石油钻机钻台基础的设计方案
- 格式:doc
- 大小:27.00 KB
- 文档页数:3
塔里木地区超深井钻机配置陈世春;张晓东;梁红军;任雅婷;李国芳【摘要】钻井装备的制造及配套直接关系到勘探开发水平和钻井效益.为给定的井选择合适的钻机,对实现技术经济和社会效益,完成既定的油气勘探目的都具有十分重要的意义.根据塔里木地区超深井的实际情况进行了钻机优选,得到了优选配置方案,并提出了改进意见.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2010(039)004【总页数】6页(P48-53)【关键词】超深井;钻机;配置;选择【作者】陈世春;张晓东;梁红军;任雅婷;李国芳【作者单位】塔里木油田公司第四勘探公司,新疆,库尔勒,841000;西南石油大学,机电工程学院,成都,610500;塔里木油田公司勘探事业部,新疆,库尔勒,841000;西南石油大学,机电工程学院,成都,610500;塔里木油田公司第四勘探公司,新疆,库尔勒,841000【正文语种】中文【中图分类】TE922从我国陆地油气资源分布格局来看,东部老区作为国内石油资源主力产区,浅层和中深层的勘探程度较高,深层及超深层探明程度很低,具有很大的石油资源潜力;中部地区是天然气富集区,有超过1/2的天然气资源量在深部地层;西部地区是国内石油产量的主要战略接替区,近70%油气资源埋藏在深部地层。
因此,深井、超深井钻机将起重要作用。
根据塔里木地区超深井情况,进行了深井、超深井钻机优选配置和结构改进。
钻机配置是根据给定的钻井工程设计,优选出经济、合理的钻井设备。
以塔里木某井为例,分析塔里木地区超深井钻机的配置选择。
塔里木某井设计井深7 600 m,目的层压力系数高、压力大、泥浆密度高,对井控要求高,属于“三高”井。
从井身结构(如表1)可看出,井眼尺寸大,大尺寸套管下入深。
基本钻井参数和套管设计如表2~3。
2.1 提升设备提升系统的作用是起下钻杆柱更换钻头、下套管柱控制钻头钻进等,因此提升系统必须能够承受钻杆柱和套管柱的重力。
2.1.1 最大钻柱重力提升系统要承受钻杆柱重力,即钻杆柱重力≤钻机最大钻柱重力。
底座的设计要点底座作为石油钻机、修井机的主要部件,在钻修作业过程中既要满足承受静、动载荷的要求,又要满足相关钻井设备的安装与连接要求,同时为钻修作业提供必要的操作空间。
底座是相对独立的结构件,其设计一是要满足钻机(修井机)技术协议内容要求,二是要符合石油行业相关标准和规范,三是要结合工厂实际的加工制造和装配水平。
一、底座设计主要参照的标准:1、API Spec 4F 《钻井和修井井架、底座规范》2、API Spec 8A/8C 《钻井和开采提升设备规范》3、SY/T5025 《钻井和修井井架底座规范》4、SY/T 6408 钻井和修井井架底座的维护和使用》5、ANSI/AISC 3605 《美国钢结构规范》二、底座的结构型式:底座的设计通常是和钻机的总体方案设计紧密联系在一起的。
在钻机总体方案设计中,井架、底座方案通常作为整体考虑,结构要满足传动设备的安装和连接等要求。
在共同兼顾的过程中,目前钻修设备井架、底座已形成形式多样的结构。
按照结构形式及起升安装方式来分,主要有以下几种:(一)箱叠式箱叠式底座主要由左右箱座及钻台构件组成。
为满足钻机底座高度及运输要求,根据钻机级别加大,箱叠式底座结构层次也逐渐增多。
在9000m钻机上,底座为12m高,其箱座一般分为四层。
在深井、超深井钻机中箱叠式结构的底座使用较少,通常使用4000m以下的模块钻机中。
(二)弹弓式弹弓式底座是根据平行四边形机构的运动原理,利用钻机绞车的动力通过游吊系统拉动底座起升大绳或通过专配动力拉动底座起升绳系,使底座及台面设备从低位整体起升到工作位置的结构。
(三)旋升式旋升式底座结构的显著特点在于井架支脚位于底座的下基座中,在保留弹弓式底座平行四边形机构运动原理的同时,克服了弹弓式底座稳定性相对较差的缺点,该型结构包括井架扒杆起升和人字架起升两种。
1.扒杆起升的井架、底座:扒杆用来代替传统的井架人字架,且只承担对井架的起升,扒杆重量比人字架要轻,另外井架下段可作为底座的一部分,该结构源于美国。
石油钻机开孔施工方案模板
一、工程概况与目标
工程背景
项目名称:XX油田石油钻机开孔工程工程地点:XX省XX市XX油田项目目的:为了提升石油开采效率,需在该油田实施钻机开孔作业。
目标设定
完成预设数量的开孔任务确保施工过程安全、高效达到预期的石油开采效果二、设备选择与配置
钻机型号:选择适用于该油田地质条件的钻机型号辅助设备:包括泥浆泵、发电机、钻杆、钻头等设备配置:根据施工需求,合理配置设备数量,确保施工连续性三、开孔位置与时间选择
位置选择:根据地质勘探数据,选取最佳的开孔位置时间选择:避开雨季和极端天气,选择适宜的施工时间段四、施工前准备工作人员培训:对施工人员进行安全培训和技术培训现场勘查:对施工现场进行详细勘查,确保施工环境安全材料准备:准备充足的施工材料和备用件五、钻孔施工步骤
钻机安装与调试开孔定位与标定钻孔作业泥浆循环与冷却钻孔记录与监测
六、安全管理与措施
安全制度:制定并执行严格的安全施工制度人员安全:配备安全防护装备,确保人员安全设备安全:定期对设备进行安全检查和维护七、质量控制与检测
施工标准:遵循国家和行业的相关施工标准质量检测:对钻孔质量进行定期检测,确保施工质量八、完工验收与后期维护完工验收:按照施工合同和相关标准进行完工验收后期维护:定期对钻孔进行维护,确保长期稳定运行请注意,上述施工方案模板仅为参考,具体施工方案应根据实际工程情况进行调整和完善。
901 设计目的在钻井作业过程中,井控系统既能够有效控制井涌、井喷等突发情况,又能保护好油、气、水层,顺利完成井下作业施工,保证钻井作业的安全进行;同时,井控系统也是保证钻井作业人员自身安全、钻井设备财产安全、保护海洋环境的重要条件。
2 设计基础井控,顾名思义就是井涌控制和压力控制。
是利用一定的技术手段控制地层孔隙压力,使作用于井筒内的钻井液液柱压力始终大于地层孔隙压力,防止地层孔隙压力过高,造成井喷、井涌等意外情况,保证钻井作业的顺利进行。
井控系统设备需满足地层压力要求。
以南海某平台7000m模块钻机为例,配备一台压井泵,操作压力为69MPa;防喷器,操作压力69MPa;节流压井管汇,操作压力为69MPa;液气分离器,操作压力为常压。
3 井控系统流程及设备选型设计3.1 井控系统流程井控系统流程见图1。
图1 井控系统流程图当井筒内地层压力发生异常,迅速开启压井泵,通过压井管线向井筒内注入压井液,同时,迅速开启节流压井管汇的节流阀快速泄压,保证井筒内的钻井液液柱压力大于地层孔隙压力,防止井涌、井喷等事故发生。
当井底压力稳定后,井底被污染的钻井液通过节流管线被替换出来,被污染的钻井液中的固体泄放至泥浆回流槽,经振动筛等固控设备处理后回收利用;气体经过液气分离器碰撞、沉降分离后,气体放空到天车以上4m,液体返回至振动筛进行筛分处理。
其次,通过节流阀得快速泄压能够起到保护防喷器组的目的。
3.2 主要设备选型设计1)压井泵。
目前,海洋石油模块钻机压井泵一般都选用的是柱塞泵,压井泵出口压力选取原则是要高于最深层地层压力。
根据《SY /T 6918—2012 石油天然气行业钻井和修井设备 钻井泵》规定:压井泵出口压力分为5个级别:20.7 MPa、27.6 MPa、34.5 MPa、51.7 MPa、69 MPa。
由于本文介绍的模块钻机所在油田地层压力最高为55Mpa,故选择压井泵的出口压力为69 MPa。
钻机主要设备安装使用技术要求钻机是石油勘探开发的重要设备,钻机主要设备安装使用技术要求较高,关系到钻机的工作效率、安全生产等方面。
下面将从钻机主要设备的安装和使用两个方面介绍其相关技术要求。
一、钻机主要设备的安装技术要求1. 钻井台安装要求:钻井台是钻机的核心设备,其安装要求是确保井口平面与地面平行,钻井台底座与地基稳固连接。
安装时要根据现场地形地貌条件确定钻井台的位置,并采取适当的固定措施,确保钻井台的稳定性。
2. 驱动系统安装要求:钻机的驱动系统包括主驱动机械、变速器、传动轴等。
其安装要求是各部件之间连接紧固可靠,传动机构符合设计要求,各传动系统的轴线与轴心线之间的偏差小于允许范围。
3. 钻杆封闭系统安装要求:钻杆封闭系统主要包括井口活塞、井口密封器、井口导杆等部件。
其安装要求是活塞直径与井杆直径配套合适,活塞安装在导杆内时,活塞与导杆的配合间隙不超过允许范围,井口密封器的压紧力适中,能够确保井口的密封性。
4. 钻柱系统安装要求:钻柱是钻机上的重要部件,其安装要求是保证钻柱的垂直度、高度一致性和稳定性。
安装时需要使用专业设备进行钻柱的吊装、定位和调整,钻柱的连接要求精确、可靠。
5. 钻压系统安装要求:钻压系统是控制钻柱下压力的重要部件,其安装要求是确保钻压系统各部件的连接可靠,油管、油口和油嘴之间的配合间隙符合设计要求,同时需注意钻压系统的液压系统的泄漏问题。
6. 钻杆系统安装要求:钻杆系统是钻机的另一重要部件,其安装要求是确保钻杆与钻杆接头之间的连接可靠,杆柱之间的配合间隙符合规定,同时需注意钻杆系统的平衡和稳定性。
7. 钻井液循环系统安装要求:钻井液循环系统是钻机上的重要部件,安装要求是为确保钻井液顺利循环,系统的泵浦、管路和阀门连接可靠,泵浦的选择要符合钻井液性质和井筒深度的要求,管路和阀门的布置要合理。
二、钻机主要设备的使用技术要求1. 钻台使用要求:钻台使用期间要保持水平,井口平面要保持与地面平行,井口活塞和井口密封器要保持良好的密封状态。
国内一代7000米自动化钻机配套规范按照“两年一代、六年三代”的总体部署,2018年、2019年更新钻机为第一代新型钻机。
配置目标是:立足现有成熟产品,试验配套井口自动化设备,推广应用直驱技术,减少固控级数,优化井场辅助设备设施,改善一线员工生产生活环境,进一步降低员工劳动强度。
配套规范如下:一、钻机主体结构(一)采用宝石机械7000米电动钻机前开口K型井架、旋升式底座、绞车低位安装的形式,井架配套液压高支架,底座预留导轨式和步进式两种平移接口,底座过井口高度可满足避让1.8米高井口装置的要求。
(二)五家钻探企业各在自动化钻机上推广应用1台四川宏华石油设备有限公司(以下简称“四川宏华”)的直驱顶驱;常规顶驱采用北石厂大扭矩产品,满足强化技术参数要求。
(三)西部钻探和渤海钻探各在1部自动化钻机上推广应用1台宝美电气的直驱绞车;常规钻机绞车由两台800kW 交流变频电机驱动,采用两档单减速箱绞车、双边盘刹布置;采用宝石机械成熟产品。
盘刹液压站与绞车一体化集成设计;盘刹采用河北任丘博科机电新技术有限公司的成熟产品。
(四)转盘采用宝石机械800kW交流变频电机直驱转盘。
(五)泥浆泵组采用F-1600HL高压直驱泵组,双交流变频直驱电机驱动。
(六)钻机所有管线布置要整洁、美观。
二、井口自动化装备2018年、2019年更新的全自动化钻机配置整套井口自动化装备,包括二层台机械手、液压吊卡、钻台机械手、铁钻工、气动卡瓦(刮泥器一体式)、液压猫道、液压排管架;其余钻机配置部分井口自动化装备,包括二层台机械手、液压吊卡、钻台机械手、气动卡瓦(刮泥器一体式),并预留其他井口自动化装备接口。
各部件配置要求如下:(一)二层台及排管机械手整套设备必须满足宝石井架的安装和起升要求,整套装置重量控制在8吨以内;采用三一石油智能设备有限公司(以下简称“三一石油”)产品。
(二)液压吊卡适应最大51/2”钻杆,吊卡电缆和管线与顶驱电缆和管线集成;采用江苏如通石油机械股份有限公司(以下简称“江苏如通”)产品。
石油钻井TBM施工组织设计方案1. 项目背景本项目旨在设计石油钻井TBM(盾构机)的施工组织方案,确保项目顺利进行和高效完成。
2. 施工目标- 完成石油钻井井筒的开挖和支护工作- 提高施工效率,降低施工成本- 确保施工安全,并保护环境3. 施工方案3.1. 施工计划- 制定详细的施工进度计划,包括开挖和支护工作的时间安排- 确定施工人员和设备的需求,并合理调度资源- 监控施工进度,及时调整计划以应对可能的延误3.2. 施工队伍- 组织专业的施工队伍,包括钻机操作人员、开挖工、支护工等- 对施工人员进行培训和指导,提高工作效率和质量- 设立安全监督员,确保施工现场的安全和遵守相关规定3.3. 施工设备- 确保TBM设备的良好状态,并定期进行维护和检查- 配备必要的辅助设备,如起重机、输送带等,以提高施工效率- 积极采用先进的技术和设备,提高施工质量和效率3.4. 施工安全- 制定详细的安全计划,包括施工现场的安全布置和应急预案- 为施工人员提供必要的安全培训和防护用具- 确保施工过程中的安全措施得到有效执行,防止事故的发生4. 质量管理- 制定质量管理计划,明确施工过程中的关键节点和质量要求- 进行现场质量检查,并对施工过程中的问题及时处理- 定期评估施工质量,并采取措施改进施工工艺和质量控制5. 环境保护- 遵守环境保护法律法规和项目的环境保护要求- 控制施工过程中的噪音、振动等对环境的影响- 做好废弃物的处理和清理工作,防止对环境造成污染以上是石油钻井TBM施工组织设计方案的主要内容,通过合理的施工计划、优质的人员和设备,以及严格的安全和质量管理保障措施,将确保项目的顺利进展和成功完成。
石油钻探工程施工方案[]石油钻探工程施工方案[完整版]为了确保石油钻探工程的顺利进行,我们制定了以下施工方案。
1. 前期准备在施工开始之前,我们将进行以下准备工作:- 调查勘探:通过地质调查和勘探,确定钻探地点的地质条件、油藏储量等信息。
- 设备准备:采购和检查钻机、钻头、钻杆等必要设备,并确保其良好的工作状态。
- 人员培训:对参与施工的工作人员进行培训,使他们掌握安全操作规程和技术要求。
2. 施工过程针对石油钻探工程的具体情况,我们将按照以下步骤进行施工:1. 钻井布设:根据地质条件,在钻探地点合理布设钻井设备,确保施工的稳定性和安全性。
2. 钻井操作:按照操作规程,进行钻井操作,包括钻进、提钻等工作。
3. 地层取心:在钻进过程中,定期进行地层取心,对不同地层进行分析,以确定油藏的特征和储量。
4. 钻井液运用:根据地质条件和钻井要求,合理选择和使用钻井液,确保钻井过程的顺利进行。
5. 钻井井筒完井:完成目标井的钻井后,进行井筒完井,包括套管、水泥固井等工作。
3. 安全措施在施工过程中,我们将采取一系列措施来确保工作人员的安全和施工的顺利进行:- 安全培训:为所有参与施工的工作人员进行安全培训,提高他们的安全意识和应对突发情况的能力。
- 安全设备:提供必要的安全设备,如防护服、安全帽、防滑鞋等,确保工作人员的人身安全。
- 紧急救援:设置紧急救援队伍和设备,以应对可能发生的事故和突发情况。
4. 环境保护措施我们将重视环境保护,采取以下措施减少对环境的影响:- 废水处理:对生产过程中产生的废水进行处理,确保排放达标。
- 废弃物处理:对废弃物进行分类、存储和处理,合理利用可再生资源。
- 生态保护:钻探地点周边的生态环境进行保护和恢复,减少对当地生态系统的影响。
以上就是石油钻探工程施工方案的内容,我们将严格按照该方案进行施工,以确保工程的顺利进行和安全高效。
ZJ50/3150DB变频钻机技术方案中国石油化工集团公司ZJ50/3150DB钻机技术方案1ZJ50DB钻机总体设计原则1.1、钻机设计、制造依据“性能先进、工作可靠、运移方便、运行经济、满足HSE要求”的原则,整机性能和制造质量达到国际同类钻机的水平;1.2、钻机按SY/T5609-1999标准及相关标准进行设计和制造,主要部件(井架、底座、绞车相关部位、游车、大钩、天车、水龙头、转盘、泥浆泵相关部位等)符合API规范,并打API标记;自动化程度高;满足国际钻井市场要求。
1.3、符合HSE规范,在防爆、防渗漏、防腐(油漆)、防潮、耐高温、耐寒、防沙方面具有很高的适应性。
1.4、钻机布局合理,总体布局充分考虑防爆、消防、井控、材料供给、安装、使用、拆卸、维修方便等要求。
1.5、外观质量精美,实用性强,总体配置消灭薄弱环节,最大限度地满足5000m 高难度井、疑难井钻井工艺要求。
1.6、模块化设计,方便整体吊装运输及近距离调整,单件尺寸满足铁路和汽车运输的要求。
1.7、钻机配套的所有仪表为公英制(如MPa、Psi);设备及配套件的铭牌为中英文对照;产品有吊装标识和安全标识。
1.8、钻机成套采用国外引进与国内制造相结合方式,即:国内成熟、可靠的部件由国内制造,国内目前尚不能满足整机性能和要求的关键部件,(如:主发电机组、逃生器等)从国外进口。
同时负责总装配套,钻机设计质量、制造质量、外协件质量、装配质量、接口质量和整机性能。
1.9、充分考虑底座与井架的稳定性,有效防止井架与人字架的横向错位。
1.10、机电一体化设计,人机界面良好。
1.11、相关部位预留安装顶部驱动装置的接口;1.12、井场电气系统符合相关国际标准;1.13、井场内用房、泥浆罐、油水罐等有独立的接地保护措施(在底部焊接M14铜制螺栓接线柱并配螺母);1.14、液、气系统油管接头处采用可靠的接头;球阀为不锈钢;1.15、所有液、气、电线走向规范、安全可靠、布局合理。
石油钻机开孔施工方案设计一、工程概况与目标本工程旨在通过石油钻机进行地层开孔作业,以满足石油勘探与开采的需求。
工程位于[具体地点],目标地层为[具体地层名称],预计开孔深度为[具体深度],孔径大小为[具体孔径]。
本次施工将严格遵循国家及地方有关石油勘探的法律法规,确保施工安全、高效、环保。
二、开孔位置与尺寸经过地质勘探和数据分析,确定开孔位置为[具体位置坐标]。
根据设计要求,孔径大小确定为[具体孔径],孔深为[具体深度]。
为确保施工精度,开孔位置将通过精确的测量设备进行标定。
三、钻机选型与配置根据工程要求和现场实际情况,选用[具体型号]石油钻机。
钻机配置包括钻杆、钻头、泥浆泵、动力系统等关键部件。
所有设备将经过严格检查和维护,确保在施工过程中能够稳定、高效地运行。
四、施工工艺流程前期准备:包括现场勘查、设备检查、人员培训等。
开孔作业:按照既定位置和尺寸进行开孔,及时调整钻进参数,确保孔壁稳定。
钻进过程:严格控制钻进速度、压力和泥浆循环,防止孔内事故。
采样与分析:根据钻进进度进行地层样品采集,及时分析地层特性,为后续施工提供参考。
孔口封闭:施工完成后,进行孔口封闭处理,防止地层流体溢出。
五、安全保障措施人员安全:施工人员必须经过专业培训,佩戴安全防护设备,遵守安全操作规程。
设备安全:定期对设备进行维护保养,确保设备处于良好状态。
环境保护:施工过程中产生的废弃物将按照环保要求进行妥善处理,防止对周边环境造成污染。
六、质量控制要求钻进过程中,严格控制钻进参数,确保孔壁稳定,防止坍塌或超径现象发生。
对采集的地层样品进行准确分析,确保地层资料的真实性和准确性。
施工完成后,进行孔口封闭质量检查,确保封闭效果符合要求。
七、环境保护措施施工过程中,尽量减少对周围环境的干扰和破坏,保护好自然生态环境。
严格按照环保要求处理施工废水、废渣等废弃物,防止对环境造成污染。
施工结束后,及时进行现场清理和生态恢复工作。
八、应急预案与措施针对可能出现的孔内事故(如坍塌、卡钻等),制定详细的应急预案和处置措施。
第1篇本工程位于我国某地区,占地面积约1000平方米,基础工程采用钻井施工方式。
工程包括地下管廊、基础桩等部分。
根据设计要求,钻井深度为20米,直径为1米。
为确保施工质量和安全,特制定本施工方案。
二、施工准备1. 组织机构成立基础工程钻井施工项目部,负责组织、协调、监督整个施工过程。
项目部下设施工技术组、质量安全管理组、物资供应组、现场管理组等。
2. 人员配置根据工程特点和施工要求,项目部需配置以下人员:(1)项目经理:负责整个工程的施工组织、协调和管理工作。
(2)施工技术组:负责施工方案的编制、技术交底、施工过程中的技术指导等工作。
(3)质量安全管理组:负责施工过程中的质量、安全检查,确保施工质量和安全。
(4)物资供应组:负责工程所需材料的采购、供应、验收等工作。
(5)现场管理组:负责施工现场的管理、协调、监督等工作。
3. 材料设备(1)钻井设备:钻机、钻杆、钻头、泥浆泵、泥浆搅拌器等。
(2)辅助设备:吊车、运输车辆、发电机、照明设备等。
(3)材料:钢筋、水泥、砂石、木材等。
4. 施工现场(1)施工现场布置:施工现场应平整、开阔,满足钻井设备停放和施工要求。
(2)排水措施:施工现场应设置排水沟,确保施工过程中的排水畅通。
(3)临时用电:施工现场应设置临时用电线路,确保施工过程中的用电需求。
三、施工工艺1. 钻前准备(1)根据设计图纸,确定钻井位置、深度和直径。
(2)测量放线,确定钻井孔位。
(3)清理施工现场,确保施工环境满足要求。
2. 钻进施工(1)钻机安装:按照设计要求,将钻机安装在孔位上,确保钻机稳定。
(2)钻孔:根据设计要求,选择合适的钻头和钻杆,进行钻孔施工。
(3)泥浆循环:在钻孔过程中,通过泥浆泵将泥浆循环至井口,将钻头切削下来的岩屑带回地面。
(4)护壁:在钻孔过程中,根据地质情况,适时进行护壁处理,防止井壁坍塌。
3. 钻孔验收(1)钻孔深度:确保钻孔深度达到设计要求。
(2)钻孔直径:确保钻孔直径满足设计要求。
石油钻采机械主讲:马卫国第二章:石油钻机总体参数设计第二章:石油钻机总体参数设计第一节:概述第二节:钻井井身结构第三节:钻机基本参数第二节:起升系统参数第三节:旋转系统参数第四节:循环系统参数第五节:钻机总体参数设计学习目的:掌握石油钻机参数及总体参数设计与计算石油钻采机械主讲:马卫国第二章:石油钻机总体参数设计第一节:概述石油钻采机械主讲:马卫国第二章:石油钻机总体参数设计钻机特点:1、起升、旋转、循环三个系统联合的工作机组。
由于各工作机组的作用、工作程序、载荷特性不一样,所以,钻机的传动与控制系统庞大复杂。
石油钻采机械主讲:马卫国第二章:石油钻机总体参数设计2、钻井操作不连续。
更换钻头、下套管固井、处理事故等。
辅助性操作比重大:非钻进时的起下钻、搬家拆装、故障停机等。
起钻能耗大、下钻产生的能量不能回收,而且需要设备消耗。
3、钻机的工作场所周期性变化。
石油钻采机械主讲:马卫国第二章:石油钻机总体参数设计钻具组成整套钻具由方钻杆、钻杆及其接头、钻铤和钻头组成。
有时候带有扶正器、减震器等井下工具。
1.方钻杆——钻杆——钻铤——井下工具组合(BHA)2.立根:三立根(28m);双立根(19m)。
石油钻采机械主讲:马卫国第二章:石油钻机总体参数设计提高钻井速度的技术措施“钻速”——通常指机械钻速,即在纯钻进周期内每小时钻进的米数。
影响钻速的因素很多,除了组织因素和人的因素之外,主要有:地层特性、钻机性能、泥浆性能、钻头类型、钻压、转速以及水力因素。
钻压—转速—水力因素石油钻采机械主讲:马卫国第二章:石油钻机总体参数设计1、钻压钻压:当钻压超过岩石抗压强度决定的临界值时,钻速随钻压的提高而直线增长。
单位钻压(ω):每单位钻头直径的钻压。
普通铣齿牙轮钻头:ω=10-25 KN/inch;石油钻采机械主讲:马卫国“密封润滑、滑动轴承、镶齿、喷射”四合一优质钻头,可采用大钻压。
ω=20-40 KN/inch;全钻压:W= ωD头石油钻采机械主讲:马卫国2、转速传统经验:对于一开,使用大尺寸钻头时,一般保持钻头周切线速度V为一常数。
SY/T5466-2004代替SY/T5466-1997,SY/T5958-94钻前工程及井场布置技术要求前言本标准是对SY/T 5958—94《井场布置原则和技术要求》和SY/T 5466—1 997《钻前工程技术条件》修订后的整合。
修订的主要内容包括:——增加了特殊情况下井场面积如何确定的条款;——一增加了基础型式、基础选择的原则和一般要求以及基础布置技术要求的部分条款;——增加了路面处理的要求;——增加了井控装置的布置内容;——增加了安全标志的内容及布置条款;——修改了井口距民房的距离;一一修改了井场面积。
本标准的附录A为资料性附录。
本标准从实施之日起,同时代替SY/T 5958—94和SY/T 5466--1997。
本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口。
本标准起草单位:大港油田集团钻井工程公司。
本标准主要起草人:耿立新、田刚、高井友、胡世红、徐建星。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:——SY/T 5958—94;——SY/T 5466—1997。
本标准以中文和英文两种文字出版。
当英文和中文两种版本有歧义时,以中文版本为准。
钻前工程及井场布置技术要求1范围本标准规定了陆地石油和天然气井的钻前工程和井场主要设备布置的技术要求、井场安全标志及不同类型钻机的布置。
本标准适用于陆地石油和天然气井的钻前工程和不同类型钻机的井场布置。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后的修改单(不包括勘误的内容)或修订版本均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
SY/T 5087含硫油气井安全钻井推荐作法SY 5225-1994石油与天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产管理规定SY/T 5323-92压井管汇与节流管汇SY/T 5876-93石油钻井队安全生产检查规定SY/T 5957井场电器安装技术要求SY/T 5972钻机基础选型与计算.SY/T 6199钻井设施基础技术要求,SY/T 6276石油天然气工业健康、安全与环境管理体系SY 6355石油天然气生产专用安全标志JTJ 01公路工程技术标准3钻前工程技术要求3.1井场布置原则3.1.1根据自然环境、钻机类型及钻井工艺要求确定钻井设备安放位置。
中东石油钻机的设计
邓怊;杨斌
【期刊名称】《机械》
【年(卷),期】2012()S1
【摘要】中东地区是世界石油的主要产地,是中国石油装备出口的重点地区。
但由于地域环境、地下油气地质结构的特殊性,该地区的钻机性能要求、结构形式都也就较为特殊。
根据多年的中东钻机设备设计的经历,对该地区的石油钻机设备设计进行总结。
【总页数】5页(P96-100)
【关键词】中东石油钻机;高温,散热,快速移动
【作者】邓怊;杨斌
【作者单位】四川宏华石油设备有限公司产品研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TH11
【相关文献】
1.海洋石油钻井平台及石油钻机结构设计中的空气动力学问题 [J], 马历民;张斌
2.中东液化石油气球罐水喷雾灭火系统设计 [J], 梅欢;连广宇
3.中东石油井架的研究与设计∗ [J], 尚琳;庞世强;聂景龙
4.中东地区石油钻机管理维护研究 [J], 石万强
5.“中东——世界石油宝库”教学设计(人教版) [J], 吴亚
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
石油钻机钻台基础的设计方案
摘要:近年来,随着世界整体科学技术以及机械技术的发展,人们对于石油的需求量正在不断增多,在石油开采过程中会存在许多影响正常工作的问题。
本文将从石油钻机在实际工作过程当中基础受到的受力种类以及各种不同的载荷情况方面入手,对基础底面的设计载荷以及钻台的基础设计进行简要分析,并总结了相应的计算方式。
关键词:石油钻机钻台设计钻台设计方案
石油工作在实际工作过程中,因为石油钻机会受到各种形式的载荷,而钻台本身也会被垂直载荷、周期性的变动载荷以及往复性的运动载荷等诸多方面的载荷关系。
本文主要针对石油钻机的具体工作,将目前经常会使用到的钻机工作情况以及载荷情况进行详细的分类,通过该方式来确定设计过程中需要掌握的最大载荷量。
想要得出精确的地基承载力数值,就必须根据施工现场的地层载荷材料以及当地地层土当中的抗剪强度进行综合性的确定,在计算出相关数值之后,便可以进行最大设计载荷以及地基承载力的计算,而且可以得出相对稳定性。
一、载荷组合
进行载荷的组合设计主要就是想要在钻井工作进行过程当中,让钻机具有最大的钻井作用力,以此计算出基础底面位置极限设计载荷,并且该载荷数值会受到垂直载荷以及垂直载荷在发生的过程中产生出的最大弯矩的影响,所以想要明确该载荷,就必须掌握最大的垂直载荷、水平载荷等诸多方面因素,才可以确定详细数值[1]。
最大的垂直载荷本质就是钻机自身的最大起重力、施工井架自身重量并且要计算出井架上方搭建设备的总体重量,在实际工作中,许多工作人员会忽视掉钻台上方设备自身的重量以及立根的重量,导致计算结果不够精确[2]。
具体的计算方式为:在该公式中,F1代表现场最大垂直载荷量,而M、N以及Fmax都是大钩上方可以施加的极限重量,而MN、wjj以及Wts分别代表了施工现场的井架自身重量、钻台自身重量以及井架上方施工设备的具体重量。
其中最大的水平载荷就是井架立根部分实际受到的载荷。
想要明确载荷组合,就必须先明确最大弯矩。
所谓最大弯矩就在是施工过程中垂直偏心的载荷在工作中产生出的弯矩以及常规水平载荷产生出的弯矩二者的和,通常情况下我们可以将其记为该公式中,Mmax即为最大弯矩,而MN·m代表井架上方设备的载荷量,h1代表钻台上方设备的载荷量,h2代表井架上方的风载作用点而h3与h4则分别代表立根位置的风载作用以及井架上方的风载作用[3]。
二、载荷确定
石油钻机属于构造及作用原理都比较复杂的一整套机组,因为石油机组所在的位置环境不确定,所以实际施工过程中受到的载荷种类比较多。
根据以往工作经验来分析,常规情况下可以通过判断钻机实际工作情况来估算出钻台基础所要
承受的载荷量。
在起钻操作系统刚刚启动时,会加速钩载的动载水平,并且在进行下钻操作刹车的时候,也会根据不同情况产生比较明显的动载,静载与动载相结合,便组成了最大的钩载量[4]。
在发生卡钻事故的时候,需要考虑到拔钻杆拉力的问题,该拉力以钻杆将载荷拉断的力量为极限,是根据钻杆使用刚才的最小屈服强度进行判断的。
在下套管的时候,尺寸比较大的技术套管柱重力或者是比较深的油层下方柱重力都需要注意。
在下套管的过程中,有时会遇到阻力,这种情况下需要将套管上提,方便通过阻力区,这时大钩上体的载荷量以及套管柱断裂的载荷量仅能承受最佳状态时的80%。
如果施工现场井深>2500m的时候,套管柱自身断裂载荷量比较大,而且该载荷方向属于垂直向下的载荷方向,自身作用点是基础几何中心位置。
井架的自身重量以及井架上方设备自身重量、钻台上方设备重量等都需要在明确钻台、轿车以及各种操作装置之后才可以确定。
该载荷方向整体呈垂直向下的角度,并且自身作用点因为所处位置不同,所以存在一定的差异。
项目中偏心载荷可以直接转换成垂直的轴心载荷以及弯矩。
立根载荷在井深最大的时候,起钻过后所有立根都会放置在钻台上,这时便会产生一定的垂直偏心载荷,该载荷必须转换成轴心载荷以及弯矩。
钻机在工作过程中会产生振动载荷,并且振动载荷自身比较复杂且大小要小于静载荷,常规计算过程中会忽略掉这一载荷量,但是为了保证计算结果的精准度以及施工安全,可以将其视为一定的安全系数予以计算分析。
风载荷在井架和基础等方面都会存在一定程度上的倾覆力矩,这一情况会直接影响井架基础,造成井架的基础压力一面不断增高,一面不断降低。
风载的大小需要通过物体承受锋利的面积以及风压来确定,整体作用方向属于水平方向,并且可以将其转换成水平载荷以及弯矩[5]。
三、确定地基高度
通常情况下地基的高度均由地面以及地下两部分决定,将地面的高度与地下的高度加在一起,便可以得出相应的准确值。
地下高度一般会受到设备性质、工程所在地土壤冻结程度以及地基压力等诸多方面的影响,而地面上的高度一般会受到施工工艺、施工条件以及各种施工器械的影响。
四、基础顶面积
基础面积可以取轴心载荷的近似值来进行计算。
因为施工过程中混凝土自身抗压程度要明显优于普通土壤的抗压程度,所以基础顶面不会参与到实际计算中,所以将直接受到钻机底座尺寸的影响。
因为底座有这一特性,所以在施工的时候只需要将其加高10-18CM便可以进行正常施工。
五、稳定性验算
在进行稳定性验算之前,需要对地基承载能力以及基础的尺寸进行计算,之后便可以进行稳定性计算。
通过稳定性计算来杜绝井架、钻台以及各项基础的倾覆情况,保证稳定力矩以及倾倒力矩整体比值要明显大于施工要求的安全系数,而倾倒力矩自身会受到风载以及振动载荷的影响,而稳定力矩会受到垂直载荷的影响,所以在进行计算的过程中,需要考虑到最小的垂直载荷以及最大的水平载荷自身的数值[6]。
结束语:现代石油行业发展迅速,为了保证工作的安全,完善石油钻机钻台基础设计是当前迫切需要解决的问题。
钻台基础设计都是围绕着轴心载荷设计进行的,所以通过该方法进行设计的钻台基础通常情况下均可以满足实际工作的需要,但是在施工过程中如果存在特殊的土壤层,就需要进行针对性处理。
本文主要通过压弯荷载以及地基承载力数值等方面进行基础面积确定,希望可以给该行业的发展带来实际帮助。
参考文献:
[1]华东石油学院.石油钻采机械[M].北京:石油工业出版社, 2012(07):77-79.
[2]王建军,王连泽,刘成文.旋风分离器排气管内流动分析及减阻机理[J].过程工程学报, 2005, 15(3): 251-254.
[3]岳吉祥,綦耀光,任旭虎.基于人机工程学的海洋平台总体布局设计研究[J].中国海洋平台, 2008, 23(2): 7-12.
[4]李建政,刘绍舫,傅祖成.石油钻机钻台基础设计方法探讨[J].石油矿场机械,2012,(04):112-114.
[5]王锡光、王振伟、孟芳.石油矿场机械安装与修理[M].北京:石油工业出版社, 2011,(11):145-147.
[6] JAWORSKIArtur J, DYAKOWSKI Tomasz. Measurementsof oi-lwater separation dynamics in prmi ary separation sys-tems using distributed capacitance sensors[J].FlowMeas-urement and Instrumentation, 2011,16:113-127.。