井架及底座基础知识-40页PPT文档资料

二、底座的起升
1、起升前的检查： 1）底座各部件装配关系正确。 2）各起升杆件（前立柱、斜拉杆、后立柱）
两端连接牢靠，旋转部位销子涂抹润滑油。
3）起升大绳无明显缺陷，无打纽现象，穿绳 正确，挡绳装置齐全。
4）绞车工作正常，刹车灵敏可靠。 5）液压系统工作正常。 6）去掉顶层与底层连接的销子
2、起升底座 1）在确认检查结果良好后，即可用绞车IN挡缓慢
6）总体稳定性高；拆装方便且安全；采用较高的 钻台，便于安装、操作井口设备。
3、前开口伸缩式井架（cantilever telescopic masts）其突出特点是井架前大门的前面不需要 有很大的空间，而其他整体起放的井架，该空间 必须大于井架高度
4、A形井架（mast-A）
1）整个井架是由两个较小等截面的空间桁架结构 作为大腿，贯通天车、井架上部的附加杆件、二 层台至钻台下部与钻机底座铰接固定，两条大腿 的上部与二层台连接成“A”字形结构。在井架后 面配有一个用于起放井架的人字架。
第一部分 井架类型、原理及结构
一、井架的基本组成 1）井架主体：由型钢材、横、斜拉筋组成的空间桁架 2）天车台：用来安放天车及天车架，天车架是供安装、
维修天车时起吊天车之用。天车台上有检修天车的过 道，周围有护栏。 3）二层台：操作台和指梁组成，是起下作业时井架工 工作场所。塔形井架二层台在井架内部，其余井架二 层台在井架外前侧。 4）立管平台：是装拆水龙带的操作台，也是供上井架 人员短暂休息场所。 5）工作梯：有盘旋式和直立式两种，是井架工上下井 架的通道。此外还有起升人字架等 二、井架的基本参数及型号：是井架特征的指标，是设 计、选择和使用井架的依据
（14）井架起升时，应按《API-4E低温作业的推荐方 法》进行操作。
（15）井架的起升、下放工作应在专人的统一指挥下 进行，操作人员应熟悉钻机的性能和操作方法。注 意安全，贯彻安全操作规程。
（16）起升、下放井架时，禁止在影响区域内站人， 以免发生意外事故。
（17）井架在安装、起升、下放时，二层台不准作为 井架支承。
2、 前开口井架（cantilever masts）
1）井架本体由3～6段焊接空间桁架结构组成, 段与段之间采用销子定位，抗剪销、螺栓联接。 钻台具有较大的面积，便于操作和存放立根， 整个井架的前面是敞开的。
2）这种井架可在地面水平拆装、整体起放和分 段运输。为了满足运输的需要，井架的截面尺 寸不能太大，比塔形井架的截面尺寸小。
井架及底座基础知识
Basic Knowledge of Derrick & Substructure
程瑞亮
Associate Professor
目录
第一部分 井架类型、原理及结构 第二部分 井架拆装、操作规程 第三部分 井架保养要求、故障原因分析 第四部分 底座类型、原理及结构 第五部分 底座拆装、操作规程 第六部分 底座保养要求、故障原因分析
钻机型号 井架型号 最大钩载kN
型式 工作高度 m 顶跨（正×侧）
m 底跨（正×侧）
m 二层台容量，m
二层台高度，m
无立根抗风， 满立根抗风
起放井架抗风 起升三角架高m 井架主体段数
质量kg
配套底座
ZJ40/2250CJD JJ225/43-KC1
2250 K 43
ZJ50/3150L JJ315/44.5-K2
（2）将井架吊起，安装二层台及附件。 （3）将底座的坡道支为水平，然后将起升大
绳穿好
（4）安装井架液压缓冲缸、管路和各种控制 阀，接通液压源。
（5）井架装好后装上死绳护绳器
4）起升井架穿绳 起升井架大绳的穿法与前开口井架基本相同，穿起
升大绳方法如下。 （1）穿绳前认真检查起升大绳，不得有缺陷。 （2）起升大绳放在井架前方，用钢丝绳做引绳与
起升大绳相接。 （3）用设备拉引绳进行穿绳。 （4）起升大绳固定在基座上，并按标准卡紧卡牢
穿起升大绳
大钩
支架
井架
导向轮
3、井架的起升
1）起升准备
（1）井架安装完毕后，检查所有连接螺栓、销子保证 所有连接的正确性。
（2）滑轮、轴应保证处于良好润滑状态，并能自由运 转
（3）两根起升大绳应无断丝、电弧烧灼、过电退火、 严重锈蚀、罐锌的接头松动、销子的碰伤、耳板、 耳座及焊缝的裂纹等。
2）井架的两个大腿由3～5段焊接空间桁架结 构组成，段与段之间用锥销定位，抗剪销、 别针、螺栓连接。整个井架可水平拆装、 整体起放和分段运输
5、桅形井架（mast-W）
桅形井架由二或三段焊接结构组成的半可拆 单柱式井架。 桅形井架是由杆件或管柱组 成的整体焊接空间桁架结构，井架的横截 面为矩形或三角形，可分为整体式、伸缩 式（或折叠式）。桅形井架主要用于车载 钻机，并利用液压缸起放井架
3）5″或41/2″钻杆立根容量（5″or41/2″pipe setback capacity）
5″钻杆立根容量是指井架内所能存放5英寸钻 杆的数量，通常用总长度来表示井架的管 子容量。它应与钻机钻深相适应。
井架二层台的指梁应能满足存放全部立根的 需要，在指梁高度确定以后，钻杆容量将 取决于二层台指梁所围抱的有效面积，它 应根据所要存放的立根数和立根直径（取 接头或接箍直径）来确定
DZ450/10.5-S1
1、井架的基本参数 井架的基本参数是表明井架特征的指标，是设计、择
和使用井架的依据。 1）最大钩载 井架的安全承载能力是常用所配钻机或修井机的最大
钩载来表示的。最大钩载是指在正常风载下，死 绳固定在指定位置，而二层台不存放立根或抽油 杆的条件下大钩本身所能悬持的最大载荷，它不 包括天车、游动滑车、大钩以及游动钢丝的重量。 2）井架高度 井架名义高度是指从井架大腿地面到天车梁地面的垂 直高度。而井架有效高度则是指从钻台大梁顶面 到天车梁地面的垂直高度。对于安装在钻台大梁 顶面上的各型井架，其有效高度就是名义高度
（9）检查液压缓冲液缸，保证管路的畅通，各种 阀体的正确工作位置及液压源的正常工作，注意 排尽管路和缸内的残余空气。
（10）井架起升前，液压缓冲液缸应伸致最大工作 行程位置。
（11）井架起升前，高支架必须支在最高位置上。
（12）确保压风机正常工作，储气罐、气路畅通。
（13）确保电动机的动力系统处于正常工作状态
（4）清理井架上一切与起升井架无关的东西。防止起 升时落物伤人。
（5）检查所有钢丝绳的磨损、断丝和锈蚀等情况，达 到报废标准的应立即更换新绳。
（6）死绳端应正确牢固地固定在死绳固定器上
（7）确保绞车刹车处于正常工作状态，对于新刹 带，司钻要按惯例程序磨合新刹带并试验刹车和 气阀的灵敏度。
（8）检查人字架的连接销、耳板、别针等。
井架与缓 冲气缸接
触
起 升 井 架
返回
上U型 卡子和压板
销子 和别针
固定井架
返回
4、井架的下放
下放井架和起升操作程序相反。即先挂好游钩和 起升平衡架，把高支架放到指定的位置，松开 井架和人字架连接的销子，将二层台舌台翻起 并固定牢靠。然后缓冲液缸慢慢顶出，司钻应 根据液缸的伸出速度操作绞车，使井架平稳地 下放在高支架上。
3150 K 44.5
2
2.1×2.05
ZJ50/3150DB-1 JJ450/45-K4 4500 K 45
2.2×2.2
6
9.11×2.7
9.0×2.6
4000 26.5，25.5，
24.5 ＞12级
12级 5级
6
DZ225/7.5-ZT
5000
26.5,25.5,24.5
＞12级 12级 5级 9.175 5 61114
5、井架的拆卸 井架的拆卸与井架的安装程序 相反
第三部分 井架保养要求及故障分析
1、润滑 定期向井架旋转部位加注锂基润滑脂，注油期限为每
次起升前及每次下放前必须各注油一次。 2、维护及保养 1）井架工应对井架进行每天的安全检查，内容包括检
查螺栓、销子、别针等紧固件是否连接牢固，是否 有损失现象，焊缝是否开裂；井架构件是否有弯曲、 变形、裂纹；梯子栏杆和走台是否完好、安全，连 在井架上的零件及悬挂件是否有跌落的危险等。若 发现问题应及时维修。 2）对井架缓冲装置系统中的管线、液压源等，起升或 下放完井架后拆卸入库，而两只液缸固定在人字架 上不拆卸，且用防护帽保护管线接口。
三、下放底座：
1）下放前也必须检查，检查项目与起升时的，检 查项目相同。注意：取掉顶层与人字架连接的销 子。
6）井架在钻完一口井后或者在一年内必须按API-4F的 检查内容由安全技术部门进行一次彻底检查，并做 必要的修复工作
第五部分 底座的操作规程
一、底座的安装及试运转 1、根据钻机总体基础图，在预先打好的基础上按图4-
和4- 所示，划出井眼中心线及下座位置线，按要求 安装下列部件： 1）安装底层的左右下座、底拉梁、底层斜拉梁 左右 下座的井眼中心指示牌与井眼中心对齐，成一条直 线。 2）安装底座的前立柱、斜拉杆和后立柱。 3）拼装顶层的所有部件（左右拉梁除外）。 4）连接顶层与前、后立柱、斜拉杆、打上销子，穿好 抗剪销和安全别针。 5）安装绞车、转盘。 6）安装栏杆
（18）井架起升时，二层台操作台应翻起，并固定牢 靠
（19）井架起升前，高支架必须支在最高位置上
2）起升
用绞车低速档平稳地把井架起升至与缓冲液缸伸出 端接触时，摘去动力。井架靠惯性继续起升，缓 冲液缸缓慢平稳地收缩，直到井架就位。
井架就位后，将井架与人字架连接并插入抗剪销及 别针，并将起升大绳悬挂在起升大绳悬挂器上， 并用安全链锁固在刚架上，至此井架起升过程完 成
DZ315/7.5XD1
7280（5″钻杆260柱）
26.5,25.5,24.5,22.5
＞12级 12级 5级 4.5 4 95743
DZ450/9-S1
源自文库
ZJ70/4500DZ JJ450/45-K7
4500 K
45.72 2.2×2.2
9.0×2.7 7280（5″钻杆260柱）
26.5,25.5,23.5,22.5 ＞12级 12级 5级 7。6 5 88742
起升底座，起升速度应均匀，不得忽快忽慢， 不 得随意刹车。
2）起升底座到离开安装位置时，应检查下列部位: ①各起升大绳是否有异常现象、绳头连接是否牢靠。
②主要受力部位的销子、耳板是否工作正常，是否 有裂纹。
③主要受力部位的耳板焊缝是否有裂纹。
④钢丝绳在绞车滚筒上排列是否整齐。
⑤在确认检查结果良好后，将底座放回到安装位置， 随后正式起升底座
井架型号
如：JJ300/43-K，JJ450/45-T，JJ450/45-K7
三、井架类型
1、塔形井架（Pyramid derricks)
塔形井架是一种四棱截锥体的金属空间桁架结构， 其横截面为正方形立面为梯形，井架前扇有大 门，后扇有绞车大门，主体部分是一个封闭的 四棱锥体桁架结构。每扇平面桁架又分成若干 桁格，同一高度的四面桁格在空间构成井架的 一层，因此整个井架可看作是由多层空间桁架 所组成的四棱截锥空间桁架结构。
第二部分井架拆装、操作规程
1、井架现场安装 1）安装前的准备 （1）对地基要求：井场基础要达到要求。 （2）井架安装前应按井架零部件的规格和数
量进行清点、检查，并按标记牌上字母标 志符整理各部件。
（3）按要求安装好底座，并找正尺寸。
2）井架的安装
（1）井架左右Ⅰ至Ⅳ段主腿就位，然后打入 大腿销子，抗剪销及别针和段与段连接双 锥销，抗剪销及别针，时期成为左右大腿， 并用小支架支护好。然后依次低位安装背 扇刚架、刚架、斜杆、天车、梯子、立管 操作台、大钳平衡重装置，起升大绳等部 件。
3）二层台舌台、指梁架在翻转时应防止冲击，特别是 在井架起升后将舌台翻下时应采用棕绳拉住，使其 无冲击的放到工作位置。
4）在操作中应防止大钩、吊环、吊卡等游动部件碰撞 二层台舌台等部件。
5）井架上的梯子一般仅供井架工操作及保养时上下井 架使用，不允许两人以上同时登梯，非井架工上井 架需经井队领导同意，并注意当一人上到二层台或 天车台时，另一人方可开始登梯。
3）井架各段两个侧扇型式完全一样，其背扇横、 斜杆通过销轴与左右两个侧扇连接，并可组成多 种图形，以扩大司钻视野。
4）依使用、制造等工艺要求的不同，可以将大腿 做制成没有坡度、坡度不变和坡度成折线变化 （即下段没有坡度，上段坡度不变）等三种形式。
5）为了保证井架的稳定性，井架底部桁架往往采 用不同于两侧桁架的特殊桁架结构，如三角形结 构和菱形结构等。