ZJGKSY02-钻井井场布局模拟系统

一、井场布置概况

钻井井场是施工作业的场地。分为生产区和生活区两部分。生产区在满足地质设计井底坐标要求条件下，应选择地形有利，少占耕地，少修公路，靠近水源，有利于安装防喷管线和污水处理地点作为井场生产区。以使用的钻机型号作为井场生产区设计依据。井架、柴油机、钻井泵、循环罐等设备的底座基础应建在井场挖方区域。井场的生产区要建有足够容量的污水池和沉砂池，不能污染周围环境，特别是农田、鱼塘、水库和河流等。生活区是钻井施工作业人员休息、食宿、学习和娱乐的活动场所。

二、井场布置标准

1.井场入口处标识牌应依次摆放“钻井队号牌”、“入场须知和紧急逃生路线牌”、“硫化氢警示牌”、“民警提示牌”；

2.井场应平坦坚实，能承受大型车辆的行驶，井场无坑洼、积水、油污现象；

3.井场、钻台下、机房下、泵房根据需要设有通向污水池的排水沟；

4.在河床、海滩、湖泊、盐田、水库、湿地、水产养殖场钻井时，应设置防洪、防腐蚀、防污染的围埝或毛石墙，在环境敏感地区，再增加一个专用体积不小于200m3的放喷池，池体中心距井口应在75m以上；

5.泥浆池、污水池应围警戒带圈闭，底部和四周采用塑料布铺垫或水泥抹面；

6.钻井作业产生的各类固体废弃物应指定地点分类收集、存放、处置。

井场布置图

三、钻井井场仿真模拟实训系统参数说明

1、规格尺寸：井场模型沙盘及控制系统组成，沙盘尺寸为2000*3000*3000（长×宽×高），参照新型顶驱钻机按比例制作。 ZJ70D石油钻井模拟教学平台是钻井模拟教学实训平台，主要用于教学模拟演示。

按比例建立ZJ70L型钻机井场沙盘模型（井场实际尺寸97mX42m，井场有效面积4074m2），按比例缩小加工。

2、参数说明：

钻井井场是施工作业的场地。分为生产区和生活区两部分。生产区在满足地质设计井底坐标要求条件下，选择地形有利，少占耕地，少修公路，靠近水源，有利于安装防喷管线和污水处理地点作为井场生产区。以使用的ZJ70L钻机型号作为井场生产区设计依据。井架、柴油机、钻井泵、循环罐等设备的底座基础应建在井场挖方区域。井场生产区建有污水池和沉砂池，生活区是钻井施工作业人员休息、食宿、学习和娱乐的活动场所。主要包括：更衣室和浴室、食堂和炊事间、会议室、休息室、卫生间等。井场布局如下图所示（ZJ70L井场布局）。井场的设备布置达到以下要求：

（1）井架底座以井眼为中心，在井架底座后方依次摆放绞车、传动轴、柴油机、钻井泵。

井架是钻机起升系统的组成部分。它的主要作用是安装天车、悬挂游车、大钩、水龙头、方钻杆、钻杆及钻链等设备, 相当于起重设备的支架,并可存放钻柱。因此,钻井对井架的基本要求是：必须有一定的高度和空间;便于安装、存放钻柱等设备和有利于安全快速地进行起下钻作业;应具有足够的承载能力,以适应井下情况的需要：结构要简单、轻便、便于搬迁、拆装和维修。

（2）钻机的基本组成

钻机是钻井地面设备的总称。概括地说钻机是由动力机组、传动机组、工作机组、辅助机组及控制机组等组成。其主要设备有：井架，它的主要作用是安装天车、悬挂游车、大钩、水龙头、方钻杆、钻杆及钻链等设备, 相当于起重设备的支架,并可存放钻柱；天车和游车，钻机的天车和游车用钢丝绳穿起来,共同组成了钻机的复滑轮系统(或叫游动系统)。天车是定滑轮组, 固定在井架的顶部;游车是动滑轮组,在井架内部的空间上下往复运动。它们的主要作用是省力,减轻钢丝绳和钻机绞车的负载,用十多吨的力可起升上百吨的钻柱，获得极大的机械效益；大钩，它是起升系统的设备之一 ,在正常钻进时悬挂水龙头、承受井下钻柱的重量,起下钻时悬挂吊环吊卡完成起下作业；钻井绞车，它是起升系统设备的起重部分,随钻机的类型不同,形式有所差异。主要作用是传递动力，以不同的速度驱动转盘和滚筒。其刹车机构，钻进时,通过施加在刹把上的压力大小，可以均匀控制滚筒的运动速度和大钩的负荷,从而向钻头施加钻压,确保正常钻进。

（3）钻机的八大系统

井场钻机一般有八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统），具备起下钻能力、旋转钻进能力、循环洗井能力。

1）提升系统设备

它是一套大功率的起重设备。主要由钻井绞车、游动系（钢丝绳、天车、游动滑车及大钩）、悬挂游动系统的井架及起升操作用的工具（如：吊钳、吊环、吊卡、卡瓦及上扣器等）组成。它的主要作用是起下钻、换钻头、均匀送钻、下套管及进行井下特殊作业等。

2）泥浆循环系统设备

主要由泥浆泵、地面高压循环管汇、水龙带、水龙头、钻柱、泥浆净化及调配设备等组成。主要作用是清洗井底、携带岩屑、在喷射钻井及井下动力钻具钻井顶部驱动钻井中，还起到传递动力的作用。泥浆的循环流程：泥浆泵－地面高压管汇－立管－水龙带－水龙头－钻柱（方钻杆、钻杆、钻铤）－钻头－环形空间－地面排出管线－固控设备－泥浆池－泥浆泵。

3）地面旋转钻进设备

主要由转盘、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤及钻头等组成。它的主要作用是不断地破碎岩石, 加深井眼及处理井下的复杂情况等。

4）动力驱动设备

属于钻机的动力机组, 是驱动起升、旋转和循环等三大工作机组的动力设备。钻机用的动力设备主要是柴油机, 其次是交流或直流电动机。

5）传动系统设备

属示钻机的传动机组。其主要作用是联结动力机与工作机组,并将动力传递到各工作机组。传动系统设备主要由减速箱、离合器、传动皮带轮、传动链轮及并车、倒车机构等组成。根据能量传递的方式不同,可分为机械、液压及液力传动。

6）控制系统设备

属于钻机的控制机组。控制的内容包括发动机的启动、停车、变速和并车等, 绞车、转盘、泥浆泵等工作机组的启动、停车、调速和换向等。控制的方式有机械、气动、液压和电力控制等, 随钻机的类型不同而异。控制系统的主要作用是远距离操作指挥和协调各机组正常工作。

7）井控系统及设备

井控系统由防喷器组、节流管汇、压井管线以及液、气压控制机构组成。它的功能包括控制井内的压力，防止地层流体无控制地流入井中。防喷器可实现的功能：密封钻具；强行起下钻；悬挂钻具；手动、液动锁紧闸板用作分流系统可以剪断钻具。节流管汇：由一系列特殊的、可远程控制的管线组成，用井口防喷器组关井后，司钻可以通过它释放井底压力，不至于造成井下失控。

8）钻机底座

它属于钻机的辅助机组,包括井架、钻台动力机、传动系统和泥浆泵等的底座。它主要用于安装钻机的各机组,是钻机不可缺少的组成部分。

9）辅助设备

它属于钻机的辅助机组,包括供气设备、供水设备、供电设备、钻鼠洞设备、防喷设备、防火设备、辅助起重设备及保温设备等。它是为整套钻机服务的,是钻机不可分割的部分。

铝合金、工程硬塑材料为主，根据真实设备图纸与实物资料，按其结构等比例制作。各主要零部件采用组装形式，满足在实训教学过程中学生可自己手动拆装各设备，使学生更清楚的了解设备的布置特点和结构原理。

显示钻机井架基础、柴油机基础、发电机基础、循环系统基础、井场清分流系统、钻井液池等。能让安全生产监察监管人员掌握钻井井场安全监管要点；主要以现场环境布置为主题；包括动力机械，灯光、仪表、数控系统装置等，通过智能化模块控制，可手动任意摆放各模块，来模拟实现钻井井场机械各系统设备的基础布置，工作原理，操作方法。可让学生完成对设备工作系统进行系统认知，设备安装与使用的模拟实训。

四、参考图片：

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