石油钻机井架及底座安全性分析

石油钻机井架及底座安全性分析

摘要:随着石油行业的发展,目前我国对石油的开采日渐娴熟,石油钻机的

井架与底座作为石油在野外进行开采的重要部件,不仅工程状况更多,受力更加

复杂,还属于石油钻井的核心结构,为了保障井架和底座的安全性,避免发生杆

件变形、焊缝开裂等现象,需要对石油钻机井架及底座的设计安全性进行分析,

为相关工程提供参考,也为井架和底座的设计提供借鉴。

关键词:井架设计;底座设计;安全性

引言:石油钻机的井架及底座是位于整个钻机下部的重要构件,其主要作用

是支持井架并构成钻台,实现井口装置的安装与操作。目前有多种井架被应用在

石油钻机中。例如桅形井架、多节自升式井架等。井架还用于悬挂各种泥浆循环

设备,承担下钻、下套管、打捞等作业载荷,所以需要对其安全性进行分析设计。

一、石油钻机井架及底座设计分析

(一)石油钻机井架及底座安全分析现状

在很多石油作业中,井架安全性的评估一般是根据设计参数来确定

是否满足作业要求。在具体安全性分析中,井架结构一般存在两个调整点,载荷

在经过第二个调整点时,大载荷的响应值会出现剧增现象,这种现象就是钻机结

构失稳的表现,所以可以利用此时的载荷值来判断钻机结构的安全性。井架的设

计一般以工作应力为设计基础,在对新设计的井架进行安全分析时。往往局限于

总体分析,没有针对井架的各个部件进行分析。井架安全性分析是一项系统性的

工作,不仅需要考虑井架的整体结构,例如井架形式、与底座的连接方式、起放

方式等,更需要对其内部构件的连接细节进行分析。最后还要考虑附属设备的安装。对于不合适的连接结构,需要注意其对结构安全性的影响。局部强度的校检

需要针对各种承担较大载荷的焊缝进行参数分析,对于因焊缝开裂及连接点松动

需要额外注意,因为此类现象很容易产生井架安全事故[1]。

(二)石油钻机井架及底座设计的重要性

石油钻机井架作为石油开采作业中的重要组成部分,在钻机进行作

业时需要承受钻柱、套管等部件系统的载荷。因此可以说石油钻机井架的质量影

响着石油开采作业的效率,并且底座的支撑性能也是井架能否正常工作的重要因素。为了能顺利进行石油开采工作,井架及底座的设计必须具有足够的承载能力。目前我国各个油田的钻机井架多种多样,其中K型即前开口形井架应用最为广泛,其结构紧凑、稳定性优良、刚度优秀,在石油钻机上使用效果较好。根据石油钻

机的作业不同,井架使用工况的重要性也不同。例如在吊装、整体起升、井架作业、等候作业中,井架的使用都是具有关键性作用的,但是在运输、井架伸出、

井架保全、地震环境中的重要性较低。

二、石油钻机井架及底座设计安全性探究

(一)确定设计原则及基本参数

在进行石油钻机井架及底座的设计前,需要确定其设计准则及相关

要求。例如《石油天然气工业钻机和修井机》《钻井和修井结构规范》等,并确

定其设计适用的环境参数。以DZ585/12-X底座、JJ585/48-K井架、TC585天车

的技术设计为例,该井架结构设计的适用环境温度为-20℃~+55℃。环境湿度

≤95%(+20℃),在设定好的风速中进行计算,风速也需要进行分层确定,例如

预期工况、非预期工况、工作工况。还需要根据实际石油开采环境来选择井架结

构所使用的钢材。其次需要确定井架的基本参数。首先根据其使用材料确定最大

额定静载荷。静载荷的定义是无风载、无立根。除此之外,加速度或冲击载荷、

排放立根、抽油杆都会影响该数值,需要注意。需要确定井架的有效高度好上下

开档的高度,方便后续其他附属设备的使用。底座则需要确认钻台高度、钻台面积、净空高以及转盘梁负荷,同时需要对配套井架最大静钩载进行测量[2]。

(二)计算方案与结构说明

首先需要确定整体结构,天车与井架采用螺栓连接,天车梁主型材采用

Q460D,可以有效减轻天车的重量。井架则采用无绷绳的k型井架。井架的主体

有左、右两段与背横梁、斜拉杆组成前开口整体式钢架结构。井架的主腿材料使

用的是材质为Q460ND和Q355D的焊接H型钢,段与段之间采用平面接触的方式

进行连接。其余连接则采用双销子连接方式,这样的井架结构整体刚性更加优良,结构也更加紧凑。底座采用大人字架旋升式结构,并分为上、中、下三层,下层

主要是基座和连接架,中层则为连接旋转立柱,上层则包括立根台,左右上座等。

在计算方式上选择建筑钢结构有限元分析软件进行计算,采用图形用户交互

方式建立相关模型,然后在加载出来的模型上进行计算。例如对于井架,可以直

接建立其有限元模型,使用软件提供的单元库,也可以自定义单元截面,然后进

行计算分析。

(三)结构稳定性与总体位移分析

井架结构的稳定性除了从使用的材质与类型进行判断,也可以通过载荷的变

化进行计算分析。例如当结构的承载力达到某一个极限值时,会出现一个微小的

载荷增量,这就意味着井架的结构平衡出现了变化,这种情况被称为结构失稳或

结构屈曲,可以通过计算来确定屈曲的参数标准,传统的井架安全性测试需要大

量的计算,但是利用有限元分析软件就可以得出具体参数。在实际安全性测试中,井架的整体稳定性需要参考很多因素。例如结构本体材料的屈服强度、材料本体

材料的冲击值等这些参数都需要满足应用环境要求[3]。

结构总体位移分析也需要经过计算才能确定是否符合使用需求,但是目前没

有明确的相关标准来决定位移数值,所以会根据其他载荷标准组合来确定其具体

使用数值,需要注意的是,在计算过程中需要将井架作为一个整体看待。

(四)井架和底座的载荷分析

在针对井架和底座的模型参数计算时,需要对其进行处理。由于整

体结构是由天车、井架、底座等组成,为了方便对其进行有限元分析,首先需要

对井架的钢结构进行确认,确保井架各杆件之间连接的可靠性,底座下平面的个

点采用弹簧连接,地面给予基座纯压力支撑,并且需要设定好地面无法对底座施

加拉力。二层台与天车在建模时需要与井架合为一体,在进行建模处理时将其作

为一个整体。其余部件都通过天车作用在井架上。立根考利和立根风力通过二层

台作用在井架上。而一些附件,例如梯子总成、大钳平衡重、套管扶正台等在建

模时都全部忽略掉,在计算时乘以放大系数即可。由于井架为前开口式井架,需

要考虑构件的有效长度系数与无支撑长度,并加载到模型单元信息中。在载荷的

计算中需要注意不同载荷在不同工况下的变化,并对其中的风载进行针对性计算。

(五)结构模拟与设计安全性评估

在井架各项参数计算完成后,需要进行结构模拟,确认井架各项数

值的安全程度。虽然只会模拟部分工况,但是模拟部分都与实际工况十分相近甚

至相同。例如井架的吊装、运输、起升等,运用模拟测试与工程计算相结合的方法,当模拟数据与计算分析数据达到工程实践标准时,就可以确定井架的安全性

满足钻机的工作需求。目前对于井架的评估侧重于井架作业时的最大承载力是否

满足要求,而实际上的井架是一个全工况受力的复杂结构,任何不安全因素都会

影响到井架的实际工作,所以需要建立起基于全工况、多因素的评估方法。并且

根据各工况分析要素,需要注意以下几点,当井架的关键工况未进行校核计算时,需要将该井架的安全性设定为未知,井架的各计算工况如果有一项不满足要求时,认定为该井架不安全。

结论:是石油钻井的井架与底座可以说是石油开采设施的基础组成部分,井

架的质量性能在一定程度上决定了钻机的工作效率,所以在设计、制造和使用井

架与底座时需要充分测试其安全性,确定设计原则及基本参数,明确计算方案与

结构,分析好井架和底座的载荷,确定井架与底座的使用可靠性,推进油气工业

发展。

参考文献:

[1]刘宏亮,任小伟,柳锁贤等.石油钻机井架底座结构用钢的思考和建议[J].

机械工程师,2022(07):81-84+87.

[2]郝山波,张波,刘云.直接分析法在石油钻机用井架整体稳定性分析中的应

用[J].机械工程师,2022(08):82-84+88.

[3]乔福家.钻机井架焊接变形的控制技术探析[J].中国设备工

程,2022(06):132-133.

海洋钻机井架技术现状及发展趋势分析

海洋钻机井架技术现状及发展趋势分析 随着全球能源需求的不断增长,海洋钻机井架技术作为石油天然气勘探开发中的关键 装备,也迎来了前所未有的发展机遇。海洋钻机井架技术是指在海洋中进行石油和天然气 的开采工作时,需要使用的一种特殊设备,其主要作用是安装和固定钻机,以便进行海底 钻探作业。本文将对海洋钻机井架技术的现状及发展趋势进行分析,以期为相关领域的科 研人员和从业者提供一定的参考。 一、海洋钻机井架技术现状 海洋钻机井架技术的发展可以追溯到上世纪50年代,当时主要使用的是简单的平台式井架和半潜式井架。随着海洋石油资源的逐渐开发,海洋钻机井架技术也不断得到改进和 完善。目前,全球范围内使用较多的海洋钻机井架主要包括固定式平台井架、折叠式钻机 井架、主动式动态定位系统(DP系统)井架等。 固定式平台井架是最早应用的一种海洋钻机井架技术,其特点是结构稳定、施工便利,但受制于水深和海况等因素,适用范围较窄。而折叠式钻机井架技术则是随着海洋深水开 采的需求而逐渐发展起来的,其主要特点是可以在运输过程中折叠,减小外形尺寸,提高 适航性。而主动式动态定位系统(DP系统)井架是近年来发展起来的一种新型技术,其通过动态定位系统来维持钻机的位置,有效应对了深水大洋的波浪和潮汐等影响,为海洋石 油开采提供了全新的解决方案。 随着海洋能源开发技术的不断进步,一些新技术也开始应用于海洋钻机井架领域。人 工智能技术和无人机技术的应用,可以提高海洋钻探作业的效率和安全性。新材料和先进 制造技术的应用也促进了海洋钻机井架的结构设计和制造工艺的改革创新。海洋钻机井架 技术在不断推陈出新,助力海洋石油开采迈向更高效、更安全、更可持续的方向。 1. 深水化趋势明显 随着陆地和浅海石油资源的逐渐枯竭,人们将目光转向了深水和超深水区域。而深水 和超深水区域的海洋环境极其复杂,对海洋钻机井架技术提出了更高的要求。未来的海洋 钻机井架技术发展趋势将主要集中在提高抗风浪能力、探测和应对深水地质灾害、减小对 海洋环境的影响等方面。 2. 绿色环保成为关注重点 随着全球环境问题的不断凸显,海洋石油开采必须保持对环境友好,这也将成为未来 海洋钻机井架技术发展的一大趋势。研发环保型钻机井架、绿色材料的应用以及绿色生产 工艺的推广等都将成为未来发展的重点。 3. 智能化和自动化水平提升

海洋石油钻井平台钻井井架应用和发展分析

海洋石油钻井平台钻井井架应用和发展分析 海洋亟待开发的大宝盆,我国有着漫长的海岸线和广阔的领海,做好海洋石油资源的勘探和开发对于确保我国的油气资源的供应有着十分重要的意义。现今在海洋石油资源的开发中已经从近海资源开发向远海深海领域方向发展。海洋钻井逐渐由原先的1000-3000m的浅井向着万米以上的深井方向发展。海洋石油钻井平台是海洋油气资源开采的主要设备,在海洋石油钻井平台上井架是其中最主要也是最重要的设备之一,相较于陆上石油开采中所使用的井架,海洋石油钻井平台上所使用的井架结构复杂程度更高、其对工作的可靠性要求也越高。随着科技的进步以及海洋石油钻井平台发展需求的增加海洋石油钻井平台上的井架也在不断的发展进步,其在结构形式上通过不断的发展创新使得其能够更好的满足海洋石油钻井的工作需求。文章在分析海洋石油钻井平台上使用较多的几种钻机井架的基础上对海洋石油钻井平台钻机井架未来的发展趋势进行了分析阐述。 标签:海洋石油钻井平台;井架;应用;发展趋势 前言 石油资源是“工业的血液”同时也是现代文明发展的重要基石,随着经济的快速发展我国对于石油资源的需求与日俱增,但是可惜的是我国陆上石油资源较为紧缺,相较于国外石油丰富的国家陆上油气资源的开采量远远无法满足需求。我国海洋面积广阔,据不完全统计,现今已经探明的油气资源中分布于海洋中的油气资源占据探明储量的约34%左右。因此,做好海洋石油资源的勘探与开采是现今乃至今后一段时间油气资源勘探开采的重点。在海洋石油资源的勘探开中海洋石油钻井平台是其中必不可少的装备,而钻井井架作为海洋石油钻井平台上的重要设备之一其设计及结构是否合理对于海洋石油钻井平台的开采效率及开采的安全性有着极为重要的意义。 1 钻井井架在海洋石油钻井平台上的重要意义 海洋石油钻井平台上的钻井井架主要用来安装天车、钻井井架的附件以及存放立跟等。在钻井井架工作的过程中其需要悬挂游车、大钩、钻具等,钻井井架会承受相当重的载荷,因此在海洋石油钻井平台钻井井架的设计过程中需要确保其能够承受相当重量的载荷,且具备一定的作业空间。 2 现今海洋石油钻井平台上钻井井架的主要形式 2.1 带辅助作业平台的海洋石油钻井井架 现今在海洋石油钻井平台上所应用的钻井井架有很多为了提高海洋石油钻井平台钻井井架的工作效率通过对其进行一定程度的改造通过在钻井井架上添加一定的外挂式辅助作业平台。辅助作业平台上设计有两个鼠洞,通过鼠洞来实现离线接单根并通过立根盒来进行连接。这一改造方式虽然能够在一定程度上提

石油钻井行业防倒井架安全重点风险防控方案

防倒井架安全重点风险防控方案 一、风险分析 1.井架在安装、拆卸作业过程中,因井架部件吊装、安装方法不当造成人员伤害、部件损坏。 2.井架在起升作业过程中因不具备起放条件造成井架倾倒、人员伤亡等事故。 3.因检查不到位、安装不牢靠,造成井架附件、工具物体坠落,造成人员伤亡事故。 4.因起升滑轮保养检查不到位造成滑轮、起升钢丝绳损坏,发生井架倾倒、人员伤亡事故。 5.井架在施工作业过程中因井架基础不平、绷绳坑不规范造成井架倾斜、井架倾倒、人员伤亡事故。 二、防范措施 (一)井架施工作业审批程序 1.国内二级单位 (1)ZJ50、ZJ70、ZJ90钻机 基层队设备安装就位、现场具备井架起放工况前,由项目部向本单位生产协调部门提出作业申请,二级单位指定一名副经理牵头组织设备管理部门、质量安全环保部门到现场进行验收、监督,项目部副经理组织设备、安全管理人员配合相关部门进行验收、监督。验收合格后,经二级单位副经理批准,基层队方可进行起放井架作业。 (2)ZJ40、ZJ45钻机 基层队设备安装就位、现场具备井架起放工况前,由项目部向本单位生产协调部门提出作业申请,生产协调部门部门通知设备管理部门、质量安全环保部门。设备管理部门牵头组织质量安全环保部门到

现场进行验收、监督,项目部副经理组织设备、安全管理人员配合相关部门进行验收、监督。验收合格后,经设备管理部门批准,基层队方可进行起放井架作业。 (3)ZJ32、大庆II型钻机 井架专业安装单位按照井架底座安装操作规程安装就位后,基层队搬家前项目部通知井架专业安装单位进行井架交接,经项目部设备、安全管理人员及井架专业安装单位人员现场验收合格,项目部副经理批准,基层队方可进行钻机施工作业。 (4)ZJ30以下钻、修井机 基层队设备安装就位、现场具备井架起放工况前,向项目部提出作业申请,项目部由一名副经理牵头组织设备、安全管理人员进行验收、监督。验收合格,项目部副经理批准,基层队方可进行起放井架作业。 (5)国内外部市场钻机 基层队设备安装就位、现场具备井架起放工况前,向项目部提出作业申请,项目部由一名副经理牵头组织设备、安全管理人员进行验收、监督。验收合格,项目部副经理批准,基层队方可进行起放井架作业。 2.境外项目部 基层队设备安装就位、现场具备井架起放工况前,由平台经理向项目部提出作业申请,项目部起放井架管理小组组织现场审核,平台经理组织安全监督、带班队长、司钻、机械师配合相关部门进行审核。现场审核经项目部起放井架管理小组同意,组长批准后,方可进行起放井架作业。 (二)井架施工作业安全要求 1.现场安装、使用、拆卸钻、修井机严格执行设备安全操作规程。

井架底座管理检测办法

钻机和修井机井架、底座管理与检测办法 第一章总则 第一条井架、底座是钻机和修井机的重要部件,为了确保钻机、修井机安全可靠运行,特制订本办法。 第二条本办法适用于川庆钻探工程有限公司所属各型钻机和修井机。 第二章钻机和修井机井架、底座的使用管理第三条井架、底座的使用和维护应符合以下规定: 1、SY/T 5609-1999《石油钻机型式与基本参数》。 2、SY/T5202-2004《石油修井机》。 3、SY/T6586-2003《石油钻机现场安装及检验》。 4、SY/T5025-1999《钻井和修井井架、底座规范》。 5、SY/T6408-2004《钻井和修井井架、底座的检查、维护、修理与使用》。 第四条指重表应符合SY/T5320-2000《JZ系列指重表》规定的技术要求。 第五条开钻前必须对井架、底座安装质量进行验收,并符合SY/T5466-2004《钻前工程及井场布置技术要求》、SY/T6586-2003《石油钻机现场安装及检验》的规定。 第六条井架、底座承载能力的综合评定依据

SY/T6326-2008《石油钻机和修井机井架、底座承载能力检测评定方法》。 第七条井架、底座在装卸和运输过程中应有防止窜动、变形或损坏等措施,严禁野蛮装卸和捆绑。 第八条井架、底座在入库时应清洗干净,外露表面应采用防锈、防腐蚀等措施,并存放在干燥通风、地基平整的地方,地基平面应间隔垫木板或枕木。 第九条井架、底座的修复应由专业厂家进行,所使用的材料要符合原井架、底座制造厂的技术指标。 第十条已经过检测的井架、底座,使用的最大负荷应控制在检测报告中评估的安全负荷内。 第三章钻机和修井机井架、底座检测管理第十一条井架、底座的检测工作由四川科特石油工业井控质量安全监督测评中心或者其他有资质的第三方检测机构承担。 第十二条检测机构应取得集团公司授权资质,必须科学、公正、认真地进行检测工作,对检测结果承担责任。出具的检测报告能够国际互认,具有法律效力。 第十三条检测机构在检测结束后,应及时将检测报告等资料,书面通知使用单位的设备管理部门以及钻井队、试油队。

石油钻机井架起升过程分析

石油钻机井架起升过程分析 摘要:石油钻机井架起升是指将钻机的井架从地面抬起到工作位置的操作过程。这是一项关键的步骤,通过将钻机井架抬升到适当的高度,使得钻杆能够进 入地下并进行钻探作业。本文从钻机井架起升的准备工作、锚定井架、启动主起 升系统等环节入手,详细说明了在起升过程中每个环节特定的操作要求和注意事项。旨在提高操作人员的技术水平,确保起升过程的安全性和高效性,为石油勘 探和开采作业提供支持。 关键词:井架起升;定位平衡;降低井架;锚定井架 前言:在石油勘探和开采过程中,钻机井架起升是一个复杂而重要的技术运作。它涉及到许多因素,包括机械结构、液压系统、控制系统等。正确而安全地 执行井架起升过程对于保障作业人员的安全和作业顺利进行非常关键。 一、准备工作 (1)在进行石油钻机井架起升之前,对所有起升设备和相关安全装置进行 检查,确保其完好可用。检查包括液压系统、电气系统、支撑结构等,以确保符 合工作要求并能正常工作。(2)井架起升的稳定性依赖于地基和基础的坚固程度。因此,在起升前需要对地基进行检查和准备,确保其能够承受起升过程中的 负荷。如果需要,进行地基加固和支撑结构搭建,以提供稳定的支撑条件。(3)根据工作要求和设计要求确定起升位置并确保其能够满足施工需求并保证安全。(4)安装和校准各种起升设备,包括主卷筒、绳索或链条装置等。这可能需要 调整液压系统、电动机、传感器等,并确保其符合操作规程和安全标准。(5) 确保操作人员具备足够的知识和技能来进行井架起升操作。提供必要的培训和指导,使其了解起升设备的功能和操作要求。确保操作人员能够安全、有效地进行 井架起升,避免人员伤害和设备损坏。(6)制定和实施相应的安全措施和紧急 预案,以应对可能发生的意外情况。包括事故风险评估、紧急疏散计划、应急联

海洋钻机井架技术现状及发展趋势分析

海洋钻机井架技术现状及发展趋势分析 海洋钻机井架技术在海洋石油勘探中扮演着重要的角色,目前国内外井架技术已经相 对成熟,主要技术路线包括悬链直立式、单点悬吊式、桥式、TLP式、半潜式和深水王子 型等。以下将就这些主要技术路线进行分析。 悬链直立式井架 悬链直立式井架是最早出现的一种井架形式,其主要的结构就是一根直立的悬链,可 以让井架的重量和重心下移到海底,加强了稳定性和安全性。该技术简单易行,适用范围广,但是对水深的要求比较高,目前已被淘汰。 单点悬吊式井架 单点悬吊式井架是一种先进的技术,其主要特点是强调单点悬挂,主支脚较少,占用 面积小,垂直控制能力强,适用于水深较浅的海域。由于其结构设计简单,所需材料也较少,成本较低,因此备受石油公司的青睐。 桥式井架 桥式井架也称为半固定式井架,在水深较浅的海域有着广泛的应用,其主要特点是附 着在海底,将井架和钻机连接起来,从而取得更好的控制能力和稳定性。其不足之处是对 海域环境的要求相对较高,比如要求海底不太泥泞,需要做一定的木桩打桩等工序。 TLP式井架 Tension Leg Platform,又称张力支撑平台,主要特点是对于水深较深的海域使用效 果很好,其主架由储气罐和张力腿组成,为一种相对稳定的井架,具备较好的生存环境能力。缺点是安装、回收难度大。 半潜式井架由一个或多个平台组成,在水深较深的海域中适用性较好,其主要特点是 井架可以调整水下姿态,降低波浪影响,可以根据海条件调整吃水深度,方便地进行钻探 的作业。 深水王子型井架 Deepwater Nautilus是为深水环境度身定制的一种井架,其主要特点是适用于水深超过5000英尺的海洋石油勘探,能够在80尺浪高、100英里风速的情况下自稳悬浮在海面上,并保证其中的钻机保持稳定。该型号的成功应用,标志着深海石油开采进入了新的发展阶段。

海洋钻机井架技术现状及发展趋势分析

海洋钻机井架技术现状及发展趋势分析 1. 引言 1.1 海洋钻机井架技术现状及发展趋势分析 海洋钻机井架技术是海洋石油勘探和开发中至关重要的一环,它 承载着钻井设备、支撑平台结构以及输送井下原油等功能。随着海洋 石油资源的逐渐枯竭和深水勘探开发的加速推进,海洋钻机井架技术 的发展日益受到关注。 海洋钻机井架技术历史悠久,经过多年的发展演变,从最初简单 的钻机台到现代化高度自动化的钻井平台,技术不断进步。其主要特 点包括结构复杂、操作安全要求高、抗风浪能力强等。 海洋钻机井架技术广泛应用于深水、超深水油气田勘探和开发中,对于提高钻井效率、减少事故风险具有重要意义。随着石油资源勘探 深度和海域条件的不断变化,海洋钻机井架技术也在不断创新和完 善。 未来,海洋钻机井架技术将继续向更高效、更智能化、更环保化 的方向发展。面临的挑战也日益凸显,需要不断创新技术、提升管理 水平,以适应不断变化的市场需求和环境要求。海洋钻机井架技术的 发展将在未来能持续推动海洋石油行业的发展,为我国能源安全做出 贡献。 2. 正文

2.1 海洋钻机井架技术的历史演变 海洋钻机井架技术的历史演变可以追溯到20世纪初。最初,海洋油气勘探主要依靠陆地钻探,在海洋领域的探索相对较少。随着陆地 资源逐渐枯竭和海洋技术的进步,人们开始将目光转向海洋深处的石 油资源。1930年代,最早的海洋钻机井架出现在美国湾流海洋平台,起初采用简单的木质结构搭建而成。 随着技术的不断发展,海洋钻机井架逐渐实现了由木结构向钢结 构的转变,提高了安全性和稳定性。20世纪60年代,随着深水钻井技术的推广,海洋钻机井架的设计和建造进入了全新阶段。从传统的固 定式平台到半潜式和全潜式钻井平台,再到风力涡轮机平台和深水浮 式生产系统等,海洋钻机井架技术不断创新,逐渐走向多元化和多功 能化。 近年来,随着全球石油资源的日益枯竭和环保意识的增强,海洋 钻机井架技术也在不断发展。先进的数字化技术、智能化系统的应用,为海洋钻机井架的运行和管理带来了全新的挑战和机遇。未来,随着 海洋钻机井架技术的不断创新和完善,将会更加高效、安全地实现海 洋油气资源的勘探和开发。 2.2 海洋钻机井架技术的主要特点 1. 高度适应海洋环境:海洋钻机井架技术能够适应复杂多变的海 洋环境,包括恶劣天气、海浪、风暴等,具有很强的抗风险和稳定 性。

石油钻机井架及底座安全性分析

石油钻机井架及底座安全性分析 摘要:随着经济的快速发展,中国对能源的需求与日俱增。在大力鼓励使用清洁能源的同时,正在开发各种新能源。传 统能源应用广泛,在我国能源使用中仍占很大比例,是我国 的主要能源,尤其是石油能源。如今,人们的生活水平显著 提高,车辆和其他交通工具已经普及到成千上万的家庭。随 着汽车的普及,中国对石油的需求增加,中国已成为主要的 石油进口国之一。目前,随着人们对石油需求的不断增加, 石油生产的劳动力成本也越来越高,因此石油工业的机械化 生产越来越重要,机械化生产仍然非常重要,石油钻机的机 电一体化已成为石油行业亟待解决的问题。石油钻机的井架 及底座是位于整个钻机下部的重要构件,其主要作用是支持 井架并构成钻台,实现井口装置的安装与操作。目前有多种 井架被应用在石油钻机中。例如桅形井架、多节自升式井架等。井架还用于悬挂各种泥浆循环设备,承担下钻、下套管、打捞等作业载荷,所以需要对其安全性进行分析设计。 关键词:石油钻机;井架;底座;安全性分析 随着石油行业的发展,目前我国对石油的开采日渐娴熟,石油钻机的井架与底座作为石油在野外进行开采的重要部件,不仅工程状况更多,受力更加复杂,还属于石油钻井的核心

结构,为了保障井架和底座的安全性,避免发生杆件变形、 焊缝开裂等现象,需要对石油钻机井架及底座的设计安全性 进行分析,为相关工程提供参考,也为井架和底座的设计提 供借鉴。 一、石油钻机技术的应用重要性 新时期下,石油开采业迎来较多发展趋势,但是面临的挑战也比较多。满足高质量能源需求、优化开采作业,成为石 油企业的攻克方向。石油钻井作业,是石油开采的重要基础,工作环境与工作程序复杂,且钻机作业技术质量对作业效率 的影响大。我国多数石油企业,借鉴国外石油开采技术,联 合长期开采检验,将新技术应用到石油钻机中,促进石油开 采行业的现代化发展。石油钻机技术应用重要性,需要从整 体层面,掌握石油钻机作业特点、技术应用现状,确定石油 钻机技术的重要地位,有效指导后续研究与技术应用。钻机 是石油行业大型综合性成套运行的工业设备,一旦发生故障,轻则停工影响生产,造成经济损失,承担对外合同的钻机发 生故障除承受更大经济损失外,还可能丢失部分国外市场; 重则发生如倒井架、井喷、失火等重大事故,并有可能引发 重大灾难。因此,钻机的整机安全性对于安全生产和提高生 产效率都是十分重要的。通过技术创新,形成自动化控制、 计算机集成控制、变频驱动、激光钻井技术等。分析应用效 果可知,石油钻机新技术可以满足钻探开采要求。

钻井施工过程中的危险因素及其防范措施

钻井施工过程中的危险因素及其防范措施 石油钻井是一个多工种、多工序、立体交叉、连续作业的系统工程。在钻井施工过程中,因为设备、人员、环境和管理上的缺陷,存在着众多的危险因素,并由此决定了钻井是石油工程各个部门中的一个相对高危的行业,钻井过程中的事故发生概率相对较高。这里就钻井过程中的主要危险因素及其防范措施简述如下。 一、钻井施工前期准备工作过程中的危险因素及其防范措施 A型井架安装过程中的危险因素及其防范措施 A型井架是和其他钻井设备一起搬迁至待钻井位,由钻井队在井场对接、安装的。A型井架安装工作的顺序为安装井架底座、绞车就位、对接井架主体、天车、安装井架附件、照明电路及灯具、穿大绳、起升井架等。其主要危险因素有:安装时使用吊车时,因配合不好,易发生起重伤害事故(特别是高位安装的绞车,需2台吊车同时起吊绞车,而且绞车的位置要放至5m以上,如配合不好,极易发生人员伤亡和设备损坏;穿联接销时,易发生物体打击事故;在底座以上部位工作时,易发生高处坠落和落物伤人事故。起升A型井架最大的危险因素是容易出现井架倾倒事故。 井架底座安装前,要先确定井眼中心位置,然后确定井架底座各部分的位置,为以后各种设备的准确就位和安装、校正创造条件。同时,还应对吊、索具进行认真细微的检查。在安装过程中,要有专人指挥,注意与吊车司机的协作配合。起吊时工作人员应站立到安全的位置。在底座各部分对接时,操作人员不能将手伸人销孔来引导对接。在穿联接销时,工作人员要互相照顾,防止大锤伤人或销子崩出。在底座上部工作的人员要有防人员、工具、机件坠落的措施。 井架底座安装完毕进行绞车就位工作,即通常所说的“上钻机”。首先,要确定两台吊车的摆放位置,以使两台吊车受力均匀。起重力矩要在规定的范围之内。指挥人员要站在两位吊车司机都能观察到的明显位置。起吊时,两吊车司机要服从指挥人员的指挥,动作协调一致。

石油钻井作业安全隐患排查及治理措施

石油钻井作业安全隐患排查及治理措施 通过对石油钻井作业过程安全隐患分析研究,探索出现频率高危险性大的安全隐患发生的原因,提出隐患排查治理的改进措施,及时发现和治理隐患,将风险控制在可接受的范围内,把隐患消除在萌芽状态,实现石油钻井作业全过程安全生产。 标签:石油钻井;作业现场;隐患排查;治理措施 石油钻井工程本身是一项隐蔽性工程,施工难度大,安全风险高,容易引发各种安全事故,对施工人员的人身安全造成严重危害。近几年来,受国际石油形势影响,人员流动大,技术力量薄弱,安全生产风险增加。因此,及时排查治理作业现场中各类安全隐患,有效防范各类事故发生,是石油开发行业当前亟待解决的首要问题。 一、石油钻井作业安全隐患排查分析 1.现场安全检查不到位,日常安全管理有缺陷。由于日常安全检查不到位,导致出现了物的不安全状态。施工现场使用的设备、工具或安全设施存在缺陷,例如护罩松动、保险绳老化、电气开关损坏等;新配备的专职安全管理人员,由于个人安全技能原因,在操作规范性监督、问题整改验证、纠正违章等方面,出现重点工作抓不实、应急处置能力不足等现象,存在较大的安全风险和事故隐患。 2.吊装作业不规范,安全隐患频繁出现。一是起吊过程中,钻井工、吊装现场指挥、卡车司机、吊车司机等工种之间沟通协调不到位,缺少有经验的操作和管理人员,各工种之间起不到相应的安全监控作用;二是交叉作业存在管理缺陷。交叉作业施工中,现场施工人员、作业设备来自于不同的单位,作业点分布在井场的不同位置,无专人管理。如卡车在无人指挥的情况下擅自行驶,可能会误伤车后人员;固井施工时闲杂人员随意进入高压区;碰壓时可能会造成物体打击伤害:协作方人员在拖拉机未停稳后就进行挂、摘绳套作业等。这些隐患在现场频繁出现,埋下很多事故隐患。 3.钻井设备维护不力,存在不安全因素。在石油钻井生产过程中,所采用的各种钻采设备体积大,配套系统多,并且长期处于地表以下,尤其是那些长时间处于海水下的钻井设备,很容易在施工和生产的作业过程中出现质量故障。如钻机使用时间较长,如果钻机损坏,容易造成卡钻;变速箱老化,频繁维修时间长,为井下安全造成隐患;高速运转的护罩螺丝容易松动造成人员机械伤害;随着钻井液液柱中液面高度的下降,液柱中压力下降,此时地表层中的水会便捷地流入到相应的钻井液中,导致钻井液密度降低而引发安全故障问题,甚至还会因为压井泵的故障问题而引发井喷安全事故。 二、石油钻井作业安全隐患治理措施

海洋平台钻机结构的安全性与可靠性研究

海洋平台钻机结构的安全性与可靠性 研究 近年来,随着石油资源的日益枯竭,深水和超深水区域的勘探和开发成为全球能源行业的一个重要方向。海洋平台钻机作为深水和超深水钻井的核心设备,其结构的安全性和可靠性显得尤为重要。为了确保钻井作业的连续性和人员的安全,海洋平台钻机结构的安全性和可靠性研究成为了一个关键课题。 海洋平台钻机的的结构主要由上部机械设备和下部支撑结构两部分组成。上部机械设备包括钻井塔、转盘、固井台等,承担着钻井和完井作业的核心功能。下部支撑结构包括钻井井架、支撑腿等,起着稳定平台的作用。因此,研究海洋平台钻机结构的安全性和可靠性不仅需要考虑机械设备的工作性能,还需要考虑整个平台的稳定性和安全性。 首先,海洋平台钻机的安全性主要涉及到设备在极端工况下的荷载承受能力。在海洋环境中,钻机需要经受来自海浪、风力、海流等外部环境因素的侵袭。而深水和超深水区域的环境更加恶劣,例如高波浪、强风、海洋湍流等,这些外部荷载对钻机的荷载承受能力提出了更高要求。因此,研究者需要通

过数值模拟、试验验证等方法,分析钻机在不同工况下的承载能力,从而保证其在恶劣环境下的工作安全。 其次,可靠性研究也是保障海洋平台钻机正常运行的重要工作。可靠性主要指的是设备在一定时间内实现特定功能的能力。因为深水和超深水区域的开发具有高风险、高成本、高技术要求等特点,海洋平台钻机的故障率和修理时间直接影响到钻井作业的连续性和效率。因此,研究者需要通过分析钻机的失效原因、建立可靠性模型、优化维修策略等手段,提高钻机的可靠性。 钻机结构的安全性和可靠性研究中还需要考虑以下几个方面的内容。 首先,钻机结构的材料选择和工艺参数对其安全性和可靠性有着重要影响。材料的强度、韧性、耐蚀性等性能需要与环境条件相匹配,同时工艺参数的合理选择也能保证结构的稳定性和可靠性。 其次,钻机结构的设计和制造质量对安全性和可靠性起到决定性作用。设计阶段需要充分考虑到各种工作和环境条件,确保结构在各种工况下不会发生破坏和失效。制造质量的控制是保证钻机结构可靠性的基本前提。

石油钻井和修井井架设计的安全性评估

石油钻井和修井井架设计的安全性评估 任化斌;何军国;周莉莉 【摘要】石油钻井和修井井架属野外作业设备,工况多,受力复杂,是钻机和修井机的核心结构.井架在服役过程中,易出现杆件变形、焊缝开裂、总体弯曲、共振等现象.为避免井架在吊装、运输、作业、设备保全等全工况条件下出现故障,确保使用安全,应用系统分析方法及工程实践应用经验,得出其在不同工况下需要做的受力分析,建立起基于“全工况、多要素”的安全评估方法,为井架设计提供保障,也为钻机和修井机底座设计提供借鉴. 【期刊名称】《河南科技》 【年(卷),期】2017(000)003 【总页数】3页(P57-59) 【关键词】井架设计;全工况;安全评估 【作者】任化斌;何军国;周莉莉 【作者单位】南阳二机石油装备集团股份有限公司,河南南阳473006;南阳二机石油装备集团股份有限公司,河南南阳473006;南阳二机石油装备集团股份有限公司,河南南阳473006 【正文语种】中文 【中图分类】TE951 井架是钻机和修井机的重要组成部分。目前在用典型井架结构,包括桅形井架、K 形套装井架、多节自升式井架、旋升式K形井架(也称前开口井架)、塔型井架

及海洋动态井架。一种新型井架的诞生,往往带来一种新型钻机或修井机的出现[1],大庆130老式钻机的代表是标准塔式井架;三节以下套装式、直立、轻型K形井架则成为模块化轻型钻机的标志;而旋升式K形井架则是大型橇装钻机的 首选;多节自升式井架主要配套于紧凑型大型海洋钻机;双井架用于深海作业。 井架的作用主要是用于安放或悬挂天车、游车、大钩或顶部驱动装置等起升设备,用于悬挂泥浆立管、水龙头、水龙带等泥浆循环设备,承受起下钻、下套管、打捞、测试及其他作业所产生的载荷,提供起下钻、存放管柱的高度与空间[2]。 井架由于其在钻井或修井作业中所起的作用、结构型式及所处工作环境,承受较为复杂的、恶劣的受力。井架在井场转运时摔落、起升时变形、解卡时折弯、迎风时扭曲等现象时有发生,如何保证井架的强度、刚度及稳定性,也就是如何保持井架设计安全性,不仅成为设计师重点考虑的问题,也成为第三方设计审核的重点。 对于井架的安全评估,目前关注更多的是服役井架的安全性,这方面论述的文章相对较多。崔晓华[3]认为,井架结构存在2个调整点,特别是经过第2个调整点以后,大载荷下出现某一模态响应值会剧增,是结构失稳的前兆,一般应以此时载荷值作为安全载荷的控制值。 井架安全评定的标准为SY 6326《石油钻机和修井机井架底座承载能力检测评定 方法及分级规范》。安全的判据主要是单元检查(Unity Check)因子,即通常所说的UC值。该值表征了单元实际计算应力和许用应力的比值,考虑了单元承受拉、压、剪切,或承受拉弯组合、压弯组合作用。通常只要UC值小于等于1,即表示该单元强度、刚度及其稳定性满足AISC规范要求。 井架设计通常以工作应力法为设计基础,对于新设计井架的安全性评估通常局限于总体分析,并被等同于结构的应力计算,然后按AISC规范的要求进行校核,这方面的文章相对较多。 井架安全评估是一项系统性工作,除了考虑井架的总体结构,如井架型式、井架与

石油钻井100安全经验分享案例

石油钻井100安全经验分享案例 石油钻井100安全经验分享案例 案例1 刹把击中头部致人死亡 一、事故通过: 某年1月12日0:13左右,某钻井公司承钻的某井进行接单根作业,当班学习副司钻罗某操作刹把,上提方钻杆过程中将大方瓦带出,罗某即下放钻具,由于下放速度过快,猛压刹把,同时强挂低速离合器,刹把弹起击中罗某右面部太阳穴,罗倒地死亡。 二、事故缘故: 1、罗某的安全意识差,操作刹把姿势违反SY5974-94《钻井作业安全规程》要求操作刹把时躯体直立,距刹把0.3米的规定。 2、井队执行制度不严,治理不到位,司钻擅离岗位,学习副司钻操作刹把时未在场监护。 3、井队设备治理纷乱,大方瓦未上锁销,绞车平稳梁中心销子磨损严峻。 三、教训和防范措施: 1、加大安全监督检查力度,增强职员执行各项制度的自觉性。 2、严格执行《钻井作业安全规程》和各项技术操作规程。 3、不断加强全员安全意识教育,强化职员安全生产技能和自我爱护意识的培训,从本质上排除人的不安全行为。 案例2 违章移动清洗机造成触电死亡

一、事故通过: 某年7月10:05左右,某钻井公司承钻的某井进行正常钻进时,当班外钳工黄某和张某一同在振动筛处搞卫生。黄某先将移动式水压清洗机从一号泥浆泵尾部的地面上拉至钻机水柜外的地面处,然后用水枪冲洗振动筛,张某用棉纱擦洗振动筛,并由钻工胡某在双联泵处负责开关电源及监护。黄某在冲洗设备过程中,为便于冲洗振动筛的各个部位,手握水枪,反复拉动高压水管线以 便移动水压清洗机,导至移动式水压清洗机左橡胶轮掉落,胶轮外侧铁夹板正好压住移动式水压清洗机电源线(中型橡套移动电缆)。在清洗过程中,因移动式水压清洗机在工作运转中不停抖动,致使该滚轮外侧铁夹板外缘与电源线形成抖动切割状态,进而磨破电源线的防护层和绝缘层产生漏电,电源通过铁夹板至移动式水压清洗机至高压水管线金属网传输至水枪,黄某被触电击倒。监护人胡某见状赶忙急跑到配电房关闭电源,黄某经医院抢救无效死亡。 二、事故缘故: 1、违章操作:使用过程中未停机移动水压清洗机,而用拉动高压水管线来移动水压清洗机。 2、使用移动式水压清洗机前未进行检查,未及时发觉并整改移动式水压清洗机左滚轮铁夹板松动这一隐患。 3、清洗机未接地。 4、黄某的安全意识不强,未将移动式水压清洗机电源线整理盘绕在支架上,而散落在移动式水压清洗机周围。

石油钻机井架承载力安全评估检测系统研究设计

石油钻机井架承载力安全评估检测系统研究设计 石油钻机井架承载力安全评估检测系统研究设计 摘要:石油钻机井架是石油勘探及开采的重要设备,其承载力的安全评估对于保障人员安全和设备稳定运行至关重要。本文基于此需求,提出了一种针对石油钻机井架承载力安全评估的检测系统的研究设计。该系统结合了传感器技术、数据采集与处理、模型分析等技术手段,能够全面、准确地评估石油钻机井架的承载力,并提供及时的预警信息,以确保设备运行的安全性和稳定性。 关键词:石油钻机井架;承载力;安全评估;检测系统;传感器 1. 引言 石油钻机井架作为石油勘探和开采的重要设备,具有承载和支撑钻探管道、钻杆等钻井工具的功能。其承载力的安全评估对于保障石油钻机操作人员的安全以及设备的稳定运行至关重要。因此,研究设计一套针对石油钻机井架承载力安全评估的检测系统,具有重要的理论和实践意义。 2. 系统设计 2.1 传感器选择与布置 在设计检测系统时,首先需要选择合适的传感器来实时监测石油钻机井架的状态。选取的传感器应具有高精度、高灵敏度、抗干扰能力强的特点,可以对井架的载荷、应力、变形等参数进行测量。在布置传感器时,需要考虑井架的结构特点和重要部位,以确保数据的准确性和全面性。 2.2 数据采集与处理 检测系统通过传感器实时采集到的数据,经过数据采集模块的

处理与压缩,将测量到的参数转化为数字信号,并传送给数据处理模块。数据处理模块对得到的数字信号进行分析解码,还原出实际参数,并对数据进行清洗、校正和滤波等处理,保证数据的准确性和可靠性。 2.3 模型分析与评估 模型分析与评估是石油钻机井架承载力安全评估的关键步骤。通过对采集到的数据进行模型分析,可以得到井架的受力状态、应力分布和变形情况。根据设计要求和相关标准,将得到的数据与可靠性评估指标进行对比,判断井架是否存在安全隐患,并提供相应的预警信息。 3. 结果与讨论 通过实验室和现场试验,本文所设计的石油钻机井架承载力安全评估检测系统表现出较好的性能和可靠性。该系统能够及时、准确地监测井架的承载力,提供实时的预警信息,并具备对异常情况进行处理和故障诊断的能力。 4. 应用前景与挑战 石油钻机井架承载力安全评估检测系统的研究设计为石油勘探和开采领域提供了一种重要的技术手段。该系统的应用前景广泛,可以用于提高石油钻机操作的安全性、稳定性和效率,减少事故的发生。然而,该系统还面临一些挑战,如传感器的选择与布置、数据采集与处理的性能提升等方面,需要进一步的研究和完善。 总结: 石油钻机井架承载力安全评估检测系统的研究设计为石油勘探和开采的安全性提供了一种有效的手段。通过合理选择和布置传感器、数据采集与处理以及模型分析与评估,可以准确地评估石油钻机井架的承载力,并提供及时的预警信息,保障设备

钻井现场吊装作业风险因素辨识与控制

钻井现场吊装作业风险因素辨识与控制 摘要:在钻井施工中严格执行安全操作规程,将各种事故消灭在萌芽状态,保 证钻井施工的速度,更好地完成钻井施工任务。而吊装作业是油田最普遍、最频 繁的基本作业之一,也是最容易出现风险的作业。本文分析了钻井现场吊装作业 风险因素辨识与控制。 关键词:吊装作业;风险因素辨识;风险评估;控制措施 只有消除钻井施工现场的安全隐患,杜绝违章操作行为的出现,才能达到安 全钻探的目标。加强对钻井施工现场的安全隐患管理,是非常必要的,也是完成 钻井施工任务的必然要求。降低事故的发生率,才能降低钻井施工的成本,为钻 探施工企业创造最佳的经济效益。 一、吊装作业风险因素辨识 1.钻井吊装作业现场施工特点。钻井是石油勘探和开发的主要途径。钻井吊 装作业是钻井作业施工中的高危险环节,是一项多工种、多工序、立体交叉、连 续作业的系统工程。同时受人员、吊装设备状况、生产作业环境等因素影响,若 指挥不好,衔接不当,防护不严,极易造成人身伤害和设备事故。搬迁吊装作业 环境和工作性质也比较特殊,主要有以下特点:(1)野外露天作业,受气候影响,施工环境恶劣,地质条件差;(2)连续作业时间长、工作量大,易引起疲劳,造 成事故;(3)钻井吊装作业主要包括井架、底座、发电机、泥浆泵、油罐、板房、钻机、天车、钻台及其他附属设备的拆卸、安装及搬运。钻井设备复杂,吊装作 业盲点多,多数是超长、超宽、超高、超重设备,需要熟悉设备各自特点的经验 丰富的吊装人员选择吊装方法;(4)现场设备较多,线路复杂,井场周边存在高 压线路及电线等,有触电的危险;(5)人员指挥和现场吊装及司索人员需要密切 分工合作,协调一致,否则易造成设备挤压碰撞和人身伤害等;(6)车辆密集, 一口井的搬迁任务至少需要几十台,甚至上百台车辆,易造成车辆伤害;(7)施 工场地路面坑洼不平,松实不一,吊机在移动过程中易产生晃动和倾斜,破坏吊 机的平衡而发生倾覆,造成设备损坏;(8)大件、重件的物品安装难度大,安装 和拆卸过程中吊臂旋转角度大,操作技术要求高。 2.吊装作业风险因素辨识。在吊装作业中,因为设备、人员、环境和管理上 的缺陷,存在较多的安全风险因素,事故发生概率相对较高。(1)吊装作业流程。 井场或场地使用吊车等起重设备将物件装车→卡车运输到钻井井场→使用吊车卸 车→井场装载物件→卡车运输→下一个钻井井场或场地卸车。(2)按照《企业职工 伤亡事故分类》(GB 6441-1986)辨识。 表1吊装作业存在的风险因素清单 二、吊装作业伤害的预防措施 2.安全管理控制措施。在钻井专业现场,吊装作业是运输承包商和装卸人员 的联合作业,加强承包商和装卸人员的管理是抓好安全管理的关键。(一)加强 对承包商和装卸人员的管理。(1)严格按照准入条件择优选择承包商。按照对承 包商的准入条件,竞争选商。承包商必须要有一定的注册资本和安全投入,保证 员工的安全教育,为从业人员依法缴纳工伤保险费等。(2)定期组织对承包商进行HSE审核。对承包商的运行状况进行评价,发现偏离,及时纠正。(3)按照国家和 行业要求对承包商人员资质进行审核,对符合资质要求人员进行能力验证和相应 培训。对起重设备操作人员进行能力评价,达不到基本条件,及时要求承包商调 整人员。起重设备操作人员的操作技能是吊装作业能否安全的最关键、最直接因

石油钻井安全

石油钻井安全 石油钻井安全是石油钻井作业安全的总称。须从井场布置、消防布置、钻台摆设与拆迁、井架搭设使用与搬迁、提升系统、动力系统、循环系统、电气系统、井控系统、作业安全部分及其综合处理等方面考虑。具体技术要求可参照原地矿部及石油部的《石油钻井技术规范汇编》,重点防范井喷着火、毒气扩散、井架倒塌、顶碰天车、钻机绞碾、锚头伤人、大钳打击及高空坠落等重大事故的发生。 钻井设备简介 1.概述 钻井设备(简称钻机)是指石油天然气钻井过程中所需各种机械设备的总称。钻机主要部件必须相互配合才能完成钻机起升、循环和旋转的3项主要工作。按按动力设备的不同通常可分为机械传动钻机、电动钻机和复合钻机三种。主要包括以下系统: (1)提升系统:主要作用是用来起、下钻柱(或下套管),以实现钻头的钻进送钻等工作。 (2)旋转系统:主要作用是由动力机组驱动转盘,通过转盘方补心带动方钻杆(钻杆和钻铤)、方钻杆再带着钻头旋转进行钻井。 (3)循环系统:主要作用是钻井过程中,通过动力机组带动泥浆泵来循环钻井流体,经过立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆和钻铤,将泥浆池的泥浆送到钻头处,以实现钻井流体将井底的钻屑带到地面。 (4)动力设备:主要作用是为驱动绞车、转盘、钻井泵等工作机工作提供动力。 (5)传动系统:主要作用是把发动机的能量传递或分配给各工作机。(1)起钻抽吸,造成诱喷; (2)起钻不灌钻井液或没有及时灌满; (3)未能准确地发现溢流; (4)发现溢流后处理措施不当或井口不安装防喷器;

(5)井控设备的安装及试压不符合要求; (6)井身结构设计不合理; (7)对浅气层的危害缺乏足够的认识; (8)地质设计未能提供准确的地层孔隙压力资料,使用了低密度钻井液,钻井液柱压力低于地层孔隙压力; (9)空井时间过长,又无人观察井口; (10)钻遇漏失层段未能及时处理或处理措施不当; (11)相邻注水井不停或未减压; (12)思想麻痹,违章操作 (6)控制系统:为了指挥各系统协调地工作,在整套钻机中安装有各种控制设备。石油钻井安全 (7)底座:包括钻台底座、机房底座和泥浆底座等。 (8)辅助设备:主要功能是为了正常钻井作业提供配套支撑。 钻机所必须具有的主要设备共7大部件:绞车、井架、天车、游车、水龙头、转盘、钻井泵。 2.钻机辅助设备及工具 (1)发电机。目前,几乎所有电驱动钻机的发电机都用柴油机作动力。 (2)空气压缩机及储气瓶组。几乎所有钻机的联动机上都配有小型空气压缩机和带储气设备的电动空气压缩机,以便给气控制装置、气离合器、气动马达、气动工具等提供气源和动力。 (3)泥浆储存设备。完整的泥浆循环系统通常都有一套泥浆储存设备:如沉淀罐(或池)、吸入罐(或池)、储存罐(或池)。 (4)钻井仪表。钻井仪表系统可单指一个指示表,也可以包括各种仪器。如钻井(多)参数仪、泥浆液面记录(报警)仪、大钳扭矩表、泥浆泵压力表和记录仪等。 (5)刹车机构:机械刹车、辅助刹车、其他设施。 3.井控装置

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