石油井架（A型、K型、塔型、桅型）承載能力安全檢測

 

 

 

 

 

 

北京安迪力天科技發展有限公司

2007年3月

 

一、     目的及意義

井架是石油鑽井和修井作業過程中的重要組成部分，現代鑽井、修井作業都使用井架。井架負責起升和下放鑽柱、安放天車、懸掛遊車

、大鉤等機具以及存放鑽柱、油管等。它本身的安全與否直接影響到整個鑽機、修井機的正常使用。

muqianwoguozaiyizuanjijingjiaqianyubuzuoyou

，xiujingjingjiadeshuliangjianggengduo。suizhewoguoduishiyounengyuanxuqiudekuaisuzengchang，xukaifadeyoutianyeyulaiyuduo，tebieshijinjinianwoguojiadaleduixibuyoutiankaifadetouzilidu，zuan、修井井架的使用數量將會大大增加。其中使用時間超過10年的在役鑽井井架已占井架總數的三分之二，其中超過15年的在役井架超過總數的三分之一（有一定比例井架的使用時間超過20年
，使用時間超過30年的井架也還在某些油田使用）。這些井架由於常年在野外使用，並且搬家、移動頻繁
，其結構中逐漸產生了腐蝕、變形
、疲勞、裂(lie)紋(wen)以(yi)及(ji)其(qi)它(ta)局(ju)部(bu)或(huo)整(zheng)體(ti)的(de)損(sun)失(shi)等(deng)缺(que)陷(xian)與(yu)故(gu)障(zhang)
，使(shi)其(qi)難(nan)於(yu)滿(man)足(zu)當(dang)初(chu)的(de)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu)，成(cheng)為(wei)鑽(zuan)井(jing)及(ji)修(xiu)井(jing)作(zuo)業(ye)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)中(zhong)的(de)重(zhong)大(da)事(shi)故(gu)隱(yin)患(huan)。特(te)別(bie)是(shi)在(zai)近(jin)幾(ji)年(nian)我(wo)國(guo)加(jia)大(da)了(le)各(ge)行(xing)業(ye)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)的(de)重(zhong)視(shi)力(li)度(du)。因(yin)此(ci)進(jin)行(xing)井(jing)架(jia)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)安(an)全(quan)檢(jian)測(ce)評(ping)估(gu)是(shi)勢(shi)在(zai)必(bi)行(xing)的(de)工(gong)作(zuo)。

石(shi)油(you)井(jing)架(jia)屬(shu)於(yu)用(yong)在(zai)特(te)殊(shu)行(xing)業(ye)的(de)高(gao)聳(song)桁(heng)架(jia)結(jie)構(gou)。據(ju)文(wen)獻(xian)介(jie)紹(shao)
，由(you)於(yu)受(shou)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)以(yi)及(ji)檢(jian)測(ce)手(shou)段(duan)的(de)限(xian)製(zhi)，多(duo)年(nian)來(lai)，各(ge)研(yan)究(jiu)機(ji)構(gou)和(he)專(zhuan)家(jia)多(duo)集(ji)中(zhong)在(zai)井(jing)架(jia)理(li)論(lun)受(shou)力(li)計(ji)算(suan)分(fen)析(xi)方(fang)麵(mian)進(jin)行(xing)研(yan)究(jiu)和(he)計(ji)算(suan)。因(yin)建(jian)立(li)的(de)受(shou)力(li)計(ji)算(suan)模(mo)型(xing)是(shi)以(yi)井(jing)架(jia)圖(tu)紙(zhi)為(wei)依(yi)據(ju)，這(zhe)種(zhong)研(yan)究(jiu)計(ji)算(suan)結(jie)果(guo)主(zhu)要(yao)適(shi)用(yong)在(zai)新(xin)井(jing)架(jia)的(de)結(jie)構(gou)受(shou)力(li)分(fen)析(xi)和(he)優(you)化(hua)分(fen)析(xi)方(fang)麵(mian)。因(yin)此(ci)，不(bu)適(shi)合(he)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)較(jiao)長(chang)，特(te)別(bie)是(shi)存(cun)在(zai)一(yi)定(ding)缺(que)陷(xian)的(de)在(zai)役(yi)井(jing)架(jia)的(de)受(shou)力(li)分(fen)析(xi)。隨(sui)著(zhe)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)和(he)手(shou)段(duan)的(de)不(bu)斷(duan)完(wan)善(shan)以(yi)及(ji)對(dui)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)的(de)不(bu)斷(duan)重(zhong)視(shi)，國(guo)內(nei)外(wai)的(de)研(yan)究(jiu)機(ji)構(gou)和(he)專(zhuan)家(jia)進(jin)行(xing)了(le)在(zai)役(yi)井(jing)架(jia)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)安(an)全(quan)檢(jian)測(ce)評(ping)估(gu)方(fang)麵(mian)的(de)研(yan)究(jiu)，取(qu)得(de)了(le)較(jiao)大(da)的(de)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)。為(wei)了(le)更(geng)加(jia)科(ke)學(xue)、準確、安全地對井架承載能力進行安全檢測評估
，國內外先後成立了專門的技術檢測機構，並製定了嚴格地操作規範和計算法則。

總部地址設在荷蘭的莫德塞克公司是世界上著名的石油設備檢測公司
，它在新加坡、馬來西亞

、澳大利亞
、加拿大
、美國、巴西等國都設有分部
，其業務包括石油設備檢測評估

、jishufuwudeng。shijiegeguodeshiyouzuanjinggongsipinqinggaigongsijinxingjingjiadengshiyoushebeianquanjiancepinggu。woguozaijingwaijinxingzuanjingfuwudegongsiyepinqingtamenjinxingxiangguanshiyoushebeideanquanjiancepinggu。

zaiwoguo，shiyoujingjiadejianceshicongjingjiazhizaochanghexiangguanyanjiudanweikaishide。guoneikaizhanjingjiachengzainenglianquanjiancepingguyanjiujiaozaohejiaoshendeyanjiudanweishizhongguoshiyoudaxueyijiqitashiyouyuanxiao。zhongguoshiyoudaxuetongguoyuyuanshiyoubudelixianghehezuo

，jinxingleduoniandezaiyijingjiachengzainengliketideyanjiuheshiyan。canyulewoguoshiyoujingjiachengzainenglijiancepinggufangfadengxiangguanbiaozhundezhiding。bingzaiwoguodezhonghaiyou、中石化
、中石油三大石油公司所屬的油田現場測試過美國、法國
、羅馬尼亞以及我國生產的在役石油井架近百部，科學、安全
、有效的對其進行了專業評估，消除了事故隱患，為油田的安全生產起到了保駕護航的作用。實驗室裏建有A型、K型、塔ta型xing井jing架jia實shi驗yan模mo型xing，科ke研yan中zhong進jin行xing了le大da量liang的de井jing架jia受shou力li實shi驗yan研yan究jiu，取qu得de了le一yi定ding的de研yan究jiu成cheng果guo。多duo年nian來lai的de教jiao學xue科ke研yan以yi及ji現xian場chang測ce試shi工gong作zuo，使shi我wo們men積ji累lei了le石shi油you井jing架jia、抽(chou)油(you)機(ji)以(yi)及(ji)其(qi)它(ta)石(shi)油(you)機(ji)械(xie)檢(jian)測(ce)的(de)理(li)論(lun)計(ji)算(suan)和(he)現(xian)場(chang)測(ce)試(shi)經(jing)驗(yan)，開(kai)發(fa)和(he)完(wan)善(shan)了(le)石(shi)油(you)鑽(zuan)井(jing)井(jing)架(jia)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)檢(jian)測(ce)評(ping)估(gu)係(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)。形(xing)成(cheng)了(le)一(yi)套(tao)完(wan)整(zheng)的(de)符(fu)合(he)國(guo)標(biao)且(qie)適(shi)用(yong)現(xian)場(chang)操(cao)作(zuo)的(de)石(shi)油(you)井(jing)架(jia)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)安(an)全(quan)檢(jian)測(ce)評(ping)估(gu)技(ji)術(shu)和(he)計(ji)算(suan)軟(ruan)件(jian)係(xi)統(tong)。

我們通過多年的研究和實踐
，已形成一套較專業的符合多項國家標準
、適合於油田現場操作的石油井架承載能力安全檢測評估技術和計算軟件。我們可以通過技術服務、轉(zhuan)讓(rang)等(deng)形(xing)式(shi)與(yu)油(you)田(tian)相(xiang)關(guan)部(bu)門(men)進(jin)行(xing)全(quan)方(fang)位(wei)的(de)技(ji)術(shu)合(he)作(zuo)，為(wei)其(qi)建(jian)立(li)一(yi)個(ge)井(jing)架(jia)安(an)全(quan)檢(jian)測(ce)評(ping)估(gu)實(shi)驗(yan)室(shi)，並(bing)為(wei)油(you)田(tian)培(pei)養(yang)一(yi)批(pi)既(ji)懂(dong)技(ji)術(shu)又(you)懂(dong)現(xian)場(chang)實(shi)際(ji)操(cao)作(zuo)經(jing)驗(yan)的(de)測(ce)試(shi)評(ping)估(gu)專(zhuan)家(jia)，形(xing)成(cheng)一(yi)支(zhi)服(fu)務(wu)於(yu)油(you)田(tian)的(de)測(ce)試(shi)隊(dui)伍(wu)，為(wei)企(qi)業(ye)創(chuang)造(zao)較(jiao)大(da)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)

，也(ye)為(wei)油(you)田(tian)的(de)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)起(qi)到(dao)保(bao)障(zhang)作(zuo)用(yong)。技(ji)術(shu)內(nei)容(rong)主(zhu)要(yao)包(bao)含(han)檢(jian)測(ce)技(ji)術(shu)、多參數評估技術等。

井jing架jia是shi目mu前qian世shi界jie上shang進jin行xing石shi油you鑽zuan井jing不bu可ke缺que少shao的de部bu件jian，其qi重zhong要yao性xing和he安an全quan性xing不bu言yan而er喻yu。如ru果guo使shi用yong不bu當dang，將jiang給gei國guo家jia造zao成cheng較jiao大da的de經jing濟ji損sun失shi和he人ren身shen傷shang亡wang事shi故gu。特te別bie是shi隨sui著zhe近jin幾ji年nian我wo國guo高gao度du重zhong視shi安an全quan生sheng產chan，安an全quan意yi識shi提ti高gao到dao了le新xin的de高gao度du。

按照有關標準，石油井架屬於強檢項目，規定根據井架的使用情況每2～3年必須進行一次檢測評估。按照目前井架檢測收費標準，一般測試一台井架收費為3～5萬元左右，測試所用時間為1～2天。如果不考慮一次性購進設備及人員成本，每台井架隻需花費數百元的費用。如果一年按測試評估井架50～60台tai計ji算suan
，每mei年nian將jiang實shi現xian總zong金jin額e近jin二er百bai萬wan元yuan的de收shou入ru。我wo國guo目mu前qian有you鑽zuan井jing井jing架jia千qian餘yu部bu，修xiu井jing井jing架jia數shu量liang則ze更geng多duo。因yin此ci，開kai展zhan石shi油you井jing架jia承cheng載zai能neng力li檢jian測ce評ping估gu的de工gong作zuo，其qi社she會hui效xiao益yi和he經jing濟ji效xiao益yi將jiang是shi巨ju大da的de。

五
、合作主要工作

jingjiachengzainenglijiancepinggushiyixiangjiaoxitongdegongzuo，zhuanyexingjiaoqiang，shejidaojichujizhuanyelilunzhishiheshijicaozuojishu，wulunshixianchangjiancehaishishenqingrenzhengkaohe，douyaoqiujiancepinggurenyuanbixujubeiyidingdezhuanyelilunzhishihefengfudexianchangshijicaozuojingyan。yinci，duiyuchubushezucixianggongzuoderenyuanbixujinxingxiangguandelilunhexianchangshijicaozuopeixun，yibianshijiancerenyuannenggoukexue、正確

、安全、熟練地進行工作。

1、理論培訓

⑴課堂培訓

理論培訓是整個檢測係統培訓中的一個基礎環節
，主要是對檢測人員進行相關理論知識方麵的培訓。

①基礎知識培訓

理li論lun培pei訓xun是shi整zheng個ge檢jian測ce係xi統tong培pei訓xun中zhong的de一yi個ge基ji礎chu環huan節jie。通tong過guo培pei訓xun，使shi檢jian測ce人ren員yuan了le解jie相xiang關guan的de基ji礎chu知zhi識shi和he相xiang關guan背bei景jing，為wei下xia一yi步bu檢jian測ce和he專zhuan業ye培pei訓xun打da好hao基ji礎chu。

②專業培訓

zaijinxinglejichupeixunyihou，yingduijiancerenyuanjinxingxiangguandejingjiachengzainenglipinggujisuanfenxipeixun，zuizhongshijiancerenyuanzhangwoxiangguandejisuanhexinjishu
，zheshibenjishudezhongdianyeshinandianhehexin]。

③計算分析軟件培訓

對評估計算分析軟件進行功能、組成、操作等的相關培訓。

2、實驗室操作培訓

主要進行測力敏感元件的認識、粘貼
、連接
、密封、儀器的調試連接、具體的加載試驗
、數據的獲取以及分析等。使檢測人員具有初步的實際操作能力。

3、現場操作培訓

檢測人員在進行了相關培訓並掌握了一定的知識以後
，還應進行現場的實際操作培訓，包括各種不同類型井架的現場培訓，起到扶上馬、送一程
，達到完全掌握井架測試及分析的效果。

4
、相關配套儀器的選型和配置

井架檢測評估涉及到的項目較多
，測量參數奪且繁瑣複雜
，儀器精度要求較高，因此，必須對相關儀器的選型進行合理的配置。

 

 

 

控製係統采集的各項設置、數據存儲

數據傳輸
，提供調理模塊接口及計

算機通訊接口 ，本身具有8通道模擬

采集通道和16通道數字量采集通道。

²      測試通道：8路應變輸入
，用於傳感器電壓輸出信號測試

              16 TTL兼容的數字I/O,輸入輸出可選

²      模擬輸入連接：9針頭信號連接器

²      分辨率：16bit

²      單通道最高采樣率：1MHz sample/s

²      輸入量程：全橋，半橋，1/4橋 軟件選擇

²      輸入保護電壓：±30VDC

²      輸入橋阻：60 - 1000 Ohm
，輸入阻抗：差分：10MW 並聯30pF

²      精度：±2~±10V : ±0.012%讀數；0.006%量程

 ±1V: ±0.018%讀數；0.008%量程

²       輸入噪音：< 2LSB，全部諧波失真：>84dB 典型

²        共摸抑製比：80dB 典型
；70dB最小；DC~20kHz

²        觸發：

通道1模擬和脈衝觸發範圍： –10V~+10V； 帶寬：1MHz；等待間隔300ns

多通道模擬觸發範圍：每通道至輸入量程；等待間隔2ms/每通道，脈衝4ms

TTL觸發：0~5V ;TTL兼容10K上拉電阻；等待間隔300ns

軟件觸發：等待間隔100ms

脈衝觸發輸入：±5V/75W ；保護±10V；脈衝寬度100ns~0.8s；等待間隔300ns

²       外部時鍾輸入：

信號範圍：5V TTL兼容
；

延遲：200ns

時鍾頻率：1MH

分頻：1~255 可選

時鍾計數精度：<0.02% 誤差

時鍾計數範圍：0.01Hz~100kHz

²       振動：MIL-STD810E

²       環境：0~50℃
；0~95%RH 非凝結

HUB  用於兩台數據采集器的通訊

SYNC  同步通訊線纜，保證係統中采集器的同步性

CA-111  連接邊把手

CA-242-7   7英尺長以太網線纜，用於和主控機連接。

    實現將應變信號進行放大、濾波、調偏、調零等功能

²      測試通道：8通道應變測試，可擴展

²      同步采樣

²      輸入方式：標準DB9 連接器

²      輸入阻抗：100MW

²      耦合：AC /DC 軟件選擇

²      測試精度: 漂移 1mV RTI/℃

           共摸抑製比： DC to 60Hz :100dB @增益>100

²      帶寬：50kHz @ 增益< 1 to 100

10kHz @ 增益 >100 to 1000

1kHz @ 增益 >2000

²       低通濾波：4-pole Butterworth , 軟件選擇截止頻率10Hz
、1KHz （出廠設定），可自行安裝選擇頻率2Hz ~20kHz。

²       橋路設置：全橋（4線或6線）
；半橋；1/4橋（2線或3線）

²       橋路阻值：60~1000W

²       增益：1~20000倍 軟件選擇86階

²       並聯校準：軟件可選擇3個用戶提供的阻值

²       自動平衡：每通道可選

²       自動校準：通過實際檢測或負載計算

²       偏移調整：

        ±3V RTI@ Gains 1 ~10

        ±300mV RTI@ Gains 10~100

        ±30mV RTI@ Gains 100~2000

        ±3mV RTI@ 2000~20,000

²       激勵源：

每4通道獨立選擇
，0.5V、1V
、2V、5V
、10V或關閉
，精度：±5mV

容量：每通道85mA

²       振動：MIL- STD 810 , I類

²       相對濕度：0~95%

²       工作溫度範圍：0~+50C存儲溫度

²       係統工作電源：220V/50Hz

 

 

1、井架類型選擇

軟件將我國常用的石油井架類型進行了分類（A型
、K型、塔型
、桅型），使用者可以根據需測量評估的類型進行方便的選擇，並進行相關的分析計算。

2
、井架主肢結構類型

benruanjiantongguoxianchangtiaoyan，bawoguomuqianzhengzaishiyongdegezhongxingshidejingjiazhuzhijiegouleixingbianzhiyuruanjianzhong，tongguoruanjiankeyifeichangfangbiandijinxingxuanze，shiqishiyongzheduichangyongjingjiadezhuzhijiegouyimuleran，tongguojiaohujinxingyouguancaozuo。

3、數據庫

本軟件可以通過數據庫方便地調出我國石油井架計算分析中的各種相關係數，而無需人工計算查表
，準確、方便、簡單、實用。

4、交互方便

軟件全部采用漢字顯示和操作，所有選項都是通過下拉式菜單進行選擇。操作和交互非常方便。

5
、專業性強

本軟件是根據行業標準中所規定的檢測方法專門編製的
，適用於石油行業中的井架檢測，專業性強
，功能強大。

6、軟件主要界麵