第二章钻井装备 张以华 王君书

1、第二章 钻井设备第一节 钻机技术规范一、石油钻机的基本型式和基本参数行业标准（SY/T5609-1999）(一)、石油钻机型式石油钻机型式包括：驱动型式、传动型式、移运方式。驱动型式分为：柴油机驱动、电驱动、液压驱动。其中电驱动又分为：交流电驱动、直流电驱动、交流变频电驱动。传动型式分为：链条传动、V带传动、齿轮传动。移运方式分为：块装式、自行式、拖挂式。（二）、石油钻机的基本参数石油钻机按名义钻深范围上限和最大钩载共分为九个级别，各级别钻机的基本参数应符合表2-1的规定：49表2-1 石油钻机的基本型式和基本参数钻机级别10/60015/90020/135030/170040/225050/

2、315070/450090/675090/5850(3)120/9000名义钻深范围 m127mm钻杆5008007001400110018001500250020003200280045004000600050008000700010000114mm钻杆50010008001500120020001600300025004000350050004500700060009000750012000最大钩载kN(t)600（60）900(90)1350(135)1700(170)2250(225)3150(315)4500(450)6750(675)5850(585)(3)9000(900)绞车额

3、定功率kW1102002573303304004005507351100147022102940(hp)(150270)(350450)(450550)(550750)(1000)(1500)(2000)(3000)(4000)游动系统绳数钻井绳数6888810101210（3）12最多绳数688101012121614(3)16钻井钢丝绳直径(2)mm222629323235384252(in)(7/8)(1)(11/8)(1)(1)(13/8)(1)(15/8)(2)钻井泵单台功率不小于KW26037059073596011801470(hp)(350)(500)(800)(1000)(1

4、300)(1600)(2000)转盘开口直径mm381,455445,520,700700,950,1260(in)(15,17)(17,20,27)(27,37,49)钻台高度 m3,44,55.6,7.57.5,9,10.5,12井架各级钻机均采用可提升28m立柱的井架；对10/600、15/900、20/1350三级钻机也可采用提升19m立柱的井架，对120/9000一级钻机也可采用提升37m立柱的井架.说明：（1）114mm钻杆的平均质量为30kg/m,127mm钻杆平均质量为36 kg/m,以114mm钻杆标定的钻深范围上限作为钻机型号的表示依据。（2）、所选用钢丝绳应保证在游动系统

5、最多绳数和最大钩载的情况下的安全系数不小于2,在钻井绳数和最大钻柱载荷情况下的安全系数不小于3。（3）、为非优先采用参数。（4）、不适用于自行式钻机、拖挂式钻机。二、石油钻机的主要技术参数及井场布置简图钻机型号ZJ70DZJ70/4500DZJ70/4500DSZJ70/4500LDZJ70/4500L生产厂家兰石厂宝鸡石油机械厂宝鸡石油机械厂宝鸡石油机械厂宝鸡石油机械厂名义钻深m127mm钻杆60006000600060006000114mm钻杆70007000700070007000最大钩载kN45004500450045004500绞车额定功率kW14701470147014701470

6、(hp)20002000200020002000绞车档数4档直流电机驱动4档无级调速4四正二倒四正二倒提升系统最多绳数12 (6×7)12 (6×7)12 (6×7)12 (6×7)12 (6×7)钻井钢丝绳直径mm3838383838(in)11111水龙头中心管通径mm7575757575泥浆泵台数×功率kW2×11802×11802×9562×11802×1180(hp)2×16002×16002×13002×16002×1600

7、转盘开口直径mm952.2952.2952.2952.2952.2(in)3737373737档 数222AC-SCR-DC四正二倒驱动功率KW(hp)井架型式“”型前开口前开口前开口前开口井架有效高度 m4545454545钻台高度 m99997.5动力及电传动方式AC-SCR-DCAC-SCR-DCAC-SCR-DC绞车机械驱动链条传动转盘AC-SCR-DC主动力机台数×功率kw4×8004×8005×7003×800(发电机1×400kW)4×800电动机台数6(直流)6(直流)6(直流)1(直流)泥浆罐有效容积 m3

8、320325280320320（一）块装石油钻机的主要技术参数见表2-2，车装石油钻机的主要技术参数见表2-3。表2-2 石油钻机的主要技术参数续前表2-2 石油钻机的主要技术参数钻机型号C-1-ZJ50/3150DZJ50/3150L3ZJ40/2250LHBZJ40/2250DB生产厂家美国宝鸡石油机械厂宝鸡石油机械厂胜利石油机械厂宝鸡石油机械厂名义钻深m127mm钻杆50004500450032003200114mm钻杆5000500040004000最大钩载kN45003150315022502250绞车额定功率kW110011001100735735(hp)1500150015001

9、0001000绞车档数44档无级调速4正2倒4正2倒提升系统最多绳数12 (6×7)12 (6×7)12 (6×7)10(5×6)10(5×6)钻井钢丝绳直径mm3835353232(in)11111水龙头中心管通径mm7575757575泥浆泵台数×功率kW2×11802×11802×9562×9562×956(hp)2×16002×16002×13002×13002×1300转盘开口直径mm952.2952.2952.5700700

10、(in)3737372727档 数22档无级调速4正2倒4正2倒驱动功率KW(hp)井架型式“K”型“K”型“K”型“K”型前开口井架有效高度 m43.3454543.544钻台高度 m997.57.57.5动力及电传动方式AC-SCR-DCAC-SCR-DC链条传动链条传动交流变频主动力机台数×功率kw4×8003×8003×8103×800电动机台数6(直流)6(直流) 6(交流)泥浆罐有效容积 m3320320320200200续前表2-2 石油钻机的主要技术参数钻机型号ZJ40/2250LTZJ32J-S1ZJ30/1700BZJ25S

11、ZJ30/1700生产厂家宝鸡石油机械厂胜利石油机械厂宝鸡石油机械厂胜利石油机械厂宝鸡石油机械厂名义钻深m127mm钻杆32003200250025002500114mm钻杆40004000300030003000最大钩载kN22502250170016501700绞车额定功率kW735735515515485(hp)10001000700700660绞车档数6正+1倒3正1倒4正+2倒5正1倒提升系统最多绳数10(5×6)10(5×6)10(5×6)10(5×6)10(5×6)钻井钢丝绳直径mm3232292929(in)11111水龙头中心

12、管通径mm7575757575泥浆泵台数×功率kW2×9562×9561×9561×9562×588(hp)2×13002×13001×13001×13002×800转盘开口直径mm700520445520445(in)2720172017档 数4正2倒3正1倒3正1倒4正2倒5正1倒驱动功率KW(hp)井架型式前开口前开口型前开口前开口型K型两节伸缩式井架有效高度 m4342.5414132钻台高度 m64.54.34.54.5动力及电传动方式链条传动皮带+万向轴皮带+万向轴Alli

13、son S6600主动力机台数×功率kw3×8003×8823×8822×8823×841电动机台数 泥浆罐有效容积 m3200200200200续前表2-2 石油钻机的主要技术参数钻机型号ZJ30/1700JDZJ30/1700DZZJ20/1350ZZJ20/1350DB生产厂家宝鸡石油机械厂宝鸡石油机械厂宝鸡石油机械厂宝鸡石油机械厂名义钻深m127mm钻杆2500250015001500114mm钻杆3000300020002000最大钩载kN1700170013501350绞车额定功率kW380800410400(hp)517

14、1088558544绞车档数4正1倒两档无级变速两档无级变速提升系统最多绳数10(5×6)10(5×6)8(4×5)钻井钢丝绳直径mm29292929(in)1- 1/81- 1/81- 1/81- 1/8水龙头中心管通径mm75755757泥浆泵台数×功率kW9569562×588956(hp)130013002×8001300转盘开口直径mm445445445445(in)17171717档 数4正1倒两档无级变速两档无级变速驱动功率KW(hp)井架型式A型A型JJ136/35-WA型井架有效高度 m40403140钻台高度 m前

15、台3.8/后台3.24前台3.8/后台3.244.5前台3.8/后台3.24动力及电传动方式机械ACAC-SCR-DC阿里逊传动箱交流变频主动力机台数×功率kw绞车、转盘：1×700（或网电）泥浆泵：2×8002×800（或网电）CAT3406×2绞车、转盘：1×700（或网电）泥浆泵：2×800电动机台数2（含应急电动机1台）42（含应急电动机1台）泥浆罐有效容积 m3200200续前表2-2 石油钻机的主要技术参数钻机型号ZJ15/900DB-1ZJ45J大庆-130生产厂家宝鸡石油机械厂兰州石油化工机器厂兰州石油化工机

16、器厂名义钻深m127mm钻杆140045003200114mm钻杆15005000最大钩载kN90029401960绞车额定功率kW4001100478(hp)5441500650绞车档数两档无级变速6正1倒4正1倒提升系统最多绳数8(4×5)12（6×7）12（6×7）钻井钢丝绳直径mm263228(in)111水龙头中心管通径mm7575泥浆泵台数×功率kW1×7352×9562×956(hp)1×10002×13002×1300转盘开口直径mm445520520(in)172020档 数1

17、档无级变速3正1倒3正1倒驱动功率KW(hp)井架型式二节伸缩式A型塔型井架有效高度 m314341钻台高度 m4.54.54.5动力及电传动方式AC-SCR-1GPT-AC皮带+万向轴皮带+万向轴主动力机台数×功率kw2×8003×8823×882电动机台数500kW×1 600kW×1泥浆罐有效容积 m3118320240表2-3 车装钻机主要技术参数型号ZJ10ZJ15ZJ20ZJ30结构型式自走式钻井深度m（114mm钻杆）1000150020003000修井深度m（钻杆）3200450055006500最大钩载kN90011

18、2515801800大钩速度m/s0.21.4井架高度m29323537发动机型号CAT3406BCAT3408B DITACAT3412B DITACAT3408B DITA发动机功率kW269354485354×2液力传动箱型号CLBT5961CLBT5961CLBT6061CLBT5961×2传动型式液力+机械提升系统最多绳数4×35×45×45×4主大绳直径mm26262932游车大钩型号YG90YG110YG135/YG160YG180水龙头型号SL110SL130SL135/SL160SL160/SL225转盘型号ZP17

19、5ZP175ZP175ZP205底盘型号/驱动形式XD40/8×6XD50/10×8BXD60/12×8XD70/14×8接近角/离去角25°/16°25°/16.3°30°/18°30°/18°最小离地间隙mm311311311311最大爬坡度30%26%26%26%最小转弯半径m141519.220.5移运时外形尺寸m16.7×2.8×4.318.8×2.8×4.320.5×2.85×4.4522.5×

20、2.9×4.45主机质量kg42000470005500060000附件质量kg约15000约20000约25000约30000兰石国民油井电动钻机基本参数钻机型号ZJ40/2250DZ(DB)ZJ50/3150DZ(DB)ZJ70/4500(DZ)ZJ90/5850DZ名义钻深（114mm钻杆）m2500-40003500-50004500-70006000-9000最大钩载 kN 2250315045005850游动系统最多绳数10121214钻井钢丝绳直径 mm32(1-1/4)35(1-3/8)38(1-1/2)42(1-5/8)游动系统滑轮外径 mm112012701524

21、1524水龙头中心管通径 mm75757575绞车额定功率 kW735110014702210绞车挡数4444转盘开口直径 mm（in）520.7(20-1/2)698.5(37-1/2)925.5(37-1/2)1257.3(49-1/2)转盘挡数2222泥浆泵单台功率Kw(hp)735(1000)960(1300)1180(1600)1470(2000)井架工作高度 m43454545钻台高度 m7.59/10.59/10.510.5/12钻台净空高度 m7.59/10.59/10.510.5/12钻台净空高度 m6.267.617/8.927.42/8.928.7/10兰石国民油井机械钻

22、机基本参数钻机型号ZJ30/1700L(J)ZJ40/2250L(J,JD)ZJ50/3150L(J,JD)ZJ70/4500L(LD)名义钻深（114mm钻杆）m1600-30002500-40003500-50004500-7000最大钩载 kN 1700225031504500游动系统最多绳数10101212钻井钢丝绳直径 mm（in）32（1-1/4）32（1-1/4）35（1-3/8）38（1-1/2）游动系统滑轮外径 mm912112012701524水龙头中心管通径 mm64757575绞车额定功率 kW55073511001470绞车挡数3正+1倒4正+2倒6正+2倒6正+2倒

23、转盘开口直径 mm（in）520.7（20-1/2）698.5(27-1/2)952.5(37-1/2)952.5(37-1/2)转盘挡数3正+1倒4正+2倒6正+2倒6正+2倒传动装置数量2334泥浆泵单台功率Kw(hp)735(1000)960(1300)1180(1600)1180(1600)井架工作高度 m31.5434545钻台高度 m4.567.59钻台净空高度 m3.444.766.267.7表2-4 各型钻机转盘的工作转速钻机型号生产厂家转速（r/min）备注档档档档档倒倒ZJ25S胜利石油机械厂46.572136210/2470ZJ32J-S1胜利石油机械厂791362071

24、24ZJ45J兰州石油化工机器厂75139195107中间轴链轮Z=315610314479中间轴链轮Z=23大庆-130兰州石油化工机器厂69.811720390.5N柴1300 r/min时ZJ40/2250LHB胜利石油机械厂34.7760.1102.2176.662.5183.8ZJ50/3150L3宝鸡石油机械厂1663271084781822802710677260N柴1300 r/min时ZJ50/3150D宝鸡石油机械厂0119119184ZJ50/3150DBF宝鸡石油机械厂0-3000-300ZJ30/1700DBT宝鸡石油机械厂0-3000-300表2-5 大钩提升速度与

25、钩载钻机型号生产厂家绳数档档档档档档钩速m/s钩载kN钩速m/s钩载kN钩速m/s钩载kN钩速m/s钩载kN钩速m/s钩载kN钩速m/s钩载kNZJ25S胜利石油机械厂10（5×6）0.2315500.379860.675501.08338ZJ32J-S1胜利石油机械厂10（5×6）0.1825000.318130.4711470.648431.14901.67313ZJ45J兰州石油化工机器厂10（5×6）0.1823520.3322340.4715680.6511361.216071.6944112（6×7）0.1529400.2825670.391

26、8520.5413321.017151.41509大庆130兰州石油化工机器厂10（5×6）0.25512740.4087640.714111.4217612（6×7）0.21315680.349400.595001.17220ZJ40/2250LHB胜利石油机械厂10（5×6）0.261907.310.56889.70.351510.650.74704.621.28407.670.232329.880.391348.00.84628.81.45363.850.252085.750.431206.740.93562.871.61325.70.31674.430.5

27、2968.761.12451.91.93261.470.61764.561.3356.64ZJ50/3150L3宝鸡石油机械厂12（6×7）0.140.28315017180.260.5417578920.501.09454800.961.93491250ZJ50/3150D宝鸡石油机械厂12（6×7）00.33315021170.330.52211713150.520.9213157320.921.44732472（二）各型钻机井场平面布置简图1、ZJ70D钻机2、ZJ50系列钻机3、ZJ40系列钻机4、ZJ30系列钻机图2-4 ZJ70/4500D钻机底座图三、胜利油田

28、海上钻井平台主要技术规范表2-6 海上钻井平台技术规范平台编号胜利二号胜利三号胜利四号类型座底式（具有步行功能）座底式座底式船级CCSCCSCCS主尺度m外体沉垫(长×宽×高)72×42.5×2.568.4×39×363.86×24×4.27甲板（长×宽）72×42.577.82×39.567.18×24内体沉垫(长×宽×高)51.78×27.5×2.5主甲板（长×宽）51.78×27.5主甲板高度10.814.78

29、.52船底以上转盘补心高度 m17.4227.614.94储备能力钻井水 m32008451096淡水 m3200400209柴油 m3200334308润滑油 m36223水泥 m3100140120重晶石 m38028040泥浆池 m3200280217袋装品 t10040060床位 908582自持能力（天）202020作业极限环境条件工作水深 m06.8(包括天文潮和风暴潮)2.392.15作业工期无冰期作业无冰期作业无冰期作业地基坡度（硬地层）1/10001/10001/1000地基承载力 kpa252525入泥深度 m0.50.50.5波高 m3.553载重线吃水 m22.32.1

30、座底自存条件(风速 m/s)324531主要设备 钻机能力 m450060009000绞车（电驱）JC-45DC-2-E-3000泥浆泵（电驱）SL3NB-1600 2台F-1600 2台SL3NB-1300A 2台主动力机组CAT D399PC-TA 5台CAT3516 5台EMD16-645-E9B 2 台转盘ZP-375(链条传动)T-375(电驱)LR375-E(电驱)吊机PBW10/16 液压12t 2台液压 35t 2台液压 20t 2台固井泵组SNQ50-30哈里巴顿HT-400SNQ50-30顶驱M·H PTD355槽口尺寸(长×宽) m8×211

31、.4×611×3.05井架移动范围（纵×横） m8.4×1.5直升飞机坪（长×宽）m21.6×2119.9×14.6续表2-6 海上钻井平台技术规范平台编号胜利五号胜利六号胜利七号类型齿轮齿条液压自升、大脚型、圆柱式4桩腿齿轮齿条电驱动自升式、圆柱式3桩腿船级CCS主尺度m（型长×型宽×型深）39.62×30.48×4.1147.5×33.53×4.5744×32.2×5.2桩腿(外经×长度) m2.13×48.162.44&

32、#215;52.73×70桩靴(长×宽×高) m8.3×8.3×1.379.14×9.14×1.525.8×5.8×1.7船底以上转盘补心高度 m14.214.778.6两桩腿横向中心距 m22.122.3825储备能力钻井水 m3300898187淡水 m3150177132柴油 m3300265132润滑油 m31.542.3水泥 m3949948重晶石 m3943348泥浆池 m3150235188袋装品 t30030050床位 7910065自持能力（天）151515作业极限环境条件：1静水深（海

33、图水深+天文潮+风暴潮）m风暴自存15.242339钻井状态2630.5392入泥深度 m风暴自存3.053.0510钻井状态3.053.05103最大波高 m风暴自存8.510.76.3钻井状态7.67.625.34波浪周期 s风暴自存14148.6钻井状态12108.65设计风速m/s风暴自存51.4钻井状态366海流m/s风暴自存01.03钻井状态01.037活动载荷 t风暴自存907642.51028钻井状态127011001028+大钩载荷8气隙 m风暴自存9.19.149钻井状态7.27.679地基承载力每桩靴负荷t风暴自存最小：625.5最大：1080 最小：978最大：1528

34、 最大：1427钻井状态最小：765最大：1230最小：893最大：1562.4最大：1627单位桩靴面积负荷 t/m2风暴自存最小：8.8最大：15.63最小：11.7最大：18.3最大：42.4钻井状态最小：10.9最大：17.53最小：10.68最大：18.62最大：48.3610载重线吃水 m2.93.2+0.15(裙板高)3.17+0.2(船底以下桩靴高度主要设备钻机能力 m70005000绞车（电驱）JC70D(1838kW)JC50D（1472kW）泥浆泵F-1600 2台F-1600 2台（电驱）F-1600(单电机)主动力机组CAT3512B 4台(IEMD12-645-E6

35、.3台)DEUTZTBB620.4台转盘RT375（电驱）B375（电驱）FT3750(链条传动)附属设备吊机BMC900液压30t 2台YQHG2240-35t-10m右舷：MB420F20 电动左舷：TQHG1800-10t-15m液压固井泵组SNQ50-30SNQ50-30SNQ50-30顶驱Varco IDS-1槽口尺寸(长×宽) m9.14×9.1410.6×10.610×9井架移动范围（纵横） m4.2×1.44×1.85.3×3.8直升飞机坪（长×宽）m16.8×16.8正八边形、对边间距1

36、6m续表2-6 海上钻井平台技术规范平台编号胜利八号胜利九号（一）钻井平台（可单独作为试油平台使用）(二)生活动力平台类型齿轮齿条液压自升式、圆柱式3桩腿悬臂梁型液压缸插孔式自升式，固定式4桩腿齿轮齿条液压自升式、圆柱式3桩腿悬臂梁型 船级CCS主尺度m（型长×型宽×型深）44.5×40.16×4.2750×20×448.16×47.55×4.27桩腿(外经×长度) m3.045×69.342×462.65×56.7桩靴(长×宽×高) m8.53×

37、;8.53×1.2210×8×1.57.92×7.92×2.74船底以上转盘补心高度 m12.412.12两桩腿横向中心距 m26.8239储备能力钻井水 m3150150767淡水 m3150300466柴油 m350280262润滑油 m3831.6水泥 m312090重晶石 m39090储备能力泥浆池 m3240108袋装品 t30260床位 416173自持能力（天）151515管材 t310作业极限环境条件（爪哇海50年一遇风暴标准）1静水深 m（包括天文潮和风暴潮）42.720风暴自存:30.48钻井状态:35.052波高 m7.6

38、28风暴自存:10.67钻井状态:9.143波浪周期 s9.610风暴自存:14钻井状态:124风速m/s3秒阵风风速28.331风暴自存:51.4钻井状态:361小时平均风速171分钟平均风速22.655流速 m/s0.7706最低气隙 m68风暴自存:9.14钻井状态:7.477入泥深度 m63风暴自存:3.05钻井状态:2.448活动载荷 t320790风暴自存:1020钻井状态:13609地基承载力每桩靴负荷t813(空 船) 921(最大)620(空 船) 817(最大)单位桩靴面积负荷 t/m210.9 12.3(最大)7.75 10.2(最大)载重线吃水 m2.4+1.5(桩靴高

39、度)2.7+1.5(船底下桩靴高度)3.1+1.067(船底下桩靴高度)主要设备钻机能力 m80006000绞车（电驱）1625DE1320UDBE泥浆泵SL3NB-1600.2台F-1600 2台主动力机组D399PC.2台CAT3512 3台CAT3516B 4台转盘C-375吊机AERO G-150 液压 2台左舷16t液压;右舷8t液压1台FAVELLE FAVCO 6/10K(35t 30m)2台固井泵组3184-3MWM 25MPaSNQ50-30悬臂梁纵向伸出距离 m8.5310.67井架横向移动范围 m±2.3±2.3允许大钩载荷t离舷边距离8.53m(第三

40、排)272;322;306/离舷边距离6.25m(第二排)300;354;345/离舷边距离3.96m(第一排)327;386;367/离舷边距离10.7m(第三排)/130;170;130离舷边距离7.60m(第二排)/181;238;181离舷边距离4.60m(第一排)/304;397;304飞机坪尺寸 m正八边形、对边间距21m第二节 钻机主要部件技术规范一、天车表2-7 天车基本技术参数型号最大钩载（kN）滑轮外经（mm）滑轮数钢丝绳直径（mm）外形尺寸（长×宽×高）质量（kg）生产厂家TC13513509155292500×2050×19202

41、400兰州石油化工机器厂TC135-113509155292500×2050×19202410TC225225011206322717×2634×32044790TC250-1250011206322717×2575×23794669TC315315012707322924×2160×23796284TC450450015277352935×1320×23007497TC450S450015247382886×2410×17978903TC450-24500152473828

42、86×2410×17978770TC585585015248423070×3000×360010000TC30300475424738×472×575245宝鸡石油机械厂TC50500610524860×670×588464TC909006605261208×1092×12071500TC135135010165292320×1436×17812775TC170170010166292668×2460×18554540TC22522501120632266

43、7×2709×24695270TC315315012707353112×2783×28007600TC450450015247383407×2722×28569750二、游动滑车表2-8 游车（游车大钩）基本技术参数型号最大静负荷（kN）滑轮外经（mm）滑轮数钢丝绳直径（mm）外形尺寸（长×宽×高）质量（kg）生产厂家YC50500424953×552×620532宝鸡石油机械厂YC13513504291353×595×8401761YC17017005292123×

44、;1045×8402068YC225225011205322234×1129×6303805兰州石油化工机器厂YC250250011205322294×1190×6303805YC315315012706352680×1350×9746842YC350350012706352680×1350×9746842YC450450015246353075×1600×8008135YC450S450015246353075×1600×8008135YC585585015247

45、423100×1600×9659600游车大钩MC-1251250252900×980×6802900高邮市华兴石油机械制造有限公司YG-13501350282946×836×6523138三、大钩表2-9 大钩基本技术参数型号最大钩载（kN）弹簧行程（mm）主钩口开口尺寸（mm）外形尺寸（长×宽×高）质量（kg）生产厂家DG-505001401301660×522×500419宝鸡石油机械厂DG-10010001401401900×765×7001310DG-13513501501651997×700×7301685DG-22522501801902545×780×7502180兰州石油化工机器厂DG-25025001801902545×780×7502180DG-31531502002202953×890×8303410DG-35035002002202953×890×830341