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干貨！井架知識(shí)詳解

一、井架概述 

井架是石油工業(yè)的最明顯的標(biāo)志之一。用于安放天車、游車、大鉤等起升設(shè)備與工具，承受起下鉆、下套管及其它作業(yè)所產(chǎn)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(jié)構(gòu)物。 SHAPE  * MERGEFORMAT

二、井架分類

按井架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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(jié)構(gòu)，橫截面一般為正方形。這種井架一般為單桿組裝結(jié)構(gòu)，安裝拆卸耗時(shí)，且為高空作業(yè)。但其具有很寬的底部基礎(chǔ)支持，且井架本體為封閉的整體結(jié)構(gòu)，因此其整體穩(wěn)定性好，承載能力大。塔型井架為海洋鉆機(jī)井架的最主要的一種結(jié)構(gòu)形式。

2）A型井架

它是由兩個(gè)格構(gòu)式或管柱式大腿，靠天車臺(tái)與井架上部的附加桿件和二層臺(tái)連接成“A”字形的空間結(jié)構(gòu)。大腿截面有矩形或三角形等，該型井架承載能力和整體穩(wěn)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(dòng)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(jī)和修井機(jī)井架，它是由一段或幾段格構(gòu)式或管柱式大腿組成的空間結(jié)構(gòu)。工作時(shí)向井口方向傾斜3°～8°，需要用繃?yán)K來(lái)保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。桅型井架可分為伸縮式和不伸縮式，車裝鉆機(jī)和修井機(jī)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(jié)構(gòu)，兩側(cè)分片或塊焊成若干段，背部是桁架桿系。各段及各構(gòu)件間用銷子或螺栓連接，可低位安裝，利用絞車動(dòng)力或液缸推力整體起升，具有整體剛性好的優(yōu)點(diǎn)。這種井架還可以做成伸縮式井架。 SHAPE  * MERGEFORMAT

三、井架主要結(jié)構(gòu)(以無(wú)繃?yán)KK型井架為例)

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

·      二層臺(tái)：由臺(tái)體、操作臺(tái)、指梁及內(nèi)外欄桿等組成。

·      籠梯：安裝在井架兩側(cè)，供操作人員上、下天車和二層臺(tái)。

·      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(tái)、套管扶正臺(tái)、大鉗平衡重等。

四、底座

底座是用來(lái)安裝鉆井設(shè)備(鉆機(jī)絞車、轉(zhuǎn)盤、傳動(dòng)機(jī)組、柴油機(jī)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(yè)的操作平臺(tái)。它承受鉆井工作載荷、井架起升載荷與設(shè)備自重載荷，并把這些載荷傳遞分配給基礎(chǔ)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(jī)介紹

（觀看視頻）

五、井架的基本參數(shù)井架的基本參數(shù)是表明井架特征的指標(biāo)，是設(shè)計(jì)、擇和使用井架的依據(jù)。

1）最大鉤載

井架的安全承載能力是常用所配鉆機(jī)或修井機(jī)的最大鉤載來(lái)表示的。最大鉤載是指在正常風(fēng)載下，死繩固定在指定位置，而二層臺(tái)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(dòng)滑車、大鉤以及游動(dòng)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(tái)大梁頂面到天車梁地面的垂直高度。對(duì)于安裝在鉆臺(tái)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(nèi)所能存放5英寸鉆桿的數(shù)量，通常用總長(zhǎng)度來(lái)表示井架的管子容量。它應(yīng)與鉆機(jī)鉆深相適應(yīng)。

井架二層臺(tái)的指梁應(yīng)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(tái)指梁所圍抱的有效面積，它應(yīng)根據(jù)所要存放的立根數(shù)和立根直徑（取接頭或接箍直徑）來(lái)確定

六、井架拆裝、操作規(guī)程

1、井架現(xiàn)場(chǎng)安裝

1）安裝前的準(zhǔn)備

o   對(duì)地基要求：井場(chǎng)基礎(chǔ)要達(dá)到要求。

o   井架安裝前應(yīng)按井架零部件的規(guī)格和數(shù)量進(jìn)行清點(diǎn)、檢查，并按標(biāo)記牌上字母標(biāo)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(shí)期成為左右大腿，并用小支架支護(hù)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(tái)、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(tái)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(hù)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(rèn)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(shè)備拉引繩進(jìn)行穿繩。

o   起升大繩固定在基座上，并按標(biāo)準(zhǔn)卡緊卡牢

?作業(yè)工穿起升大繩

（觀看視頻）

3、井架的起升

1）起升準(zhǔn)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(yīng)保證處于良好潤(rùn)滑狀態(tài)，并能自由運(yùn)轉(zhuǎn)

（3）兩根起升大繩應(yīng)無(wú)斷絲、電弧燒灼、過(guò)電退火、嚴(yán)重銹蝕、罐鋅的接頭松動(dòng)、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(wú)關(guān)的東西。防止起升時(shí)落物傷人。

（5）檢查所有鋼絲繩的磨損、斷絲和銹蝕等情況，達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)立即更換新繩。

（6）死繩端應(yīng)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(tài)，對(duì)于新剎帶，司鉆要按慣例程序磨合新剎帶并試驗(yàn)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(nèi)的殘余空氣。

（10）井架起升前，液壓緩沖液缸應(yīng)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(fēng)機(jī)正常工作，儲(chǔ)氣罐、氣路暢通。

（13）確保電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)

（14）井架起升時(shí)，應(yīng)按《API-4E低溫作業(yè)的推薦方法》進(jìn)行操作。

（15）井架的起升、下放工作應(yīng)在專人的統(tǒng)一指揮下進(jìn)行，操作人員應(yīng)熟悉鉆機(jī)的性能和操作方法。注意安全，貫徹安全操作規(guī)程。

（16）起升、下放井架時(shí)，禁止在影響區(qū)域內(nèi)站人，以免發(fā)生意外事故。

（17）井架在安裝、起升、下放時(shí)，二層臺(tái)不準(zhǔn)作為井架支承。

（18）井架起升時(shí)，二層臺(tái)操作臺(tái)應(yīng)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(wěn)地把井架起升至與緩沖液缸伸出端接觸時(shí)，摘去動(dòng)力。井架靠慣性繼續(xù)起升，緩沖液缸緩慢平穩(wěn)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(guò)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(tái)舌臺(tái)翻起并固定牢靠。然后緩沖液缸慢慢頂出，司鉆應(yīng)根據(jù)液缸的伸出速度操作絞車，使井架平穩(wěn)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(rùn)滑

定期向井架旋轉(zhuǎn)部位加注鋰基潤(rùn)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(hù)及保養(yǎng)

1）井架工應(yīng)對(duì)井架進(jìn)行每天的安全檢查，內(nèi)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(xiàn)象，焊縫是否開裂；井架構(gòu)件是否有彎曲、變形、裂紋；梯子欄桿和走臺(tái)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(xiǎn)等。若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)維修。

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

3）二層臺(tái)舌臺(tái)、指梁架在翻轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)防止沖擊，特別是在井架起升后將舌臺(tái)翻下時(shí)應(yīng)采用棕繩拉住，使其無(wú)沖擊的放到工作位置。

4）在操作中應(yīng)防止大鉤、吊環(huán)、吊卡等游動(dòng)部件碰撞二層臺(tái)舌臺(tái)等部件。

5）井架上的梯子一般僅供井架工操作及保養(yǎng)時(shí)上下井架使用，不允許兩人以上同時(shí)登梯，非井架工上井架需經(jīng)井隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)同意，并注意當(dāng)一人上到二層臺(tái)或天車臺(tái)時(shí)，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(nèi)必須按API-4F的檢查內(nèi)容由安全技術(shù)部門進(jìn)行一次徹底檢查，并做必要的修復(fù)工作

八、底座的操作規(guī)程

1、底座的安裝及試運(yùn)轉(zhuǎn)

1、根據(jù)鉆機(jī)總體基礎(chǔ)圖，在預(yù)先打好的基礎(chǔ)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(duì)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(zhuǎn)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(guān)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(zhuǎn)部位銷子涂抹潤(rùn)滑油。

3）起升大繩無(wú)明顯缺陷，無(wú)打紐現(xiàn)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(tǒng)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(rèn)檢查結(jié)果良好后，即可用絞車IN擋緩慢起升底座，起升速度應(yīng)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(shí)，應(yīng)檢查下列部位:

①各起升大繩是否有異?，F(xiàn)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(rèn)檢查結(jié)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(xiàng)目與起升時(shí)的，檢查項(xiàng)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(shí)司鉆根據(jù)液缸行程，松動(dòng)剎車。底座上層過(guò)死點(diǎn)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(hù)保養(yǎng)規(guī)程

(1)經(jīng)常檢查主要受力部位的焊縫有無(wú)開裂，耳板有無(wú)擠壓變形，構(gòu)件有無(wú)變形等，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)采取措施。

(2)未經(jīng)專門管理機(jī)構(gòu)的允許，不得在底座主體主要受力構(gòu)件上鉆孔、割孔及焊接。例如果需要對(duì)底座進(jìn)行修理和修改，要和制造廠協(xié)商，以取得對(duì)底座原材料及修改方法的確認(rèn)，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(jīng)機(jī)械責(zé)任工程師的批準(zhǔn)，方可進(jìn)行 修理或修改工作。