井场布局及设备.docx

1、井场布局及设备井 场 布 局 及 设 备1.钻井井场钻井井场是施工作业的场地。分为生产区和生活区两部分。生产区在满足地 质设计井底坐标要求条件下，应选择地形有利，少占耕地，少修公路，靠近水源， 有利于安装防喷管线和污水处理地点作为井场生产区。以使用的钻机型号作为井 场生产区设计依据。井架、柴油机、钻井泵、循环罐等设备的底座基础应建在井 场挖方区域。井场的生产区要建有足够容量的污水池和沉砂池，不能污染周围环 境，特别是农田、鱼塘、水库和河流等。生活区是钻井施工作业人员休息、 食宿、 学习和娱乐的活动场所。主要包括：更衣室和浴室、食堂和炊事间、会议室、休 息室、卫生间等。井场最小使用面积见下表 1

2、。表1标准井场最小有效使用面积钻机级别井场面积m长度，m宽度，m20及以下钻机6400808030810090904010000 100100501102510510570及以上钻机121001101102.井场布局及设备 2.1井场基本布局简介井场布局如下图1所示（以70钻机井场布局为例）。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

3、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1 70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

4、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

5、，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

6、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5叮卫t.Jhlh蛀1 出：-|T190140ikQ411015001MIODO16.1?.眄S3.阿：?. 1031. 10-35. Q44, 0014lie25. 533止.tiLE舱21.凹

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8、aa lwc - iLtBt 哄 i 挪图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

9、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

10、。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

11、 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

12、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钻机级别10/60015/60020/135030/17040/22550/31570/4500000名义钻127m500-80700-141100-181500-22000-32800-44000

13、-6深范围m00000500200500000H/m114m500-10800-151200-201600-32500-43500-55000-8m000000000000000000最大钩载W/KN60090013501700225031504500绞车额定功率110-20257-33400-50（P）,kw00330-400073511001470150-27350-45450-550550-75100015002000000游动系统绳数钻井绳数688881010(n)最多绳数68810101212钻井钢丝绳直径(mm22262932323538钻井泵单台功率(hp)35050080010007359601600钻台高度3、44、54、55、6、7.55、6、7.57.5、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.