳；

4.二层台；

5.游车；

6.顶驱；

2.

7.井架；

8.钻杆；

9.钻工房；

10.防喷器；

11.水罐；

12.电缆槽；

13.发电机房；

14.燃油罐；

15.电控房；

16.泥浆泵；

17.泥浆合成罐；

18.泥浆罐；

19.贮存池；

20.除气器；

21.振动筛；

22.节流管汇；

23.钻杆滑道；

24.钻杆架；

25.蓄能器

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图7气动绞车和液压大

223钻机的八大系统

井场钻机一般有八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统），具备起下钻能

力、旋转钻进能力、循环洗井能力。

1•提升系统设备

它是一套大功率的起重设备。

主要由钻井绞车、游动系（钢丝绳、天车、游动滑车及大钩）、悬挂游动系统的井架及起升操作用的工具（如：

吊钳、吊环、吊卡、卡瓦及上扣器等）组成（图3）。

它的主要作用是起下钻、换钻头、均匀送钻、下套管及进行井下特殊作业等。

3.泥浆循环系统设备

主要由泥浆泵、地面高压循环管汇、水龙带、水龙头、钻柱、泥浆净化及调配设备等组成（图4）。

它的主要作用是清洗井底、携带岩屑、在喷射钻井及井下动力钻具钻井顶部驱动钻井中，还起到传递动力的作用。

泥浆的循环流程：

泥浆泵-地面高压管汇-立管-水龙带-水龙头-钻柱（方钻杆、钻杆、钻铤）-钻头-环形空间-地面排出管线-固控设备-泥浆池-泥浆泵。

图4泥浆循环系统示意图

4.地面旋转钻进设备

主要由转盘、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤及钻头等组成。

它的主要作用是

不断地破碎岩石，加深井眼及处理井下的复杂情况等。

图5地面钻进旋转系统示意图

5.动力驱动设备

它属于钻机的动力机组，是驱动起升、旋转和循环等三大工作机组的动力设备。

钻机用的动力设备主要是柴油机，其次是交流或直流电动机。

5•传动系统设备

它属示钻机的传动机组。

其主要作用是联结动力机与工作机组，并将动力传

递到各工作机组（图2）。

传动系统设备主要由减速箱、离合器、传动皮带轮、传动链轮及并车、倒车机构等组成。

根据能量传递的方式不同，可分为机械、液压

及液力传动。

6.控制系统设备

它属于钻机的控制机组。

控制的内容包括发动机的启动、停车、变速和并车等，绞车、转盘、泥浆泵等工作机组的启动、停车、调速和换向等。

控制的方式有机械、气动、液压和电力控制等，随钻机的类型不同而异。

控制系统的主要作用是远距离操作指挥和协调各机组正常工作。

6.井控系统及设备

井控系统由防喷器组、节流管汇、压井管线以及液、气压控制机构组成。

它的功能包括控制井内的压力，防止地层流体无控制地流入井中。

防喷器可实现的功能：

密封钻具；

强行起下钻；

悬挂钻具；

手动、液动锁紧闸板用作分流系统可以剪断钻具。

节流管汇：

由一系列特殊的、可远程控制的管线组成，用井口防喷器组关井后，司钻可以通过它释放井底压力，不至于造成井下失控

图6井控系统示意图

7•钻机底座

它属于钻机的辅助机组，包括井架、钻台动力机、传动系统和泥浆泵等的底座。

它主要用于安装钻机的各机组，是钻机不可缺少的组成部分。

8.辅助设备

它属于钻机的辅助机组，包括供气设备、供水设备、供电设备、钻鼠洞设备、防喷设备、防火设备、辅助起重设备及保温设备等。

它是为整套钻机服务的，是

钻机不可分割的部分。

224钻机设备参数

石油钻机是石油钻井设备中十分复杂的大型成套设备，1956年我国开始研制

第一台1200m轻型石油钻机。

1959年我国自行研究、设计、制造了“大庆型”3200m钻机，近几十年我国消化吸收了国外的先进技术，2005年研制了9000m

钻机，2007年12000m超深井钻机顺利通过鉴定，标志我国石油钻机以达到一个新的水平，年生产大小钻机能力200台。

表1我国石油钻机基本参数表

10/600

15/600

20/1350

30/170

40/225

50/315

70/450

名义钻

127m

500-80

700-14

1100-18

1500-2

2000-3

2800-4

4000-6

深范围

m

00

500

200

000

H/m

114m

500-10

800-15

1200-20

1600-3

2500-4

3500-5

5000-8

最大钩载

W/KN

600

900

1350

1700

2250

3150

4500

绞车额定功率

110-20

257-33

400-50

（P）,

kw

330-400

735

1100

1470

150-27

350-45

450-550

550-75

2000

游动系

统绳数

钻井

绳数

6

8

10

（n）

最多

12

钻井钢丝绳直径

（mm

22

26

29

32

35

38

钻井泵单台功率

（hp）

350

800

960

1600

钻台高度

3、4

4、5

5、6、

7.5

7.5、

9、10.5

井架

各级钻机均米用可提升28m立柱的井架，对10、

15、20三级钻机

也可采用提升19m立柱的井架，对120一级钻机可采用

37m立柱的

井架。

参考文献：

[1]《钻井监督技术手册》王胜启•石油工业出版社.