钻机现场安装技术规范

钻机现场安装技术规范
ZJ30/1700-DB钻机配套技术说明
一、总体技术要求
1.钻机设计、制造依据“先进、可靠、安全、经济、实用、无泄漏”的原则，
整机性能和制造质量应达到国内同类产品水平，处于国际先进水平。

2.钻机按SY-T5609-1999标准设计和制造，主要部件（井架、底座、绞车、天
车、游车、大钩、水龙头、转盘等）符合SY规范。

3.钻机性能最大限度地满足3000米钻井作业工艺要求。

4.钻机配套部件采用国内先进的、可靠的、成熟的、经实践证明可靠的技术与
设备，提高配套件和附件性能与质量，国内目前还不能满足整机性能和要求的关键部件进口。

5.钻机整体性能符合HSE要求和规定，在防爆、防渗漏、防腐（油漆）、防潮、
防寒、防沙、耐高温方面应有较强的适应性。

主要结构件表面作喷砂处理，底漆为F53-31，面漆涂两道C43-31船壳漆。

6.钻机设备及分块设计方便整体吊装运输，安装时便于调整，单件尺寸满足铁
路/汽车运输的要求。

拆装维修方便。

7.钻机配套的所有仪表为公英支制（Mpa、Psi）。

8.在环境温度-40℃～+40℃、湿度85%（20℃）时，可正常工作。

9.绞车、并车箱、转盘驱动箱各轴向调整垫片范围不超过2mm。

设备固定孔平
整、光洁。

10.各导气、水龙头配置安全护罩，各旋转部位防护罩安全、可靠。

11.后台底座花纹钢板厚度不小于5mm，钻台面花纹钢板厚度不低于8mm。

12.钻机各总成件、结构、系统明细要求以甲乙双方签订的技术协议为准。

二、 ZJ40/2250LDB 钻机设计及制造符合的标准：
三、 钻机主要技术参数（符合SY/T5609-1999标准）
3.1名义钻深范围（114mm 钻杆） （127mm 钻杆） 1600-3000m 1500-2500m
3.2 最大钩载 1700KN
3.3 最大钩速 1.5m/s
3.4 最大钻柱重量 900KN
3.5 绞车额定功率 600KW
3.6 绞车档数 1+1R ，无级调速
3.7 钢丝绳直径 φ29mm
3.8 最大快绳拉力 200KN
3.9 提升系统绳系 5×6
3.10 转盘开口直径 520mm
3.11 转盘档数 1+1R ，无级调速
3.12 泥浆泵型号及台数 F-1300×1
3.13 井架形式 JJ170/41-K 型井架
3.14 井架有效高度 41m
3.15 井架下支脚底部正面开档 7.5m
3.16钻台高度 6.0m
1 API Spec Q1 《质量纲要规范》
2 SY/T5609-1999 《石油钻机形式与基本参数》
3 API Spec 4F 《钻井和修井井架、底座规范》
4 API Spec 8A 8C 《钻井和开采提升设备规范》
5 API Spec 7 《旋转钻柱构件规范》
6 API Spec 7K 《钻井及修井设备规范》
7 API Spec 7F 《油田用链条与链轮》
8 API Spec 9A 《钢丝绳规范》
9 API Spec 16C 《节流与压井装置规范》 10 AWS D1.1 《钢结构焊接规范》
11 API RP53 《钻井作业用防喷器设备系统的推荐作法》 12 API Spec 16D 《钻井井控设备控制系统规范》 13 AISC 《钢结构规范》
14 GB3797-89 《电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备》
15 GB4720-84 《电控设备第一部分：低压电器电控设备》 16 GB7251-97 《低压成套开关设备和控制设备》 17 IEC60079-1998/GB3836-2000 《爆炸性气体环境用电气设备通用要求》 18 IEC44-81或API RP500 《石油设备电气设备的区域分类推荐做法》
19 SY/T6276-97 ISO/CD14690 《石油天然气工业、健康、安全与环境管理体系》
20 SY5307-87 《石油钻采机械产品用装配通用技术条件》 21 SY5305-87 《石油钻采机械产品用焊接通用技术条件》
3.17 转盘梁下底面净空高
4.8m
四、传动方案概述
ZJ30/1700DB钻机为交流变频电驱动钻机：绞车采用600KW交流变频电机独立驱动，转盘采用300KW交流变频电机独立驱动，泥浆泵采用800KW交流变频电机独立驱动。

钻台布置有ZP520转盘及驱动装置、司钻控制房、井口机械化工具及钻台偏房。

钻机井架采用低位安装，整体起升的方式，可满足安装顶驱装置的要求。

底座采用旋升式结构。

五、钻机井场布置
钻机布置满足防爆、安全、钻井工程及设备安装、拆卸、维修方便的要求。

钻机分为五个区域：钻台区、泵房区、泥浆循环与水罐区、油罐区、井场用房区。

钻台区：包括井架、底座、绞车、转盘、游吊系统、井口机械化设备及工具、钻台偏房、钻杆滑道及排放架等设备。

钻台上配2台50KN气动绞车。

二层台配1台5KN气动小绞车。

钻台左侧配1个7000mm×2500mm×2800mm的司钻偏房。

钻台上配机械化工具：
a. YM-II 液压猫头最大拉力100KN
b. 液压绞车最大拉力50KN
c. ZQ203-100液压钻杆钳最大扭矩100KN·m
d. 套管钳TQ340-35
e. 液压站供机械化工具及钻机其它液动装置
* 泵房区：布置有1台F-1300泥浆泵、钻井液管汇等。

* 泥浆循环及水罐区：包括泥浆循环罐、泥浆净化设备及水罐等。

* 油罐区：包括各种油罐、泵及管线。

各区域之间油、气、水、电等连接管线铺设在管线槽内。

六、主要配套部件技术规范及描述
6.1 JJ170/41-K井架
6.1.1基本参数
大钩载荷（5×6绳系无风载、无立根） 1700KN
有效高度（从钻台面到天车梁下平面） 41m
井架抗风能力（最大风速）
保全设备（无钩载、无立根） 47.8m/s
等候天气（无钩载、满立根） 36m/s
井架起放≤8.3m/s
二层台立根容量：（114mm，28m立根） 3000m
二层台安装高度（钻台面之上） 24.5m 25.5m 26.5m
井架起升力≤900KN
井架大腿底部铰链支承中心距（正面） 7.5m
6.1.2 结构形式
a. 该井架为前开口型，立柱采用宽翼缘工字钢制作，承载能力强，抗弯性能良好。

井架为低位水平安装，共分为五段，各段间及背梁采用双锥销连接，采用绞车动力，整体起升，起升钩载小于130t。

配有液压缓冲装置。

井架起升后通过支脚处的垫片增减左右方向找正井口，前后方向通过井架上的顶丝来调节。

井架
主体采用包装架运输，日运输途中不易损坏，符合API Spec 4F规范。

井架总成还包括下列部分：
b. 井架左侧设有通往天车台的梯子，右侧设有通往二层台的梯子，配有登梯助力机构。

井架左右两边均可通往二层台，二层台到天车台的梯子配带护圈。

c. 二层台由台体操作舌台及内栏杆外围板组成。

栏杆高1m，三周设有挡风板，在台体指梁上设有靠放钻铤的卡板，钻杆挡杆设有安全链。

d. 二层台配1台钻工助力器（0.5t气动绞车及管线）用于排放钻铤和钻杆。

布置在二层台左侧。

e. 井架设有立管台、可调机械套管台和死绳稳定器。

f. 为满足钻井需要，配人钳平衡量及滑轮。

g. 各种管线（包括立管、气路、电路）在井架设计时统一考虑，保证整齐美观，拆装运输时不易损坏。

h. 井架上设钢丝天车防碰才挂吊滑轮（左右侧各配一付）
I. 井架上面漆颜色为红白相间，下段为白色，中下段为红，中段为白色，中上段为红色，上段为白钯。

J. 符合API Spec 4F规范，验收标准按SY/T5025-1999执行。

6.2 DZ170/4.5 型底座基本参数
6.2.1 基本参数
钻台高度 6.0m
转盘梁下底面净空高 4.8m（不含轨道高度）
转盘大梁负荷 1700KN
立根盒负荷 900KN
立根盒容量（114mm,28m立根） 3000m
a.×××××××××××××××××××××××××××××××××
各结构件之间用销子连接，立根盒、转盘面与钻台面平齐×××××转盘驱动箱等在井架起升前组装）。

b.配逃生滑道，滑道与地面夹角为45°，缓冲减速端滑道距地面高300mm,布置在钻台左侧，司钻偏房前部。

c.钻台下方放置吊装井口设备的导轨。

d.钻台上安装两台5t风动绞车，气路管线预设在底座中，气动绞车与钻台面采用钻杆直接头连接。

e.底座上安装快绳排绳器。

转盘梁下设置泥浆回收装置。

f.配左、右吊钳尾绳固定器，采用套筒伸缩式结构。

g.配1个司钻偏房，安装在司钻侧，结构尺寸为7000mm×2500mm×2800mm,底座高280mm，2外墙壁为3mm压制的瓦棱钢板，设50mm厚保温层，房内底座铺设防滑板，分为二间，大间配工具柜、工作台、暖气散热器、及整个钻台用电分配箱（防爆型，由电控配）等。

照明采用防爆双管荧光灯。

小间摆放液压站，面向钻台一侧设高1.2米的大门。

司钻偏房长度与钻台宽度平齐，高度为2.8米。

h.坡道大门设两个防护立柱，采用钻杆接头螺纹连接，立柱高为1.5m，并带防护链，坡道平面中间带弧形凹槽。

i.钻台栏杆采用50mm×50mm方钢管制造。

底座栏杆净高1.2m，中间有两个横杆，栏杆刚性足够。

梯子入口、逃生滑道处设内开式小门，其余用1.5mm铁皮封闭。

j.底座布置有三个上钻台梯子，与地面夹角均45°，前台上钻台梯子、机房上钻
台梯子、固控系统到钻台梯子。

k.钻台设置液压猫头，液压大钳等设备安装位置。

l.转盘周围铺台用8mm花纹板，台面铺板与边框平齐，并钻漏水孔。

m.底座涂漆为海蓝色船壳漆。

n.在底座基座的井口位置设有精确的基准标记。

o.配JZ250型死绳固定器，安装底座上。

p.符合API Spec 4F 规范。

验收标准按SY/T5025-1999执行。

6.3 JC-30绞车
6.3.1 基本参数
额定输入功率441KW
快绳最大拉力200KN
滚筒直径×长度φ508mm×1120mm
适用钢丝绳直径φ29mm
刹车形式液压盘刹
绞车档数1+1R，无级调速
辅助刹车FDWS-30电磁涡流刹车
6.3.2 结构形式
6.3.2.1 绞车实现低位安装，安装在钻台上。

绞车通过电机输入动力，绞车为单轴结构，即滚筒轴+齿轮减速箱；滚筒为整体开槽滚筒，采用远程电控无级变速；主刹车采用4把钳的液压盘式刹车（采用风冷式刹车盘，双系统液压站）；配一套FDW-40电磁涡流刹车及控制系统；在绞车输入轴左端安装一台22KW交流变频电机、立式减速箱的自动送钻机械装置，正常情况下该装置作为自动送钻用，同时可以作为应急电机用，活动钻具并可提起最大钻柱重量。

6.3.2.2 配电控气阀阀岛
6.3.2.3 液压盘式刹车
该装置具备2把常开式工作钳和2把常闭式安全钳的复合式装置，形成安全互锁并互为备份。

其中安全钳可调节式油缸，有自动补偿作用，液压系统采用双油源双回路加蓄能器供油系统，具有多重保护功能。

6.3.2.4 主刹车为风冷式液压盘刹，辅助刹车配DSFS40风冷式电磁刹车。

6.3.2.5 滚筒设LEBUS绳槽，适合φ29mm钢丝绳。

6.3.2.6 配游车防碰装置，采用过卷阀、重锤式防碰天车装置及电子防碰装置三种保险机构。

6.3.2.7 绞车架采用整体加工技术，保证各轴的安装精度，绞车结构设计合理，密封环节少，密封结构可靠。

6.3.3 验收标准按SY/T5533-92执行。

6.4 DWFS40型风冷式电磁刹车
6.4.1 最大制动扭矩60000N.m
6.4.2 电磁刹车为风冷式，与绞车连接采用齿式离合器。

6.4.3 验收标准按SY/T5533-92执行。

6.5 TC170天车（顺穿，符合API规范）
6.5.1 基本参数
最大钩载1700KN
主滑轮数5个
主滑轮直径φ1005mm
适用钢丝绳直径φ29mm
辅助滑轮直径φ400mm
6.5.2 结构型式：TC170天车由天车架、导向轮总成、主滑轮组、围栏等组成，滑轮设挡绳辊。

配有供维修天车用起重为40KN的悬臂吊，配四个单绳拉力为50KN的辅助滑轮。

设置避雷针插座。

6.5.3 天车符合API 4F、8A规范。

验收按SY/T5528-92执行。

6.6 YC170游车（符合API规范）
6.6.1基本参数为：
最大钩载1700KN
主滑轮数5个
6.2.2 结构型式：YC225游车由上横梁、滑轮组、左侧板组、右侧板组、销座、下提环等组成。

6.2.3 游车符合API 8A规范。

验收SY/T5528-92
6.7 DG170大钩
6.7.1 基本参数
最大钩载2250KN
弹簧行程180mm
主钩口开口尺寸190mm
外型尺寸2550×780×750mm
重量2305Kg
6.7.2 结构型式：筒体内装有两个内、外弹簧，能使立根松口后向上弹起。

筒体上部装有安全定位装置，提升空吊卡时，钩身不能任意转动，避免吊卡转位。

设有大钩的转动锁紧装置，可在八个均称的任一位置把钩身锁住。

6.7.3 大钩符合API 8A规范。

验收按SY/T5529-92执行。

6.8 SL170两用水龙头
6.8.1 基本参数
a.最大静负荷2250KN
b.最高转速300r/min
c.最高工作压力35Mpa(5000PSI)
d.中心管通径75mm
e.接头螺纹和中心管接
和方钻杆接6 5/8 REG左旋6 5/8 REG左旋
f.鹅颈管接头螺纹LP4”-8牙/英寸
g.气动马达型号FMS-20
额定转速2900r/min
功率14.7KW（20HP）
额定气压0.6-0.8Mpa
进气口 1 1/2”
h.额定旋扣转速92r/min
i.最大旋扣转矩3000N.m
j.水龙头外型尺寸（宽×高）2880×1026mm
k.重量（含气动旋扣器）2563Kg
6.8.2 结构型式：SL225水龙头是由旋转部分-中心管和接头；承转部分-主轴承，防跳（扶正）轴承；固定部分-壳体、上下盖、鹅颈管、提环等；密封部分-冲管
总成和上下油封；旋扣部分-气马达、齿轮、单向式气控摩擦离合器等几大部分组成。

在鹅颈管顶部设有一个用于取芯或测井用口。

此外，当冲管和盘根磨损而需要更换时，只需将上、下盘根盖压盖旋开，则可将整个装置从一侧取出，不需拆卸鹅颈管和水龙头。

6.8.3 水龙头符合API 8A规范。

验收按SY/T5530-92执行。

6.9 ZP205转盘（符合API规范）
6.9.1 基本参数
a. 转盘型号ZP205
b. 开孔直径520.7mm
c. 额定静负荷3050KN
d. 齿轮传动比 3.22
e. 最大工作扭矩22555N.m
f. 外型尺寸2003×1475×704mm
g. 净重（不含方瓦，链轮）5861Kg
6.10 转盘传动装置
6.10.1 基本参数
转盘转速0-180转/分
交流变频电机功率300KW
6.10.2 结构型式
采用一台300KW交流变频电机独立驱动，交流变频电机通过联轴器、链条减速箱，再经万向轴驱动转盘。

××××主要由链条减速箱、万向轴、转盘惯刹、交流变频电机等组成。

在处××××具有电控和机械双重防脱口功能。

6.11 空气系统及气源净化装置
6.12.1 概述
空气系统包含全套钻机气控制逻辑回路及阀件、接头、气源房及控制箱等。

在气源房中安装2台LS12-50H电动螺杆压缩机，安装1套受力冷冻室干燥机和1个2.5m3储气罐，气源房配防爆应急灯、灭火机。

储气罐设有2个2”主出气口，还设有4路1/2”备用气接。

同时为使主机有充足的用气量，满足风动绞车、气动旋扣器等设备的需求，在钻机底座上设有2个1.3m3储气罐。

经气源房处理后的压缩空气用耐压管线输送到钻机各个用气点，满足钻机工作的需要。

6.12.2 结构型式
气源及气源净化装置包括2台LS12-50H电动螺杆压缩机，1套受力冷冻式干燥机和1个2.5m3的储气罐，整套装置布置在同一气源房内。

全部气路管线布局遵守模块化原则，预设在底座及设备当中，排列整齐、检修方便，设备搬迁运输分拆部位采用软管连接，设快速接头，气路开关采用不锈钢球阀。

6.12.3 气路控制防碰装置
在空气系统设有的保险防碰装置，分别为：
采用绞车上设过卷阀防碰
在井架上采用重锤式防碰
在司钻房内设置电子游车高度防碰系统
6.12 司钻控制房
总体技术要求：
设计、制造和安装成套符合国家、国际相关标准（ISO9001）和石油企业相关标准；符合HSE有关的要求和规定；在防爆、防护、防沙、防震、防潮、隔音、隔热以及防腐等性能方面应具有高适应性。

满足（1）IEC44-81《爆炸气体环境电器设备通用要求》；（2）API RP500《石油设施电气设备的区域分类推荐做法》标准。

司钻房内所有的电源、电缆走线设计合理、规范，并达到防爆要求。

司钻控制房设计、制作应满足环境条件：（1）温度：-30℃—55℃；（2）野外油田恶劣工况（3）湿度∠85%。

6.12.1 司钻控制房的外型尺寸及结构
⑴司钻控制房的外型尺寸为五边形，最大尺寸为2650mm×2000mm×2600mm(长×宽×高)。

⑵司钻控制房的结构如下：
①底座
a.底座高度为200mm，周边由200槽钢组成骨架。

b.在底座左后部预留气路管、液压管、电线电缆的进出孔。

底座设限位
装置和司钻房整体减震装置，保证司钻房在钻机运转的过程不产生位移，不因为振动问题造成设备故障或损坏。

c.在底座上平面以上左、后墙各设置外开门（不锈钢板装修）。

后墙设置
耐火杠杆门锁，杠杆门锁触碰开启灵活，关闭牢固可靠。

在司钻房的各
个控制柜墙面设置外开不锈钢活门，结构保证雨水不进入室内。

d.周边为五边形，墙体采用不锈钢板装修后各线缝紧密美观，各结合面
统一协调。

在墙体配1.5P防爆单冷空调和2KW暖风机各1台。

e.司钻房的顶部设置钢化防弹玻璃（δ≥18mm），顶部的窗户为三个，
在玻璃的上方设置天窗防护网（不锈钢板条），钢化防弹玻璃（δ≥
18mm）。

f.司钻房具体还要求有（1）司钻的操作简单、方便、舒适和安全。

（2）
司钻在各种紧急的情况下能够方便迅速的脱离司钻房。

（3）底座、墙体、各个控制台面和司钻房电源等必须考虑防水、防腐和密封性的处理。

内外墙体部分均为不锈钢本色，司钻房底座表面镀锌或磷化处理后，再作油漆处理，油漆耐腐蚀、抗老化、耐油，油漆喷涂应按油漆的相关规范实施。

钻机气控系统采用德国festo公司的智能阀岛，实现电、气一体化。

在司钻房内配遮阳窗帘，灭火器，扩音器等。

钻井参数仪应显示：悬重（钻压）、立管压力、泵冲、转盘转速和扭矩、泥浆反流流速、井深、钻井速度。

需要单独显示的有泥浆液位参数显示、大钩高度显示。

6.13 油、气、水、电、液管路布置要求
整套钻机和井场所需要的油、气、水、电、液管线予埋在设备中，对接拆卸处用胶管连接，排列整齐、固定可靠、标识清楚。

管线便于拆装检修。

6.14 井口机械化工具
6.14.1 概述
钻机上配有液压猫头、钻杆动力钳、套管钳、5吨气动绞车以及综合液压动力站。

6.14.2 液压套管钳
型号：TQ340-35
6.14.3 液压钻杆动力钳
型号：ZQ203-100
6.14.4 气动绞车
额定工作压力0.8Mpa
最大起重重量50KN
6.14.5 YM10液压猫头
数量2只
6.15 ×××××
×××××二层台安装紧急逃生装置，二层台设计逃生门，笼梯配备登梯助力器。

×××××××泥浆液位监控系统。

设置2个超声检测系统，可同时对2个泥浆罐的液位进行监控，并在计算机上显示各罐的液位和体积。

在司钻控制房内集中显示。

可对井漏和井涌特殊功能提供报警。

自动储存泥浆液位、体积等信息。

当某个泥浆罐的液位出现异常，以声、光报警。

6.15 柴油发电机组房
采用两台济柴G12V190PZL-3柴油发电组机，通过发电机房将其安装在一个撬坐上，便于现场安装。

6.16 动力及电控系统
一、总体方案
1. 电控系统动力输出特性、控制操作和各种保护功能、互锁功能等满足3000 米钻机的工作参数、性能与钻井工艺要求。

采用正确可靠的防震、防潮、防爆、防水、防火措施，符合安全操作要求。

2. 电控系统在环境温度-20℃—+50℃、相对湿度为+20℃时≤90%，在野外、沙漠油田的恶劣工况中，能安全可靠、稳定运行，系统停机率低于千分之一（指
影响钻井的故障时间）。

3.系统设计、制造标准符合国家及作业电气标准。

4.系统动力采用两济柴G12V190PZL-3柴油发电组机（400V 50HZ 800KW）作为主动力和一台VOLVO柴油发电组机（400V 300KW）作为辅助动力向整套钻机的变频系统、自动送钻系统、MCC系统和生活区提供动力。

系统动力的供电原则为：主发电机组可同时向MCC供电时，主发电机组可向变频系统供电；辅助发电机组向变频系统供电时，主发电机组可向MCC供电。

辅助发电机组和主发电机组的供电互不干涉。

5.交流变频系统（VFD）采用1台SIEMENS 400V/600KW、2台SIEMENS 400V/400ＫＷ和1台400V/30KW变频器一对一控制一台400V/300KW转盘交流变频电机、2台400V/400KW绞车交流变频电机和一台400V/300KW送钻变频电机（防爆），传动性能满足转盘传动及自动送钻工艺要求。

转盘及自动送钻控制系统采用高性能的PLC控制，具有参数设置及显示功能。

6.全套系统按一座控制房设计。

VFD/MCC外型尺寸控制在9000×2900×2900（mm）以内，便于整体运输。

7.交流MCC系统满足3000米钻机井场交流用电要求。

6.17 井场标准防爆电路
6.1
7.1 技术要求
1.主要技术参数：
额定电压：380V/220（三相四线制）
额定频率：50HZ
2.设计制造参照标准
2.1 SY/T0025-95《石油设施电气装置场所分类》
2.2 API RP 500《石油设施电气设备的区域分类推荐作法》
3.技术说明
3.1能满足长庆ZJ30LDB钻机的钻井工艺的相关要求。

3.2符合相应的防爆要求。

3.3适用于野外露天作业，搬家安装方便。

3.4安全、可靠、操作方便
3.5采用国产优质防爆、防震荧光灯具，配南京单脚灯管。

3.6采用国产优质电缆厂的橡套软电缆。

3.7采用宝鸡友泰无火花防爆插接件。

3.8隔爆型控制箱内采用国产优质交流接触器、热继电器、熔断器。

3.9采用中外合资防爆按钮。

3.10隔爆型控制箱及接线箱具备有效地防爆证，防爆证的颁发机构应具有相关国家认
可的资格。

4.控制方式
4.1 30KW以上（含30KW）容量的交流电机在MCC房内集中控制，独立供电，两地
起动（起动装置由MCC房生产厂在房内预留好）。

4.2 30KW以下交流电机采用分区供电，有隔爆型多组合控制箱就地控制。

4.3 分区供电区域为钻台区、油水罐区、泵房区、固控系统及动力区等。

5.配套范围及技术说明
5.1钻机的全套井场交流电路的机械结构和交流电路设计，含井控房供电、井场生产值
班房的室外接线、生活区的室外接线（不含活动房之间插接件及分线箱），含生活区GGD配电柜（输入600A，并预留切换开关，输出7回路，即住房四路、锅炉房一路、厨房一路、备用一路，容量各为150A）
5.2 MCC房至钻台区动力电缆、照明灯具、钻台控制柜及相关辅件。

5.3 MCC房至机泵房的照明电缆、照明灯具及相关辅件。