钻机现场安装技术规范

钻机现场安装技术规范1ZJ30/1700DB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SYT56091999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F5331，面漆涂两道C4331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4040、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2三、钻机主要技术参数（符合SY/T56091999标准）16003000M31名义钻深范围（114MM钻杆）（127MM钻杆）15002500M32最大钩载1700KN33最大钩速15M/S34最大钻柱重量900KN35绞车额定功率600KW36绞车档数11R，无级调速37钢丝绳直径29MM38最大快绳拉力200KN39提升系统绳系56310转盘开口直径520MM311转盘档数11R，无级调速312泥浆泵型号及台数F13001313井架形式JJ170/41K型井架314井架有效高度41M315井架下支脚底部正面开档75M316钻台高度60M317转盘梁下底面净空高48M四、传动方案概述1APISPECQ1质量纲要规范2SY/T56091999石油钻机形式与基本参数3APISPEC4F钻井和修井井架、底座规范4APISPEC8A8C钻井和开采提升设备规范5APISPEC7旋转钻柱构件规范6APISPEC7K钻井及修井设备规范7APISPEC7F油田用链条与链轮8APISPEC9A钢丝绳规范9APISPEC16C节流与压井装置规范10AWSD11钢结构焊接规范11APIRP53钻井作业用防喷器设备系统的推荐作法12APISPEC16D钻井井控设备控制系统规范13AISC钢结构规范14GB379789电控设备第二部分装有电子器件的电控设备15GB472084电控设备第一部分低压电器电控设备16GB725197低压成套开关设备和控制设备17IEC600791998/GB38362000爆炸性气体环境用电气设备通用要求18IEC4481或APIRP500石油设备电气设备的区域分类推荐做法19SY/T627697ISO/CD14690石油天然气工业、健康、安全与环境管理体系20SY530787石油钻采机械产品用装配通用技术条件21SY530587石油钻采机械产品用焊接通用技术条件3ZJ30/1700DB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7000MM2500MM2800MM的司钻偏房。钻台上配机械化工具AYMII液压猫头最大拉力100KNB液压绞车最大拉力50KNCZQ203100液压钻杆钳最大扭矩100KNMD套管钳TQ34035E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F1300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61JJ170/41K井架611基本参数大钩载荷（56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）478M/S等候天气（无钩载、满立根）36M/S井架起放83M/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）245M255M265M井架起升力900KN井架大腿底部铰链支承中心距（正面）75M612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APISPEC4F规范。井4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（05T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APISPEC4F规范，验收标准按SY/T50251999执行。62DZ170/45型底座基本参数621基本参数钻台高度60M转盘梁下底面净空高48M（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）3000MA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7000MM2500MM2800MM,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12米的大门。司钻偏房长度与钻台宽度平齐，高度为28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15M，并带防护链，坡道平面中间带弧形凹槽。I钻台栏杆采用50MM50MM方钢管制造。底座栏杆净高12M，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15MM铁皮封闭。5J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APISPEC4F规范。验收标准按SY/T50251999执行。63JC30绞车631基本参数额定输入功率441KW快绳最大拉力200KN滚筒直径长度508MM1120MM适用钢丝绳直径29MM刹车形式液压盘刹绞车档数11R，无级调速辅助刹车FDWS30电磁涡流刹车632结构形式6321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FDW40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。6322配电控气阀阀岛6323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。6324主刹车为风冷式液压盘刹，辅助刹车配DSFS40风冷式电磁刹车。6325滚筒设LEBUS绳槽，适合29MM钢丝绳。6326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。6327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。633验收标准按SY/T553392执行。64DWFS40型风冷式电磁刹车641最大制动扭矩60000NM642电磁刹车为风冷式，与绞车连接采用齿式离合器。643验收标准按SY/T553392执行。65TC170天车（顺穿，符合API规范）651基本参数6最大钩载1700KN主滑轮数5个主滑轮直径1005MM适用钢丝绳直径29MM辅助滑轮直径400MM652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。653天车符合API4F、8A规范。验收按SY/T552892执行。66YC170游车（符合API规范）661基本参数为最大钩载1700KN主滑轮数5个622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。623游车符合API8A规范。验收SY/T55289267DG170大钩671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2550780750MM重量2305KG672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。673大钩符合API8A规范。验收按SY/T552992执行。68SL170两用水龙头681基本参数A最大静负荷2250KNB最高转速300R/MINC最高工作压力35MPA5000PSID中心管通径75MM65/8REG左旋E接头螺纹和中心管接和方钻杆接65/8REG左旋F鹅颈管接头螺纹LP4”8牙/英寸G气动马达型号FMS20额定转速2900R/MIN功率147KW（20HP）7额定气压0608MPA进气口11/2”H额定旋扣转速92R/MINI最大旋扣转矩3000NMJ水龙头外型尺寸（宽高）28801026MMK重量（含气动旋扣器）2563KG682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。683水龙头符合API8A规范。验收按SY/T553092执行。69ZP205转盘（符合API规范）691基本参数A转盘型号ZP205B开孔直径5207MMC额定静负荷3050KND齿轮传动比322E最大工作扭矩22555NMF外型尺寸20031475704MMG净重（不含方瓦，链轮）5861KG610转盘传动装置6101基本参数转盘转速0180转/分交流变频电机功率300KW6102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。611空气系统及气源净化装置6121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LS1250H电动螺杆压缩机，安装1套受力冷冻室干燥机和1个25M3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13M3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。6122结构型式气源及气源净化装置包括2台LS1250H电动螺杆压缩机，1套受力冷冻式8干燥机和1个25M3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。6123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612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）IEC4481爆炸气体环境电器设备通用要求；（2）APIRP500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3055；（2）野外油田恶劣工况（3）湿度85。6121司钻控制房的外型尺寸及结构司钻控制房的外型尺寸为五边形，最大尺寸为2650MM2000MM2600MM长宽高。司钻控制房的结构如下底座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15P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（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（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。6122司钻控制房内配置序号名称代号数量备注1工业监视器（含键盘）12气控系统控制开关以及触摸屏193盘刹控制台14指重表、泵压表、2个泥浆罐液位监测仪、猫头压力表、盘刹压力表、气控压力表和机油压力表15防爆窗式空调（15P）、荧光灯（含应急）各16防爆加热器2KW17防爆喇叭（喊话器）18气喇叭19室内电源以及控制开关1套10电子游车高度防碰系统11运输防护罩座椅12座椅13转盘电机和自动送钻司钻控制6123司空房颜色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。613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。614井口机械化工具6141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。6142液压套管钳型号TQ340356143液压钻杆动力钳型号ZQ2031006144气动绞车额定工作压力08MPA最大起重重量50KN6145YM10液压猫头数量2只615二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。10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。615柴油发电机组房采用两台济柴G12V190PZL3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。616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2050、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G12V190PZL3柴油发电组机（400V50HZ800KW）作为主动力和一台VOLVO柴油发电组机（400V300KW）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SIEMENS400V/600KW、2台SIEMENS400V/400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900029002900（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。二、配套范围项目名称型号数量备注1电磁涡流刹车控制柜上海瑞格1台主机提供2600KW、400KW、300KW、400V转盘交流变频柜SIEMENS4台3转盘制动单