海洋石油模块钻机钻井液固控系统设计
【摘要】：众所周知，钻井液在整个钻井工程中充当了特别重要的角色，它
的地位极高，钻井液的存在与否，直接影响了钻井工程的进行，如果钻井液的
质量没有得到保证，那么最后钻出来的井的质量也不能得到保证，其次，现在都
在注重石油钻井工程，石油钻井工程的促进可以增加石油的产量，同时如何提高
对这些不可再生资源的挖掘技术也算是一个技术上的难点问题，而对难点问题进
行解决了之后能极大的促进我国石油工业的发展，本文就以目前我国钻井液固控
系统的设计样式为基本内容，浅谈其固控系统的设计要点。
【关键词】：钻井液; 固控系统; 设计要点
随着对石油行业的重视，越来越多的施工团队也明白了石油开采的重要性，
不少施工团队也开始将目光放在钻井技术上，也有很多的技术人员，一直致力于
完善整个固控系统，目的也是为了让钻井工程完成得更加方便，钻井技术越高超，在未来所花时间越少，也就能提高工程的完成效率，这都是整个固控系统
完善之后的好处。但是重点的问题就在于如何设计该系统，该系统的首要设计
要求就是与当前固控工艺相结合，而且同时我国预算也有限，在进行固控系统
的完善的前提是一定要保证资金使用的数额不多，至少不能超过成本的数额，
成本是个必须要进行严格控制的东西，同时也不能委屈了机器的更新
换代，一定要保证在有限的经济成本下，还能设计出功能高超的固控系统。以下，便是对固控系统的设计要点进行的分析和归纳。
1 固控系统的布局
总体来说，固控系统就要为钻井工程服务，在这当中，固相控制工作在整个
工程中起领导作用，而且固控系统本身也安装有相应的固控设备，就是为了更
好地让固控系统发挥出相应的能力，而且固控系统也可以将固控的能力和钻井的
技术结合在一起，这样最终可以达到一举两得的好效果，钻井工程才会更快并
且更保质量地完成建造工作，另外，在钻井液固控系统进行工作时，也要注意每一个环节每一个设备的布局，要根据不同环节。
2 钻井液固控系统基本构
主要需要满足的功效，再根据不同设备可以完成的功能对各个设备进行布局的安排，当前我国的固控系统中，大概要安置沉淀罐，还有负责进行液体调节运输的中间罐，以及在任何时候都特别有用的吸入罐，还有储备废品的储备罐和其他需要用到的大型罐体，而既然这些罐体的体积都特别大，所以重点也是需要调整每个罐体的安置方位，每个罐体在进行安装工作时，都要考虑到外部的尺寸设计，这样最后系统进行组装后也不会呈现很奇怪的样式，同时固控系统的运转也不会出现太大的问题，这些都要倚靠布局的合理设计。一般进行固控系统的设计工序，主要就是要注重各种罐体的尺寸，因为安装尺寸可以整个将系统的尺寸压缩至合适的尺寸，更便于进行固控系统的运转，同时，每个大型的罐体在进行设计时，尺寸主要为15*3*2.5，而且保证了每个大型罐体的尺寸之后，整个系统的尺寸就能得到控制，而且进行系统的运输时，保证了罐体的尺寸同时就能合理地控制运输系统的尺寸，也能够起到事倍功半的好效果，特别是尺寸便于运输，则日常的基本的运输功能就能得到保障，同时也能够让固控系统使用起来更加方便。
3设计目的
3.1 钻井液的作用
钻井液是钻井过程当中，所利用的冲洗循环介质，被称为钻井的血液。其作用主要有以下几个方面。
①清扫井底岩屑。②携带岩屑。③悬浮岩屑。④稳定井壁。⑤破岩、冷却钻头、冲洗钻头。
3.2 钻井液组成及分类
①组成。钻井液由液相、活性固相、惰性固相及各种钻井液添加剂组成。
②分类。根据钻井液的组成部分，钻井液可分为水、乳化等。泥浆是目前
海洋模块钻机中使用最广泛的钻井液，分为水基、油基泥浆。水基泥浆以水为
主要介质，主要用于井深4000m 以下的井。油基泥浆以油为主要介质，主要用
于井深大于4000m 的井。
3.3 钻井液中固相的危害及清除方法
①固相的危害。钻井液中的固相组成包括两部分；有用固相和有害固相。
有害固相主要为岩屑。如果处理不及时，会影响钻进的速度，严重时会造成井
壁坍塌。
②固相的清除方法。钻井液中清除有害固相的法有很多种，钻井初期，常
用的方法有稀释法和替换法。随着钻井技术的快速发展，目前，国内比较成熟的
清除钻井液中的有害固相的方法是机械方法。既通过机械设备将钻井液中有害固
相除去，达到回收利用的目的。
4设计基础
钻井固控系统的设计基础源于油田的井型结构，配置的高压泥浆泵排量必
须满足该油田最大井深的所需泥浆量的要求。以南海某平台4000m 模块钻机为例，配备了3 台F-1600 的高压泥浆泵，通常情况下两用一备。高压泥浆泵的
额定压力为 5,000 psi, 三缸单作用泵，缸套直径可选。
5固控系统选型设计
5.1 工艺流程
本文以南海某平台模块钻机为例，对固控系统工艺流程设计进行简述：BOP 喇叭口→井口泥浆返回槽→分流盒→振动筛→沉砂罐→除气罐→除气器→
除沙罐→除沙器→除泥罐→除泥器→泥浆返回罐→离心机→泥浆返回罐。此流
程并不是固定不变的，在海洋模块钻机中，可根据地层实际情况选择设备组成。
5.2 主要固控设备选型
(1) 振动筛
①工作原理。振动筛是利用振子的震动，带动筛网进行往复运动，达到清除钻井液中有害固相的目的。振动筛结构简单，由固定支架、筛网、和振子等组成。②选型依据。振动筛是钻井液固控系统的一级处理设备，也是最重要的设备。主要用于去除钻井液中直径大于200μm 的固体颗粒。按照规范要求振动筛的处理能力通常应为钻井时最大排量的100%- 125%
(2) 除气器
①工作原理。真空除气器是去除钻井液中可燃气体的必要设备。真空泵抽吸真空罐形成负压，将钻井液在
大气压力作用下，通过吸入管进入负压区，由于碰撞和分离作用，气体钻井液通过排放管线排放到一个安全区域，钻井液回收再利用。②选型依据。除气器按工作原理分为两种，既真空式除气器和常压式除气器。本项目选择的是射流式真空除气器 ZSCQ240。按照要求处理能力通应为钻井时最大排量的100%- 125%[1]，所以，处理能力定为240m3 /h，除气效率要求大于80%，真空度不低于30kPa。
(3) 除沙器除泥器
①工作原理。
除沙器、除泥器是钻井液固控系统的二级、三级处理设备，在工艺流程中处于振动筛之后。除沙器、除泥器利用水力旋流器原理。区别在于水力旋流器的分离粒度，尺寸和个数不同. ②选型依据。除沙器、除泥器的处理能力通常应为钻井时最大排量的100%-125%[1]。所以，本项目采用的除砂器由3 个10 寸的旋流器组成, 每个旋流器的分离粒度要求为40-70um, 理量为240m3 /h。除泥器由 20 个4 寸的旋流器组成, 每个旋流器的分离粒度要求为15- 40um，处理量240m3 /h。
(4) 离心机
①工作原理。离心机是钻井液净化处理设备的最后阶段。本项目采用的是高速沉降式离心机。由于在钻井液中，各组分的密度不同，实现了离心力场中的快
速沉降和分层的原理，达到了净化钻井液的目的。②型依据。高速沉降式离心机处理能力通常应为钻井时最大排量的5%-10%[1]。所以, 本项目选用的离心机量为40m3 /h, 共2 台, 最高转速为3200r/min, 最大分离因数为2578, 可以有效去除钻井液的有害固相, 充分保证了钻井液的性能。
6管汇系统的布置
固控系统中，重要的不仅是各种大型罐体的安置，各种大型罐体在整个系统中充当着特别重要的角色，但是最终起到关键作用的，还是管道，光有了各种罐体是没有任何用处的，因为钻井液没有管道的运输是不能够用来钻井的，而废料如果没有经过各种管道的运输，是不可能直接进入处理装置的，所以管道主要是提供一个连接作用，就像互联网想进行连接，只有了各种互联网的装置，但是却没有网线能协助进行连接，这个后果可想而知，所以特别要注重管汇系统的安装，各个大型罐体彼此之间一定要有起到连接作用的管道，也就能从本质上完成系统的连通工作，从而完成系统的整体运转。
7【结束语】：
正因为一个合理设计的固控系统对于钻井的重要性，才让那么多的技术人员和相应的工程师对系统的设计费心费力，同时固控系统也只有从设计上面花更多的心力，才能让固控系统在钻井工作上起到特别高效的作用，同时固控系统也是为了让我国的钻井效率达到更高的发展地位，这个是主要的原因，同时，井系统一定要全面地考虑系统的布局，进行详细地设计部署之后，才能让整个系统在实施途中达到特别好的施工效果。
【参考文献】：
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石油钻井工程中的钻井液设计资料钻井液在石油钻井工程中扮演着至关重要的角色。它既可以作为冷却润滑剂，保护钻头和钻杆，又可以作为封隔材料，防止地层中的井水、油气返深和其他井地流体渗入井眼。此外，钻井液还能够控制井壁稳定、悬浮钻屑、控制井压、传递探测信号等等。因此，合理设计钻井液对于确保钻井工程的顺利开展至关重要。 设计钻井液需要考虑多个因素，包括钻井目标、井筒参数、地层条件、环境要求等等。以下是设计钻井液所需的资料。 1. 井筒参数： - 井深：包括井口海拔、井深垂直和水平井段等 - 井眼直径：包括开孔段和套管段的直径 - 套管参数：套管外径、套管重量、套管级数等 2. 地层条件： - 钻进地层类型：如砂岩、泥岩、石英岩等 - 钻遇地层的物性参数：如压力、温度、酸碱性等 - 地层稳定性评价：包括岩性评价、井壁稳定性等 3. 钻井液性能要求： - 进钻性能：包括泥浆性能、抗胶体性能、保护井壁稳定等
- 封隔性能：确保井筒和地层介质之间的封闭性，防止井下事故和井壁塌陷 - 清洁性能：保证钻井液中的钻屑和固体颗粒能够有效地悬浮和清除 - 环境友好性：符合环保要求，减少污染和对地下水的危害 4. 钻井液类型： - 水基钻井液：主要由水和各种化学添加剂组成，适用于一般地层和环境条件 - 油基钻井液：主要由石油或合成油和溶剂组成，适用于复杂地层和高温、高井压环境 - 气体钻井液：主要由气体（如氮气）和带有特殊添加剂的液体组成，适用于特殊地层和环境条件 5. 钻井液成分： - 基础液体：如水、石油、溶剂等 - 凝胶体：用于调整钻井液的黏度和流变性能，如黏土、淀粉等 - 增稠剂：用于调整钻井液的增稠性能，如聚合物、可控释放亲水胶体等 - 切削剂：用于冷却和润滑钻头和钻杆，减少钻具磨损，如油脂和聚合物等
海洋钻机培训教材 宝鸡石油机械有限责任公司 1 第1章 概述 LIFTBOAT 海洋钻修井模块是AC-DC-AC 交流变频电传动全数字控制钻机。用于海 洋油田油气水井的勘探开发，可用于3000m 井深的钻井以及相应井深的修井、调整井、 酸化、压裂、连续油管作业。 LIFTBOAT 海洋钻修井模块的绞车、转盘驱动采用交流变频电机独立驱动，一对一控 制。两台F-1000钻井泵各由一台800kW 电动机驱动。钻修井模块总体设计基本参数符合 SY/T 5609标准,主要配套部件符合API 规范，钻修井模块能满足钻修井新工艺的要求。 1.1 用途及特点 1.1.1 绞车、转盘驱动采用先进的全数字化交流变频控制技术，通过电传动系统PLC 和 触摸屏及气、电、液、钻井仪表参数的一体化设计，实现钻机智能化司钻控制。 1.1.2 钻机采用宽频、大功率交流变频电机驱动, 完全实现了绞车和转盘的全程调速。 1.1.3 钻机绞车为单滚筒齿轮传动，一档无级调速，传动简单、可靠。 1.1.4 绞车主刹车采用液压盘式刹车，辅助刹车采用电机能耗制动，可通过计算机定量
控制制动扭矩。 1.1.5 自动化控制系统以高性能的PLC为控制核心，通过现场总线控制技术把数字化设备组成PROFIBUS-DP网络,实现变频器、智能远程司钻监控、电液气联控、人机界面、一 体化仪表系统、电子防碰等控制系统间的高速通讯。 1.1.6为了减轻司钻、钻工的劳动强度和提高自动化程度，钻机配备了井口机械化工具。 1.1.7钻机总体传动基本型式分为三个单元：绞车传动装置、转盘传动装置和机泵组传动装置。 1.1.8 LIFTBOAT海洋钻修井模块配备了HJJ170/33-KS4型伸缩式无蹦绳结构井架，井 架用于安放天车，悬挂游动系统，排放钻杆等。 1.1.9LIFTBOAT海洋钻修井模块配备了HDZ170/7-T底座，底座用以安放钻机井架、绞车、转盘及放置立根和钻井工具，提供钻井作业操作的场所和井口装置的安装空间。1.1.10游吊系统为5×6绳系结构，穿绳方法为顺穿。 1.1.11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。 1.2 钻修井模块设计引用文件 API Spec 4F 钻井和修井井架、底座规范 API Spec 8A 钻采提升设备规范 API Spec 7K 钻、修井设备规范 API Spec 9A 钢丝绳规范 API Spec 9B 油田用钢丝绳的选用、维护、使用推荐作法 API Spec Q1 质量纲要规范 API RP 14G 敞开式海洋采油平台的防火与控制推荐作法 API RP 14B 表面安全阀系统的设计安装和操作的推荐作法 API RP 54 与油、气井钻修作业有关的职业安全卫生推荐作法 API RP 14F 海洋采油平台电气系统的设计与安装推荐作法 API RP 500 石油设施电力装置危险区域场所分类推荐作法 Q/HS 2007.1-2002 海上石油平台修井设施 SY5202-91 石油修井机技术条件 Q/NJ417-1998 海洋修井机技术标准 SY/T5595-93 石油钻机传动滚子链 SY/T5609-1999 石油钻机型式与基本参数 SY/T5610-1995 修井机型式与基本参数 中华人民共和国海洋环境保护法（最新版）
海洋钻机电气控制系统设计及关键技术 海洋石油钻机的本质为一套结构非常繁杂的大型设备，这套大型设备通常是由旋转系统、起升系统、传动系统、控制系统、钻井液循环系统等许多个系统组建而成，从而能够使这套系统完成下钻、起钻、循环洗井、旋转钻进等一系列的工作。然而要使这套设备完成这一系列的繁杂工作，就必须拥有一套完整的电控制系统。但是我们国家软扭矩控制、海湾升沉补偿和软泵控制这些方面的技术还不够成熟，导致自动化程度偏低，所以未能广泛应用。 1 电器控制系统的基本构成 电驱动石油钻机的电气控制系统总共是由3个部分所组成的。首先是由柴油发电锯所组成的基础动力控制系统;其次是用于辅助和控制各电动组、照明、井场等多个作业区域的供电控制系统;最后是由直流调速所组成的设备的传动控制系统。 2 电气控制系统的设计 我们所研究的70DBF电驱动的电器控制系统所应用的是由柴油发电机组通过并网的方式，最终产生电流，然后向所需要的系统供电的方式。例如向VFD系统还有SCR系统同时提供AC600 V的电网，我们日常的生活用電是由一台600/400 V 1 250 kVA的变压器为电源提供的。 2.1 动力控制系统的设计 动力控制系统的组成采用的是4台柴油机组采用并网发电的形式，这套动力系统的容量为6 000 kVA，系统的总功率为4 800 kW，系统的频率为50 Hz，系统的电压AC为600 V，每一台柴油机的单机功率都是1 200 kW。这套系统的测量仪选用的是7 300全数字的智能电力仪表，这款仪表不仅在计算精度方面特别出色同时还能够完成计算机的一些通信任务。 2.2 电气传动控制系统的设计
这套电气传动系统是由3台传动柜将发电并网母线上原本的交流电整流成直流电，然后用整流来的直流电来启动3台泥浆泵上面存在的6台串励直流电机，所运用的方式是一对二的操控方式。为这套传动控制系统提供技术支持的是西门子6SE71交流变频调速技术和6RA70直流操控技术，都是全数字的。西门子的这两个调控技术有许多的优点，例如调速快、调度精准、使用方便快捷、故障率低等。 2.3 PLC控制系统的设计 我们所研究的这套电气控制系统中，PLC网络控制系统采用的指示系统为***** TP-270触摸屏形式，可以对整个钻机系统进行实时的监控，监控方式是采用画面的形式，同时还能够通过报警和故障的检测来完成对整套钻机系统的实时监控。 3 控制系统的关键技术 3.1 控制系统中的自动送钻技术 自动送钻技术的基本算法取自自适应Fuzzy PID控制算法，所采用的变频器和电机为西门子的6SE71和同为西门子品牌的S7-300 PLC系列的45 kVA变频器，电机为37 kW的交流电机。自动送钻技术是通过速度环、钻压环、气压环3环的共同控制，从而实现打钻的过程中悬重的恒定，进而达到给定钻压的恒定要求，最终完成自动送钻的目的。 3.2 控制系统中的软扭矩控制技术 控制系统中的软扭矩控制技术是根据实时检测到的电机速度还有扭矩，来判断和提前预测此时井下的各部件运行状态是否良好和接下来的运行趋势，并且通过所预估到的各部件运行状态和未来的运行趋势来判断是否需要对其进行修补及修补范围的大小。修补的大小通常是依据当前的钻头、钻柱、下部钻具等多个部分的组合数据来决定的。 3.3 控制系统中的软泵控制技术 当多台钻井泵同时进行工作时，每个泵的泵速都是独立进行调节的，泵与泵之间的活塞运动互补协调，这样就会使泵压叠加，从而导
海洋石油模块钻机钻井液固控系统设计 【摘要】：众所周知，钻井液在整个钻井工程中充当了特别重要的角色，它 的地位极高，钻井液的存在与否，直接影响了钻井工程的进行，如果钻井液的 质量没有得到保证，那么最后钻出来的井的质量也不能得到保证，其次，现在都 在注重石油钻井工程，石油钻井工程的促进可以增加石油的产量，同时如何提高 对这些不可再生资源的挖掘技术也算是一个技术上的难点问题，而对难点问题进 行解决了之后能极大的促进我国石油工业的发展，本文就以目前我国钻井液固控 系统的设计样式为基本内容，浅谈其固控系统的设计要点。 【关键词】：钻井液; 固控系统; 设计要点 随着对石油行业的重视，越来越多的施工团队也明白了石油开采的重要性， 不少施工团队也开始将目光放在钻井技术上，也有很多的技术人员，一直致力于 完善整个固控系统，目的也是为了让钻井工程完成得更加方便，钻井技术越高超，在未来所花时间越少，也就能提高工程的完成效率，这都是整个固控系统 完善之后的好处。但是重点的问题就在于如何设计该系统，该系统的首要设计 要求就是与当前固控工艺相结合，而且同时我国预算也有限，在进行固控系统 的完善的前提是一定要保证资金使用的数额不多，至少不能超过成本的数额， 成本是个必须要进行严格控制的东西，同时也不能委屈了机器的更新 换代，一定要保证在有限的经济成本下，还能设计出功能高超的固控系统。以下，便是对固控系统的设计要点进行的分析和归纳。 1 固控系统的布局 总体来说，固控系统就要为钻井工程服务，在这当中，固相控制工作在整个 工程中起领导作用，而且固控系统本身也安装有相应的固控设备，就是为了更 好地让固控系统发挥出相应的能力，而且固控系统也可以将固控的能力和钻井的 技术结合在一起，这样最终可以达到一举两得的好效果，钻井工程才会更快并
海洋模块钻机培训材料 第二部分：泥浆循环工艺和固控系统
随着钻井技术的发展,钻井液的各项性能指标已成为科学钻井的重要标志。钻井液是钻井过程的血液，它的作用是：清除并悬浮井底岩屑，携带至地面使其进行沉降；冷却钻头及钻具；形成低渗透泥饼并覆盖井壁；控制地层压力；承受部分套管和钻具的重量；保护井眼并提供井下资料；减少油层损耗；将水功率传递给钻头；防止钻具腐蚀等。固相控制系统通过物理方法清除钻井液中有害固相，调整钻井液的各项性能，储备钻井液，它的合理配备与使用对提高钻井速度、保护油气层、调整钻井液性能和降低钻井成本起着重要的作用。 高压泥浆系统的设计能为钻井操作提供最佳的性能。各台高压泥浆泵既能同时运行，又能根据钻井和维修的需要单独运行。从高压泥浆泵安全阀引出的泥浆排放管应是自排式的，否则，泥浆容易在排放管内沉积、堵塞，导致高压泥浆泵超压。正常钻进时的泥浆来自泥浆储存罐，从高压泥浆泵将吸入的泥浆增压后输送到高压泥浆立管管汇，经水龙带进钻杆后至井底，携带岩屑再从环空返回至喇叭口，进井口返回泥浆槽，经分流盒分流，振动筛除掉大的岩屑后流入泥浆处理罐，除气、除砂、除泥后返回泥浆罐循环使用。同时高压泥浆管汇泵出口也与节流压井管汇连接，用于井控作业。 一、固相控制系统的构成及配置参数 固相控制系统的构成 固相控制系统（简称固控系统）是钻机钻井时用来贮存、配置、循环和净化钻井液的重要装备。一般由钻井液罐和振动筛、除气器、除砂清洁器、除泥清洁器、离心机等必要的五级净化设备以及高架管路（从井口至振动筛）、钻井泵吸入管路、混合泵抽吸及排出管路、海水管路、钻进水管路、基油管路、中压钻井液枪管路、剪切泵抽吸及排出管路、罐底连通管路、补给管路、排放管路等多种管路组成。系统还配有钻井液补给装置、加重漏斗、加重泵、除砂泵、除泥泵、剪切泵、补给泵、基油泵、搅拌器等辅助设备。另外，还配有走道、梯子、栏杆等安全防护装置。它可以有效地除去钻井液中大于5－15 m的有害固相，保留有用固相，为钻井作业提供优质的钻井液。 固控系统的主要配置参数 为了保障钻井工况对钻井液质与量的需要，不同型号的钻机在固控系统配备上（固控罐的容积、设备配置、流程布置等）有区别。 根据SY/T6223－2005《钻进液净化装置的使用和维护》中的内容，4000m——7000m
基于PLC的石油钻机自动控制系统与控 制方法研究 摘要：石油钻机期间，钻井工艺比较复杂且难度较大，工作环境比较复杂， 满足不了自动化控制作业的需要。因此，接下来本文重点PLC的石油钻机自动控 制系统的设计需要和控制策略，发挥PLC技术的作用，促进石油业的良性发展。 关键词：PLC；石油钻机；自动控制系统；控制方法 通过分析石油钻井作业可知，其组成部分为多个系统，通过多个系统共同作用，使用PLC智能气动阀机，充分利用网络系统和全数字控制技术，促进钻机控 制系统逐步变得网络化、智能化和自动化，健全钻机信息系统，对控制方法进行 优化，保证PLC石油钻机自动系统的稳定，促进石油钻机安全性不断提高，降低 事故发生率。 1基于PLC的石油钻机自动控制系统的设计需要 1.1总体设计目标 对石油钻井自控控制系统进行设计时，很有必要立足全自动和整体性的形式，从泥浆泵、绞车、送钻、转盘等多个方面着手，对控制方式的集中性进行控制， 为钻井作业自动控制环节提供更多便利[1]。以动态化控制形式为基础，精准作业，给操作人员提供良好的作业环境，提供有利的环境，为顺利开展钻井工作奠定基础。 1.2系统配置方案设计 1.2.1总体架构 通过分析转机自动控制系统可知，可以在总结构中通过现场总线这一基础设施，从各类阀岛、可编程控制器、石油钻机气数字传感器等进行衔接，为采集和
处理各类数据信息提供良好的条件，打造以数字化为主的控制装置，为有序开展 操作作业奠定基础。 此外，司钻人员操作时可以利用可靠性和便捷化的优势，保证给定的信号具 有可视化特点，给司钻人员提供相应的操作提示，以完善和充足的信息为指导， 让相关操作实效性更强。对控制式计算机进行使用，监测数据时可以以实时形式 给打印数据监测结果提供便利，还可以回访数据信息，为信息储存工作的开展提 供有利的条件。远程计算机远程期间，可通过完善的检测方法远距离的传输信息，全方位的诊断故障问题，让数据储存更真实且更完整，为顺利打印报告提供有利 的条件。 1.2.2功能模块 以PLC的石油钻井机自动控制系统的功能模块进为基础，其包含的内容较多，本文主要以网络通讯模块为例。可编程控制器运行期间，常用的有现场总线的运 行方法，从发电机组、绞车、转盘等基础设施着手，充分地读取关键数据，通过 通讯的方式全面地管控上述设施，让控制作业更有效[2]。可编程控制器的应用可 以以合理利用网络通讯的方法，促进可编程控制器和数据管理模块二者更好的衔接，通过模块功能和效用为数据交换提供有利的条件，通过设施化的监控方法有 序的开展数据交换作业。 2基于PLC的石油钻机自动控制系统与控制方法 2.1泥浆泵自动控制 就系统运行的过程进行分析可知，设置泥浆泵时至少设置三台，且保证泥浆 泵处于独立运行的状态，这一操作方法的一致性。工作开展期间，应随时随地地 调整形式，还要调整泥浆泵的给定速度，确保速度设置与钻井阶段的运行要求相符，保证泵压和泵冲的完整性。停泵时应实施给定回零操作，且及时将泥浆泵的“停/起”按钮按下，让按钮的颜色为灰色。若出现上述故障，为了保证泥浆泵 恢复到正常工作的状态，首先要全面排除故障问题，之后按下复位键，让故障被 消除[3]。若发电机的功率出现过载的情况，那么PLC控制器就会自动调节，自主 调整泥浆泵的输出速度。
ZJ70/4500D钻机固控系统使用说明书湖南中教高科仿真实训技术有限公司
目录 1、概述 (2) 2、主要技术参数（规范） (2) 3、固控系统与钻机连接尺寸及配套范围 (3) 4、钻井液罐的描述 (5) 5、固控循环系统流程操作 (7) 6、钻井液罐的说明 (9) 7、部件操作说明 (10) 8、使用注意事项 (11) 9、附图 (12)
ZJ70D钻机固控系统使用说明书 1．概述 ZJ70D钻机固控循环系统，它按照振动筛、除砂器、除泥器、真空除气器、中速离心机、剪切泵等五级净化设备配置而设计，它能够满足钻井液的循环、泥浆加重、剪切及特殊情况下的事故处理等工艺要求。 该系统是综合了国内外钻井液循环净化系统优点的基础上，结合钻井工艺的实际需要而设计的新产品，它采用了许多成熟的新工艺、新技术，同时充分考虑了使用过程中的一些细节问题，具有设计合理、安装使用方便的特点。 钻井液净化系统符合SY/T 6276、ISO/CD14690 《石油天然气工业健康、安全与环境管理体系》，固控系统所有交流电机及控制电路符合防爆要求。工艺流程和设备符合API 13C及相关的标准和规范。 该系统由于采用了集成模块化，装卸方便，既满足公路及铁路运输的要求，又满足吊车装卸也可用专用搬家车搬运，并能在井场内拖拉。 2．主要技术参数（规范） 2.1罐体数量：钻井液循环罐：6个；泥浆材料房：1个;泥浆储备罐：2个；原油储备罐：1个;冷却水罐：1个;补给罐：1个
2.2系统容积： 2.3外形尺寸： 安装方式：钻井液净化罐双排安装，即1号、2号、3号罐、4号罐为一排，直线排列；冷却水罐、5号、6号罐为一排，直线排列在井场内侧；泥浆材料房安装在4号罐、5号罐一端；泥浆储备罐跟4、5号罐摆在一条直线上；原油储备罐在3号罐后；补给罐放在1号罐前面。（如附图一：ZJ70D布置图所示） 3．固控系统与钻机连接尺寸及主要配套设备 3.1连接尺寸 3.1.1井口中心至1号罐侧壁的距离5米 3.1.2井口中心至1号罐一侧罐壁的距离16米
Q/HS 中国海洋石油总公司企业 标准 Q/HS 9002.2—2009 海洋石油模块钻机 第2部分：设计 Offshore modular drilling rig Part 2: Design 2009－12－31发布2010－05－01实施
中国海洋石油总公司发布
Q/HS 9002.2—2009 目次 前言 (Ⅱ) 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语、定义和缩略语 (2) 3.1 术语和定义 (2) 3.2 缩略语 (2) 4 设计阶段划分及设计文件命名规则 (2) 4.1 设计阶段划分 (2) 4.2 设计文件命名规则 (2) 5 设计 (2) 5.1 设计组成 (2) 5.2 接口设计 (2) 5.3 总体设计 (2) 5.4 工艺设计 (3) 5.5 安全设计 (6) 5.6 机械设计 (6) 5.7 管系设计 (6) 5.8 暖通设计 (6) 5.9 电气设计 (7) 5.10 仪表设计 (8) 5.11 通讯设计 (9) 5.12 钢结构设计 (9) 5.13 舾装设计 (12) 5.14 防腐设计 (13) 附录A （资料性附录）设计常用缩略语 (14) I
Q/HS 9002.2—2009 前言 Q/HS 9002-2009《海洋石油模块钻机》分为五个部分： ——第1部分：设备配置和技术要求； ——第2部分：设计； ——第3部分：建造； ——第4部分：安装、连接与调试； ——第5部分：维护。 本部分为Q/HS 9002的第2部分。本部分由中国海洋石油总公司 标准化委员会设备工作组提出并归口。本部分起草单位：中海油田 服务股份有限公司。 本部分主要起草人：车永刚、吕会敏、郑光洪、蔡卫明、吴新胜、宋煜国、蒋金良、韩学武、冯翠鑫。 本部分主审人：何继强、刘宝元。 II
石油钻机电控系统标准 一、通用要求 电控系统应符合国家相关标准及行业规范，满足石油钻井工况要求，具备可靠性高、维护性好、抗干扰能力强等特点。 电控系统应具备手动/自动控制模式，并能实现远程控制。 电控系统应具备过载、缺相、短路等保护功能，并能在异常情况下自动切断电源并报警。 电控系统应具备故障诊断与维护功能，能实时监测系统运行状态，发现故障时能快速定位并提示维修人员进行处理。 电控系统应采用模块化设计，方便扩展和维护。 二、电源系统 电源系统应采用稳定可靠的电源，能够提供满足钻机需求的电压和电流。 电源系统应具备过载保护功能，防止设备损坏。 电源系统应具备防雷击、防浪涌等保护功能，确保设备安全。 电源系统应具备滤波功能，减少电源干扰对设备的影响。 电源系统应具备隔离功能，避免设备间相互干扰。
三、电机控制 电控系统应具备电机控制功能，包括启动、停止、正反转等操作。 电控系统应具备电机过载保护功能，防止电机过载损坏。 电控系统应具备电机缺相、短路等保护功能，提高设备安全性。 电控系统应具备电机温度检测功能，防止电机过热损坏。 电控系统应具备电机运行状态监测功能，方便维护人员及时发现故障进行处理。 四、司钻控制台 司钻控制台应具备远程控制功能，方便操作人员在不靠近设备的情况下进行操作。 司钻控制台应具备急停按钮，能在紧急情况下快速切断电源并停止设备运行。 司钻控制台应具备各类仪表和指示灯，能实时显示设备运行状态和故障提示等信息。 司钻控制台应具备防爆功能，符合国家相关防爆标准要求。 司钻控制台应具备防水、防尘等功能，适应野外作业环境。
五、电气保护装置 电气保护装置应具备过载保护功能，防止设备过载损坏。 电气保护装置应具备缺相、短路等保护功能，提高设备安全性。 电气保护装置应具备漏电保护功能，避免设备漏电对人员和环境造成危害。 电气保护装置应具备防爆功能，符合国家相关防爆标准要求。 电气保护装置应具备实时监测和故障诊断功能，方便维护人员及时发现故障进行处理。 六、钻井仪表 钻井仪表应能实时显示钻井深度、钻井速度、泵压等钻井参数。 钻井仪表应具备数据存储和传输功能，方便对数据进行记录和分析。 钻井仪表应具备故障提示功能，及时发现并提示维护人员进行维修。 钻井仪表应适应恶劣的野外作业环境，具有防水、防尘等功能。 钻井仪表应具备抗干扰能力强等特点，减少对测量数据的干扰。
海洋石油深水钻完井技术措施 随着世界经济的发展，海洋石油逐渐成为全球能源的重要来源之一。而深水钻井技术 是海洋石油开发的重要手段之一，且深水油气储藏量远大于浅水。然而，深海环境的恶劣 性质，使得深水钻井工程面临许多挑战和困难。本文将介绍一些海洋石油深水钻完井技术 措施。 1. 钻井液和固井材料的选择 钻井液是钻井过程中常用的一种液体，在深水钻井中起到冷却钻头、清除岩屑和砂粒 的作用。深海环境中，水温较低（通常在4℃-10℃之间），因此在选择钻井液时要考虑到其抗低温性能。并且，在深海环境中，水中的溶氧量很低，会导致金属腐蚀等问题，因此 钻井液的组成要考虑到它是否易于氧化，以及对环境是否有害。此外，随着深度的增加， 地层压力和温度也会不断升高，为了避免在钻井过程中发生井喷事故，还需要选择合适的 高强度钻井液。 固井材料主要有水泥和环氧树脂等，其目的是在井壁周围形成一个封堵层，避免油气 从井壁裂缝中泄漏。在深水钻井中，固井材料要考虑到其工作时间和性能稳定性，因为在 深水环境中，固井材料的固化时间会比浅水环境中更长，并且容易受到井筒内外压力、温 度的影响。因此，在选择固井材料时，需要考虑到其性能的可靠性和工作效率的高低。 2. 装备和设备的调整 深水钻井需要使用大量的机械和设备，包括钻井平台、钻机、钻头、钻杆等。在深水 环境下，海水对钻杆和钻头的腐蚀速度很快，因此需要选择耐高压、耐腐蚀的钻杆材料， 以及具有良好切削性能的钻头。此外，由于深水钻井的井深通常要达到几千米甚至上万米，因此需要使用更长的钻杆，需要将钻机的设备参数进行相应的调整，并提高井口操作的精度。 3. 安全措施的加强 深水钻井由于水深较深、天气变化多样，加之井口与海面之间的距离较大，因此要在 钻井平台上增加适当的安全设备和措施，以防止发生人身伤亡和设备损坏事故。钻井平台 上应设有防滑板和安全绳索，并配备救生艇、救生衣等应急设备，以应对突发情况。此外，在深水钻井中，需要对井眼进行强化，防止井穴壁破裂，引起地层的突然溃塌，这需要配 备相应的钻井设备和监测仪器。 深水钻井的开发会产生大量的排放物，包括废水、废油、废土等，这些物质都会对海 洋生态环境产生不良影响。因此，在钻井工程中要通过合理的排放管道、废物处理设备和 环保措施来治理和管理各种废弃物。同时，钻井涂料、泄漏防治措施等方面也需要采取一 定的环保措施，保护海洋生态环境的稳定性。
石油钻井工程的井下探测与井筒完整性保障 技术与钻井液配方设计 近年来，随着石油工业的发展和对能源需求的增长，石油钻井工程成为了重要 的勘探和开采手段。井下探测与井筒完整性保障技术以及钻井液配方设计在石油钻井中起着至关重要的作用。本文将分8个方面来论述这些关键技术的原理和应用。 第一方面，我们来讨论石油钻井中的井下探测技术。井下探测技术是在钻井过 程中对井下情况进行检测和分析的方法。它可以帮助工程师了解岩石地层结构、油气储层特征以及井筒状况，以便合理地决策和调整钻井参数。常用的井下探测技术包括测井、录井、脱漏探测等。测井是通过测井仪器在井口和井下进行电测、声测、温测、压测等一系列测量，从而了解井内地层油气含量及储量。录井则是通过在钻井过程中运用技术手段进行井底、井身及井口的实时记录，以获取地层和井筒信息。脱漏探测则是利用特定工具检测可能存在的泄漏点，确保井下压力稳定与安全。 第二方面，我们将探讨的是井筒完整性保障技术。井筒完整性保障技术是指在 钻井过程中采取一系列措施来保证井筒的完整性，以防止井壁塌陷、井涌、井漏等问题。其中最重要的要素是井壁支护技术。在使用钻头钻入地层的同时，工程师会针对不同的地层、不同的井筒情况选择不同的井壁支护材料，如钢管套管、水泥浆体等。钢管套管是一种常用的井壁支护材料，它的作用是稳定井筒、防止井壁坍塌，同时支撑和保护钻杆及井壁。水泥浆体则常用于固井作业，其主要作用是将井壁与井口之间的空隙填充，以提供更好的井筒完整性。 第三方面，我们来讲述的是钻井液配方设计。钻井液是一种在钻井过程中使用 的流体，它的重要作用主要有三个方面。首先，它能够冷却钻头并将自身带入井底，以便进行钻井作业。其次，钻井液还能够携带岩屑和污染物质，通过泥浆循环系统将其带回地面。最后，钻井液还可以稳定井壁，防止井壁塌陷和井涌。钻井液的配方设计需要考虑多重因素，如地层性质、井深、温度、压力、环境要求等。一般而
液压钻机液压系统设计 一、选题的依据及意义 前我国地质勘探、工程建设和农田水利等事业正在逐渐完善，对各种钻探设备勘探设备尤其是钻机提出了更多的要求。现在市场上流行的钻机中，以液压的钻机为主，这些液压钻机在承担各种煤矿矿山爆破项目中起到了至关重要的作用。但是我们通过调查和了解发现，随着现在生产建设项目的扩大，市场对上钻探的液压钻机的需求量正在逐步上涨，尤其是全液压钻机，市场前景非常乐观。液压钻机的问世不仅对钻机这个行业有着非常重要的经济意义，同时也间接的推动了我国国民经济的发展，意义非常重大。 钻探是地质勘探工作的重要手段之一。钻机是实现该手段的主要设备。其基本功用是以机械动力带动钻头向地壳钻孔并采取岩石矿心。钻机同时还是进行石油、工程地质钻探、天然气勘探及开采、水文水井钻探、等工程的重要设备。钻机的技术性能要保证在施工中能满足合理的工艺要求，以最优规程达到预计的质量要求，维护保养简单容易，安装拆卸搬迁方便，节省能耗，具有低速大载荷的能力，利于快速钻进，钻进辅助时间短，钻孔施工周期短，体力劳动强度低等。概括起来说，液压钻机要为好、快、省地完成钻探生产任务创造有利条件。 根据钻机的基本功用液压钻机具有如下特点： 1.通过回转钻具等钻进方式将动力传给钻头，使钻头具有适合钻进规程需要的转速及调节范围，以便有效地破碎岩石。 2.能通过钻具向钻头传递足够并稳定的轴心压力，并有一定的调整范围，使钻头有效地钻入或压碎岩石。 3.能调整和控制钻头给进速度，保证连续钻进。 4.能完成升降钻具调整钻孔角度的工作，并能随着钻具重量的变化而改变提升速度，以充分利用动力机的功率和缩短辅助时间。 二、国内外相关研究简介（述） 80年代末，四川石油管理局引进加拿大液压山地钻机CT2155型，通过测绘研制了DY230型山地全液压钻机。90年代初成功地投入了山地地震勘探工作。DY230型钻机具备了全液压无级调速和调压、空气洗井、空气泡沫洗井、泥浆洗井、回转切削、冲击方式或复合方式钻进的特点，可以根据不同岩层选择最佳转速、钻压和钻进方式。在结构上采用挂式组合、快速穿销连接。这种结构拆装快速简便，整机重839kg,可分解为10-12个独立的部件,每个部件可由两名工人搬迁于山地之间，使地震勘探能深入到以前难以涉足的禁区。除DY230型钻机外,还有总公司物探局徐水机械厂生产的山地液压地震钻机。北京探矿机械厂近期推出专利产品履带车式XY121型钻、衡阳探矿机械厂的XJ10021型、长沙探矿机械厂的QPY230型钻机等。均属液压给进、机械卷扬提升钻机。不过在机动性、拆装、操作、维修等方面,与国外钻机相比差距较大。 国外生产液压轻便钻机厂家较多。TD2150S全液压钻机是法国AMG公司根据现场实践设计的，并反复改进的典型钻机。在法国、美国、墨西哥和中国的西部、新疆、内蒙古等地多年使用，反应良好。对难以涉足的山地和丘陵地区有较强的适应性。主要适应于山地、丘陵山高水缺地区的中硬以上的地层，具有山地钻机的特点。全液压无级调速和调压，可选用牙轮钻头、麻花钻头、潜孔锤等工具,因而根据不同的岩层选择转速、钻
钻井装置 海上钻井的工艺技术与陆地上钻井基本相同，只不过多了一套特殊的井口装置，以便隔离海水。目前的钻井方法主要还是旋转钻井，利用钻头旋转破碎岩石，形成井身；利用钻杆将钻头送到井底；利用顶驱（大钩）、游车、天车、绞车起下钻杆；利用顶驱（转盘及水龙头）或井底钻具带动钻头，钻杆旋转；利用泥浆泵循环泥浆带出井底的岩屑。 原钻井装置按照不同的功能分为八大部件（绞车、井架、天车、游动滑车、大钩、转盘、水龙头及泥浆泵）。现由于安装了顶驱取代了大钩、水龙头、转盘的功能，故平台上无大钩及水龙头。现对钻井装置的进行论述 一、钻井装置的组成 1、起升系统设备 起升系统设备是由绞车、井架、天车、游车、顶驱及钢丝绳等组成。起升系统设备的主要功用是起下钻具、控制钻区送钻、更换钻头和下套管等。有时还要处理井下复杂情况和辅助起升重物。 2、旋转系统设备 旋转系统设备是由顶驱（转盘）和井下钻具（井下动力钻具）钻头等组成。该设备的主要功用是带动井下钻具、钻头旋转、破碎岩石（钻井）及连接起升系统和泥浆循环系统。 3、灌浆循环系统设备 该系统主要是由泥浆泵、地面高压（低汇）管汇、立管、水龙带、
泥浆净化、泥浆配制设备及井下钻具、钻头等组成，主要功用是利用泥浆或其它流体冷却钻头，冲洗井底带出岩屑，以利正常钻进。打定向时，在涡轮钻井中以担负着给涡轮钻具传递动力的任务。 4、动力驱动设备 海洋石油钻机全部采用柴油机为动力。平台是五台柴油机带动交流发电机，发出的交流电经过可控硅整流装置变成直流电。这样的驱动称为交——直流电驱动。使各工作机组实现无级变速，简化了庞大的联动机构。 5、控制系统设备 为了解决指挥各机组协调进行工作，钻机控制系统共分三大部分。即气控系统、机械控制、电控系统。 气控制系统由司钻控制阀，气动离合器、继气器、刹车气缸及其他阀件等组成。 机械控制系统设备有手柄、踏板、杠杆及各种机械离合器。电控制设备有变阻器、电阻器、继电器、录井仪等。整个控制系统的功用是根据钻井工艺的要求，使每台工作机操作时反应迅速。动作准确可靠，便于集中控制和自动记录等。 6、井架和机座 钻机配有塔形井架，承载能力强（负荷630吨）抗风稳定性好。有高大双层底座，上层沿下层的导轨的横向移动，下层沿平台的导轨做纵向移动。便于在一个井位打多口定向井。底座下面能容纳井口装置、安装防喷器、底座上面安装钻井设备、竖放立根。
探讨深水半潜式钻井平台系统技术 随着全球经济的不断发展，人们对油气能源的需求量越来越大，陆地油气资源储量越来越少，因此人们加大了对海洋油气资源的开发和利用。随着海洋石油开发技术的不断提高，人们开发海洋石油开始从近海浅水开发向远海深水开发的方向发展，为了有效开发深水石油，人们研制出了之中适合深水石油开发的技术，即深水半潜式钻井平台系统。本文针对深水半潜式钻井平台系统的设计和使用方法进行分析，希望通过本文的分析能够进一步提高深水石油开发效率，满足人们对石油资源的需求。 标签：深水半潜式;钻井平台;系统技术 随着海洋石油开发事业的不断发展，深海石油开发技术也在不断提高，尤其是对深水半潜式钻井平台系统的应用，不仅提高了深海石油开发效率，同时也使海洋深水石油开发事业得到了进一步的发展。本文针对深水半潜式钻井平台系统的设计流程、特点以及系统配置进行分析，希望通过本文的分析能够进一步提高深水半潜式钻井平台系统的使用效率，保证深水石油开发工作的顺利开展。 一、深水半潜式钻井平台系统的设计 在设计深水半潜式钻井平台时，应该将钻井模块设置在整个钻井平台的中心位置。对于平台上的钻机，例如双井架钻机，可以将其放在双井架的中心位置，或者是以主转盘的中心位置为中心，将钻井放置在中央。深水石油钻井作业中需要用到大量的水下工具，对水下工具进行下放和回收，因此可以月池设置在钻井平台的中部地区，方便钻井工作人员进行水下器具的使用。除此之外，深水钻井作业还会用到泥浆泵、泥浆池以及防喷器等设备，这些设备应该统一放置到钻井平台上的船体内的专门用来放置设备的舱室内，方便对设备的储存和维护。 深水半潜式钻井平台上的钻井设备主要集中在平台上的上层和下层甲板区域，或者是钻台上的月池区域。对于钻井平台管子堆场的长层甲板区域，可以放置各种各样的吊车设备，例如隔水管吊车、防喷器吊车，也可以将排管机和固控设备房安置在这个地方。在钻井的钻台区域可以布置有钻台、仪表房、转盘以及泥浆防喷盒等设备。月台区主要是放置月池设备，包括下水工具、隔水管、氮气瓶以及防喷器等等。至于钻井平台的下层甲板区可以将高压泥浆泵房、泥浆配浆和净化房都设置在这个地方。 二、深水半潜式钻井平台系统技术 深水半潜式钻井平台系统主要包含有提升系统、旋转系统以及钻柱升沉补偿系统和循环系统等，下面我们就来对这几项系统技术进行分析。 （一）提升系统
石油钻井设备的模块化设计 摘要：模块化设计是现代技术的多样化发展的必然结果。由于现代计算机技 术软硬件的丰富,计算机的设计功能也在不断提高,它必须具备几何造型、立体模型、二维工作图、三维模拟、设计仿真等技术手段。这样,不但能够形成钻井装 置和采油设备的三维几何模型和实体模型,而且同时还能够对它们实现动力学、 运动学等功能的研究与模拟。目前,智能设计技术、决策控制技术、专家系统设计、项目管理技术、软硬件系统设计等,已经为上述设计模型的研究提供了依据。并在此基础上,对钻机的模块化设计开展了深入研究。 关键词：钻井设备；石油；模块化设计 一、钻井设备构成 钻井装置是指钻井施工时所使用的机具和装置,即钻井施工用的地面器具和 装置。人如其名钻井装置就是进行钻井的装置。广泛地讲,就是进行钻井的成套 地面器具、专门的钻井器具和钻井仪器。根据功能,分为回转、上升、循环、动 力与传动、控制等设备。而钻孔施工器材又分为钻头、泥浆泵、动力泵、钻塔和 附属设备(如拧管机、电动工作台、泥浆搅拌机)等部分。在施工领域,人们通常 将完成钻孔施工所需要的钻头、泥浆泵、钻塔等叫做"三大件"。 1.1钻机 是完成钻探任务的重要器材。它在钻井的活动中,主要承担着旋转钻具,给进 以及增、减压,提升和拧卸钻具等重要工作的任务。而凡是回转式钻头,通常都由 以下的结构单元所组成。 （1）回转器 用于回转钻具，带动钻头，进行钻进切削。现用的回转器类型可分为：立轴式、转盘式、动力头式。
（2）给进机构 用以调整钻头磨损压力,或利用钻具为钻头带来一定的轴向载荷,以达到钻进的目的。现有的型号主要分为:螺旋差动式给进、绳索式给进,以和油压式给进。 （3）升降机构 用于提升钻具,并且可随钻具材料的不同而改变上升,或降低高度,从而充分 利用动力、减少辅助钻时间。常见的形式为行星型。全液压动力单头钻机,一般 采用倍速机推进。 （4）传动变速机构 进行变速、变矩时,将动能同时输送给进和升降机械。通常的形式都是以齿 轮驱动的。全液压动力车头钻机也可以进行液压无级变速。 1.2辅助设备 在钻孔开挖机械中,除钻头以外的其他装置,如泥浆泵、钻塔、动力泵、空压器、汽轮机、电焊机等,成为了钻孔施工辅助装置。其中:泥浆泵的主要作用,是 向钻孔中输入冲洗水以洗涤孔底、冷却会先并润滑的钻具。当利用水动的钻具时,泥浆泵也是动力设备。而钻探塔的主要功能就是移动钻具。另外,钻井使用的孔 底电动泵,还包括了涡轮钻头、孔底电钻头、螺杆钻等孔内设备,是钻孔工艺学的重要组成部分,也是钻井的主要配套装置[2]。 二、石油钻机模块划分和建造 石油钻机是由多种机器设备组成的一套大功率重型联合机组。为了满足钻井工艺的要求，钻机必须具备： （1）旋转设备 (包括转盘、水龙头、钻柱、钻头等)； （2）循环系统设备(包括泥浆泵、高压管汇、泥浆净化设备等)； （3）起升系统设备 (包括钻井绞车、调节刹车、天车、游车、大钩、井架等)；
共用DSM的模块钻机总体与结构设计浅析 李彦丽;穆顷;杨肖龙;祖巍 【摘要】锦州25-1南Ⅱ期WHPE模块钻机是中国海洋石油的第1台两平台共用钻井支持模块(DSM)的模块钻机。介绍了该模块钻机的工程项目概况，与常规模块钻机比较，共享 DSM 的模块钻机有不同于常规钻机的设计特点。从模块钻机总体设计方案和结构设计两个方面分析，详细介绍了总体设计方案和设计特点，探究其结构形式和优化设计，采用SACS 有限元分析软件对模块钻机结构进行强度分析，结果表明，结构强度满足规范要求。通过重量控制，该模块钻机结构钢材利用率更高。为海洋模块钻机的总体、结构设计提供参考。%JZ25-1S II MDR(modular drilling rig)is CNOOC’s first MDR sharing Drilling Support Module(DSM).The paper introduces engineering situation of the MDR.Design characteristics of MDR sharing DSM were summed up.General plan was described and structure design was studied.The software SACS was applied to the structure analysis and the results indicated that the structure design meet the requirements by the code.The steel utilization rate was improved through design optimization and weight control.The paper might be taken as reference in MDR general and structure design.【期刊名称】《天津科技》 【年(卷),期】2015(000)012 【总页数】4页(P24-26,30) 【关键词】模块钻机;共用DSM结构设计;总体设计
一、安全事项 1.安全预防 2.安全标记和警示 3.注意事项 ①安全规定 1）各岗位工作人员必须经过培训持证上岗； 2）操作人员要懂设备的操作、保养和安全规程并明白相关的注意事项； 3）操作人员要具备良好的身体状况，身体不适时，不得上岗。 ②安全装置 1）所有电器设备、照明器具及输电线路具备防火、防爆功能； 2）保护装置要拧紧、完好、有效； 3）正确使用安全装置：护栏、梯子等； 4）不准随意拆卸安全装置。 ③个人保护用品 1）操作系统设备时必须佩带劳保； 2）劳保产品的防护性能要达到防护要求。 二、固控系统说明 1.固控系统简介 ZJ70D 钻机固控系统配备有振动筛、真空除气器、钻井液清洁器等四级净化装置以及6 个钻井液罐、1 个冷却水罐、1 个组合补给罐、1 个泥浆冷却罐。具有高架管路（从井口至振动筛），钻井泵抽吸管路、加重泵抽吸及排出管路、清水管路、中压钻井液泥浆枪管路、罐底连通管路等各种管汇。系统还配有钻井液
补给系统、加重漏斗、加重泵、
除砂供液泵、除泥供液泵、补给泵、搅拌器等辅助设备。另外，还配有走道、梯子、栏杆等安全防护装置。本套固控系统能够保证泥浆的净化、循环、配制、加重和储备等工作顺利进行，还具备增强了钻井液净化系统的固相控制能力，能满足7000 ｍ钻井工艺的要求。 2.固控系统组成与结构特点 本套固控系统由6 个钻井液罐组成，总容积为380 立方米3。固控系统配四级净化装置，配1 台三联振动筛、1 台真空除气器、1 台钻井液清洁器及砂泵、混合加重装置等。本套固控系统的设计符合总体设计要求、钻机平面布置和标准的钻井液处理工艺流程，钻井液调配方便，拆装移运简便快捷。 整个固控系统具有以下结构特点： （1）具有比较先进的工艺流程 （2）各种设备阀门操作简单方便 3.系统技术参数及设备技术参数 （1 ）系统技术参数 ①总容积：380m 3； ②总有效容积：300m 3； ③泥浆罐数量：主罐6 个，组合补给罐 ④系统设计最大处理量为 ⑤钻井液配置能力为 ⑥适用钻井液密度1 个，冷却水罐1 个，泥浆冷却罐1 个； 360 m 3/h ； 400m 3/h ； <2.5 ×103㎏/m 3； 0.6MPa ；