A形石油钻井井架结构分析

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 发表时间：2018-12-14T10:04:10.780Z 来源：《防护工程》2018年第26期作者：朱宜生 [导读] 中国海洋需要发展的庞大的宝藏盆地，其有着非常漫长的海岸线以及比较广博的领海。 中海油田服务股份有限公司湛江分公司海洋石油981 广东湛江 524057 摘要：中国海洋需要发展的庞大的宝藏盆地，其有着非常漫长的海岸线以及比较广博的领海。海洋石油资源所进行开发以及开发保证我们国家油气资源供应起到了非常主要的意义。当前，在对于石油资源进行开发的过程中，它已经在对近海资源进行开发上发展到了深海以及深海地区。海洋钻探逐渐在1000-3000m的浅井发展到了10000多米的深井。海上石油钻井平台主要是海洋石油以及天然气资源开发所不能够忽视的设备。井架属于海上石油钻井平台上非常主要的一种设备。其和陆上石油勘探过程中所选择的井架比较起来，海上石油钻井平台其运用的井架结构要更为复杂，同时也需要有更高的工作可稳定性。近几年随着我们国家科学技术的进步以及社会对于海上石油钻井平台需求上的提升，海上石油钻井平台上的井架也不断的更细你和发展。通过持续的开发与创新，这一结构能够更好的去对海上石油钻井的需求给予满足。基于此，本文对其进行了相关的分析与总结。 关键词：海上石油钻井平台;井架;应用;发展趋势 前言：石油资源是“工业之血”，是现代文明发展的重要基石。随着经济的快速发展，中国对石油资源的需求日益增加，但不幸的是，中国的陆上石油资源相对稀少，与国外石油资源相比，国内陆上石油和天然气资源的数量远远不能够满足需求。中国的海域面积广阔。据不完全统计，已发现的石油和天然气资源在海洋中分布的石油和天然气资源现已占探明储量的34％左右。因此，海洋石油资源的勘探和开采现在和暂时是油气资源勘探和开采的重点。在海上石油资源勘探中，海上石油钻井平台是不可或缺的设备，钻井井架是海上石油钻井平台的重要设备之一。其设计和结构是否适合采矿效率和海上石油钻井平台的开采安全性就变得十分的主要重要。 1 钻井井架在海洋石油钻井平台上的主要意义 海上石油钻井平台上的钻井井架主要用于安装起重机，钻井井架附件和储存高跟鞋。在钻井井架的操作期间，需要悬挂巡洋舰，大钩，钻等，并且钻井井架将承受相对较重的负荷。因此，在海上石油钻井平台钻井架的设计过程中，必须确保它能承受相当大的重量负荷。并有一定的工作空间。 2 当今海上石油钻井平台上钻井井架的核心形式 2.1带有辅助工作平台的海上石油钻井井架 当前，海上石油钻井平台运用了非常多的钻井平台。为了十二大海上石油钻井的井架工作效率能够在钻井井架上使得其自身的外部辅助工作平台得到提升，并使其能够进行有效的改造。在辅助工作平台上去设置了两个鼠洞，鼠洞其主要的组员就是离线连接根部并使用根盒去进行连接。尽管这样的一种改进形式能够在很大程度上使得钻井井架其自身的运行效率得到提升，可是在对其进行改造的时候，还需要将旧塔进行拆除然后去安装新的塔，这样才能够使得改造的工作量得到提升，新塔在装修之后去完成了相关的修改。新的开口结构改造将会令新塔改造后的强度以及稳定性满足相关的要求，所以一定要强化塔架的架设。 2.2自升式钻井井架 海上钻井平台钻井井架中使用的自升式井架类似于陆地上使用的K型井架结构。主体结构主要分为4-5个部分，但其升力模式高于陆地悬浮。钻井井架的类型有很大差异。在工作之前，陆上自升式井架首先需要在平台上安装底部和提升工具，然后使用提升装置通过安装在顶部的起重机实现提升，并保持在提升后的位置。相邻部分固定连接，然后由相应的提升装置提升。其余部分的执行方式与相关的提升操作相同。由于空间限制，用于海上石油钻井钻井井架的自升式井架空间受限较小，因此不能安装大型起重机，该起重机利用海上石油钻井平台上的绞车。为了完成井架的吊装作业，海上石油钻井井架采用模块化设计方法，可以方便快捷地完成安装和运输。然而，以这种方式完成的海上石油钻井平台井架结构和刚度相对较差，其结构类似于陆上井架结构。垂直箱位于海上石油钻井平台的钻井井架外，影响操作员。观察视野。自升式井架的模块化设计对加工，安装和结构稳定性有很高的要求，选择时需要全面考虑。 2.3海洋石油钻井平台塔型的钻井井架 用于海上石油钻井平台的塔式钻井井架采用封闭的整体结构，钻井井架中使用的杆状岩心相交。柱式井架的立柱和横向斜杆通过角钢和高强度螺栓连接在一起，形成一体结构。通过采用这种结构，有效地提高了过渡部分连接的强度和刚度，同时降低了结构安装的难度。目前更广泛使用的是单斜塔式钻井井架。单斜塔钻井架的设计结构有效地减小了塔式钻井架的横截面尺寸，减轻了井架的重量，同时满足了垂直卸料和顶驱安装的要求。塔式起重机广泛用于当今的海上石油钻井平台。它们可以适应不同工作条件的需要，如浅海和深海。此外，塔架井架的底部有一个大开口，使井口能够获得更多活动。范围和站立能力使操作员可以很好地了解操作。然而，塔式井架存在一些缺点。塔式井架的结构以许多结构形式使用，这使其难以制造和制造。 2.4一个半塔 通过在单个井架的基础上使井架的一侧膨胀以形成半井架结构以获得更好的井架空间来形成半塔结构，并且额外的空间可以用作预钻柱。减少海上石油钻井阶段的准备时间，从而有效提高海上石油钻井平台的钻井效率。半井架的形式现在用于自升式平台和半潜式平台。通过试验和比较，相对于传统的井架形式，使用半井架可以将井架操作的效率提高约17％。。随着海上石油钻井平台的钻井平台增加了预钻柱的面积，钻井井架跨度和钻井平台面积相应增加，重量也逐年增加。 2.5双联井架 双联井架主要使用两个单井架之间存在的空间。两套游泳系统充分去对两个井口共同操作给予实现。一个提升系统主要是使用比较低的正常钻井操作，另一个提升系统主要使用一个相对比较慢的提升以及减少提升管以及防喷器。双井架具有极其广泛的应用范围，与传统井架相比其能够家操作的效率提升到大概23％。 3 海上石油钻井平台钻井井架的发展趋势 鉴于海上石油钻井井架的重要作用，新技术的引进和应用应该能够开发和应用海上石油钻井井架钻井。在海上石油钻井平台钻井井架的开发中，应积极进行自升式井架的结构加固和优化，以便在深海甚至深海钻井中得到很好的应用。同时，塔架可以预先连接到钻柱上，

海洋钻井平台组成及功能

关于海洋钻井平台 半潜式的系统，总的来说，平台的系统有点和普通的船舶相似，它们是： 1，压载系统，ballast system 2，消防系统，fifi system ,包含fire water system , water mist system , deluge system, foam system, co2 extinguishsystem, water spray system 按照每个平台基本设计的不同，会有其中的几个。 3，舱底水系统，bilge system 4， 海水冷却系统，sea water cooling system 5，淡水冷却系统，fresh water cooling system 6，燃油系统，fuel oil system 7，润滑油系统，lub oil system 8，主机排烟系统，exhaust system 9，废油系统，waste oil and sludge system 10，透气溢流系统，vent and overflow system 11，测深系统，souding system 包含 manual soundIng system 或者remote sounding system 12，启动空气系统，starting air system 13，平台空气系统，rig air system 14，仪表与控制空气系统， instrument air system 15，饮用水系统，potable system 16，生活水排放系统，sanitary discharege system 17，生活水供给系统 ，sanitary supply system 18，盐水系统，brine system 19，钻井水液系统，drill water system 20，钻井基油系统，base oil system 21，泥浆供给系统，mud supply system 22，高压泥浆排出系统，mud discharge system 23，泥浆处理系统，mud process system 24，泥浆真空系统，mud vacuum system 25，井口控制系统，subsea control system 26，分流器，高压管系系统，hp manifold and diverter system 27，灌井系统，trip tank system 28，除气系统，mud gas separator system 29，测井系统，well test system 30，隔水套管张紧系统，riser tensioner system 31，液压系统，hydaulicoil system 32，泥浆混合系统，mud mixing system 33，散货系统，包含bulk cement system 以及bulk mud system 34，高压冲洗系统，high pressure washing down system 35，甲板泄水系统，deck drain system 36，快关阀系统，quick closing vavle system 37，切屑处理系统，cutting handling system 38，直升机加油系统，helicopter refueling system 39，排舷外系统，overboard discharge system 40，刹车冷却系统，brake cooling system 41，呼吸空气系统，breath air system 42，推进器系统，包含 thruster hydraulic oil and lub oil system 43，泥坑冲洗系统，mud pit washing system

某石油钻机K形井架的推覆分析

某石油钻机K形井架的推覆分析 摘要：目前，石油钻机设计普遍采用静力学分析、容许应力法，无法考虑钻机井架结构在罕遇地震作用下的表现。对某石油钻机K形井架结构进行Pushover分析，在两个方向设置目标位移，采用4种不同的侧向 推覆力加载模式，探讨推覆力加载模式对石油钻机井架Pushover分析结 果的影响，得到该井架在罕遇地震作用下的薄弱部位及破坏情况。与仅进行线弹性分析的计算相比，Pushover分析能更明确地了解结构的薄弱部位，对采用基于性能的抗震设计方法应用于石油钻机K形井架，有一定的借鉴意义。 关键词：石油钻机；井架；静力弹塑性；Pushover分析 1 Pushover分析法简介 Pushover分析法可用于评价既有结构的特性，也可用于设计新结构。对某石油钻机K形井架进行Pushover分析时，采用具有某种特定分布形 式的侧向力(侧向位移)沿井架高度范围作用于井架，井架的特定点在这种力或位移的作用下，达到预期的位移、或者达到倾覆状态，控制点一般设在井架的顶部形心，目标位移通常为结构在设计地震荷载作用下的最大变形。 罕遇地震作用时，井架结构处于弹塑性状态，但是就目前机械行业采用的设计方法来讲，其计算结果不能用于分析井架结构在罕遇地震中的性能，Pushover分析可以计算结构和构件的非线性变形，结果比承载力设计更接近实际。与非线性时程分析相比，Pushover分析结果的偶然性要小很多，工作量也小，可以了解钻机井架结构在横向荷载作用下，每个构件的

内力变化情况，观察到构件由弹性阶段发展变化，到开裂、直至井架完全丧失承载力的全过程，发现井架结构中的薄弱构件；可以判断结构的抗震承载能力，确定结构在不同抗震设防等级下的目标位移，得到不同受力阶段的侧移变形[1-2]。 Pushover分析的工作量大，通常使用SAP 2000等软件进行分析。 2 Pushover 方法实施步骤 2.1 建立模型 根据图纸尺寸，建立该井架模型，并施加结构上的恒荷载。对人字架和井架同时建模，并进行分析，在该井架及人字架支脚处施加铰支座约束。本文主要研究井架体在罕遇地震中的弹塑性性能，因此在建模时，对天车、二层台等重要构件予以考虑，其他次要构件予以忽略。实际中井架与人字架之间采用U形卡连接，本文假设井架与人字架是一个整体，即U形卡不变形、不产生塑性铰。由此建立结构模型并进行竖向荷载作用下的内力分析，建立的模型如图1所示。

海上石油钻井平台生产作业操作手册

版本号：A 修订号：0海上石油钻井平台生产作业操作手册 文件编号：_ABC-RQ-20××__ 编制：________________ 审核：________________ 校订：________________ 批准：________________ 发布日期： 20××年1月1日生效日期：20××年1月1日分发部门■总经理■常务副总■财务副总■工程副总■××××部■××××部■××××部■××××部 ■××××部■××××部■××××部■××××部

目录 第一章拖航作业 (1) 一、钻井平台降船前检查记录 (1) （一）钻井平台降船前检查记录表 (1) （二）钻井班及水手班拖航前检查记录表 (2) 二、降船拖航作业 (2) （一）降船前应做工作 (2) 1、关闭海底阀 (2) 2、活动物品固定 (3) 3、井架固定 (3) 4、关闭风筒 (3) 5、检查冲桩管线 (3) 6、检查桩腿环形活动平台 (3) 7、上提潜水泵 (3) 8、带龙须链 (3) （二）开始降船 (4) 1、拿桩腿固桩块 (4) 2、拿卸荷块 (4) 3、降船时桩腿值班 (4) 4、提泵 (4) （三）平台降至水面 (4) （四）绷桩腿大绳的操作规程及注意事项 (4) 1、操作规程 (4) 2、注意事项 (5) 三、拖航状态 (5) 四、平台就位、升船 (5) （一）平台就位 (5) （二）升船 (6) 五、升降船人员分工 (6) 六、升降船时各桩人员注意事项 (6) 七、拖航期间检查记录 (7) 第二章钻前准备 (8) 一、移井架 (8) （一）解除井架固定 (8) （二）移井架 (8) （三）连接管线 (8) （四）钻台准备 (8) 二、解除甲板固定 (9) 三、上料 (9) （一）吊运钻具 (9) （二）吊隔水套管 (9) 1

钻井平台设备 图解 1

bull nose：用来封住casing string的钢板（焊在下端部），球面形或半椭球形，像个牛鼻子。有的直接用个带螺纹的塞子塞住的。好像是用来做泥浆循环实验。 cathead：在drill floor上的cat head用来辅助吊sand line的，如下图红色的cat head，顶部的轮子下面有个液压泵，旁边的轮子可以像合页一样转动，用来调整拉拽的角度。 还应该有根钢丝，一端绕过旁边的轮子和顶部的轮子，固定在另一端（和旁边轮子对过的一边），使用的时候顶部的轮子在液压泵的推动下向上移动，钢丝的来拽距离是上面轮子移动距离的两倍。 这种形式的cathead目前广泛应用在平台和钻井船上。

cat walk：在船上的catwalk大家都知道的吧，在平台上也有类似的结构。 在钻井系统中指的是和vee-door下面的pipe ramp链接的窄长平台，用来运送钻井所需的工具、管子等 这个图是陆地上catwalk。图中是工人在上面选管子准备运到drill floor上。 dog house：dog house 又叫boiler house 这个只有在陆地钻井时看的到，就是一个在拖车上的小房间，或是在卡车上分割出来的小房间。 里面摆放杂物或休息的地方，实在像个狗窝。 在陆地钻井的时候可以把设备、工具都装车上方便移动，就连derrick都可以装车上（横着放），运到指定地点后再竖起了。在平台上和船上是没有的。

finger board：在derrick上用来扶持接好的drill pipe和coller的。 因形状像人的手指而得名。这是陆地上的derrick。 在平台和钻井船上，finger board是在derrick的里面的。见下图这些大手指上还有些小手指，管子运过来的时候会自动打开，（图中正在打开，管子放好后会关闭）有了这套系统，就不需要monkey board 了。这套系统既节省的大量时间，又不需要很多劳动力，据说可以提高25％的效率，而造价只占整个rig的1％。

石油钻井平台北斗应用方案图文稿

石油钻井平台北斗应用 方案 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

海上石油钻井平台北斗综合 应用系统方案 （初稿） 1a 一、项目概况 （一）编写依据 1. 项目概述 本设计方案针对国内已经开展的深水油气田开发中的平台现场，提供了以北斗卫星导航系统为核心的多网融合现场监测技术，着重解决来看海上钻井平台的自身稳固性监测问题和在外作业人员的安全与现场指挥调度，综合实现了现场监测与预警、船舶作业管理、应急指挥与救援于一体的海上石油钻井平台北斗综合应用系统。 2. 现国家及其它地区有关北斗卫星综合应用平台建设指导文件

《中国第二代卫星导航系统重大专项实施方案》，中央军委、国务院，2009年11月 《卫星导航应用产业“十一五”投资指南》，工业和信息化部，2008年10月 《2025年美国国家PNT构架体系发展目标及发展战略》（2011年） 《关于促进卫星应用产业发展的若干意见》（发改高计〔2007〕3057号） 《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020）》（国发〔2005〕第044号） （二）项目名称 海上石油钻井平台北斗综合应用系统 （三）建设目标与内容 建成海上石油钻井平台北斗综合应用系统，更好的让北斗服务于石油行业，为“智慧油田”打下坚实基础。 海上石油钻井平台北斗综合应用系统总体架构可以概括为“一个平台、一套标准、三个系统”，即在海上石油钻井平台总控平台的基础框架下，建设监测、指挥和船舶管理三个系统。 海上石油钻井平台北斗综合应用系统是数字油田的一部分，为智慧油田提供综合信息与手段支持。

钻井平台

钻井平台 科技名词定义 中文名称： 钻井平台 英文名称： drilling platform;drilling unit 定义： 进行钻井作业的平台。 所属学科： 船舶工程(一级学科) ；海洋油气开发工程设施与设备(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 钻井平台 随着人类对油气资源开发利用的深化，油气勘探开发从陆地转入海洋。因此，钻井工程作业也必须在灏翰的海洋中进行。在海上进行油气钻井施工时，几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间，同时还要有钻井人员生活居住的地方，海上石油钻井平台就担负起了这一重任。由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏，海上钻井装置的稳定性和安全性更显重要。 目录[隐藏] 简介 世界海洋钻井平台发展简史 [编辑本段] 简介 分类海洋钻井平台（drilling platform）是主要用于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要分为移动式平台和固定式平台两大类。其中按结构又可分为:

（1）移动式平台: 坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台 （2）固定式平台:导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台固定式钻井平台大都建在浅水中，它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置，平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的，所以，钻井平台的稳定性好，但因平台不能移动，故钻井的成本较高。 为解决平台的移动性和深海钻井问题，又出现了多种移动式钻井平台，主要包括：坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。 坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳，适用于河流和海湾等30m以下的浅水域。坐底式平台有两个船体，上船体又叫工作甲板，安置生活舱室和设备，通过尾郡开口借助悬臂结构钻井；下部是沉垫，其主要功能是压载以及海底支撑作用，用作钻井的基础。两个船体间由支撑结构相连。这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水，使其着底。因此从稳性和结构方面看，作业水深不但有限，而且也受到海底基础(平坦及坚实程度)的制约。所以这种平台发展缓慢。然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域，潮差大而海底坡度小，对于开发这类浅海区域的石油资源，坐底式平台仍有较大的发展前途。80年代初，人们开始注意北极海域的石油开发，设计、建造极区坐底式平台也引起海洋工程界的兴趣。目前已有几座坐底式平台用于极区，它可加压载坐于海底，然后在平台中央填砂石以防止平台滑移，完成钻井后可排出压载起浮，并移至另一井位。 自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。1953年美国建成第一座自升式平台，这种平台对水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的1／2。我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的，桩腿的高度有七十多米，升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强，因而，我国海上钻井多使用自升式钻井平台。 钻井平台桩腿的高度总是有限的，为解决在深海区的钻井问题，又出现了漂浮在海面上的钻井船。 钻井船是浮船式钻井平台，它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定位系统定位。按其推进能力，分为自航式、非自航式；按船型分，有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井；按定位分，有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于海面，易受波浪影口向，但是它可以用现有的船只进行改装，因而能以最快的速度投入使用。钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等，它既有普通船舶的船型和自航能力，又可漂浮在海面上进行石油钻井。由于钻井船经常处于漂浮状态，当遇到海上的风、浪、潮时，必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象，因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。目前，海上钻井船的

井架使用说明书

JJ170/42-K1井架使用维护手册 JJ342402-00SM 宝鸡石油机械有限责任公司

目录 1用途 (1) 2技术参数 (1) 3结构说明 (1) 3.1井架主体特点 (1) 3.2二层平台 (2) 3.3起升装置 (3) 3.4登梯助力机构 (3) 3.5套管台 (4) 3.6大钳平衡重 (4) 3.7逃生装置 (5) 4井架安装 (7) 5井架起升 (8) 5.1井架起升前的准备工作 (8) 6井架校正 (11) 7井架下放 (11) 8井架的使用和维护保养 (11) 9井架的运输和存放 (12) 10附录A 井架、底座现场外观检查报告(格式) (14) 11附录B JJ170/42-K1井架安装图样目录 (21) 1）JJ170/40-K1井架(JJ34240200-SM01) (22) 2)JJ170/42-K1二层平台(JJ34240200-SM02) (25) 3)JJ170/42-K1人字架(JJ34240200-SM03) (28) 4)JJ170/42-K1笼梯总成JJ34240200-SM04 (30) 5)JJ170/42-K1起升装置(JJ34240200-SM05) (32) 6)JJ170/42-K1井架铭牌(JJ34240200-SM06) (34)

1 用途 JJ170/42-K1井架安装在DZ170/6-T2底座上，与ZJ30DB钻机配套，用于安放天车，悬挂 游动系统进行起下钻具，排放立根、下套管、处理井下事故等作业，是钻机的重要组成部分。 2 技术参数 1)最大钩载(5×6绳系，无风载，二层台无靠放立根) 1700kN (注：加速度、冲击、风载及排放立根将降低最大钩载，详见井架铭牌) 2)有效高度42m 3)顶部开裆(正面/侧面) 1.8/1.8m 4)底部开裆7.5m 5)二层台高度 23.35m、 24.35m、25. 35m、26. 35m 6)立根容量(4 1/2″钻杆、28m立根) 3000m 7)抗风能力 等候天气(无钩载，二层台满立根) 36m/s 保全设备(无钩载，二层台无靠放立根) 47.8m/s 起放井架≤8.3m/s 8）配套天车型号 TC170 9）理论自重 40969kg 3 结构说明 JJ170/42-K1井架结构见图1。 3.1 井架主体特点 井架主体结构为前开口型，共分为五段九大件，背面有斜拉杆、背横梁与主体各段相连， 主体与背横梁之间均为销轴连接，井架体各段间及斜拉杆均为双锥销连接。

海洋石油钻井平台防喷器结构设计与三维造型

目录 1 绪论 (2) 1.1 课题研究背景和意义 (2) 1.2深海防喷器组国内外现状 (3) 1.3课题研究内容 (4) 2 深海防喷器的组成及工作原理 (5) 2.1组成结构 (5) 2.2工作原理 (6) 3 深海防喷器的设计要求、选配组合及材料选择 (7) 3.1设计要求 (7) 3.2防喷器压力级别选择 (7) 3.3单向阀的设计 (8) 3.3.1设计参数 (8) 3.3.2几何尺寸的确定 (8) 3.3.3受力计算和性能计算 (9) 3.4减压阀的设计 (10) 3.4.1设计参数 (10) 3.4.2几何尺寸的确定 (10) 3.4.3静态特性计算 (12) 3.5防喷器的选配组合 (13) 3.6材料选择 (15) 4 环形防喷器设计 (16) 4.1环形防喷器的组成和工作原理 (16) 4.2环形防喷器的产品选型 (17) 4.3环形防喷器三维设计图 (19) 5 闸板防喷器 (20) 5.1闸板防喷器的类型和工作原理 (20) 5.2闸板防喷器的产品选型 (22) 5.3闸板防喷器三维设计图 (23) 6 钻井四通 (25) 6.1钻井四通作用 (25) 6.2钻井四通三维设计图 (25) 结论 (27) 致谢 (28) 参考文献 (29)

1 绪论 1.1 课题研究背景和意义 石油的勘探钻采作业在科技的推动发展下，已经渐渐成为全球经济的重要支柱，推动着现代社会正常运行下去。由于世界各国对石油的需求量增长，陆地钻油采集及对浅海域的常规开发已趋于饱和，人们将眼光延伸至广阔的海洋，对石油的钻采勘探向着深水和超深水领域发展。 随着海洋石油勘探和开发的进程日益深入，深水钻井渐渐成为一种主流的发展趋势。如图1-1，为海洋钻井示意图，标注1-5分别为钻井船、隔水管、水下控制箱、环形防喷器、闸板防喷器。而保证安全钻井最关键的设备，便是深海防喷器组。深海防喷器也叫水下防喷器，在石油钻井时安装在井口套管头上，用于控制井口压力，是井控设备中的核心设备。是海洋石油钻井行业水下器具的部件之一，是设置在海底用来控制和防止井喷，保证海下作业顺利完成的关键环节之一【1】。 图1-1 海洋钻井示意图 防喷器最重要的作用是控制井内压力，防止井喷、井涌等危险事故发生。在考虑

海洋石油平台种类

海洋石油平台种类 海洋平台是在海洋上进行作业，石油钻探与生产所需的平台，主要分钻井平台和生产平台两大类。在钻井平台上设钻井设备，在生产平台上设采油设备。平台与海底井口有立管相通。 呵呵，石油钻探就是民用啦，当然也可理解为战略物资储备。但多才的美军把雷达也放到半潜式平台上了。 咱们先把军用的放在一边，海洋平台就是石油开采业向水下进军的一个产物。最原始的海洋平台甚至不能称为海洋平台，而是湖泊平台（1891年，圣玛丽湖，俄亥俄州），结构为木质，作业水深甚至仅有1.5m。说白了，就是给陆上井架加了一层台阶。既然能在湖边，也能在海边嘛，到现在海洋平台已经发展成为高附加值、高科技的工业设施。形式多种多样，且几乎每种新型的平台形式出现都是为了再更深的海区中作业。 最早出现的平台是导管架平台(Jacket)，适用于浅近海。导管架平台可以看作最原始，最直接的将钻井设备与海底连接起来的措施。钢桩穿过导管打入海底，并由若干根导管组合成导管架。导管架先在陆地预制好后，拖运到海上安装就位，然后顺着导管打桩，桩是打一节接一节的，最后在桩与导管之间的环形空隙里灌入水泥浆，使桩与导管连成一体固定于海底。平台设于导管架的顶部，高于作业区的波高，具体高度须视当地的海况而定，一般大约高出4-5m，这样可避免波浪的冲击。导管架平台的整体结构刚性大，适用于各种土质，是目前最主要的固定式平台。但其尺度、重量随水深增加而急骤增加，所以在深水中的经济性较差。

导管架平台使用水深一般小于300m，世界上大于300m水深的导管架平台仅7座。目前最大的导管架平台是在墨西哥湾安装的水深为610m的导管架平台。呵呵，看到下图，你是不是就想到一个字，“笨”？ 典型导管架平台

钻井井架工逃生装置

钻井井架工逃生装置 一、技术数据 设备型号：RG10D：允许下滑高度：100米；最大下滑载荷：130kg 二、用途 RG10D型下降逃生装置，用于一人或多人连续从高空以一定（均 匀的）速度安全、快速地下落到地面。当遇到井喷、火灾或大风等危 险情况，井架工不能利用垂直攀梯返回地面时，井架工可利用此高空 逃生装置快速安全地从高空逃离危险区。 提示：此装置只能用做危险情况下逃生，不能用做跌落保护装置， 也不能用作井架工正常情况下的下降工具。 二、逃生装置的构成及功能

①②悬挂体固定在井架上，用于安装导向绳和缓降器，且保护缓降器； ③RG10D缓降器保持下降速度的均匀性； ④导向绳引导下滑路线，承担载荷； ⑤手动控制器调节下滑速度，实现空中滞留； ⑥⑦上（下）拉绳用于连接两个手动控制器并且通过缓降器； ⑧地锚（逃生落地点）固定导向绳的下端； ⑨多功能安全带保持人体均匀受力，舒适安全； 四、逃生装置的安装 （1）在钻井架的二层工作平台上找一个安装悬挂体①的固定点，悬挂体是由钢板焊接而成，呈三角形状，里面的空腔是安装缓降器③的。用Ф12毫米钢丝绳套缠绕在二层工作平台上方的井架上，U型环

穿过钢丝绳套环与悬挂体连接，一定要牢固且尽量设置在容易逃离的地方。悬挂体安装的高度大约距离平台3米左右，可以根据现场情况适当调节，以上端的手动控制器挂钩垂在腰部为宜。 （2）从悬挂体下面两个角引出两根直径10毫米的钢丝绳又称作导向绳④，上端用螺栓穿过每根导向绳一端的环扣固定在悬挂体上，两根导向绳大约与地面成30°~45°度角，下端固定在地锚上，两地锚相距4米左右。 （3）在悬挂体内部空腔处安装缓降器，用螺栓固定在里面，安装时要把缓降器的散热孔打开，连接手动控制器的上、下拉绳要通过缓降器。 （4）在两根导向绳上各装一个手动控制器⑤，手动控制器永久地连接在导向绳上，导向绳从手动控制器的导向槽穿过（导向槽要完全包住导向绳）。安装手动控制器时要一个在下地锚处穿入，另一个在井架二层平台上面穿入，手动控制器用直径5毫米的钢丝绳连接在一起，长度根据导向绳子的长度而定。Ф5毫米的钢丝绳又称作上拉绳⑥或下拉绳⑦，两头用挂钩连接着手动控制器，必须保证手动控制器一个在上井架处，另一个在下地锚处，上、下交替供多人连续逃生使用。手动控制器通过连接环永久连接在上拉绳和下拉绳上。 （5）地面两固定点用地锚⑧固定，地锚下深应在（1~1.5）米左右。导向绳通过花篮螺丝后用钢丝绳夹紧固，每根钢丝绳用3个钢丝绳夹上紧。地锚与花篮螺丝用M24螺栓连接在一起，扭动花篮螺丝可以调节导向绳的松紧，导向绳固定好后应作承载能力的人工试验。

钻井平台设备详解(1)

钻井设备- Swivel & Top driver 前面我们已经知道了，钢丝绳穿过定滑轮组和动滑轮组，动滑轮组因此 可以上下自由的运动。但是问题出来了，上下垂直方面可以很方便的运动，但 是我们钻井，还需要旋转的力，也就是钻杆是旋转的，我们的滑轮组不可能跟 着一起转，否则之间的钢丝绳估计会绞得像麻花。 这是swivel的其中的一个作用，同时我们也知道，钻井需要钻井液，试 着想一想，钻杆在哪里高速的旋转着，我们如何把钻井液-泥浆送到钻杆的中空的空间去呢？这是swivel的另外一个重要作用- 泥浆进入钻杆的最初的通道。如下图，泥浆经高压软管—鹅颈管goose neck—进入swivel。 要起到以上两个作用，swivel的结构就基本上知道一二了。如下面的 彩图， 在swivel的本体中，下部的杆swivel stem通过滑动轴承-锥形和本体 形成相对运动，本体同时承受侧向力和向下的拉力。同时杆的顶部和本体上部 形成密封空间，泥浆经鹅颈管进入此密封空间，在经空心的杆进入钻杆。空心 杆下部为API螺纹接头，可以和钻杆拧接。 好了，我们现在可以把swivel改造一下---给它加上能够使swivel stem旋转 的动力。 如何改造，很简单，加电机和齿轮。怎么加？ 我们可以想象一下，既然要使swivel stem旋转，那么我们在swivel stem上加一个大的齿轮，如同汽车的轮子一样，中间杆是swivel stem，轮子是齿轮。在齿轮的一侧再加一个由电机带动的齿轮，它们啮合在一起。这样一来，swivel stem就可以在电机的带动下旋转起来。同样地，为了平横侧向力，

以及增加旋转的扭矩，在齿轮的另一侧也加一个电机带着的齿轮。下图是齿轮箱： 然后加上必要的润滑设施和结构部分，以及导向机构。它有了一个新的名字Top driver，也叫power swivel。很显然，Top driver与swivel的区别，swivel是它的一部分。 事实上，Top driver 要比上面写的复杂的多。 除了swivel以外，它还包含以下几个部分： 1.pipe hander – -用于处理钻杆。

井架-百度百科

井架 科技名词定义 中文名称：井架 英文名称：headframe 定义：安装天轮及其他设备的构筑物。包括“木井架(wooden headframe)”、“钢井架 (steel headframe)”、“混凝土井架(concrete head-frame)”和“砖井架(brick headframe)”等。 所属学科：煤炭科技（一级学科）；矿山机械工程（二级学科）；矿井提升（三级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 井架 井架是起重装置自由地取决于在底部的组成由一根帆柱或杆。它是由(供给动力的通常4)线控制的增加这样手段人拖拉或马达，杆罐头只移动所有4个方向的那。线在末端跑它和在它的上面用勾子，象与起重机. 它是常用的船坞. 目录

工作原理 用途 专利井架系统 井架的分类及说明 展开 编辑本段简介 特点 （1）井架符合API Spec 4F规范，允许使用API会标。（2）井架断面形状为“K”型，即前开口型，截面为П形空间桁架结构（3）井架主体为片状架结构，便于拆装和运输。（4）井架大腿、人字架等主要受力件采用H型钢制造。（5）井架低位安装，整体起放。（6）井架的左右调节通过增减井架支座下方的垫片实现，前后调节通过人字架后支座处的偏心轮实现。 井架参数表 型号 JJ170 /43-K JJ225 /43-K1 JJ225 /43-K2 JJ225 /44-K JJ315 /43-K JJ315 /45-K1 JJ315 /45-K2 JJ450 /45-K1 最大静负荷 KN 1700 2250 2250 2250 3150 3150 3150 4500 工作高度 m 43 43 43 44 43 45 45 45.72 顶部跨距 m （正面×侧面）m 2*2 2*2 2*2 2*2 2.1*2.05 2.1*2.05 2.2*2.2 2.2*2.2 底部跨距 m 5.5 7.5 4.5 8 8 8 9 9 二层台高度 m 25.5 26.5 25.5 27.5 26.5 26.5 26.5 26.5 24.5 25.5 24.5 26.5 25.5 25.5 25.5 25.8 24.5 25.5 24.5 24.5 24.5 23.2 24.5 22.5 二层台容量 m 3000 4000 4000 4000 5000 5000 5000 7280 抗风能力非工作状态（无立根、无钩载）Km/h 172 172 172 172 172 172 172 172 非工作状态（满立根、无钩载）Km/h 130 130 130 130 130 130 130 130 起放井架 Km/h 30 30 30 30 30 30 30 30 Your continued donations keep Wikipedia running! 编辑本段工作原理 井架 从Wikipedia，自由百科全书 跳跃您：航海, 查寻 它将是对您使用，看见的其他井架(消歧). 设备被命名了将是它的相似您类型绞架从哪些执行绞刑的人的非 陷阱垂悬。绞架的井架类型反之得到了它的名字从托马斯井架英语对刽子手从伊丽莎白女王是.

石油钻井专业词汇

石油钻井专业词汇 一．设备器材 1、 drilling equipment 钻井装置? 钻机 2、 mast 钻机 3、 derrick 井架，起重机 9 4、 free standing mast 无绷绳轻便井架 5、 jackknife mast 折叠式轻便井架 6、 drill floor 钻台 7、 v－door 井架大门 8、 monkey board 二层台 9、 substructure 井架底座 10、 mouse hole 鼠洞 11、 rat hole 鼠洞 12、 qin pole 人字架 13、 set back 立根盒 14、 crown block 天车

15、 travelling block 游动滑车 16、 hook 大钩 17、 swivel 水龙头.旋转 18、 power swivel 动力水龙头 19、 draw works 绞车 20、 rotary table 转盘 21、 kelly 方钻杆，黄绿色，鲜绿色 22、 kelly cock 方钻杆考可 23、 drum shaft 滚筒轴 24、 workline 大绳 25、 drilling line 大绳 26、 cathead 猫头 27、 deadline 死绳，最后期限 28、 deadline anchor 死绳固定器 29、 sandline 捞砂绳 30、 finger board 指梁

31、 slip 卡瓦，滑 32、 rotary slip 转盘卡瓦 33、 power slip 动力卡瓦 34、 tong 大钳 35、 power tong 动力大钳 36、 kelly drive 方钻杆滚子补芯 37、 safety clamp(夹具) 安全卡子 38、 elevator电梯吊卡 39、 center latch elevator 中开门吊卡 40、 elevator link（连接）吊环 41、 chain block 倒链 42、 air hoist 气动绞车 43、 bushing 补芯 44、 master bushing 转盘大补芯 45、 kelly bushing 方钻杆补芯 46、 inside dop 回压凡尔

附录海洋石油总公司钻井平台基本数据

附录海洋石油总公司钻井平台基本数据 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

附录二 中国海洋石油总公司钻井平台基本数据 一．北方钻井公司钻井平台基本数据 （一）渤海四号自升式钻井平台 渤海四号是一九七七年由日本日立船厂制造的一艘非自航移动自升式海上钻井装置。于一九七七年由美国船级社（ABS）划为※A1类海上钻井装置。 1．平台尺寸和性能 （1）平台形状：呈三角形。 （2）桩腿数量：三条桩腿。 （3）桩腿形状：为三角形桁架结构，底部带有桩靴。 （4）平台型体尺寸：

平台总长：米。钻井凹槽：米×米。 平台型长：米。桩腿总长：米。 平台型宽：米。桩靴直径：米。 平台型深：米。桩靴高度：米。 （5）作业能力： 最大工作水深，米。 最大可变载荷：升降时：8 303千牛（吨）。 升船后：29 905千牛（3 吨）包括大钩负荷。 最大钻井深度：6 000米。 最低工作环境温度：－20℃。 2．平台结构 船体呈三角形，其艉部有一个米×米的钻井凹槽，在主甲板上沿钻井凹槽边缘的两条纵向轨道上，安放一个能够纵向移动的下井架底座。其上面有一个横向移动的上井架底座。艏部是三层带空调的生活区，共有98个床位，两个餐厅及一个娱乐室等。艏部伸出一个对边距为米×米的八角型、载重为94千牛（吨）的直升机平台，适应S－61型直升飞机起降。 3．平台升降、拖航参数 （1）平台升降： 平台总升降能力：64 112千牛（6 吨）。 平台总支承能力：128 224干牛（13 吨）。 平台升降速度： 8米／分。 （2）平台拖航： 最大风速：米／秒（100节）。 最大吃水：米。 最大重心高：米。 4．舱室容积／储存能力 （1）生活水：米3。 （2）钻井水：米3。 （3）燃油：米3。 （4）泥浆池：米3。 （5）粘土粉、重晶石：米3。 （6）水泥：米3。 5．基本设备性能、规格 （1）绞车：1320－UE型，最大输入功率为1 471千瓦（2 000马力），额定钻井深度为6 000米。 （2）井架：高度为米（147英尺），负荷为6 178千牛（630吨）。 （3）转盘：C－375型，最大开口尺寸为毫米（371／ 英寸），负荷6 374千牛 2 （650吨）。 英（4）天车：760一FA型，负荷为5 717千牛（583吨），绳槽为毫米（13／ 8寸），滑轮为1 524毫米（60英寸）×7。 （5）游车大钩：650G500型，负荷为4 900千牛（500吨），绳槽为毫米（l3／ 8英寸），滑轮为1524毫米（60英寸）×6。 （6）水龙头：P500型，负荷为4 900千牛（500吨）。

《石油钻井井架分级评定规范》SY6442-1999

石油钻井井架分级评定规范 SY6442-1999 前言 石油钻井井架是石油天然气钻井装备的重要组成部分，井架工作的可靠性与钻井安全生产有着密切的关系。为确保钻井安全生产，特制定本标准。 本标准由中国石油天然气集团总公司提出。 本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：新疆石油管理局安全环保部、钻井工艺研究院、钻井公司。 本标准主要起草人：陈正国、郭臣、张蕾、陈建国、韩国年 1 范围 本标准规定了石油天然气钻井井架分级的检查、评定内容和方法。 本标准适用于陆上、浅海石油天然气各类钻井井架的分级和评定，并为井架的管理、使用和报废提供了技术依据。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 2829-1987 周期检查计数抽样程序及抽样表（适用于生产过程稳定性的检查）SY 5876-93 石油钻井队安全生产检查规定 SY/T 5954-94 开钻前验收项目及要求 SY/T 6326-1997 石油钻机用井架承载能力检测评定方法。 3 检查与检测要求 3.1 受检对象为在用石油钻井井架。 3.2 石油钻井井架应由主管部门组织进行定期检查。钻井井架每3年进行一次分级评定。对前次评定为C级的井架应每2年进行一次检测。 3.3 受检井架应有井架档案，档案中应包括以下内容： a) 单位名称： b) 钻井队号； c) 钻机型号； d) 井架型号； e) 生产厂家； f) 出厂编号； g) 出厂日期； h) 井架编号； i) 每口井钻井深度、钻井周期； j) 所钻的最大井深； k) 钻井作业中承受的最大载荷； l) 井下事故发生情况； m) 累计钻机台月； n) 累计钻井进尺； o) 井架损伤、整修情况； p) 井架分级检查、检测评定结果。 4 检查与检测的内容与方法 4.1 井架外观检查