石油钻井系统

石油钻井系统一般情况下，钻井系统被砍成了八大块：提升系统、旋转系统、循环系统、传动系统、驱动系统、控制系统、辅助系统。

所谓提升系统，主要包括了Drawworks, crown block，travelling block，swivel, hook这几样东西,这几个货长相如下：所谓旋转系统，以前讲的是水龙头和转盘，但是现在这个玩意儿基本是个摆设了，钻井都用顶驱从上面这张照片上中间那一大坨黄色的东西就是顶驱了……等一下，突然发现我并不擅长按着教材的思路去讲，还是按我自己的感觉随便讲比较那个……大致是这样王二麻子一大早就从床上爬起来，开着他50m³的柴油罐罐车高高兴兴的往二道沟三号井场去。

他一边嚼着油条，一边盘算李队长这个月给他抽多少柴油。

前天晚上他又请队长去旁边的白马村里喝了几斤江津五粮液。

那天给马丽丽的钱没白花啊，据说把李队的腰都要崩断了，领导必须很满意啊！想到这，王二麻子不由得兴奋地搓起了手……苟曰的，老子今天晚上也要去会会这个妖精！王二麻子到了队上，管后勤的老秦把车招呼靠到了柴油罐上，拉过管子接上泵就开始倒油了。

王二麻子给他散了一根烟，就直接去队长板房敲门了。

叫了几声，门支拉一声开了，王二麻子抢进去一看，李队正躺在床上抽烟呢。

见他进来，领导开腔了“ 苟曰的二麻子，你给老子那天晚上找的女娃是哪里来的，把老子的老腰都要盘断老”。

“嘿嘿，李队，那是你老人家身体好，雄起老撒“ 王二麻子脸都快笑裂了，”那个这个月的柴油钱，你看给返几个点？”“ 曹，老子就晓得你一天净想得这些，老规矩20个点，你一天把事情给老子办利索了”“ 要得，要的，领导你放心” ……………………话分两头，书讲两边这边柴油倒进了柴油罐，队上的人就开始把油往日用油罐里面倒，这个罐子小，一般就5,6个方，带了一套滤子，这样灌到柴油发电机的柴油就会比较清洁。

上次滤子堵了，motor man 霍二哥这个懒怂半天没换，结果把柴油机都差点搞毁了，本来队上就穷，以前用的都是volvo,现在好不容易换了4台CAT 3512B柴油发电机，还弄这事，李队差点没把老霍给劈了。

CAT3512B好啊，用的电球都是KATO，输出的是600V的交流电。

老霍把柴油机一起，就扯起嗓子喉了：“高二娃！！高二娃！！你个憋怂快来把配电房打开！”高二娃是队上电工，蓝翔技校毕业的，以前在另一个队上干。

那个队用的钻机老，用的是SCR系统（可控硅整流），都是Rosehill经典的技术。

就是把从发电机房送过来的600V交流电一部分在SCR柜子里整流（rectify)整成直流电DC，然后直接给钻机上的大型直流电机(DC motor)供电（装在绞车，泥浆泵和钻盘上的几个主电机），另一部分600V交流进变压器，搞成一套480V，一套220V，然后再接到MCC（motor control center)上，给钻机上的各种交流小电机(AC motor)使用（搅拌器，砂泵，油泵etc）但是现在高二娃调到这个队上，不用SCR钻机了，用VFD钻机，所有钻机上的主电机都换成交流电机(AC motor)了。

发电机房送过来的600V AC，都是先整流成DC，再送到逆变柜（inverter)里，变成AC，再送到绞车，泥浆泵，钻盘等设备上。

小电机这一块，依然是靠MCC整体提供，主边变压器和副边变压器这套是没变。

另外高二娃还不会PLC，就会简单的操作一下电控房里面的HMI ( Human Machine Interface），让他苟曰的稍微看看PLC program他都不会，还是写了注释的program哦！………… 写不动了，把我自己都搞晕了，换个风格…………针对上图说话最右侧蓝色的4个房子是柴油机房，一般标配应该还有2个房子：1. 辅助发电机+辅助配电盘 Room2. 空压机+冷启动 Room红色的是电控房，一般要么是SCR房，要么是VFD房如果只有一个，一般都是SCR系统。

一般里面装的是Generator cabin + SCR cabin + MCC + PLC racks + Trans Breaker + Main switch board变压器都挂在屋外（上图可见，最右侧那两坨），因为需要散热，一般要求复合NEMA或IP要求VFD系统设备较多，需要配2个40寸集装箱左右大小的电控房一般的组合应该是这样的Gene cabin + Rectify cabin + Inverter Cabin + Trans Breaker + MCC + PLC racks + Main switch board + Cooling Cabin (水冷这套一般都只有高档货才有）Main switch board 整个东西很重要，如果说电控房是一个大电源，那么主配电盘就是这个大电源上的大插板了，一切用电设备的动力供电线，都是插在这个大插板上的；主配电盘一般都是装在电控房侧面的外墙上，所以一般也叫plug wall从上图我们可以看见很多红色的线从电控房出来，我们可以把这些红色的线都理解为动力电缆，这些电缆最终都接到了泥浆泵，绞车，司钻房，自动猫道等需要使用电能的设备上。

另外，除了动力系统的设备，电控房里还放有控制系统的设备，具体的讲就是仪表系统（这个我后面再具体描述）左下角的几个灰色的罐子，就是循环系统的泥浆罐了泥浆主要是由固相和液相的工业原料调配成的，学名是钻井液固相：主要是Barite和 Bentonite，根据情况还会添加相对少量的其他化学药剂，比如稳絮剂，酸液相：水，盐水（海水），饱和盐水，油等把这些玩意用真空泵在漏斗里搅拌了，就可以往井眼里灌了，不过不能想灌多少就灌多少，得量化，胡乱灌，直接导致井漏，井涌或井喷；所以要结合trip tank使用，这个trip tank可以理解为一个带刻度的烧杯，你从烧杯里倒了多少泥浆，看着刻度你自己心里有数。

在海上，除了trip tank,还有一个strip tank，区别是一个是烧杯，一个是量筒，量筒的量化更细泥浆灌进去的时候要量化，等它从井里返回来的时候同样得量化，如果灌进去1L泥浆，返上来只有500ml，那么说明你的井可能漏了，500ml都渗到底层里去了。

Mud return line上也装有流量计,这个玩意是钻井仪表的一部分……就泥浆这一部分，针对不同基质泥浆的配置，牵带的地层性质，以及泥浆设备，太多了……先不说了泥浆泵…… 无需多说，没什么技术含量，就是一个三缸曲轴高压泵，由1~2个 AC or DC motor 经皮带or 链条驱动（或则直驱），作用是把泥浆高压注入到地下接下来说说司钻房吧这个就是司钻房了，所有钻井系统的控制，都是在这里完成的。

有没有很帅的感觉，那个椅子就是传说中的 cyber chair, 高端大气上档次就差把椅子本体做成按摩椅了………………有没有不明觉厉…………其实钻井很简单………………………… 司钻基本上就是个Bus driver………………我拷……哪里冒出来的定向司钻，不要打我，不要打我，我错了…你不是Bus driver…… 你是战斗机驾驶员……………………好吧，我承认我觉得以前的司钻才是脚踩大刹把，嘴叼红塔山，举头望天车，低头搓麻绳的英雄好汉……现在技术进步了，设备提升了，司钻有了Cabin，不用再站在露天了另外司钻手里握的那个大棍子，其实是绞车带刹车的控制把，要刹车，得把那玩意儿死命往下压现在都不用带刹，而改用盘刹了，液气控制，刹车的时候只需要坐在椅子上轻轻带一下操控杆就行了刚才好像说了仪表系统，本着思路混乱的原则，接下来具体讲讲钻井系统中的仪表控制系统，司钻天天没事坐在房子里看的就是这个开讲前先放一张照片，保佑哪天我上船也能遇见这样的仪表系统，相当于整个钻机/钻井系统的全身神经；在陆地上，比较简单，仪表系统可以看做是略等于钻井仪表系统而在海上，真的有点复杂，仪表可以分为钻井数据采集，安全系统数据采集，和marine system数据的采集（这个marine system我真的不知道中文的专业术语咋说的）也可以这样理解，就是船上多了一套 DCS ( Distribute Control System），而这套系统里面可以包括的东西太多，采集点想做多少做多少，只要舍得花银子……还是绕回来吧……数据的采集都是由传感器来完成的，在钻井仪表系统中，主要的传感器包括：1. 泥浆泵泵冲传感器（采集泥浆泵的泵冲，并通过泵冲来大致了解泥浆泵的排出压力，比如双泵60冲，你的输出压力必然是在1，20个MPa了）2. 立管压力传感器（采集立管的压力，立管压力实际上就是泥浆被注入井眼时候的压力，熟练的司钻可以把这个数据和上面的泵冲数进行大致的cross-check）3. 转盘转速、扭矩传感器（装在转盘电缆上的，用钻盘的时候才用，所以基本上就是废的）4. 绞车编码器（主要是EDMS系统，通过在滚筒上做10点标定，以及滚筒的直径，通过标定，作业时可判断井深，比如你要看你现在钻进了多少米，就得靠它，另外计算大绳的吨公里数也得靠他）5. 泥浆罐液位传感器（ Sounder的一种，不断向泥浆罐页面喷超声波，并通过反射时间来计算泥浆罐内当前的液面高度，包括储备罐，处理罐和计量罐等）6. 死绳传压器（数字直接显示在指重表上，显示整个钻机的游吊系统的负荷，比如你正吊了200吨的钻杆，这个很重要，标定这个玩意儿也是个技术活，初次标定时传压包的游隙判断和放油量都是有讲究的）7. 吊钳压力传感器（这个玩意儿基本没啥重要的……）8. 泥浆回流（这个就是前面说到的那个玩意儿，其实就是个流量计）……………………………… 主要的基本就是这些吧,……所有的传感器把数据完成采集后，都要送到一个处理中心，姑且就叫DAQ吧（因为MD是这样叫的，而业内马丁是行业老大…………）DAQ其实就是一个不锈钢箱子，大小就在40英寸左右吧，里面是几块板子，上面有各种模块和端子，相信说出来大家也不感兴趣，就把它看成一个处理器吧经过DAQ收集的数据，要显示在司钻的面前，就还需要一套面板（interface）这套面板可以用比较先进触摸屏HMI,也可以使比较老的Drill Watch（就跟一块表一样，上面基本都是液晶显示）上图是HMI的截图，可以看见hook weight 是233 lba （单位也很重要，这也是为什么中国人用老外的设备不习惯，老外用我们的设备也不习惯）面板看着有没有很花哨？每个厂家做出来的 Interface的款式都不一样，你让他给你做成粉红kitty系列的风格也可以至于drill watch见下图唉，这都7年前的照片了，感慨一下时光飞逝啊……Drill Watch的主要参数如下放上纪念照片一张。