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干貨！井架知識詳解

一、井架概述 

井架是石油工業的最明顯的標志之一。用于安放天車、游車、大鉤等起升設備與工具，承受起下鉆、下套管及其它作業所產生的荷載，提供起下鉆及存放管柱操作的高度與空間，是一種塔桅式鋼結構物。 SHAPE  * MERGEFORMAT

二、井架分類

按井架的結構特點，可分為以下4類：

o   塔型井架

o   A型井架

o   桅型井架

o   K型井架（即前開口井架）

1）塔型井架

塔型井架是一種四棱截錐體的空間結構，橫截面一般為正方形。這種井架一般為單桿組裝結構，安裝拆卸耗時，且為高空作業。但其具有很寬的底部基礎支持，且井架本體為封閉的整體結構，因此其整體穩定性好，承載能力大。塔型井架為海洋鉆機井架的最主要的一種結構形式。

2）A型井架

它是由兩個格構式或管柱式大腿，靠天車臺與井架上部的附加桿件和二層臺連接成“A”字形的空間結構。大腿截面有矩形或三角形等，該型井架承載能力和整體穩定性都比較好，各段間采用銷子連接，井架低位安裝，利用人字架或撐桿依靠絞車動力整體起放。井架前后敞開，司鉆視野好，被稱為“全視野井架”。

3）桅型井架

桅型井架主要用作車裝鉆機和修井機井架，它是由一段或幾段格構式或管柱式大腿組成的空間結構。工作時向井口方向傾斜3°～8°，需要用繃繩來保持結構的穩定性。桅型井架可分為伸縮式和不伸縮式，車裝鉆機和修井機井架多為伸縮式。

4）K型井架

K型井架即前開口井架，前扇敞開，截面為П形空間桁架結構，兩側分片或塊焊成若干段，背部是桁架桿系。各段及各構件間用銷子或螺栓連接，可低位安裝，利用絞車動力或液缸推力整體起升，具有整體剛性好的優點。這種井架還可以做成伸縮式井架。 SHAPE  * MERGEFORMAT

三、井架主要結構(以無繃繩K型井架為例)

·      井架主體：一般分為4~5段，段間由銷軸聯接成一體。上段為四邊形封閉結構，其余各段為前開口Л形結構，背后的剛架及斜撐桿均可拆卸。

·      二層臺：由臺體、操作臺、指梁及內外欄桿等組成。

·      籠梯：安裝在井架兩側，供操作人員上、下天車和二層臺。

·      起升裝置：含起升人字架、緩沖液缸、起升大繩以及各起升滑輪等。

·      井架輔件：含立管操作臺、套管扶正臺、大鉗平衡重等。

四、底座

底座是用來安裝鉆井設備(鉆機絞車、轉盤、傳動機組、柴油機等)、擺放鉆桿鉆鋌、安裝井架，并提供井口裝置的安裝空間和鉆井作業的操作平臺。它承受鉆井工作載荷、井架起升載荷與設備自重載荷，并把這些載荷傳遞分配給基礎與地基。

底座的分類

o   箱疊式底座

o   箱塊式底座（亦稱塊裝式底座）

o   旋升式底座

o   彈弓式底座（亦稱雙升式底座）

o   伸縮式底座

其中后3種均為自升式底座

?陸地鉆機介紹

（觀看視頻）

五、井架的基本參數井架的基本參數是表明井架特征的指標，是設計、擇和使用井架的依據。

1）最大鉤載

井架的安全承載能力是常用所配鉆機或修井機的最大鉤載來表示的。最大鉤載是指在正常風載下，死繩固定在指定位置，而二層臺不存放立根或抽油桿的條件下大鉤本身所能懸持的最大載荷，它不包括天車、游動滑車、大鉤以及游動鋼絲的重量。

2）井架高度

井架名義高度是指從井架大腿地面到天車梁地面的垂直高度。而井架有效高度則是指從鉆臺大梁頂面到天車梁地面的垂直高度。對于安裝在鉆臺大梁頂面上的各型井架，其有效高度就是名義高度

3）5″或4-1/2″鉆桿立根容量

5″鉆桿立根容量是指井架內所能存放5英寸鉆桿的數量，通常用總長度來表示井架的管子容量。它應與鉆機鉆深相適應。

井架二層臺的指梁應能滿足存放全部立根的需要，在指梁高度確定以后，鉆桿容量將取決于二層臺指梁所圍抱的有效面積，它應根據所要存放的立根數和立根直徑（取接頭或接箍直徑）來確定

六、井架拆裝、操作規程

1、井架現場安裝

1）安裝前的準備

o   對地基要求：井場基礎要達到要求。

o   井架安裝前應按井架零部件的規格和數量進行清點、檢查，并按標記牌上字母標志符整理各部件。

o   按要求安裝好底座，并找正尺寸。

2）井架的安裝

o   井架左右Ⅰ至Ⅳ段主腿就位，然后打入大腿銷子，抗剪銷及別針和段與段連接雙錐銷，抗剪銷及別針，時期成為左右大腿，并用小支架支護好。然后依次低位安裝背扇剛架、剛架、斜桿、天車、梯子、立管操作臺、大鉗平衡重裝置，起升大繩等部件。

o   將井架吊起，安裝二層臺及附件。

o   將底座的坡道支為水平，然后將起升大繩穿好

o   安裝井架液壓緩沖缸、管路和各種控制閥，接通液壓源。

o   井架裝好后裝上死繩護繩器

4）起升井架穿繩

起升井架大繩的穿法與前開口井架基本相同，穿起升大繩方法如下。

o   穿繩前認真檢查起升大繩，不得有缺陷。

o   起升大繩放在井架前方，用鋼絲繩做引繩與起升大繩相接。

o   用設備拉引繩進行穿繩。

o   起升大繩固定在基座上，并按標準卡緊卡牢

?作業工穿起升大繩

（觀看視頻）

3、井架的起升

1）起升準備

（1）井架安裝完畢后，檢查所有連接螺栓、銷子保證所有連接的正確性。

（2）滑輪、軸應保證處于良好潤滑狀態，并能自由運轉

（3）兩根起升大繩應無斷絲、電弧燒灼、過電退火、嚴重銹蝕、罐鋅的接頭松動、銷子的碰傷、耳板、耳座及焊縫的裂紋等。

（4）清理井架上一切與起升井架無關的東西。防止起升時落物傷人。

（5）檢查所有鋼絲繩的磨損、斷絲和銹蝕等情況，達到報廢標準的應立即更換新繩。

（6）死繩端應正確牢固地固定在死繩固定器上

（7）確保絞車剎車處于正常工作狀態，對于新剎帶，司鉆要按慣例程序磨合新剎帶并試驗剎車和氣閥的靈敏度。

（8）檢查人字架的連接銷、耳板、別針等。

（9）檢查液壓緩沖液缸，保證管路的暢通，各種閥體的正確工作位置及液壓源的正常工作，注意排盡管路和缸內的殘余空氣。

（10）井架起升前，液壓緩沖液缸應伸至最大工作行程位置。

（11）井架起升前，高支架必須支在最高位置上。

（12）確保壓風機正常工作，儲氣罐、氣路暢通。

（13）確保電動機的動力系統處于正常工作狀態

（14）井架起升時，應按《API-4E低溫作業的推薦方法》進行操作。

（15）井架的起升、下放工作應在專人的統一指揮下進行，操作人員應熟悉鉆機的性能和操作方法。注意安全，貫徹安全操作規程。

（16）起升、下放井架時，禁止在影響區域內站人，以免發生意外事故。

（17）井架在安裝、起升、下放時，二層臺不準作為井架支承。

（18）井架起升時，二層臺操作臺應翻起，并固定牢靠

（19）井架起升前，高支架必須支在最高位置上

2）起升

用絞車低速檔平穩地把井架起升至與緩沖液缸伸出端接觸時，摘去動力。井架靠慣性繼續起升，緩沖液缸緩慢平穩地收縮，直到井架就位。

井架就位后，將井架與人字架連接并插入抗剪銷及別針，并將起升大繩懸掛在起升大繩懸掛器上，并用安全鏈鎖固在剛架上，至此井架起升過程完成

4、井架的下放

下放井架和起升操作程序相反。即先掛好游鉤和起升平衡架，把高支架放到指定的位置，松開井架和人字架連接的銷子，將二層臺舌臺翻起并固定牢靠。然后緩沖液缸慢慢頂出，司鉆應根據液缸的伸出速度操作絞車，使井架平穩地下放在高支架上。

5、井架的拆卸

井架的拆卸與井架的安裝程序相反 SHAPE  * MERGEFORMAT

1、潤滑

定期向井架旋轉部位加注鋰基潤滑脂，注油期限為每次起升前及每次下放前必須各注油一次。

2、維護及保養

1）井架工應對井架進行每天的安全檢查，內容包括檢查螺栓、銷子、別針等緊固件是否連接牢固，是否有損失現象，焊縫是否開裂；井架構件是否有彎曲、變形、裂紋；梯子欄桿和走臺是否完好、安全，連在井架上的零件及懸掛件是否有跌落的危險等。若發現問題應及時維修。

2）對井架緩沖裝置系統中的管線、液壓源等，起升或下放完井架后拆卸入庫，而兩只液缸固定在人字架上不拆卸，且用防護帽保護管線接口。

3）二層臺舌臺、指梁架在翻轉時應防止沖擊，特別是在井架起升后將舌臺翻下時應采用棕繩拉住，使其無沖擊的放到工作位置。

4）在操作中應防止大鉤、吊環、吊卡等游動部件碰撞二層臺舌臺等部件。

5）井架上的梯子一般僅供井架工操作及保養時上下井架使用，不允許兩人以上同時登梯，非井架工上井架需經井隊領導同意，并注意當一人上到二層臺或天車臺時，另一人方可開始登梯。

6）井架在鉆完一口井后或者在一年內必須按API-4F的檢查內容由安全技術部門進行一次徹底檢查，并做必要的修復工作

八、底座的操作規程

1、底座的安裝及試運轉

1、根據鉆機總體基礎圖，在預先打好的基礎上按圖4-  和4- 所示，劃出井眼中心線及下座位置線，按要求安裝下列部件：

1）安裝底層的左右下座、底拉梁、底層斜拉梁   左右下座的井眼中心指示牌與井眼中心對齊，成一條直線。

2）安裝底座的前立柱、斜拉桿和后立柱。  

3）拼裝頂層的所有部件（左右拉梁除外）。

4）連接頂層與前、后立柱、斜拉桿、打上銷子，穿好抗剪銷和安全別針。

5）安裝絞車、轉盤。

6）安裝欄桿

2、底座的起升

1、起升前的檢查：

1）底座各部件裝配關系正確。

2）各起升桿件（前立柱、斜拉桿、后立柱）兩端連接牢靠，旋轉部位銷子涂抹潤滑油。

3）起升大繩無明顯缺陷，無打紐現象，穿繩正確，擋繩裝置齊全。

4）絞車工作正常，剎車靈敏可靠。

5）液壓系統工作正常。

6）去掉頂層與底層連接的銷子

3、起升底座

1）在確認檢查結果良好后，即可用絞車IN擋緩慢起升底座，起升速度應均勻，不得忽快忽慢， 不得隨意剎車。

2）起升底座到離開安裝位置時，應檢查下列部位:

①各起升大繩是否有異常現象、繩頭連接是否牢靠。

②主要受力部位的銷子、耳板是否工作正常，是否有裂紋。

③主要受力部位的耳板焊縫是否有裂紋。

④鋼絲繩在絞車滾筒上排列是否整齊。

⑤在確認檢查結果良好后，將底座放回到安裝位置，隨后正式起升底座

3、下放底座：

1）下放前也必須檢查，檢查項目與起升時的，檢查項目相同。注意：取掉頂層與人字架連接的銷子。

2）將起升平衡架掛在大鉤的主鉤上，起升大繩與起升平衡架連接，用絞車將起升大繩緩緩拉緊。

3）利用底座下放緩沖液缸，使底座緩慢下放。下放同時司鉆根據液缸行程，松動剎車。底座上層過死點后，停止使用緩沖液缸，靠底座上層自重，緩慢下放到位

4）底座完全下放后，穿上連接底層與頂層的銷子

九、底座的維護保養規程

(1)經常檢查主要受力部位的焊縫有無開裂，耳板有無擠壓變形，構件有無變形等，發現異常情況應及時采取措施。

(2)未經專門管理機構的允許，不得在底座主體主要受力構件上鉆孔、割孔及焊接。例如果需要對底座進行修理和修改，要和制造廠協商，以取得對底座原材料及修改方法的確認，在沒有取得制造廠同意的情況下，其操作人員及維修施工工藝需經機械責任工程師的批準，方可進行 修理或修改工作。