井架及底座基础知识

前开口伸缩式（H型） 井架：该井架属前开口 垂直起升的井架，即在 井架底座之上由上至下 一节一节安装，所以井 架的安装即为起升。 特点：具有节约安 装用地的特点，而 其他整体起放的井 架，该空间必须大 于井架高度。
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，地基不 平度允差±3mm。 （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。井架上标记牌字母符号表示：A—主体； B—刚架；C—斜筋；R—右；L—左；01—Ⅰ段； 02—Ⅱ段；03—Ⅲ段；04—Ⅳ段。 标记示例：AL02既为主大腿左Ⅱ段。 （3）按要求安装好底座，并找正尺寸。
穿起升大绳
大钩
井架 导向轮
支架
3、井架的起升 1）起升准备 （1）井架安装完毕后，检查所有销子的连接，安装好 应有的抗剪销及别针，并使连接螺栓处于拧紧状态， 同时保证所有连接的正确性。 （2）与井架起升有关的滑轮、轴应保证处于良好润滑 状态，并能自由运转。在井架起升过程中转动的部 位加锂基脂。 （3）两根起升大绳应无断丝、电弧烧灼、严重锈蚀、 磨损、罐锌的接头松动等情况，井架起放专用钢丝 绳允许起、放井架次数10次。 （4）检查气路密封无泄漏、畅通无堵塞，检查各气控 阀、各气动执行元件动作是否正常;检查各 阀件操作 手柄是否在正常位置;检查绞车及辅助刹车冷却水路 是否正常
2）试起升 把井架起升到离开高支架100~200mm的位置，刹住绞 车，停留15分钟左右，检查应力集中的部位如起升大 绳、人字架后支架焊接连接部位、销子等处是否有异 常现象，钢丝绳是否正确地穿入滑轮轮槽，指重表是 否在正常工作。在一切都正常的情况下，把井架放回 到高支架上，如此反复进行三次 3）正式起升 钻台刹把处操作人员必要时可安排三人，以满足刹把、 缓冲液缸以及辅协助刹车的操作。 井架起升在指挥员(队干部、司钻大班)统一指挥下进行， 指挥员的站位必须在刹把操作人员能直接看到且安全 的地方。试起升完毕后，除机房留守人员、钻台操作 人员、关键部位观察人员、现场指挥员外，其他人员 和所有施工车辆必须撒到安全区(正前方距井口不少于 70m，两边距井架两侧20m 以外为安全区)
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
井架及底座基础知识
Basic Knowledge of Derrick & Substructure
程瑞亮
Associate Professor
目
第一部分
录
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
＞12级 12级
26.5,25.5,24.5
＞12级 12级
26.5,25.5,24.5,22.5
＞12级 12级
26.5,25.5,23.5,22.5
＞12级 12级
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
5级
6
5级
9.175 5 61114
5级
4.5 4 95743 DZ450/9-S1
（5）)两台发电机组并机，开启压缩机，压力为0.8～ 1Mpa。检查柴油机运转及带负荷能力是否正常 （6）启动绞车电动机风机后，在确定风机风向正确后， 启动电动机，确保电动机的动力系统处于正常工作 状态。 （7）井架起升前高支架必须支在最高位置上。 （8）检查绞车，先挂合总离合器，使绞车传动轴运转， 待油压以及润滑、密封均正常后，再挂合 低速离合 器，使绞车滚筒轴低速运转，应正常无杂音。 （9）检查起、放井架用的各导向滑轮是否灵活，润滑 是否充分，各滑轮的保养应是每起升或放一次井架 注一次润滑脂，如起放间隔时间过长(超过两个月)， 应增加保养注油次数。各导向滑轮要保证用手转动 灵活 （10）将活绳穿入滚筒，上紧活绳头卡子，绳头余量 不少于200mm，卡牢防滑短节，紧固活绳压
2、 前开口井架（cantilever masts） 又称K 形井架，我国生产的有JJ300/43－K、 JJ450/45－K等型,我国电动钻机大多使用该 种井架。 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，比塔形井架的截面至Ⅳ段 主腿就位，靠近井架 底座是第Ⅳ段，将4段 井架用小支架支护好。 然后打入φ150大腿销 子，φ25抗剪销及 φ30别针。段与段之 间采用φ65双锥销连 接，每个节点2个双锥 销，共计8个。每个双 锥销上一端一个φ15 抗剪销，共计16个。 每个抗剪销上装一个 安全别针，共计16个。
ZJ70/4500DZ JJ450/45-K7
4500 K 45.72
2
6 4000
2.1×2.05
9.11×2.7 5000
2.2×2.2
9.0×2.6 7280（5″钻杆260柱）
2.2×2.2
9.0×2.7 7280（5″钻杆260柱）
二层台高度，m
无立根抗风， 满立根抗风
26.5，25.5， 24.5
3、前开口伸缩式井架（cantilever telescopic masts）该井架属前开口垂直起升的井架，即在 井架底座之上由上至下一节一节安装，所以井架 的安装即为起升。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。如JJ225/43-KC1 4、A形井架（mast-A） 我国生产的有JJ330/43-A、 JJ450/45-A等型。 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。
5级
7。6 5 88742 DZ450/10.5-S1
DZ225/7.5-ZT
DZ315/7.5XD1
井架型号
如：JJ300/43-K，JJ450/45-T，JJ450/45-K7
三、井架类型 按主体结构形式主要可分为：塔形井架和自升式井架， 自升式井架又可分为：前开口井架、前开口伸缩式、 A形井架、桅形井架等类型 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。井架的 四个大腿与横、斜拉筋都是通过螺栓连接而成的，拆 装烦琐，且不安全。此种井架的突出特点是总体稳定 性大，多用于海洋钻机。国产塔形井架主要有TJ2－ 41、JJ450/45－T型等型
（4）将井架从天车一端吊起，将高支架放在附图 起升装置所规定的位置，然后安装二层台及附件。 （5）用小支架将底座的坡道按图示要求位置支为 水平，将游钩及平衡架放置在坡道上，然后将起 升大绳穿好，用销子安装在平衡架上，并把平衡 架挂在游钩上，应特别安装好抗剪销及别针。 （6）在人字架上安装井架液压缓冲缸、管路和各 种控制阀，接通液压源。 （7）井架装好后在二层台及井架Ⅳ段右前大腿上 装上死绳护绳器，防止死绳甩打井架
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
ZJ40/2250CJD JJ225/43-KC1
2250 K 43
ZJ50/3150L JJ315/44.5-K2
3150 K 44.5
ZJ50/3150DB-1 JJ450/45-K4
4500 K 45
“七字”标准：平、稳、正、全、牢、灵、 通。 五不漏：不漏油、不漏气、不漏水、不漏电、 不漏钻井液
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（￠38），不得有 锈蚀、扭结、挤扁、断丝、松散和硬伤等缺陷。 起升钢丝绳长度要适宜，短了不好卡绳卡，长了 要顶天车，以起到最后井架立起时，游动滑车离 天车约有2米距离为宜。 （2）起升大绳放在井架前方，用直径6.4毫米或9.5 毫米的钢丝绳做引绳与起升大绳相接。 （3）用手摇绞车或其它设备拉引绳进行穿绳。 （4）起升大绳的两端用绳卡固定在左、右基座的 定滑轮上。起升大绳每端不得少于三个绳卡，并 按标准卡紧卡牢
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，国产桅形井架有JJ30/18-W和 JJ100/30W等型。 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
(11)滚筒排绳标准为: ZJ70D电动钻机两层排满另排15 圈，确保井架起升后，将游车大钩放至钻台面(大钩 底部与钻台面接触时)，绞车滚简要有足够的单层缠 绳量(一般至少有30圈)。 (12)检查指重表安装及连接是否正常;检查大绳在死绳 固定器上的缠绕及压板压紧情况，死绳端加一段相 同规格的钻机大绳，并用2个与大绳规格相应的绳卡 卡牢，上齐绳槽挡杆 (13)将起放井架的平衡滑轮及大绳挂在大钩上，用IN挡 低速慢慢将起放井架大绳及死绳拉直，上好死绳护 绳器。 (14)井架工全面检查井架所有构件之间的连接销和别针 及各种绳索的安装是否正确，清理井架上一切与起 升无关的异物，以免在起升时落物。
连接好各段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。 （2）按照说明书附图所示安装天车，天车和井架 之间连接靠两个φ40mm的定位销定位后，用12 个 螺栓固定在井架上。天车滑轮起重架在地面按 图所示完成装配，并用销子连接在天车上，装好 天车下部的方木，并固定牢靠。天车的附件应安 装齐全 （3）安装游车、大钩，穿好起升大绳和天车与游 车的钻井绳(穿绳方式为顺穿)，并挂好平衡滑轮。
(15 )井架起升时，最大风速不超过30km/h，气温在 4℃以上 (16)试运行液压站，检查液压连接管线有无漏油，缓冲 液缸工作是否正常;挂合操作手柄，使 缓冲液缸伸出 缩回自如至少一次后，使缓冲液缸的活塞完全伸出。 (17)认真检查绞车的盘式刹车以及电磁辅助刹车或伊顿 辅助刹车必须工作正常、安全可靠，刹车手柄使用 灵活 且工作正常。 (18)井架起升时，二层台操作台应翻起，并固定牢靠 (19)检查套装井架的限位防碰装置是否灵活好用。 (20)组织开好起井架前的检查与准备会，明确人员分工， 安全操作注意事项以及相关要求
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。 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。