钻井大绳的切割作业之吨公里计算及API数据现场应用
钻井大绳吨公里倒滑大绳标准
钻井大绳吨公里倒滑大绳标准钻井大绳吨公里倒滑大绳标准是指在钻井作业中，使用大绳牵引钻杆和钻嘴进行井筒的钻探时，大绳所能承受的吨公里倒滑距离的标准。
这个标准是为了保证钻探安全、提高作业效率而制定的。
钻井大绳是一种用于承载和传递力量的钢丝绳。
在钻井作业中，由于钻杆和钻嘴之间的间隙较小，常常需要使用大绳来实现牵引。
大绳的主要作用是通过牵引力将钻杆和钻嘴置于井筒内，并提供必要的力量来克服钻探时的各种阻力。
钻井大绳的质量和性能对钻探作业的安全和效率有着重要的影响。
大绳的强度和耐磨性是评价大绳质量的主要指标。
一般来说，大绳的强度应能满足实际作业中的需求，以确保在各种工况下都能正常工作。
而大绳的耐磨性则决定了它的使用寿命和使用成本。
倒滑是指钻杆和钻嘴在井筒内滑动的现象。
在钻井作业中，由于往复运动的钻杆和旋转运动的钻嘴之间的摩擦力，以及井壁的压力等因素的影响，钻杆和钻嘴很容易出现倒滑现象。
倒滑不仅会导致作业效率低下，还可能破坏井筒壁，甚至引发事故。
大绳倒滑的距离是指在钻探作业中，钻杆和钻嘴由于倒滑而向下移动的距离。
这个距离是通过大绳所能承受的吨公里数来表示的。
吨公里是指大绳在承受一吨力量下运行一公里所需的工作量。
大绳倒滑的距离越小，表示大绳的抓紧能力越强，作业效率越高，反之则表示大绳的抓紧能力不够，需要及时更换。
根据不同的工况要求和作业需求，钻井大绳吨公里倒滑大绳标准也有所不同。
一般来说，标准要求大绳在吨公里倒滑距离上要有明确的要求和限制。
这些要求包括大绳的强度、弹性和扭转能力等。
同时，还要求大绳的表面要光滑、无裂纹和断丝，以及无油污和腐蚀等问题。
钻井大绳吨公里倒滑大绳标准的制定是为了确保钻井作业的安全和效率。
标准的制定可以帮助企业选择适合的大绳，提高作业效率，减少事故的发生。
同时，标准还可以引导企业对大绳进行定期检测和维护，延长大绳的使用寿命，降低作业成本。
总之，钻井大绳吨公里倒滑大绳标准是钻井作业中的重要标准之一。
钻井大绳的切割作业之吨公里计算及API数据现场应用
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如何提高钻井大绳的使用效率
• 选购较长的大绳以增加滑绳次数。大绳越长，可 滑绳的次数越多，越有利于降低每米大绳的使用 成本。 大绳搬运过程采取正确的吊装、转运方法，防止 与金属部件碰撞，防止激烈冲击。 大绳储存过程注意采取保护措施，防止腐蚀、受 热、雨水淋蚀等。 使用带槽滚筒以改善缠绳效果、减少磨损。 使用正确的卷绳机，保证钢丝绳排绳效果。 限止快绳运行速度，最大不得超过20m/s。
班组建设第三阶段安全技能类课件 之钻井大绳切割作业
油田生产事业部辽东项目组 赵振江
目
录
一 二 三 四
钻井大绳切割的目的
钻井大绳功的计算
钻井大绳的割绳作业 如何提高钻井大绳的使用效率
钻井大绳的切割目的
（一）为什么要滑移切割大绳
大绳在作业过程中受到拉、扭、挤压等应力而做功，导致了大绳磨损和疲劳。 主要又以拉应力做功为主要影响和考虑因素。从死绳头到活绳头之间的所有段 大 绳中，在相同钻井作业情况下以快绳做功最多（因为所有绳段所受拉力相同，但 快绳运动距离最长，因而做功最多）。所以为了安全起见，在大绳做功达到一定 程度后，就需要将做功最多的那一段快绳段缠绕在滚筒上（滑大绳），或将该靠 近活绳头的一定长度的快绳割掉（割大绳）。 滑绳和割绳的主要目的就是不断分散关键磨损点，尽可能使整条大绳的磨损达 到均匀，以避免关键磨损点长期作用于同一位置而造成大绳局部损伤，从而影响 整条大绳的寿命。
• • • • • • • • • Tm=〔PH（H+L）+4H（W +d /2）〕*10-6 其中：Tm=大绳功（ton· km）； H=起下钻时的井深（m）； L=一根钻杆立柱的长度（m）； P=钻杆在泥浆中的单位长度的重量，（包括工具接头，kg/m）； W=游动系统总重量，包括顶驱、游车、大钩、吊卡等，（kg）； d=有效钻铤重量，钻铤浮重减去与钻铤等长的钻杆浮重（kg）； Td=2*（T2 –T1），钻进过程无划眼； Td=3*（T2 –T1），钻进过程每个单根打完划眼一遍； Td=4*（T2 –T1），钻进过程每个单根打完划眼二遍。
3-1倒大绳或割大绳
1 技术数据1、两次倒大绳和割大绳之间的吨英里数：1″钻井大绳< 40002、附录B 适用于不同规格钻井大绳切割程序3、切割长度：108英尺 （11.5圈），参照钻井大绳切割程序4、新滚筒上大绳长度：7500英尺（1200米）5、大绳直径：1″6、游车滑轮直径：607、天车滑轮直径：60 吨英里计算为了准确记录大绳所做的功，必须计算大绳的提升重量及提升或下放的行程。
在工程术语中，功是用尺磅计量的。
在钻井中由于载荷和行程数值太大，所以人们用吨英里来计量。
一吨英里等于10560000尺磅，相当于提升2000磅的重物移动5280英尺。
计算大绳所做的功是为决定在何时并滑掉多少大绳提供依据。
由于大绳的磨损沿使用的大绳均布，这样通过计算大绳的累积吨英里数，就可以确定割掉多长大绳，使得割掉的每英尺大绳的吨英里数相同。
计算规则各种钻井作业中(钻进、取心、打捞、下套管等)大绳所做的功都可以估算出来。
尽管有诸多影响因素，如：加速和减速引起的应力变化、垂直应力、与滚筒和滑轮表面接触产生的摩擦力以及大绳磨损后产生的影响，计算时可以不考虑，但是大绳在起下钻、钻进、取心、下套管和短起下钻时提升和下放载荷的过程中， 被估算出来的预期磨损量的参考值，应予以考虑在大绳所做的功中。
日常大绳所做的功是通过kdaN-km 或吨英里数来计算的，并记录在钻井日报表上，这样可以监测滑大绳和割掉大绳的长度。
为了确保准确提供滑大绳和割大绳的长度，司钻和钻井监督必须定期检查钻井大绳。
发行版本：A文件编码：GWDC/HSEDOP3-012 发布日期: 2003.10.15倒 大 绳 或 割 大 绳使用国际单位制时，功应该用焦耳（N-M ）表示，尽管在钻井技术手册上功的单位用kdaN-km 表示(大约相当于1吨公里)。
换算关系是：1kdaN-km=10MJ 由吨英里换算成kdaN-km 和 MJ ：a) 1 ton-mile = 1.43 kdaN-km ；1 kdaN-km = 0.70 ton-mile b) 1 ton-mile = 14.3 MJ ；1 MJ = 0.07 ton-mile1、国际单位制换算公式 ⑴起下钻其中：T r = 所作的功 (kdaN-km) D = 井深或起下钻井深 (m) L st = 钻柱长度 (m)W m = 泥浆中每米钻杆的重量 (kgf/m)M = 游车、大钩、卡瓦、顶驱装备的重量 (kgf)C = 实际钻铤重量 (泥浆中钻铤总重量-泥浆中同等长度钻杆重量- kgf) 注意 ：质量为1kg 的物质重量为9.8N ⑵钻进/取心其中：T d =钻进时做的功（kdaN-km ） T r1=T r 在井深1时 T r2=T r 在井深2时 ⑶下套管其中：T c =所做的功 (kdaN-km) D =套管下深(m)L c =套管接头的平均长度(m) W c =泥浆中的套管重量(kgf/m) 2、现场工程单位换算公式 ⑴起下钻其中：T r = 所做的功（ton-miles ） D = 井深或起下钻深度 (ft) L st = 钻柱长度 (ft)W m = 泥浆中每英尺钻杆的重量 (lbs) M = 游车、大钩及吊卡的重量(lbs)C = 实际钻铤重量 (泥浆中钻铤总重量-泥浆中同等长度钻杆重量- lbs) ⑵钻进/取心其中：T d =钻进时做的功（kdaN-km ） T r1=T r 在井深1时 T r2=T r 在井深2时 ⑶下套管其中：T c=所做的功(ton-miles)D =套管下深(ft)L c =套管接头的平均长度(ft)W c =泥浆中套管重量(lbs/ft)附录A：由IADC提供的吨英里计算公式列表。
现场实用钻井数据
（四）超级震击器规格九、现场常用计算公式（一）钻井液循环一周所需时间T=(V井—V柱)/60×QV井——井筒容积，升；V柱——钻柱体积，升；Q——钻井液排量，升/秒；T——循环一周的时间，分。
（二）配制1m3水泥浆需要的干水泥量T=ρc x(ρS—1)/(ρc—1)ρc——干灰密度，g/cm3；ρS——水泥浆密度，g/cm3。
（三）配制1m3水泥浆需要的水量V=(ρc—ρS)/(ρc—1)（四）稀释公式Q1=Q O×(1—Z/X)Q1——清水用量，吨；Q O——已配制的酸液量，吨；X——已配制的酸浓度；Z——施工需要酸液量。
（五）注解卡浆最高压力计算：p(Max)=P(单泵压力)+0.01(r泥浆-r解卡剂)×解卡剂高度（六）卡点计算：L=K(e/p)L——卡点深度，米E——钻杆连续提升时平均伸长，厘米P——钻杆连续提升时平均拉力，吨K——计算系数（七）动态起压时间计算：设管内外压力平衡时，管内泥浆液柱高度为H im式中 H im—管内泥浆液柱高度，m；H—套管下深，m；C i—套管内每米容积，m3/m；C o—平均环空每米容积，m3/m；ρc—水泥浆密度，g/cm3；ρm—泥浆密度，g/cm3；V c—注水泥浆量，m3；Q—顶替排量，m3/min；T—起压时间，min；Δp—循环压耗，MPa；循环压耗Δp采用经验公式：（当Δp=0时，计算结果为静态起压时间）当套管下深＜1000m时：Δp=0.0981(0.01H)+0.8（MPa）当套管下深5000m＞H＞1000m时: Δp=0.0981(0.01H)+1.6（MPa）（八）环空液柱压力当量密度（ρm）的计算：设井深为H；环空中前置液的高度为H前；前置液的密度为ρ前；水泥浆的高度为H水泥；水泥浆的密度为ρ水泥；泥浆的密度为ρ泥浆；则注：为地层破裂压力当量密度为地层孔隙压力当量密度在固井设计过程中应满足：ρP＞ρm＞ρo（九）套管在自重作用下的伸长：△L=（7.854—r泥）/4 xL2x10-7r泥—泥浆比重△L—自重伸长，米L—套管原有长度，米。
API标准在钻井作业中的应用
第三节 API标准在钻井作业中的应用我国的钻井工作随着改革开放的深化也得到了空前的发展。
海上钻井，沙滇勘探，超深井，高温高压井以及水平钻井等高新技术的广泛采用和对外合作，使进口设备和材料大量增加，需用API标准的地方就更多了。
尤其是海洋和沙滇钻井，条件恶劣，要求高，耗资大，一般都是与外国石油公司合作，采用风险合同方式进行钻探作业，API 标准作为国际通用标准，自始至终应用于钻井作业的各个环节，其应用包括如下几个方面。
一、钻井合同实施前的招标、投标及采办工作油公司代表投资者作为钻井作业的作业者，必须提前半年至一年作好钻井作业的大量准备工作，包括制定采办原则和程序，准备个标书，用以开展招标投标工作选择合适的钻井作业承包商和器材供应。
作业者必须在标书中阐明钻井作业目的、条件和技术要求。
其中必须具体列举设备和材料的各种技术规范，一般都是采用国际通用的API 标准作为技术要求的依据，成为标书的重要组成部分。
而承色商必须参照标准的要求，详细编制投标书，对自己准备参与投标的设备和材料，按照API标准进行配套，并编制一份详细的设备清单作为附件而成为投标书的一个重要部分。
招标、投标工作需要一个双方公认的技术标准以取得共识，在国际上一般都以API标准作为依据。
在招标投标工作的同时，作业者为了完成钻井作业而所需的其他材料如套管水泥、专用器材、井下工具、井口头、钻头等则通过招标投标方式同时向几家供应商进行询价，经报价、比价后再签订采购合同，或以电报确认。
在此过程中API标准同样充当重要的角色。
招标、投标和采办工作是作业前的一项重要准备工作、关系到施工队伍、设备和物资料器材的落实。
其工作成效优劣，直接关系到钻井作业和经济效益的好坏。
二、对承包商设备的检查验收作业者经过评标，最终选定中标承包商，其设备的技术状况如何，在签订钻井合同前，曲作业者代表对其进行检查验收，同样需要按照API标准对各项设备进行逐一详尽的检查、对于不符合标准的设备必须限令给予整改，否则不予签字验收，将会影响到钻井合同的签订。
钻井大绳吨公里倒滑大绳标准
钻井大绳吨公里倒滑大绳标准钻井大绳吨公里倒滑大绳标准是指用于钻井作业中的大绳的质量指标。
大绳是钻井井架上的重要组成部分，承担着提升钻杆、钻头以及其他钻井工具的任务。
因此，大绳的质量和性能直接影响到钻井的安全、效率和质量。
钻井大绳吨公里倒滑大绳标准主要包括以下几个方面的内容：1. 抗拉强度：大绳应具备足够的抗拉强度，以承受钻井作业中的巨大载荷和冲击力。
一般情况下，大绳的抗拉强度应满足特定的国家标准或行业标准，如API SPEC 9A（规定了抗拉强度的要求）。
2. 磨损与疲劳性能：大绳在使用过程中会因摩擦而产生磨损，长期使用还会产生疲劳。
因此，大绳的磨损和疲劳性能也是评价其质量的重要指标之一。
一般情况下，大绳的磨损和疲劳性能应满足相应的国家或行业标准，如API SPEC 9A。
3. 倒滑性能：大绳的倒滑性能指大绳在受到冲击或加载时是否会发生倒滑。
倒滑会导致钻井工具失控，严重影响钻井作业的安全和效率。
因此，倒滑性能是大绳的重要质量指标之一。
一般情况下，大绳的倒滑性能应满足特定的国家标准或行业标准，如GB/T 20067（规定了大绳倒滑试验的要求）。
4. 防腐性能：钻井作业往往在恶劣的环境中进行，如海上作业或油田环境。
因此，大绳应具备良好的抗腐蚀性能，以延长其使用寿命并确保安全。
一般情况下，大绳的防腐性能应满足相应的国家或行业标准，如SY/T 5587（规定了大绳防腐试验的要求）。
以上列举的是一些与钻井大绳吨公里倒滑大绳标准相关的内容，这些标准在实际钻井工程中的应用非常重要。
通过遵循这些标准，可以保证大绳的质量和性能，提高钻井作业的安全性和效率。
值得注意的是，标准的具体要求会根据钻井的具体情况和要求而有所不同，因此需要根据实际情况进行具体的应用。
石油钻井吨公里仪使用说明
石油钻井吨公里仪使用说明钻井队使用的钻井测量仪有很多，在这里给大家讲解一种常用的钻井测量仪就是：ESS电子多点测斜仪的使用方法与注意事项。
ESS全称为ELECTRONIC SURVEY SYSTEM译为电子测量系统简称电子多点（以下简称ESS）。
是一种新型的电子测量仪器，用于钻井过程中的井眼轨迹测量施工。
使用方法：使用前的仪器检测（1）、电池采用“C”型高温碱性电池，每节电压不小于1.5V，电流不小于5A。
（2）、用万用表测量电池筒的绝缘电阻为无穷大，两端螺纹完好。
电池筒的触点接头保持干净，灵活好用，无损伤。
电池套及其触点无损伤。
（3）、各种连接线完好无损。
（4）、地面计算机工作正常，测量软件能运行。
（5）、TI热敏终端自检正常。
（6）、点阵打印机自检正常。
（7）、探管完好无损、无变形弯曲。
（8）、中间接口器工作正常。
（9）、底部减震器的减震弹簧完好，连接牢固。
外筒无变形，密封圈完好。
绳帽倒角为30°，旋转接头转动灵活，上井仪器所有连接螺纹保持清洁完好，带好保护套。
仪器的组装测量和注意事项（1）、ESS电子多点测斜仪的探管与地面设备有三种连接方式：a、ESS探管与中间接口器、地面计算机、TI热敏终端和点阵打印机连接。
b、ESS探管直接与地面计算机连接。
c、ESS探管直接与TI热敏终端。
（2）、把每节电池套上电池套，电池套的触点接头保持清洁，把套好的电池按正极朝下装入电池筒内。
连接电池筒与探管上端。
（3）、松开备帽，用1.4牛米的扭矩上紧电池筒上端的大内六方螺丝，使电池接触良好。
然后再用开口扳手上紧备帽。
最后用50牛厘米的扭矩上紧电池筒中部的小内六方螺丝。
（4）、上述三种连接方式，选择其中的一种，以第三种连接方式为例连接好仪器。
（5）、将ESS探管上的电源开关从OFF扳至ON位置，按启动/复位开关（START/RESET），指示灯闪三下，使其启动。
按TI703热敏打印机的<空格>键，热敏打印机将打印出探管编号和其它选择项。
大绳做功计算公式(最新)
OD
ID LDC1OD ID LDC25500
1.329.635.04178722816571168.3游车吊卡
重
W (kg)
DC 和bit 附加重量 d （kg)DC浮重ρDC （kg/m）DC长度LDC(m)浮力系数12000
16133.0117.23196.30.83454955500
泥浆比重DC1DC2井深 H
(m)
注：钻井作业按划眼2遍计算。
对于复合钻具，可采用加权平均方法计算相关钻具的外径、内径或线密度。
字体为红色部分需要填写，字体为黑色部分为自动计算。
立柱均长 L （m ）DP 浮重 P （kg/m ）井深 H1
(m)
井深 H2(m)4429.0钻进作业做功(钻至H1)
Tf （吨.公里）（顶驱）
钻进作业做功(H1至H2)Tf1-2（吨.公里）（顶驱）3633.8 6.9钻进作业做功(H1至Tf1-2（吨.公里）（转盘钻）大绳做功（吨*公里）计算公式
6.2
一次起下钻作功Tm （吨.公里）1478.6做（吨.公里钻进作业做功(钻至H1)Tf （吨.公里）（转盘钻）
163.30136.70
42 套管浮重 P （kg/m）69.8
10.86
ρDC1 （kg/m ） ρDC2 （kg/m ）4.69
功(H1至H2)吨.公里）（转盘钻） ρDP （kg/m ）式
套管均长 L （m ）下套管作业做功（吨.公里）1189.8取芯作业做功（吨.公里）。
DOP3-12A 附录A 吨英里计算公式
附录A ：吨-英里计算公式前言该手册中的吨英里表包括了最普通的作业条件，但并不是非常详尽，仍有遗漏之处。
管具（钻杆、油管，等等）重量、超重和流体（泥浆、天然气、空气、泡沫，等等）重量的差异使这套详细的吨英里表并不十分完善。
在不能应用吨英里表的情况下，可以使用以下公式（吨英里表就是由这些公式计算得到的）。
1 起下钻作业大部分的大绳作业是起下钻作业，包括把管柱下入井中和从井中起出管柱。
每次起下钻的工作量可以通过下面的公式计算：TR = {D (Ls + D)Wm + 4D(M + 1/2C)}/10560000 公式. (4.1)公式（4.1）中：TR=吨-英里〔重量（吨）×距离（英里）〕D=井深，ftLs=钻杆立根长度，ftN=钻杆立根数量Wm=每英尺钻杆的实际重量，lbs（见表M8-1）M=游车-吊卡总成的总重量，lbC=表M8-2中钻铤组合的实际重量减去同等长度钻杆的实际重量，lbs2 钻井作业钻井作业中的吨-英里数是通过起下钻作业中的吨-英里数来表述的，因为下面对钻井作业周期的说明与起下钻有直接的关系。
1、方钻杆的下入长度2、方钻杆的起出长度3、方钻杆的扩划眼长度4、起钻时方钻杆加一个单根或两个单根的长度5、方钻杆放入大鼠洞6、起出一个单根或两个单根7、下放钻杆入井8、起出方钻杆在任何井中作业周期的分析说明：∙作业1和2相当于一次起下钻∙作业3和4相当于另一次起下钻∙作业7相当于半次起下钻∙作业5、6和8，相当于另外半次起下钻钻该井的工作量相当于完整的3次起下钻，表示为：Td = 3 (T2-T1) 公式(4.2)公式（4.2）中：Td=钻井作业的吨-英里数T1=在井深D1（入井后开始钻进的井深，ft）处的一次起下钻的吨-英里数T2=在井深D2（起钻前钻进作业终止的井深，ft）处的一次起下钻的吨-英里数如果无作业3和4，则公式（4.2）简化为：Td = 2 (T2 - T1)3 取心作业取心作业中的吨-英里数和钻井作业一样，用起下钻作业的吨英里数来表示，因为下列对取心作业周期的说明和起下钻作业有直接的联系。
切割大绳标准
切割钻井大绳标准
1.累计吨公里3000——3500必须切割钻井大绳。
2.每次切割14.5圈，即14.5*2.4178=35米。
3.遮绳留1
4.5圈，此时顶驱喇叭口距转盘面距离为0
（此工况无法实现）。
4.接钻具承载顶驱，悬挂游车时，必须使顶驱喇叭口
距转盘面距离为1.25米，此时遮绳留20.7圈（约差一点21圈），必须考虑遮绳拉紧的伸缩量。
5.固定死绳固定器时，使两侧压板平均受力，间隙相
等。
6.切割完钻井大绳后，慢速上下活动游车顶驱3遍，
使遮绳拉紧，并通知队长、电气师、机械师调校三级防碰系统。
7.活绳头、死绳固定器用白色油漆做好标记，每日司
钻必须巡检查看。
钻井划切大绳
关于滑割大绳:1,为什么要滑/割钻井大绳:大绳在作业过程中受到拉、扭、挤压等应力而做功，导致了大绳磨损和疲劳。
主要又以拉应力做功为主要影响和考虑因素。
从死绳头到活绳头之间的所有段大绳中，在相同钻井作业情况下以快绳做功最多（因为所有绳段所受拉力相同，但快绳运动距离最长，因而做功最多）。
所以为了安全起见，在大绳做功达到一定程度后，就需要将做功最多的那一段快绳段缠绕在滚筒上（滑大绳），或将该靠近活绳头的一定长度的快绳割掉（割大绳）2，什么时候滑/割大绳：a,一般来说，在下套管前、处理卡钻事故后（或前），都可以考虑滑/割大绳；也就是在进行重负荷作业前后根据情况考虑是否滑/割大绳.b,任何时候发现大绳有断丝、变形，应该考虑尽快滑/割大绳c,根据钻井行业大绳做功计算结果即“吨公里”/“吨英里”来滑/割大绳。
3，吨公里的计算：根据钻井作业大致可以分为起下钻、钻进、划眼、下套管/油管、下尾管这几种工况，没种工况都有其不同的计算吨公里的公式，具体公司可以从各油田的装备部或各钻井公司的作业文件查到，当然也可以进行推导，计算思路其实很简单，核心公式就是初中物理的做功公式，即“力X距离=功”，以下钻为例，每下一柱钻具对整个大绳的作用力都是不一样的，是逐渐增加的，把所有下入的钻具做的工累加会推导出一个累加公式，这个公式就是下钻作业的吨公里公式，在计算时要把游车/顶驱的重量所做的功考虑进去。
4，吨公里怎么用：不同大绳直径和滚筒直径会有一个割滑系数，即推荐达到多少吨公里后进行割滑大绳，这个可以从厂家的钻机大绳使用说明书上查到，各油田和钻井公司的作业指导书上也能查到，比如37“滚筒1-1/2”大绳一般是3000吨公里左右滑/割27~30米。
吨公里需要每天/每班计算并累计，当达到推荐的滑割大绳吨公里前，就应该考虑安排滑/割大绳了。
每次滑/割大绳后，累计的吨公里归零，从新开始累计。
5，国际通用标准是不推荐滑大绳，而要求每次直接割大绳，因为滑大绳是将大绳缠绕在滚筒上，当滚筒上的大绳缠绕层数多了后很容易使大绳产生变形，反而缩短了大绳的使用寿命。
API钻井技术标准、技术规范与操作规程-中文版1
API钻井技术标准、技术规范与操作规程前言API标准即美国石油学会标准。
API是美国石油学会Amerlcan Petroleum lnstitute的缩写。
技术标准对于专业技术人员的重要性无异于技术生命线。
它是每个技术人员从事任何技术工作的前提、根据和准则。
任何一项工程或设备的设计、制造：安装、保管和使用都离不开一定的技术标准，不同的技术标准运用于不同范围的技术工作。
然而在一定范围内采用什么技术标准则直接关系其技术水平的高低，直接反映在诸如安全、质量、效率和效益等各方面的差异。
API标准是石油工作者经常沿用的技术标准之一。
实践证明它是一项最好的符合国际水准的标准，至今以为全世界所接受和采用，而成为一项国际通用标准。
这不仅是美国石油学会几十年努力实施标准话的结果。
API标准之所以成为全世界公认，也正是由于它使世界石油工业及消费者大众取得难以估量的好处和经济效益。
为了提高我国石油行业的技术水平，除了制定适合我国国情的的技术标准，包括国家标准、行业标准和修理业标准，而且要学习、运用API标准。
我国改革开放打开了引进国外资金和技术大门，大量的进口设备和材料广泛用于我国陆上和海洋石油工业，尽快熟悉和掌握API标准，则是我们石油专业技术人员的业务之急。
如果我国石油工业冲出国门，走向世界，API标准更是不可缺少。
第一节概论一、API组织和API会标API组织同我国石油学会组织一样，是一个非官方的民间学术团体，其宗旨是为增进美国石油工业的利益和鼓励石油工艺技术的发展和传播而登记成立的。
API会标“”是美国石油学会的注册标和服务标志：1924年10月24日，美国石油学会理事会通知最初决议，具体确定了允许使用此正式会标的目的与条件。
经学会批准授予合格的许可证持有会标使用权，用以证明他们已得到有效的会标使用许可证，以及施用会标的每个项目，在一切细节上均符合在制造日期所适用的API规范。
在API SPEC QI《质量管理纲要规范》中，提出了为获得API会标使用许可证所必需的质量管理纲要要求，在API Bu1 SI《油田设备和材料标准化政策和程序的通报》中，对API会标的使用作了若干具体的严格规定。
钻井钢丝绳吨公里计算和定期滑移切换法
钻井钢丝绳吨公里计算和定期滑移切换法
彭邦文
【期刊名称】《石油钻采工艺》
【年(卷),期】1995(017)003
【摘要】目前现场钢丝绳的使用，还停留在只作措施要求和凭经验办事的阶段。
为此，笔者提出了吨公里的计算式，并以计算结果指出现场操作的十大规则，说明定期滑移、切除的必要性。
供现场监督和工程师们参考。
【总页数】4页(P47-50)
【作者】彭邦文
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TE923.02
【相关文献】
1.组合梁剪切连接件优化后滑移的计算 [J], 王冠楠;董伟伟
2.用坐标变换法计算斜斜切胎架型值 [J], 刘金武;倪小丹;高为国
3.滑移线法计算滚切式焊管飞剪机力能参数 [J], 陈春颖;王焕云
4.基于剪切滑移的矿用泵送湿喷混凝土管道压力分布计算 [J], 刘国明;程卫民;李振;于欣
5.集中荷载作用下组合梁剪切滑移计算分析 [J], 刘寒冰;刘文会;张云龙
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吨公里的计算原理
吨公里的计算原理
吨公里的计算原理是：游车高度的变化乘以当前悬重然后除以2再除以5280，得出的值便是吨英里的值，然后再换算成公制！和吨公里关联的通道是：悬重和当前游车高度（变化值，DAQ内部计算的），请确认悬重和当前游车高度是否正确！
同时吨公里是可以根据现场随时清零和预设的。
换算公式为：
1 ton miles(吨英里) = 1.45997
2 tonne‐km(吨公里) 或者
1 tonne‐km(吨公里) = 0.684944643 ton miles(吨英里)
钢丝绳磨损
RigSense系统能够对作用在钻机上的多种受力和活动进行测量，这样可以根据某一钻井活动监控和测量钢丝绳的磨损状况。
根据测量的磨损情况，采用标准的吨里公式计算割绳、倒绳以及钢丝绳更换值。
利用该信息，可以帮助决定进行割绳和倒绳操作的时间。
点击该按钮，设置小时数，分钟数以及基准时间。
用户可以重新设置以下功能：
⏹Cut and Slip：自从上次倒绳和切割操作后的累积钢丝绳磨损量。
点击Reset修改或置
零割绳和倒绳长度。
⏹Line Replaced：自从更换钻井钢丝绳滚筒后的累积钢丝绳磨损量。
⏹Derrick Certified： 自从上次钻机井架验收后的钢丝绳磨损量。
⏹Start Trip：自起下钻操作开始后的累积钢丝绳磨损量。
下面是关于定时的各项功能：
⏹Last 24Hr Wear：最近24小时内的累积磨损量。
⏹Daily Accum Wear：从所选的每日参考时间算起，一天内的累积钢丝绳磨损量。
⏹Prev Day Wear：前一天的累积钢丝绳磨损量。
割大绳计算法
4．甩钻具：甩钻具时大绳所做功等于起下钻时大绳所做功的一半，这里不再赘述。
二．计算实例
表4是某井的实际应用。该井表层钻至477米，钻具组合为：钻头＋3根8”钻铤＋15根61/2”钻铤+5”钻杆。二开后下入PDC钻至2450米，起钻换钻头，钻至设计井深2700米，短起下钻，然后起钻电测。
(3)确定2400米起下钻大绳所做功W1=3300 (同1);
(4)钻进所做功W=3×(W2-W1)=3×(3947-3300)=1941;
(5)确定割大绳的长度L（m）：L=1941÷893=2.17m.
3．下套管：下套管时大绳所做功等于套管与钻杆重量相同时，大绳对钻杆做功的一半。例：下273mm(60.3kg/m)套管至500米。
井号：井架高度：股数：
天车滑轮直径：钻杆尺寸：127mm
游车滑轮直径：重量：29kg/m
游车重量：11800 daN
日期
起下钻序号
井深
m
钻铤
钻铤重量
daN
总重量
daN
起下钻做功
MJ
钻进
做功
总功
自上次割后做累功
应割大绳
长度
备注
尺寸mm
重量daN/m
长度m
1
477
203
165
81.6
45.4
27
136
2203
三．几点说明
在割大绳的作业中，需严格按照上述方法计算。在滚筒容量允许的情下，可以只松死绳端滑大绳两次，第三次时卸开活绳头割去磨损大绳。在利用上述方法的同时，还要经常检查大绳有无断丝、打扭、磨损严重等情况，以做到防患于未然。
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钻井大绳的割绳作业
滑绳长度的确定
• 针对某一确定钻机，滑绳的长度取决于大绳实际累计功。譬如，某70D钻机 在作业难度中等、快绳安全系数为5的情况下，累计做功达3437ton· km时应 该割绳34.7m，那么，当实际大绳累计功达到800ton· km时滑绳长度应该为 8.08m。 滑绳长度必须足够长以避免大绳同一部分两次出现在同一关键摩擦位置。 滑绳长度应该是滚筒整数圏再加上半圈，以改变绳的交叉点，交叉点的磨损 大。 当大绳功达到割绳标准时，累计滑绳长度应该恰好等于API推荐割绳长度。 割绳后，累计功从0开始重新计算，准备下一轮次的滑绳与割绳。
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如何提高钻井大绳的使用效率
• 防止钢丝绳绞扭、摩擦、弯曲等。 • 根据作业工况正确的进行滑大绳和割大绳作业，防 止钢丝绳因局部损坏而影响整条大绳的寿命。 • 按API标准使用正确的遮绳圈数，滚筒上缠绳圈数 过多不但会影响钢丝绳的寿命，而且变形后的钢丝 绳不及时割除会损坏滚筒绳槽和外层钢丝绳，进而 造成更大的损伤。 • 在缠绳过程禁止使用金属器械锤击钢丝绳。
钻井大绳安全系数校正曲线 1.6 1.4
校正系数（CF）
1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 安全系数(SF) 系列1
钻井大绳的割绳作业
（二）钻井大绳的割绳长度API标准的应用
大绳的割绳长度受到各种因素的影响，譬如： – 在游车运动范围底部和顶部的载荷提升点； – 滚筒上拐点的位置和滚筒尺寸； – 大绳尺寸与质量； – 所采用的安全系数与钢丝绳的工况等。 为了简化现场操作，对于不同高度的井架和各类钻机不同尺寸的滚筒直径， API 推荐割绳长度见表三。 （三）滑绳与割绳 国际通用标准是不推荐滑大绳，而要求每次直接割大绳，因为滑大绳是将大绳 缠绕在滚筒上，当滚筒上的大绳缠绕层数多了后很容易使大绳产生变形，反而 缩短了大绳的使用寿命。 目前国内的做法普遍是每两次割绳之间都进行滑绳作业，滑绳作业的次数取决 于现场实际情况 。
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如何提高钻井大绳的使用效率
• 选购较长的大绳以增加滑绳次数。大绳越长，可 滑绳的次数越多，越有利于降低每米大绳的使用 成本。 大绳搬运过程采取正确的吊装、转运方法，防止 与金属部件碰撞，防止激烈冲击。 大绳储存过程注意采取保护措施，防止腐蚀、受 热、雨水淋蚀等。 使用带槽滚筒以改善缠绳效果、减少磨损。 使用正确的卷绳机，保证钢丝绳排绳效果。 限止快绳运行速度，最大不得超过20m/s。
钻井大绳的割绳作业
安全系数的计算与修正
因为安全系数的变化很大，表一所给的大 绳累计功参考数据必须予以修正，否则会 对大绳使用寿命和经济性造成大的影响。 修正曲线如图所示： 安全系数的计算方法如下： • 计算快绳拉力F=W÷(A×N) ； 其中：W=钩载，ton； A=缠绳效率； N=大绳绳数。 • 计算安全系数SF=T÷F； 其中：T=大绳抗拉强度，ton； 缠绳效率与游动系统的轴承类型和缠绳数 有关， 可由表二查得。结合校正曲线得出 校正系数，即可获得某一钻机在各种工况 下割绳时的大绳累计功的参考数据。
钻井大绳的割绳作业
（一）大绳累计功API参考数据的应用 滑大绳的目的是尽可能均匀分散钢丝绳系统中的摩擦，使绳系中各关键 摩擦点不断改变位置。但滑绳不会影响滚筒上的特殊拐点，为了避免大 绳上的某一点一直作用在拐点位置，就需要进行割大绳作业。割绳作业 的依据是使在滚筒顶端割掉的钢丝绳恰好达到或尽可能接近使用寿命。 在实际作业过程中，因为受井深、钻具结构、作业工况等各种因素的影 响，大绳的安全系数是一个变量，是随工况变化而随时变化的。为了保 证大绳使用安全、简化维护程序，一般以各种工况时的最小安全系数为 标准。即：
• • • • • • • • • Tm=〔PH（H+L）+4H（W +d /2）〕*10-6 其中：Tm=大绳功（ton· km）； H=起下钻时的井深（m）； L=一根钻杆立柱的长度（m）； P=钻杆在泥浆中的单位长度的重量，（包括工具接头，kg/m）； W=游动系统总重量，包括顶驱、游车、大钩、吊卡等，（kg）； d=有效钻铤重量，钻铤浮重减去与钻铤等长的钻杆浮重（kg）； Td=2*（T2 –T1），钻进过程无划眼； Td=3*（T2 –T1），钻进过程每个单根打完划眼一遍； Td=4*（T2 –T1），钻进过程每个单根打完划眼二遍。
（二）钻井大绳的磨损
大绳在使用过程其磨损主要分为两种： • 贯穿整条大绳的磨损。 • 关键磨损点的磨损。
钻井大绳的割绳目的
关键磨损点主要分为两种： • 钢丝绳与滑轮之间的接触点（取决于井架高度与提升点）。 • 特殊拐点，即滚筒上两圈之间的转换点（取决于滚筒直径与宽度）。
（三）什么时候滑移切割钻井大绳
•
• •
一般来说，在下套管前、处理卡钻事故后（或前），都可以考虑滑/割大绳； 也就是在进行重负荷作业前后根据情况考虑是否滑/割大绳。 任何时候发现大绳有断丝、变形，应该考虑尽快滑/割大绳。
根据钻井过程大绳做功计算结果即“吨公里”/“吨英里”来滑/割大绳。
钻井大绳功的计算
为了分散关键磨损点，现场以大绳所做的功为参考依据。在各种工况条 件下，包括钻进、取芯、打捞、起下钻、下套管等，根据API标准，其 计算公式如下： 1、在井深为H时起下一趟钻大绳所做的功
班组建设第三阶段安全技能类课件 之钻井大绳切割作业
油田生产事业部辽东项目组 赵振江
目
录
一 二 三 四
钻井大绳切割的目的
钻井大绳功的计算
钻井大绳的割绳作业 如何提高钻井大绳的使用效率
钻井大绳的切割目的
（一）为什么要滑移切割大绳
大绳在作业过程中受到拉、扭、挤压等应力而做功，导致了大绳磨损和疲劳。 主要又以拉应力做功为主要影响和考虑因素。从死绳头到活绳头之间的所有段 大 绳中，在相同钻井作业情况下以快绳做功最多（因为所有绳段所受拉力相同，但 快绳运动距离最长，因而做功最多）。所以为了安全起见，在大绳做功达到一定 程度后，就需要将做功最多的那一段快绳段缠绕在滚筒上（滑大绳），或将该靠 近活绳头的一定长度的快绳割掉（割大绳）。 滑绳和割绳的主要目的就是不断分散关键磨损点，尽可能使整条大绳的磨损达 到均匀，以避免关键磨损点长期作用于同一位置而造成大绳局部损伤，从而影响 整条大绳的寿命。
2、从井深H1钻至井深H2时大绳所做的功
钻井大绳功的计算
3、从井深H1取芯钻进至井深H2时大绳所做的功
• Td=2*（T2 –T1）。
4、下套管时大绳所做的功 • Tm=1/2*〔PH（H+L）+4HW〕*10-6； m）； • H=套管下深（m）； • L=套管单根的平均长度（m）； • W=游动系统总重量，包括顶驱、游车、大钩、吊卡等（kg）。