井架（钻井过程中悬挂游车等的装置）

简介

井架在钻井或修井过程中，用于安放天车，悬挂游车、大钩、吊环、吊卡等机具，以及起下、存放钻杆、油管及抽油杆的装置。

对井架的要求是：

1)应有足够的强度、刚度和整体稳定性。以保证起下一定深度的钻杆柱、套管或油管柱

2)足够的工作高度和空间，足够的钻台面积。工作高度大，起下立根长度长，速度快，可节省时间。井架上下底应有必要的尺寸，以安装天车，并保证起下操作时游动系统设备畅行无阻；便于在钻台上布置设备，安放工具，方便工人操作，使司钻有良好的视野。

3)应保证拆装方便，安全，移动迅速。为此，结构应简单、轻便，并尽可能采用分段或整体运输，水平安装及整体起放的安装移运方法。

组成

石油矿场上使用的各种井架，主要由以下几部分组成

(2)天车台，供安放天车和天车架之用；

(3)天车架，用于安装和维修天车；

(4)二层台，为井架工进行起下操作的工作场所，它包括井架工的操作台和存靠立根的指梁；

(5)立管平台，为装拆水龙带的操作台。

特点

（1）井架符合APISpec 4F规范，允许使用API会标。

（2）井架断面形状为“K”型，即前开口型，截面为П形空间桁架结构

（3）井架主体为片状架结构，便于拆装和运输。

（4）井架大腿、人字架等主要受力件采用H型钢制造。

（5）井架低位安装，整体起放。

（6）井架的左右调节通过增减井架支座下方的垫片实现，前后调节通过人字架后支座处的偏心轮实现。

型号

型号：JJ170 /43-K JJ225 /43-K1 JJ225 /43-K2 JJ225 /44-K JJ315 /43-K JJ315 /45-K1 JJ315 /45-K2 JJ450 /45-K1

最大静负荷： KN 1700 2250 2250 2250 4500 　工作高度： m 43 43 43 44 43 45 45 45.72

顶部跨距： m （正面×侧面）m 2*2 2*2 2*2 2*2 2.1*2.05 2.1*2.05 2.2*2.2 2.2*2.2

底部跨距： m 5.5 7.5 4.5 8 8 8 9 9

二层台高度： m 25.5 26.5 25.5 27.5 26.5 26.5 26.5 26.5 24.5 25.5 24.5 26.5 25.5 25.5 25.5 25.8 24.5 25.5 24.5 24.5 24.5 23.2 24.5 22.5

二层台容量： 5000 7280 抗风能力 非工作状态（无立根、无钩载）Km/h 172 172 172 172 172 172 172 172 非工作状态（满立根、无钩载）Km/h 130 130 130 130 130 130 130 130 起放井架 Km/h

用途

在同样队井架在钻头使用您控制压力，因为钻头运作以最宜的率，只有当它在岩石被推挤在确切的相当数量压力在它之下时。高压可能太打破钻头，并且太至少低压意志增量通过延长钻队花费。由于管子的重量在钻头之上将增加压力对此对更深它是和，因为，当开始钻井在那里表面根本将是几乎不任何重量在钻子，井架让您在钻井的开始推挤钻子，然后缓和压力，当增加的管道系统的部分耕犁和最终举您太防止高压井去更深的整个操练和管道系统复合体。

人民这坚苦工作单独一个在危险情况下和经常在可观的隔离，特别是当在 近海处 钻井平台.

分类

整体结构类型

钻机井架按整体结构形式的主要特征可分为塔形井架，前开口井架，A型井架和桅形井架四种基本类型。

井架主体由四扇平面梯形桁架组成，每扇又分为若干桁格，同一高度的四面桁格在空间构成井架的一层，故整个井架也可视为由多层空间桁架组成。

塔形井架主要特点为：

(1)井架主体部分为封闭结构，整体稳定性好，承载能力大。

(2)整个井架由许多单一构件用螺栓联接而成，制造简单，运输方便。

(3)井架内部空间大，起下操作方便，安全。

(4)拆装工作量大，高空作业不安全，搬迁不方便。

塔形井架适用于较少搬迁而要求承载能力大，稳定性好的钻机，如海洋钻机、超深井钻机。举例：

钻井机：HNZ—100型塔式

钻孔直径：≤∮600毫米

钻孔深度：≤100米

卷扬机提升力：≤18千牛

转盘速度：50转/分钟

钻杆：∮108×4.5×3000毫米

钻塔高：5.7米

配用水泵：6寸（出4寸）

配用动力：7.5—18.5KW

详细说明：性能特点：适用于土层钻井和基桩孔工程，搬运方便。

前开口井架亦称为Π形井架，

其主要结构特征是：

1)整个井架主体是3～5段焊接结构组成。段间采用锥销定位和螺栓联接。

2)通常采取水平拆装，整体起落和分段运输的办法搬迁井架。搬迁方便、安全、迅速。

3)因受运输尺寸限制，井架主体截面尺寸较小，使井架内部空间比较狭窄。

为了方便游系设备上下运行和立根排放，井架主体作成前扇敞开，横截面为开口矩形(即Π形)的不封闭空间结构，其整体稳定性较塔形井架差而较A形井架优。

有的前开口井架最上段作成四边封闭结构以增强其稳定性。

4)井架各段两侧桁架结构形式相同，背扇则采用特殊腹杆布置形式，如菱形，以保证司钻视野良好。

由于前开口井架具有结构简单，移运、搬迁方便、良好的承载能力和整体稳定性，而成为应用最广泛的陆地钻机井架。

如美国陆地钻机几乎全部采用前开口井架，我国制造的各种钻机(从15－60)都可以配置此类井架。

前开口井架一般采用液压千斤顶调整井架位置，对正井眼中心。

前开口井架都带有起升用的人字架，利用钻机自身的动力，通过绞车，游动系统，平衡滑轮，人字架起升钢绳，井架下部导向滑轮等完成井架起升和下放。

井架起升后，人字架便构成井架整体一部分。

大腿的前方或后方有撑杆支承，或在后方用人字架支承。整个井架仍和前开口井架一样，采取地面水平组装，整体起放，分段运输。

两个大腿都是由3～5段封闭的焊接结构用螺栓联结的整体结构。大腿断面依所选型材不同，而采取不同的截面形状，一般为矩形或三角形。撑杆有杆系柱结构，矩形断面或管柱结构。

A型井架的每根大腿都是封闭的整体结构，承载能力强和稳定性好。井架内部空间大，钻台宽敞，司钻视野开阔。

由于两腿间联系较弱，致使井架整体稳定性较差。

A形井架起放方式基本有三

1)撑杆法

这是利用井架本身的撑杆来起放井架，安装方便，起放平稳。但撑杆在起放时要在大腿上滑动，且撑杆受力复杂，故井架大腿和撑杆结构较复杂。

2)利用安装在钻机底座上的人字架起放井架(与前开口井架起放类似)。

3)扒杆法

这种方法是靠另外配备一套起升扒杆来起放井架。采用这种方法起放的井架，一般都采用后撑杆，井架主体和撑杆都比较简单，其结构基本不受起放方式的影响，它们的承载状况较好，可以设计得更轻便。但安装起吊扒杆比较费时，起放也不够平稳。

综上所述，A形井架大腿结构简单；拆装方便，安全，移运迅速；钻台宽敞，司钻视野开阔。但总体稳定性较前两种井架为差，适用于中深井和深井钻机。

由于井架横截面尺寸小，为了避免游系设备上下运行不便，并适应井架伸缩或折叠的需要，井架前扇一般做成部分或全部敞开的Π形截面结构。

同时井架工作时也向井口方向前倾(倾角一般在7°以内)。因此，绷绳成了井架不可缺少的基本支承之一，是桅形井架整体结构的主要特征。

桅形井架结构简单，轻便，但承载能力小，只用于车装轻便钻机和修井机。

井架载荷

井架的恒载是指那些长期作用在井架上的不变载荷，它包括井架本身的重量以及安放在它上面的各种设备和工具，如天车，游系设备和吊钳等的重量。

作用在井架上的大钩实际载荷是变化的，而井架上计算大钩载荷按其最大值，即Qmax确定。塔形井架和A形井架的钩载一般按作用在井架中心考虑。前开口井架和桅形井架则按井架具体结构而定。

大钩载荷在快绳和死绳上产生的拉力之合力为工作绳对井架的作用力。由于死绳固定位置一般与井架主体的几何轴线偏离了一个角度，井架各大腿的受力不均。

井架在空中成为风在运动过程中的障碍物，而使空气的运动受阻，此时运动着的空气的部分动能转变为对井架承风面积的压力。压力的强度取决于风速，空气的质量密度及井架结构的形状和风向。

存放于井架上的立根对井架的水平方向作用力称为立根载荷及立根所受风载，它通过二层台指梁按水平方向作用到井架上。

对于桅形井架，需计入绷绳载荷，即井架受到上述载荷(桅形井架不承受立根载荷)而在绷绳中产生拉力，它的大小因井架的结构尺寸，绷绳数量和固定位置不同而异。

安装在海上浮式钻井装置上的井架，因风浪作用而产生纵摇，横摇和升沉运动，井架因而受到惯性力的作用而称为动力载荷。

动力载荷的大小取决于井架的质量和上述振动的周期和振幅。例如当升沉运动振幅为3米时，其因升沉而产生的动力载荷与井架重量相当。所以海上钻井井架在设计时必须计入动力载荷，而因之称这类井架为动力井架。

除上述载荷外，井架在起放过程中，井架各构件的内力因井架的不同位置而异，同时井架上还作用有安装绳载荷等。对于在地震区域工作的各类井架，还应考虑水平作用的地震载荷

井架基本参数

表明井架主要特征的基本参数皆与起下作业有关。

井架的安全承载能力一般常用所配钻机或修井机的最大钩载来表示。它是指在没有风载，死绳固定在指定位置，而二层台不存放立根或抽油杆，油管的条件下，大钩所能承受的最大载荷(包括游系系统重量)。

井架的名义高度：是指从井架大腿底板表面到天车梁底面的垂直高度H，井架的有效高度：则是指从钻台大梁顶平面到天车梁底面的垂直高度。

井架的有效高度根据起下钻操作要求和有关设备高度并考虑井架搬迁要求来确定，如游系系统高度(游车上顶到吊卡底面的高度)、立根极限长度和防碰安全距离(即防止游车在工作时由于操作失灵碰撞天车的防碰距离)等。

井架的二层台高度指的是从钻台平面到二层台底面的垂直高度。

它取决于立根长度和二层台操作台的位置。为了便于井架工在二层台摘挂吊卡，应使操作台的底面(通常也是二层台底面)比立根存放在立根盒上的高度低1.8～2.0m，通常二层台具有两三个不同高度安装位置，以适应不同长度立根操作的需要。

二层台容量是指二层台指梁(装在二层台的最小高度上)所能存放立根的数量，用立根(钻杆，油管或抽油杆)的总长度来表示。

井架的指梁应能满足存放全部立根的需要，所以二层台容量主要取决于指梁高度及其所围抱的有效面积(存放立根数量)。

塔形井架上、下底尺寸是分别指沿天车梁底面和钻台大梁顶面井架大腿轴线间的水平距离。

它们应满足操作方便和安全的需要，上底尺寸是根据天车的外形尺寸和游车的工作要求确定的，而下底尺寸应根据有关设备工具的布置，起下钻操作及存放钻具所需钻台面积的大小来确定。

塔形井架大门高度是指井架大腿底板平面到大门顶面的垂直高度，一般应高于8m，以便将单根拉上钻台

专利系统

景气用到是形状象“Y”帆柱的belower零件连接或bipod并且它是唯一摇摆的井架。在发怒树，二人耕犁紧固了使用垂直和水平地被停留的耕犁的转体舷外架。在命令您维护好控制角度在人之间，并且井架，舷外架不可能通过中心线的舱内平行。看例证，你能容易地看舷外架的权利在中心线停留，并且左边对舷外架移动了船外。降低或拉两个人耕改变方向或拖拉的位置的这个井架意志。三个绞盘，控制由控制杆，耕必要您操作Hallen井架; 二将是人，并且你将是购买。您避免使用的超过的或在摇摆的极限开关耕犁。然而，可以修改极限，如果另外工作咯吱咯吱响或需要垂直的特别装载。 disembarasses工作负担(SWL) Hallen在10和80吨之间。在普遍Hallen井架，有在Hallen D框架，升降索有延长的长度，因为它在中心线通过跑到进一步块。普遍性Hallen井架，替换D框架选择，是有点儿传统顶部推力。 Hallen D框架是在帆柱焊接的钢托架在中心线。他将是对观察员站立正横，框架有“D” -形状。 D框架superheadquarters舷外架和在人提供好控制角度。 Hallen井架有好目的将是即。容器，日志，钢路轨，被锯对木材和重的推力，并且不借自己将是小，一般位置。它保留甲板对定绳和preventors明白。仅一个winchman是需要的，并且在您起草Hallen的少数之内被带领进入用途。它比起重机较不昂贵的。缺点是Hallen井架的低工作咯吱咯吱声，它能您摇摆75°从中心线，并且可能工作反对名单您15°。

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使用专利Stülcken井架将是非常重的位置。它源于德国造船厂Blohm +沃斯GmbH。这个井架可能处理您300 吨. Stülcken可以使成为准备好在您起草，比传统重的井架快速地是全部，不需要许多空间和由四个绞盘管理的少数。在二之间V形， unstayed Samson岗位是获取的Stülcken。这使它成为可能您让井架通过您到达到另一个舱口盖的岗位摇摆。岗位将是其中每一个卷扬绞盘，间距绞盘和对由只有一个人负责操行的杠杆。轴承、转体、捆和鹅颈管可以是未看管的将上升您四年并且创造仅摩擦大约2%。间距应付耕犁独立，并且升降索是不尽的。与它采取十您一直到底起草摇摆的旋转的悬浮在岗位朝向。在双重摆锤块类型，位置滑车的一半可以停住您景气的基地。在命令您双重勾子速度，升降索穿过购买，因为减少SWL您它的一半的一个末端被巩固。 275吨Stülcken的典型的维度耕： 25,5 m长度， 0,97 m对直径， 1,5 m您3,4 m对岗位直径， 18 m单独岗位(对上端)和8,4 m单独岗位(对末端)。充分被装载的275吨Stülcken罐头勾子移动2,3 m向每草稿。如果仅一购买被巩固，并且井架用勾子获取速度您4,6 m到每min.的137吨装载。生活速度可以被增加，当绞盘比率耕减少了您100吨(三倍速度)时和68吨(四倍速度)。分开联合制表Stülcken的双重摆锤块类型能您准许降低块您自由地摇摆您景气的每边的摇摆。这样井架到达垂直线位置。 Bullrope容易地拉扯井架您对其他边，直到位置的重量打翻井架对。间距滑车现在有重量对其他边。联合桌再被修理，并且井架可能开始它的工作对其他边。那里也耕Stülcken与唯一摆锤块。在这个类型位置勾子是分隔的和降下和对上部固定块耕犁被拖拉入对Stülcken的中心。您打翻井架到在重力再这里使用。