作者：韩光明,郑志刚
出版社：石油工业出版社
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钻井施工操作：富媒体试读：
前言
根据教育部2015年印发的《高等职业教育创新发展行动计划（2015—2018年）》中扩大优质教育资源的要求，结合石油工程技术专业国家示范建设任务的经验，针对石油工程技术专业的人才培养方案，为践行“工学结合”的人才培养新模式，把学生培养成为面向企业、面向基层的具有创新精神和实践能力的高等技术应用性、技能型专门人才，考虑职业成长规律，促进学生综合职业能力的发展，承德石油高等专科学校整合校内外各类资源，组织教师和行业专家对“钻井施工操作”课程进行了全面的改革和建设，并先后获评为“国家精品课程”和“国家精品资源共享课程”，可通过扫描左侧二维码访问钻井施工操作精品课程网。
教材是课程的重要载体，是课程改革与建设的主要内容之一。与钻井行业专家一起，以“工学结合”“教、学、做一体化”模式为指导思想，基于钻井建井工作过程，本教材打破传统学科体系的束缚，重构学习领域内容，将实践、实训和专业理论融合在一起，按照项目教学，将工作过程系统化。整个课程按照基于工作过程的开发步骤，通过专业调研和岗位调研，确定高职高专石油工程技术专业钻井方向毕业生将来的职业为石油钻井工，主要岗位为司钻、副司钻、井架工、内钳工、外钳工、场地工等一线操作岗位，由岗位所从事的主要工作确定钻井职业领域的典型工作任务，将工作任务整合为行动领域，由行动领域导出学习领域（即课程），基于钻井的工作过程，将钻井施工操作学习领域课程划分为4个学习情境，设计了17个学习任务。通过学习，使同学对石油钻井的建井过程有比较深刻的了解，体会石油企业“爱国、创业、敬业、奉献”的企业文化，培养“学石油、爱石油”的精神，为学生将来的发展和后续课程的学习奠定坚实基础。
本书由韩光明、郑志刚担任主编，由王岩、康青、杨建雷担任副主编。具体的编写分工为：绪论，学习情境二学习任务1、2，学习情境三学习任务1、2、3、4、5由韩光明编写；学习情境二学习任务3由郑志刚编写；学习情境一学习任务1、2、3、4由康青、任吟编写；学习情境一学习任务5、学习情境三学习任务6由杨建雷编写；学习情境四学习任务1、2、3由王岩、宋文编写。全书由韩光明统稿。
由于水平有限，同时编写时间仓促，书中难免会有缺点和错误，希望读者提出宝贵意见，以便今后修改。编 者2017年10月富媒体资源目录
本教材富媒体资源由石油工业出版社数学出版中心提供。若有教学需要，可向责任编辑索取，联系邮箱：sdyhn@163.com。绪 论一、钻井在石油工业中的地位
石油作为当今世界上主要的能源和优质化工原料，是社会经济发展中重要的生产要素之一，在一个国家的国民经济中具有非常重要的地位和作用，它对于经济、政治、军事和人民生活都有极大的影响。石油工业是指从事石油勘探、开发和加工的行业。钻井是勘探与开发石油的一个重要环节和手段。一个国家在钻井技术上的进步程度，往往反映了这个国家石油工业发展的状况。
所谓钻井，是指利用专用设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的孔眼，一直到达地下油气层的工作。钻井的主要任务是寻找和证实含油气构造、获得工业油气流，探明已证实的含油气面积与储量，取得有关油气田的地质资料和开发数据，最终将油气从地下采到地面。钻井工程质量的优劣和钻进速度的快慢，直接关系到钻井成本的高低，以及油气勘探开发的综合经济效益和石油工业的发展速度。因此，钻井被人们誉为“石油工业的火车头”。二、钻井发展史
钻井在国民经济建设中应用广泛，主要包括石油工业、探矿、水文地质、铁路、水利等方面。钻井技术的发展一般可分为四个阶段，即人工掘井、人力冲击钻、机械顿钻、旋转钻。目前，顶驱钻井和复合钻（转盘＋井底动力钻）技术在深井、超深井中得到了日益广泛的应用。我国在利用钻井开发地下资源方面有着悠久的历史。据记载早在两千年前在四川就已经钻凿了盐井，并创造了冲击钻。北宋时期，人力绳索式顿钻方法得到了发展。在1521年钻凿了油井和火井（天然气井），1835年在四川钻成深达1 200m的火井，这是当时世界上最深的井。一般认为机械顿钻（1859年）是近代石油钻井的开始，1901年发展了旋转钻井法，以转盘带动钻柱，钻头破碎井底岩石并循环钻井液以清洗井底。1923年苏联工程师研究出了涡轮钻具，并在20世纪40年代开始广泛应用。以后又出现了电动钻具和螺杆钻具等井下动力钻具，此外还有旋转导向钻具等，这些钻具在定向井中都得到了广泛应用。
1859年8月，美国在宾夕法尼亚州泰特斯维尔小镇钻了一口20m深的油井，这就是所谓的世界上第一口油井。近代我国第一口油井是1878年在台湾西部苗栗钻成。当时，清政府从美国雇来技师、买来钻机，钻成了一口深为133.8m的油井。我国大陆第一口油井是1907年清政府从日本聘请技师，购进顿钻钻机，在陕西延长油矿钻成，井深80多米。目前，世界上最深的油井是俄罗斯境内科拉半岛上的科拉3井，设计于1966年，1970年开钻，1992年7月完钻，井深12 260m。目前，中国国内最深的探井是塔深1井，该井于2005年4月6日开钻，2006年7月27日完钻，设计井深8 000m，完钻井深8 408m。
到目前为止，旋转钻井方法仍是石油钻井的主要方法。随着现代科学技术的发展，旋转钻井工艺技术也得到迅速发展，其特点是：从经验钻井发展到科学化钻井；从浅井、中深井发展到深井、超深井；从钻直井（垂直井）、定向井发展到大斜度定向井、丛式井、水平井；从陆地钻井发展到近海钻井和深海钻井。
国外钻井科技工作者将旋转钻井技术的发展分为四个时期，即：（1）概念时期（1901—1920年），这个时期开始将钻井和洗井结合在一起，并使用了牙轮钻头和注水泥封固套管工艺技术。（2）发展时期（1920—1948年），在这个时期，牙轮钻头、固井工艺、钻井液等得到进一步发展，同时出现了大功率钻井设备。（3）科学化钻井时期（1948—1969年），这个时期开展了大量的研究工作，研究钻井工艺中的内在规律，使钻井技术迅速发展。主要技术成就包括：水功率的充分利用（喷射钻井）；镶齿、滑动密封轴承钻头；低固相、无固相不分散体系钻井液及固相控制；钻进参数优选；地层压力检测、井控技术及平衡压力钻井技术等。（4）自动化钻井技术（1969年至今），在这个时期发展了钻井参数自动测量、综合录井、随钻测量技术；计算机在钻井中得到广泛应用；优化钻井、自动化钻井、井口机械化自动化工具、井眼轨迹遥控及自动闭环控制等新技术、新工艺、新设备也应运而生。另外，小直径井、大位移井、分支井、欠平衡压力钻井和连续管钻井也得到发展。三、钻井现场概况及操作岗位责任制
钻井施工操作，也称钻井作业，是一项工艺技术复杂、仪器设备繁多，需要多工种多部门协调完成的作业，是石油钻井操作人员及工程技术人员必须掌握的作业。1．钻井现场概况
钻井行业为野外作业，劳动强度大，工作条件艰苦，技术含量高，安全责任重大，属高危作业，要求从业者具有良好的职业道德，自觉融入“爱国、创业、求实、奉献”的石油企业精神，养成“三老四严”的行为规范。
钻井一线一般以钻井队为单位，钻井队岗位一般有队长（平台经理）、党支部书记、副队长（平台副经理）、钻井工程师（技术员）、机械师（工长）、电气工程师、钻井液工程师、安全（HSE）监督员、大班司钻、大班司机，小班岗位一般有司钻、副司钻、井架工、内钳工、外钳工、场地工、柴油机司机、发电工、钻井液工等。此外，由于生活饮食的需要，还有炊事班长、炊事员等岗位。整个钻井队一般有60～80人，一般采取四班三倒，一班轮休。
对于高职高专的毕业生来说，去钻井队后一般从事场地工、外钳工、内钳工、井架工等岗位，随着工作经验的积累，会逐渐担任副司钻、司钻等岗位。在现场发展较好的毕业生将来会走上技术员、副队长、队长等技术管理岗位。2．岗位责任制
岗位责任制是按照生产工艺流程、工作场所、设备特点及工作量大小合理划分工作岗位和个人所担负的任务及责任。所有岗位均需接受HSE教育培训和考核，增强自身HSE意识和防护能力，认真贯彻执行公司相关的HSE法规、标准和制度，履行公司HSE管理体系赋予的各项职能和责任，能够正确地进行危害识别和风险评价，掌握防范措施，发现隐患，能够及时整改，熟悉本岗位的岗位责任制、作业指导书和操作规程。此处仅介绍场地工、外钳工、内钳工、井架工、副司钻、司钻等小班岗位职责，钻井单位不同，岗位职责也略有差别。1）场地工岗位职责（1）场地工是记录员，负责丈量方入，填写工程报表和交接班记录，做到齐全、准确、工整、清洁。外钳工不在时，场地工顶替外钳工岗位工作。（2）负责管理好值班房图表、用具、场地用具、材料房、材料爬犁、废料堆，做到齐全、清洁、定位摆放。（3）负责起下钻拉钩子，钻进时捞砂清砂和清洗钻具螺纹，检查钻具水眼和钻具上下钻台带护丝、摘挂绳套工作。（4）负责清理井口，保证井口达到规定标准。2）外钳工岗位职责（1）负责协助内钳工操作液气大钳或外钳，配合内钳工操作小型机具。起下钻时负责观察井口，协助司钻观察指重表、立压表等，内钳工不在时顶替内钳工岗位工作。（2）负责井架底座、钻杆盒、转盘盒、大门坡道的检查、固定、扭紧、清洁卫生工作。（3）负责钻台手工具检查管理和定位摆放，按时配好螺纹脂和各种密封脂。（4）负责底座支架、梯子栏杆、井口设备的齐全完好、清洁卫生，以及水、气、液管线的管理使用。3）内钳工岗位职责（1）负责管理转盘、绞车、传动设备、辅助刹车、钻台设备的各类护罩，按时保养、扭紧，做好清洁卫生工作，按时填写设备运转记录。（2）负责对井口工具、井口小型机械、保养工具的检查和管理，做到齐全、清洁、定位摆放，负责绞车、液气大钳、动力源及井口工具的检查、维护和保养。（3）负责操作液气大钳或内钳，与外钳工配合完成各类井口操作。钻进时应在钻台做好接单根准备、巡回检查设备、搞好钻台卫生、抹方钻杆螺纹脂等工作。起下钻时负责观察井口液面高度，检查钻具，核计上提单根数，井架工不在时顶替井架工岗位工作。4）井架工岗位职责（1）井架工是本班安全员，负责本班安全生产监察工作，坚持班前安全讲话，班后安全讲评，保障本班安全生产。在副司钻不在时，负责顶替副司钻岗位工作。（2）在正副司钻的领导下，负责开好每周的安全活动会，并做好记录。（3）负责检查、管理消防设施，检查井架固定情况，做好井架绷绳、提升系统、悬吊系统、各类绳索的维护和保养工作，负责防碰天车，电（气、液）动绞车、旋扣器、吊环、吊卡、提升短节、防喷接头及方钻杆旋塞的使用和管理。（4）负责起、下钻时二层平台的操作，平时协助副司钻搞好泵房工作。（5）正常钻进时负责观察井口，并带领钻工搞好井场辅助工作和清洁卫生工作。5）副司钻岗位职责（1）副司钻是副班长，负责协助司钻搞好本班安全生产和现场管理工作，司钻不在时顶替司钻岗位工作。（2）负责钻井泵、钻井液循环系统、固控处理系统、空气净化装置、封井器、放喷管线、节流压井管汇、井控房、泵房工具的管理和使用。（3）认真填写钻井泵运转记录，并负责井控设备的维护保养，填写井控设备运转记录。（4）起下钻时负责操作猫头，观察井口液面，并及时向井内灌注钻井液。6）司钻岗位职责（1）司钻是班长，负责组织本班生产和劳动分工，严格执行各项操作规程、管理制度、技术措施及HSE有关标准要求，做到文明施工，保证安全、优质、高效地完成生产任务。（2）负责按本岗项点逐项、逐点严格检查交接，不放过一个问题，不漏掉一个隐患。（3）负责司钻控制台、刹把的操作。要以“司钻手里三条命”（人、设备、井）的高度责任心，严格按照安全生产操作规程和质量管理技术措施、标准化操作要求进行施工，确保井身质量和安全生产。（4）积极参加并配合搞好现场科学实验和技术攻关，并组织本班人员学习掌握钻井新技术和新工艺，不断提高技术本领。（5）检查井控设备，确保灵活好用，并按时组织防喷演习。（6）审查本班各种报表、资料并签字。（7）主持开好班前、班后会。严格执行交接班制度，接班要细心检查、提出问题，交班要严肃交清。对接班人员提出的问题要认真组织整改，坚持班后会讲评。（8）组织好本班各岗位人员，为下班做好生产准备工作。四、钻井的施工工序
钻井是一项复杂的系统工程，是勘探和开发油气田的主要手段。其施工工序一般分为钻井设备的拆迁与安装、开钻前准备、钻进、固井和完井，具体包括定井位、道路勘测、基础施工、搬家、安装井架、安装设备、钻进、起钻、换钻头、下钻、完井测试、固井等工序。1．定井位
定井位就是确定油气井的位置。它由勘探部门（勘探井）或油田开发部门（生产井、注水井、调整井等）来确定。井位内容包括：（1）构造位置，该井在什么地质构造上。（2）地理位置，该井在省、市、县、乡、村的位置。（3）测线位置，该井所在地震测线剖面。（4）坐标位置，该井在地球表面的经度和纬度。
确定井位时，应全面考虑地形、地势、土质、水源、地下水位、排水条件、交通状况等，优选最佳井位。
定井位的原则是避开山洪及暴雨冲淹或可能发生滑坡的地方，远离铁路、高压电线、大型设施及民房。2．道路勘测
道路勘测是对井队搬家所经过的道路进行实地调查，以保证安全顺利地搬迁。搬家前要勘察沿途的道路、桥梁和涵洞宽度及承载能力，掌握沿途的通信线、电力线情况，凡不符合要求者及时整改处理。3．基础施工
基础是安装钻井设备的地方，目的是保证机器设备的稳固，保证设备在运转过程中不移动、不下沉，减少机器设备的振动。
钻井现场基础一般采用填石灌浆、混凝土预制，特殊条件下可用木桩基础。填石灌浆及混凝土预制基础具有现场制作方便、成形性好、强度大、能够承受较大的负荷等特点，钻井设备安装时使用广泛，特别是重型、超重型钻井设备的井架、动力机及钻井泵等均用这种基础。木桩基础用于地下有流沙、水泡子或填方过深时有塌方危险及消耗水泥过多、不宜采用混凝土基础的情况。在一些超深井钻探设备安装时，由于井很深、负荷很大、钻井周期长、地表土层很厚且较软，采用上述基础不能满足要求时可采用爆扩桩基础。
基础完工后必须用水准仪找平。活动基础的摆放只准挖方，不准填方。4．安装井架
钻井现场井架一般有塔形井架、A形井架、K形井架等，此处仅以塔形井架做简单介绍。
在安装塔形井架时，首先安装井架底座，底座由四根大梁组成，大梁间的连接用槽钢拉筋。安装底座时先把井口中心线划出来，找好安放底座的位置，用吊车将大梁逐件摆上，连接固定好。摆放时应注意大梁的顺序要对；四根大梁要一样平，不平可在基础与大梁之间垫铁片；底座两对角线交点应与井口中心重合。然后把安装好的井架底座吊装在井架基础上，安装底座时应注意上全所有的螺栓、卡子、销子等，螺栓要垫弹簧垫圈，销子要涂润滑脂并穿保险销子或别针。底座安装好后，把搬运到井场的井架部件初步组装成组合件，并放在方便施工的位置，然后用吊车将组合件大腿及二层组装好的拉筋装上，再用扒杆法或旋转扒杆法依次将井架一层层安装完毕，最后吊装天车，拉好井架绷绳。5．安装设备
安装设备是将在钻井搬家时拆开的设备、工具及新设备、新工具等在新井场重新组装，形成完整的钻井设备系统。
安装工作主要有：设备就位、校正设备、固定设备等。设备的安装工作可在整个井场同时进行。校正设备应先找正，后找平，校正要按规定顺序进行。首先根据井架四条大腿对角线交点来确转盘中心位置，再确定天车的中心，使天车中心、转盘中心、井口中心三者在一条垂直线上，然后通过转盘链轮和绞车过桥链轮的同一端面校正绞车的位置。依次类推，校正1号车位置，校正柴油机、联动机、钻井泵、除砂泵等设备的位置。
固定设备时必须按规定的扭矩使螺栓紧固牢靠，零部件齐全，保证质量并注意安全。1）保证安装质量
钻井设备的安装质量是影响一口井能否顺利完工的关键因素之一。安装质量要达到“七字”标准和“五不漏”要求。“七字”标准是：平、正、稳、全、牢、灵、通。平是指设备安装的水平度要符合标准，工作台要铺平；正是指设备位置要对正，不偏不斜，偏差要符合标准；稳是指设备安装时不悬空，运转时不振动；全是指设备零部件、护罩、固定螺栓等要齐全；牢是指设备固定要牢固；灵是指设备的刹车控制系统要灵活可靠，仪器、仪表要灵敏准确；通是指各种管线、电路等要畅通。五不漏要求是：不漏油、不漏气、不漏水、不漏电、不漏钻井液。2）设备的保养
在设备开始运转之前，要对设备进行一次全面保养。各岗位要按保养项点及要求进行保养，主要内容包括：清洗设备表面及内腔；所有润滑点按标准加入机油或注入润滑脂；清洗机油、柴油及空气滤清器；向柴油机、发电机等水箱加入软化冷却水；再次检查设备的紧固和连接是否符合要求。6．钻进
钻进是用一定的破岩工具，不断破碎岩石加深井眼的过程。钻进应采用先进的工艺技术，按设计要求，安全、快速、高效地钻达目的层。钻进按开钻次数分为一次开钻、二次开钻、三次开钻等。1）一次开钻
设备安装完毕后，一次开钻是从地面钻出较大井眼，到一定设计深度后下表层套管，封隔易垮塌的上部地层，安装井口，为后续钻井施工做好准备。
一次开钻需要做好相关准备工作，并符合相关技术要求。一次开钻前准备工作包括下井钻具及套管，要清洗螺纹，检查、丈量、编号，并记录；挖方井和循环沟，冲大、小鼠洞，下好鼠洞管；按设计要求配制好钻井液；接好向井内灌钻井液的管线；接好钻头，提出转盘大方瓦，下入钻具。2）二次开钻
二次开钻是下完表层套管固井后，再次开始的钻井施工。从表层套管内用较小一些的钻头继续钻进，若地层不复杂，则可直接钻到目的层后下油层套管完井；如果地层复杂，很难用钻井液控制时则要下技术套管。
二次开钻前的准备工作包括安装井口装置；安装节流、压井管汇；摆放安装远程控制台；安装完毕全面试压。二次开钻前，需对循环系统进行高压试运转，以检查安装质量，保证设备和循环系统在钻进过程中不出问题。同时可发现薄弱环节，以便整改。此外，地质、工程设计要交底，贯彻措施，运行生产大表，合理分工，科学组织安排生产，保证工作的顺利进行。3）三次开钻
三次开钻是从技术套管内再用小一点的钻头往下钻进，根据情况或可一直钻达预定井深。对于超深井和特殊井可能要下多层套管，那么会有四次开钻、多次开钻等，直到最后钻达目的地层深度，下油层套管，进行固井、完井作业。4）钻进操作
当钻头接触井底前，由司钻操作，开泵，启动转盘，慢慢使钻头接触井底，逐渐施加钻压，顶驱或转盘旋转带动钻具转动，钻头不断破碎井底岩石，形成的岩屑被钻井液冲离井底，并携带至地面。
当方余（钻进中，方钻杆在转盘面以下的长度称为方入；在转盘面以上的方钻杆有效长度称为方余）打完后，停泵，停转盘，上提钻具，至方钻杆下钻杆内螺纹接头提出转盘面，扣上吊卡悬挂住钻具，用吊钳卸开方钻杆，拉方钻杆与小鼠洞内的单根相接，然后提单根出鼠洞再与井口的钻柱相接，开泵、下放钻具，启动转盘，恢复正常钻进。
钻进操作要求送钻均匀，防止蹩钻、跳钻、顿钻、溜钻，严禁加压启动转盘，禁止打倒车，上提下放钻具要平稳。钻进时要随时注意泵压和悬重的变化，注意井口返出的钻井液情况。若发现泵压异常，地面检查不出原因时，要果断循环、起钻，检查钻具。钻进中停泵或倒泵要首先通知司钻，待钻具提起后再进行上述操作。
钻头使用后期，如发现蹩钻、转盘扭矩增大或波动范围大、转动不均匀、打倒车、钻速明显下降等现象，应立即停止钻进，将钻头提离井底，循环钻井液，起钻换钻头，切不可凑合。5）钻井技术（1）喷射钻井技术。
喷射钻井是充分利用钻井液流经钻头喷嘴所形成的高速射流的水力作用，以提高机械钻速的钻井方法。
与普通钻井相比，其特点可概括为：三大、三小、三高、两合理，即钻头喷嘴水力功率、钻头喷嘴出口的射流速度、射流对井底的冲击力大；钻井泵排量、钻头喷嘴出口直径、钻井液环空返回速度适当小；钻井泵泵压、钻头喷嘴压力降、钻井泵输出功率高；钻井泵的压力和功率分配合理。
喷射钻井的最大优点是能获得较大的钻头水力功率，使泵功率大部分作用于井底。喷射钻井可以获得较高的机械钻速，其主要原因是：射流可以充分净化井底，消除重复切削；射流能保持和扩大预破碎带裂缝；射流能直接水力破碎岩石。（2）取心钻井技术。
取心钻井是石油勘探和开发的重要工作，多采用钻进取心法，一般利用筒式取心工具把岩样（岩心）从地下取出。岩心是了解井下情况最完整的第一手资料，地质人员通过对岩心的分析研究，可取得更为完整、准确的地质资料（如油气层的分布规律、厚度、岩性、孔隙度、渗透率、含油饱和度、裂缝发育情况等），为制定合理的勘探、开发方案，准确计算储量，采取合适的增产措施提供了可靠依据。
取心工具按适用地层分为硬地层取心工具、软地层取心工具；按取心工艺可分为短筒取心、长筒取心、密闭取心、保压取心等。取心钻进过程包括钻出岩心、保护岩心和取出岩心三个主要环节。完成这三个环节，一般需用取心钻头、岩心筒、岩心爪、扶正器和悬挂装置等部件。岩心收获率是指实取岩心长度与取心进尺比值的百分数，它是衡量取心技术水平和取心质量的一个重要指标。（3）定向钻井技术。
定向钻井是使井身沿着预先设计的方向钻达目的层的钻井方法。丛式井、多底井、侧钻井、水平井等都属于定向井。根据地层特点，油层深度、井口位置等因素，在设计时，定向井井段可分为直—增、直—增—稳、直—增—稳—增—稳等井身结构。
首先进行定向井的井身剖面设计，确定井眼曲率、井眼形状及造斜位置。然后采取一定的造斜方法和造斜工具进行造斜。在钻井的每一阶段都要不断地测井，取得井深、井斜角、方位角等资料，绘制出实际井眼轴线，检查它们与设计井身的偏差，如果不符合井身剖面设计，要及时加以调整，即增斜、降斜或扭方位等。
定向井钻进常用的造斜工具有动力钻具、弯接头等，动力钻具接在钻铤之下，钻头之上，在钻井液循环通过动力钻具时，驱动动力钻具转动并带动钻头旋转破碎岩石，动力钻具以上的整个钻柱都可以不旋转，这种特点对于定向造斜是非常有效的。另外，旋转导向钻井技术和地质导向钻井技术在定向钻井中得到越来越广泛的使用，尤其是旋转导向钻井技术已经成为国际上定向井钻井的主要技术。6）钻进中的特殊情况（1）泵压下降。原因可能是泵压表失灵或泵上水不好，管线、阀门、泵冲速减小等地面原因；也可能是井下钻具刺漏，钻头水眼刺坏或脱落，井漏；钻井液气侵等井下原因。（2）泵压升高。原因可能是井塌；钻速过快，钻井液携岩能力差；钻头水眼堵塞；钻井液密度不均匀；钻头泥包；岩性变化等。（3）悬重下降。原因可能是悬重表出现故障或钻具断脱。（4）发生溢流。要立即按井控的“四、七”动作进行操作。7．起钻、换钻头、下钻1）起钻
起钻是将井内钻具从井眼中起出的工作。起钻一般以3根钻杆为1个立柱起出，移放于钻杆盒内。（1）起钻前的准备工作。
①循环、调整好钻井液，确保井下安全。
②检查仪器、仪表，以及动力系统、悬吊系统、刹车系统等工作是否正常。
③倒换好阀门，做好向井内灌钻井液的准备。
④检查吊钳、吊卡、卡瓦、提升短节等井口工具是否完好，并备好刮泥器。
⑤检查吊钳尾绳是否固定牢固。
⑥检查液气大钳油路、气路是否畅通，确保其灵活好用。（2）起钻中的特殊情况。
起钻中，由于钻井液性能、井身质量、疏忽大意等原因可能造成井塌、砂桥、缩径、钻头泥包、键槽或井下落物，导致拔活塞或遇卡等现象。遇到钻井复杂情况或事故，应根据悬重表、泵压表等仪器仪表和各种现象判断复杂情况或事故的具体原因，具体分析，按照相关技术规程，采取相关技术措施，确保井下和钻进工具的安全，顺利解除复杂情况或事故。2）换钻头
换钻头是起钻完毕，把钻柱底端的旧钻头卸下，换上所需新钻头的工作。对所换新钻头在下井前必须进行仔细检查，检查内容有钻头类型、尺寸、牙型、钻头水眼、螺纹、焊缝及牙齿（切削元件）等。
钻头螺纹要涂抹螺纹脂，钻铤提离转盘1m左右，内、外钳工用手提起并转动钻头与钻铤螺纹连接上，然后放入钻头盒，关闭转盘止转销，再用吊钳上紧。3）下钻
下钻是换好钻头后，将钻具重新下入井内的工作。下钻工作与起钻基本相同，不同之处是：起钻是卸螺纹，提升钻具，下放吊卡；而下钻是上螺纹，下放钻具，提升吊卡。（1）下钻前的准备工作。
①检查钻机刹车系统、气路、防碰天车装置、仪器仪表等，确保机房动力系统可靠。
②检查吊钳、吊卡、卡瓦等井口工具，检查液气大钳，确保灵活好用。
③收拾好钻台面及井口，防止井下落物，下钻检查钻具内外螺纹，涂抹适量螺纹脂。（2）下钻中的特殊情况。
下钻中的特殊情况一般是下钻遇阻，遇阻原因有：
①钻井液性能不好或起钻时未灌满钻井液导致井塌。
②地层吸水膨胀导致井径缩小即缩径。
③钻头直径严重磨损导致新钻头入井遇阻。
④钻具结构改变。
⑤井眼不规则或有砂桥、落物等。8．完井测试
任何一口井在进行完井作业前都要进行完井测试，其目的是为完井作业和油田开发提供可靠依据。完井测试的方法主要有：电法测井、放射测井、工程测井等，其中工程测井与钻井工程的关系较密切。工程测井包括：井径曲线测井、井斜曲线测井、井温曲线测井、声幅测井、磁性定位测井等。其目的是检查井身质量、固井质量，为准确射孔提供依据。测井时，要按时向井内灌满钻井液，并应密切注意井口液面变化。若发现溢流要立即报告井队负责人（队长、技术员等），及时进行处理。9．固井
固井是向井内下入一定尺寸的套管串，并在套管和裸眼之间的环形空间注入水泥浆，把套管与井壁紧固起来的工作。固井的目的是：封隔疏松、易漏、易塌等复杂地层；封隔油气水层，防止相互窜漏；安装井口，形成油气通道，控制油气流，以便达到安全钻井和保证长期生产的目的。10．搬家
搬家是把钻井设备及井队人员的生活设施等搬离老井场、搬至新井场的工作。它是一项繁忙而复杂的工作，需由生产调度统筹安排。搬家主要包括：搬家前的准备工作、拆卸设备、设备器材的吊装、运输、卸车及设备就位。1）搬家前的准备工作（1）确定搬家时间和车辆计划。（2）准备各种设备的吊捆绳套和绳索。（3）把所有设备、活动板房等拖开，清洗泥污并按顺序摆放。（4）回收钻井液。（5）落实搬家路线，合理搭配吊车、卡车。2）拆卸设备
拆卸设备前，必须切断电源，以防触电。无论拆卸什么设备都要精心组织，密切配合，都必须严格按照操作规程进行。井架放下来后，拆卸先要抽大绳，卸掉天车头，从井架上部一节一节地拆卸，最后再下绞车，拆完钻台后就可拆卸机房设备。设备拆卸后要按吊装顺序分类摆放，严禁把散件放在电力线下面。3）设备器材的吊装（1）吊装必须严格执行安全操作规程。吊装设备器材所用绳索、绳套要满足安全要求。吊车起吊前，要检查绳索、吊钩是否牢固；检查设备器材受力情况，切勿挤压易损物件；检查基础是否下沉；仔细观察，一切正常后方可指挥吊装。（2）易燃、易爆、怕挤压的物品，要放在房子内并加以固定。（3）无论吊装何种物品，棱角处都要垫东西以免直接接触。（4）吊装管材时，不准斜吊，起落转动要平稳。4）运输
对于超高、超宽、超长的大设备，要办理运输手续，并在相应部位悬挂标志，同时由责任心强的人跟车；拉运易滚动和重心超过车厢板的物体，要四面拉紧、绷牢。5）卸车及设备就位（1）确定好卸车和设备就位位置。（2）按标准摆放设备。（3）注意安全，起重臂下及其旋转范围内不准站人，任何人不准随重物升降等。
至此，一口油气井的钻井施工便全部结束。五、学习领域性质、设计理念及内容安排1．学习领域性质
本学习领域是高职高专油气工程类石油工程技术或钻井技术的专业核心主干课程，是校企合作开发基于钻井工作过程的课程，承载石油工程技术专业核心能力的培养任务，处于专业课程体系的核心地位。学习之前应掌握必要的石油地质、石油钻井机械、石油HSE管理等知识。与本学习领域相关的包括钻井液配制与维护、钻井机械维护与保养、井控设备与操作、钻井复杂情况及事故处理等学习领域。2．学习领域设计理念
本学习领域设计理念是以工作过程为向导，以职业能力培养为重点。按照基于工作过程的课程开发步骤，即首先进行专业调研和钻井一线岗位调研，确定高职高专石油工程技术专业或钻井技术专业毕业生将来的职业为石油钻井工，主要岗位为司钻、副司钻、井架工、内钳工、外钳工、场地工等一线操作岗位。由岗位所从事的主要工作确定钻井职业领域的典型工作任务，将工作任务整合为行动领域，由行动领域导出学习领域（即课程），并将钻进施工操作作为主要核心主干学习领域。3．学习领域内容安排
本学习领域课程基于钻井建井工作过程，共划分为4个学习情境，即钻井设备的拆迁与安装、开钻前准备、钻进、固井与完井，同时将工作任务整合设计为17项学习任务，加上绪论，共18个学习单元。本学习领域课程在校内钻井工程实训中心和教室实行“教学做”一体化的教学模式，进行专业理论学习和技能训练，通过学习，获得石油钻井工中级工职业资格证书，真正实现零距离就业。学习情境一 钻井设备的拆迁与安装
学习标准
在石油HSE和安全操作规程的指导下，掌握必要的钻井设备知识，熟悉钻井设备拆迁与安装的工艺流程，能够进行井场布置、安装和起升井架、安装井口工具及钻井仪表，钻井泵的拆迁、安装与校正，顶驱安装等核心操作，掌握其操作技能，且动作规范，符合石油行业标准。
钻井设备的拆迁与安装，是由多单位、多工种协调配合进行的，如果出现不协调现象，将直接影响施工的速度和质量。钻井队在钻井设备拆迁与安装的施工中，通常按工作区域以班组的形式下达生产任务。钻井设备的拆迁与安装是钻井工作的重要工艺环节之一，其速度和质量将直接影响建井周期和井身质量。现场对钻井设备拆迁与安装的要求是：拆迁做到既迅速又安全；安装达到“平、正、稳、全、牢、灵、通”（水平、稳定、找正、齐全、牢固、灵活、畅通）。此外，在钻井设备拆开后和搬迁前，除特殊情况外，都应将各设备上用于连接及固定的螺栓或销子插入该设备的原孔内，并带上螺母或别上别针，以避免螺栓或销子丢失，这样使用时也方便。
钻井设备在拆迁与安装的过程中，应以各个设备的吨位及外形尺寸为依据，合理地选择运输车辆及吊车，使其既不造成运输车辆的浪费，又不超载运行。学习任务1 井场布置
学习标准
认知钻井现场主要设备，熟悉钻机基本参数；能够画出符合石油行业标准的钻机井场布置图，为钻井设备进场提供布置依据。
技能训练一、准备工作
井场布置就是在已定井位上把钻井所需要的全部机器设备、管材及附属房屋等，按照它们的相互关系合理地进行安排。井位按相关规定确定，在对井场进行布置之前，要做好井场的准备工作，新井场的场地要平坦，面积要符合要求。地势低洼无法进入车辆的新井场，要修简易道路。旧井场场地上的设备及钻具等要拖开或搬走，给井架的放倒及各种车辆的进入腾出场地或让开道路。拖开或搬走的设备、房屋、爬犁及钻具等应各自摆放或堆放在一起，以方便吊装上车。同时，做好车辆的准备工作，一般来说，应尽力使原井场所有的设备、房屋及用品在当天全部搬至新井场。二、井场布置的原则
根据自然环境、钻机类型及钻井工艺要求确定钻井设备安放位置；充分利用地形，节约用地，方便施工；满足防喷、防爆、防火、防毒、防冻等安全要求；在有特殊环境要求的井场进行布置时，应有切实的防护设施，有利于废弃物回收处理，防止环境污染；钻机井架和动力基础应尽力选在挖方处。
井场设备的摆放是以井口为中心，按大门方向来具体布置的。三、井场方向和大门方向的规定1．井场方向的规定（1）以井口为中点，以井架底座的两条垂直平分线的延长线为准线，划分井场的前、后、左、右；（2）以与大门平行的井架底座的垂直平分线为准线，大门所在区域为前；（3）站在大门前方的准线上，面对大门，准线左侧区域为左，准线右侧区域为右。2．大门方向的规定（1）大门方向应符合井控规定；（2）布置大门方向应考虑风频、风向，大门方向应背向季节风；（3）一般情况下的井架大门方向要朝南或东南；（4）井场道路应从前方进，大门方向应面向进井场的道路；（5）含硫油气田的井大门方向，应面向盛行风。四、井场面积的确定
井场面积是指钻机主要设备、辅助设施、沉砂池、污水池、生产用房、锅炉房和井场道路所占的面积。井场的有效使用面积不应小于表1-1-1所列面积（不包括活动住井房、其他建筑电力线、通信线、井场外管线等井场附属设施占地面积）。表1-1-1 各类型钻机井场使用面积注：①上表数据参考石油工业标准SY/T 5466—2013《钻前工程及井场布置技术要求》，并根据此标准规定井场前后为长，左右为宽。②钻机级别根据石油工业标准SY/T 5609—1999《石油钻机型式与st基本参数》中以114.3mm（4 1/2in）钻杆柱（q=30kg/m）确定的名义钻深范围上限，以100m为单位计。五、不同类型钻机井场布置示意图
钻井井场示意图是以井口为基准的示意图。各种常见类型钻机井场布置示意图参见各型号钻机平面井场布置图，如图1-1-1至图1-1-3所示。井场环保、房屋布置、井场设备布置、井场安全标志等内容参照相关规定。图1-1-1 ZJ70D钻机井场平面布置图1—井口；2—钻机底座；3—偏房；4—节流管汇；5—压井管汇；6—放喷管线；7—逃生滑道；8—管架；9—防喷器远程控制台；10—测斜绞车；11～14—柴油发电机组；15—气源净化装置；16—发电辅助机房；17—变频房；18—SCR房；19—一号钻井泵；20—高压管汇；21—二号钻井泵；22—石粉罐；23—剪切泵；24—料台；25—强制水冷装置；26—五号循环罐；27—六号循环罐；28—一号循环罐；29—二号循环罐；30—三号循环罐；31—四号循环罐；32、33—钻井液储备罐；34，35—水罐；36—沉砂池；37—清水池；38—药品罐；39，40—药品房；41～43—地质房；44，45—钻井监督房；46—消防工具房；47～49—值班房；50—机修房；51，52—材料房；53—爬犁；54—高架柴油罐；55～57—柴油罐；58—三品油罐；59—厕所；60—锅炉房图1-1-2 C-П-Ⅰ钻机井场平面布置图1—井口；2—钻机底座；3，4—偏房；5—节流管汇；6—压井管
汇；7—放喷管线；8—管架；9—防喷器远程控制台；10—12—废机油罐；13，14—备用发电机房；15—气源净化装置；16—配电房；17—高架柴油罐；18，19—柴油罐；20～22—水管；23～25—发电机房；26—SCR房；27—电动压风机房；28—一号钻井泵；29—材料房；30—二号钻井罐；31—药品罐；32—一号循环罐；33—二号循环罐；34—三号循环罐；35—沉砂池；36～39—钻井液储备罐；40，42—加重剂罐；43—钻井液化验房；44—药品房；45—值班房；46，47—地质录井房；48—平台经理值班房；49，50—集装箱；51～54—材料房；55～60—爬犁；61，62—消防工具房；63—水管；64—水泵房；65，66—锅炉房；67，68—水管图1-1-3 ZJ45J钻机井场平面布置图
1—井口；2—钻机底座；3—节流管汇；4—压井管汇；5—放喷管线；6—管架；7—防喷器远程控制台；8—动力机组；9—干燥房；10—石粉罐；11—剪切泵；12—一号钻井泵；13—二号钻井泵；14—五号循环罐；15—钻井液储备罐；16—四号循环罐；17—药品罐；18—振动筛；19—一号循环罐；20—二号循环罐；21—三号循环罐；22—坐岗房；23—清水池；24—沉砂池；25—地质录井房；26—甲方监督房；27—消防工具房；28—值班房；29—药品房；30—材料房；31—爬犁；32—发电房；33—柴油罐；34—高架柴油罐；35—机油罐；36—水管；37—锅炉房；38—厕所；39—绷绳坑
基础知识一、钻机的组成
一部常用石油钻机一般由八大系统：起升系统、旋转系统、循环系统、动力系统、传动系统、控制系统、钻机底座、辅助设备。其主要设备有：井架、天车、绞车、游动滑车、大钩、转盘、水龙头（动力水龙头）及钻井泵（现场习惯上称作钻机八大件）、动力机（柴油机、电动机、燃气轮机）、联动机、固相控制设备、井控设备等，如图1-1-4所示。图1-1-4 钻机组成示意图1—人字架；2—天车；3—井架；4—游车；5—水龙头提环；6—
水龙头；7—保险链；8—鹅颈管；9—立管；10—水龙带；11—井架大腿；12—小鼠洞；13—钻台；14—井架；15—转盘传动；16—填充钻井液管；17—扶梯；18—坡板；19—底座；20—大鼠洞；21—水刹车；22—缓冲室；23—绞车底座；24—并车箱；25—发动机平台；26—泵传动；27—钻井泵；28—钻井液管线；29—钻井液配制系统；30—供水管；31—吸入管；32—钻井液池；33—固定钻井液枪；34—连接软管；35—空气包；36—沉砂池；37—钻井枪；38—振动筛；39—动力机组；40—绞车传动装置；41—钻井液槽；42—钻井绞车；43—转盘；44—井架横梁；45—方钻杆；46—斜撑；47—大钩；48—二层平台；49—游车大绳；50—钻井液喷出口；51—井口装置；52—防喷器；53—换向阀门1．起升系统
起升系统由绞车、井架、天车、游动滑车、大钩及钢丝绳等组成，其中天车、游动滑车、钢丝绳组成的系统称为游动系统。起升系统的主要作用是起下钻具、控制钻压、下套管以及处理井下复杂情况和辅助起升重物。2．旋转系统
旋转系统由转盘、水龙头（动力水龙头）、井内钻具（井下动力钻具）等组成，其主要作用是带动井内钻具、钻头等旋转破碎岩石，连接起升系统和钻井液循环系统。3．循环系统
循环系统由钻井泵、地面管汇、立管、水龙带、钻井液配制净化处理设备、井下钻具及钻头喷嘴等组成，其主要作用是冲洗净化井底、携带岩屑、传递动力。4．动力系统
动力系统指为绞车、转盘、钻井泵及其他工作机提供能量的设备，主要包括柴油机及其供油设备，或是交流、直流电动机及其供电、保护、控制设备等。5．传动系统
传动系统由动力机与工作机之间的各种传动设备（联动机组）和部件组成，其主要作用是将动力传递并合理分配给工作机组。6．控制系统
控制系统由各种控制设备组成，通常是机械、电、气、液联合控制。机械控制设备有手柄、踏板、操纵杆等；电动控制设备有基本元件、变阻器、电阻器、继电器、微型控制等；气动（液动）控制设备有气（液）元件、工作缸等。7．钻机底座
钻机底座包括钻台、机房、钻井泵等底座，用以安装和运移设备。8．辅助设备
成套钻机还必须具有供气设备、供水设备、辅助发电设备、辅助起重设备、防喷设备和高寒地区施工的防冻保温设备等。二、钻井主要设备的基本组成及功用1．井架
井架的基本组成有主体、天车台、人字架、二层台、立管平台和工作梯等，其主要功用是安放天车，悬吊游动滑车、大钩、吊环、吊卡、吊钳等起升设备与工具，存放钻具。2．天车
天车的基本组成有天车架、滑轮、滑轮轴、轴承及轴承座等，其主要功用是与游动滑车组成游动系统。3．绞车
绞车是钻机的核心设备，主要由支撑系统、传动系统、制动系统（刹车系统）、提升系统、润滑及冷却系统等组成。绞车的功用是起下钻具和下套管；控制钻压；上卸钻具螺纹；起吊重物和进行其他辅助工作。4．游动滑车
游动滑车的基本组成有上横梁、滑轮、滑轮轴、侧板组、轴承、下提环及侧护罩等，其主要功用是与天车组成游动系统。5．大钩
大钩的基本组成有吊环、吊环销、吊环座、定位盘、弹簧、筒体、钩身、轴承及制动锁紧装置等，其主要功用是悬挂水龙头和钻具；悬挂吊环、吊卡等辅助工具，可起下钻具和下套管；起吊重物，安装设备或起放井架等。同游动滑车合在一起的大钩习惯上称为游车大钩。6．转盘
转盘是一个能把动力机传来的水平旋转运动转化为垂直旋转运动的减速增扭装置。不同型号的转盘结构组成差别较大。大型转盘的组成一般包括底座（壳体）、转台、负荷轴承、防跳轴承、水平轴（主动轴或快速轴）、大小锥齿轮等，其功用是在转盘钻井中，传递扭矩、带动钻具旋转；在井下动力钻井中，承受反扭矩；在起下钻过程中，悬挂钻具及辅助上卸钻具螺纹；在固井中协助下套管；承受套管串的重力；协助处理井下事故，如倒螺纹、套铣、造螺纹等。7．水龙头（动力水龙头）
水龙头是钻机旋转系统的主要设备，是旋转系统与循环系统连接的纽带。水龙头类型不同，结构不同，但都由固定部分、旋转部分、密封部分组成，其基本组成有壳体、中心管、轴承（主轴承、防跳轴承、扶正轴承）、冲管、密封填料及密封填料盒等。水龙头的主要功用是悬挂钻具，承受井内钻具的重力；改变运动形式；循环钻井液。动力水龙头由动力装置、水龙头、导轨小车和钻杆操纵装置组成，可省去转盘、方钻杆及旋螺纹器。8．钻井泵
钻井泵是循环系统的心脏。钻井泵类型很多，结构相差很大，主要有单缸单作用立式柱塞泵，双缸双作用卧式活塞泵，三缸单作用卧式活塞泵，其基本组成有缸体、活塞（柱塞）、固定阀（吸入阀）、游动阀（排出阀）、阀室、吸入管、排出管、曲柄、连杆、活塞杆（柱塞杆）等。钻井泵的主要功能是给钻井液加压，提供必要的能量。9．动力机（1）柴油机，是将柴油燃烧产生的热能转化为机械能的动力设备。Z12V190B是我国自行设计的大功率柴油机，目前使用较多。主要由两个机构（曲柄连杆机构、配气机构）和五大系统（进排气系统、润滑系统、冷却系统、燃料系统、启动系统）组成。（2）电动机，是将电能转化为机械能的动力设备。分直流电动机、交流电动机。石油钻井中使用较多的是三相异步交流电动机。（3）燃气轮机，是将天然气转化为机械能的动力设备。10．联动机
联动机是指由动力机至工作机的传动装置，其基本组成有并车、倒车、减速增矩、变速变矩及方向转换装置等。联动机的主要功用是将动力机发出的动力分配给各工作机。三、钻机的分类
随着钻井生产的不断发展，钻机的使用条件日益多样化，相应就出现了各种类型的钻机。旋转钻井钻机的分类方法主要有以下四种。1．按钻井深度不同区分
钻井深度是根据油层位置或所要探明的地层深度决定的，井深浅不一，要求的设备能力不同，所以有不同类型的钻机，以适应钻不同深度的井。根据钻机的起重能力和所用钻杆直径的大小，可将钻机分为两大类。（1）大型钻机。这类钻机最大起重在800kN以上，使用89～1212140mm（3/～5/in）钻杆，井径在160mm以上，用于钻深井（包括生产井、注水井、勘探井）。大型钻机进一步又可分为：
①超重型钻机，钻井深度超5 000m ，最大起重量超过2 500kN。
②重型钻机，钻井深度3 000～5 000m，最大起重量为2 000～2 500kN。
③中型钻井，钻井深度在1 000～2 500m，最大起重量为800～1 600kN，可以用于修井作业。（2）轻便钻机。这类钻机额定起重量一般在300kN以下，使用42～89mm钻杆，钻井深度从几米到3 000m，井径在150mm以下。常用于钻地质勘探井和水井等。2．按动力设备不同区分（1）柴油机驱动钻机，即以柴油机为动力，通过机械传动或液力传动的钻机。（2）直流电驱动钻机，即工作机用直流电动机驱动。用柴油机带动发电机供电，或由电力网供电。供直流电者称为直—直流电驱动；供交流电者则称为交—直流电驱动。这种形式的钻机通常用于海上钻井。（3）交流电驱动钻机，即工作机用交流电动机驱动。通常用于有工业电网的油田钻井，也可用柴油机带动交流发电机供交流电给电动机以驱动工作机。3．按驱动方式不同区分（1）单独驱动式钻机，即各工作机分别选用大小不同的发动机驱动，其传动简单、安装容易，但功率利用率低，设备总重量大，多用于电驱动钻机。（2）联合驱动式钻机，即绞车、转盘及泵三个工作机由同一动力机组驱动。以这种方式驱动的钻机功率利用率高，发动机有故障时可互相调剂，但它的传动复杂，安装调整要求高，传动效率低。目前我国现场使用的大多数石油钻机多采用联合驱动方式。（3）分组驱动式钻机，即动力的组合介于前两者之间，三个主要工作机的驱动可分为两组驱动。这种形式驱动的钻机功率利用率比单独驱动者高，传动比统一驱动形式简单，还可将两组工作机安装在不同高度和分散的场地上，以便于工作。4．按使用地区不同区分（1）陆地钻机，包括沙漠、沼泽等陆地上使用的所有钻机。（2）海洋钻机，包括自升式钻井平台、半潜式钻井平台、钻井船和钻井固定平台上的各类型钻机。（3）高寒钻机，包括低温恶劣环境下的钻井作业。钻机布局应尽可能减少热量的散失，满足高寒环境下保温、供热系统的设计。四、我国石油钻机标准
石油钻井行业标准规定了适于钻机的形式、基本参数、型号及表min示方法，将钻机分为9个级别，由名义钻井深度L和钻深范围L～maxL按钻杆柱（30kg/m）确定。钻机每个级别代号用双参数表示，如10/100，前者乘以100为钻机名义钻深范围上限数值，后者是以kN为单位计的最大钩载数值。1．石油钻机形式和型号的划分方法
石油钻机形式可分为驱动形式、传动形式和移动形式三种。（1）驱动形式分为：柴油机驱动、电驱动、油压驱动，其中电驱动又分为：交流电驱动、直流电驱动、交流变频电驱动。（2）传动形式分为：链条传动、V形胶带传动、齿轮传动。（3）移动方式分为：块装式、自行式、拖拉式。2．石油钻机型号的表示方法
石油钻机型号的表示方法如图1-1-5所示。图1-1-5 石油钻机表示方法3．石油钻机的基本参数
石油钻机按名义钻探范围上限和最大钩载共分为九个级别，即10/100、15/900、20/1350、30/1700、40/2250、50/3150、70/4500、90/6750或90/5850、120/9000，规定了9个基本参数。表1-1-2给出了钻机的基本参数。
钻井深度：指一台钻机用114mm钻杆所能钻达的井深，是钻机的主要性能参数，以此来标定钻机的型号，如ZJ30型钻机可钻井深3 000m。
最大负荷：指钻机大钩所允许的最大静负荷，代表了一台钻机的极限承载能力。
额定钻柱重量：指在起下钻或下套管时大钩允许承受的全部管柱在空气中的重量。
钻机总功率：指钻机为驱动工作机工作所配备的动力机的总功率。五、钻机常用设备的标识1．井架、底座及天车颜色
井架为白色或红白相间颜色；底座为白色或海蓝色；天车架为红色。天车顶部应设发红光的防爆标灯。2．钻井设备及附属设施颜色
游动滑车颜色应为黄黑相间斜条纹；大钩、水龙头应为黄色；绞车、转盘及链条护罩应为白色或蓝色；指重表应为红色；气（电）动绞车应为黄色；液动大钳、B形大钳应为红色；大钳液控箱应为黄色；方钻杆旋扣器应为红色。3．机泵设备颜色
柴油机组应为黄色；钻井泵应为天蓝色；裸露旋转部位、空气包、安全阀及泄压管应为红色；联动机扩罩和机房底座应为灰色。4．发电设备颜色
发电机组应为黄色；配电盘应为白色；储气罐、干燥器、气管线等气控系统部件应为白色。5．井控装置颜色
井控装置、管汇及其附属设施应为红色。6．钻井液管汇颜色
钻井液管汇系统的高压、低压管线和阀门手轮应为红色；阀门体应为黄色。7．净化系统及相应设备颜色
固控装置应为黄色；循环罐和土粉储存罐、加重剂储存罐、散装水泥储存罐应为灰色；搅拌器减速箱及电动机护罩应为黄色；柴油罐、机油罐、油管线应为黄色；柴油泵及电动机应为灰色；水罐、水泵及水管线应为绿色。8．活动房颜色
井控房、消防工具房应为红色；锅炉房应为灰色；其余应为白色。9．防护栏杆颜色
各部位防护栏杆颜色应为橘黄色。表1-1-2 石油钻机基本参数表注：①114mm钻杆的平均质量为30kg/m，127mm钻杆平均质量为36kg/m，以114mm钻杆标定的钻深范围上限作为钻机型号的表示依据；②所选用钢丝绳应保证在游动系统最多绳数和最大钩载的情况下的安全系数不小于2，在钻井绳数和最大钻柱载荷情况下的安全系数不小于3；③为非优先采用参数；④不适用于自行式钻机、拖挂式钻机。
知识拓展学习
1．自学和复习钻井机械设备相关知识。
2．自学SY/T 5466—2013《钻前工程及井场布置技术要求》。
3．根据钻井一线所在实习队的井场实际布置和钻机型号进行自主学习。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]