石油钻井控制系统手册

石油钻井控制系统手册（共9篇）

篇1：石油钻井控制系统手册

《石油钻井工安全手册》

是为石油钻井工编写的安全手册，主要内容包括：基本安全要求、操作安全要求、事故报告、现场应急处置程序、HSE设备设施使用方法、危险化学物品安全资料、常见“三违”行为和典型事故案例等。为进一步规范岗位员工安全培训，夯实安全生产基础，中国石油天然气集团公司安全环保部组织编写了《中国石油岗位员工安全手册》系列培训教材。手册以安全为主线，以风险识别和控制为依据，以案例分析为警示，紧密结合岗位员工的现实需要，旨在有效指导一线岗位员工的工作和学习。本系列培训教材为岗位员工提供了应该了解的基本安全信息，每一位员工都应该认真学习、熟知这些信息，并应用到工作中去。

编辑推荐

《石油钻井工安全手册》为中国石油岗位员工安全手册之一。

目录

第一章 基本安全要求 第二章 操作安全要求 第三章 事故报告

第四章 现场应急处置程序 第五章 HsE设备设施使用方法 附录一 危险化学物品安全资料 附录二 常见“三违”行为 附录三 典型事故案例

序言

安全事关广大员工的幸福和安康，事关公司价值和在公众中的形象，每一名员工都必须重视安全、实现安全。

公司鼓励员工养成良好的作业习惯。公司有责任为员工提供安全的工作环境，员工应严格遵守安全规定。

公司鼓励员工对安全工作提出建议和批评。员工有权拒绝执行可能危及安全的违章指挥，停止任何不安全的作业。任何人出于安全考虑而停止了工作或提出建议，都应该得到表扬、鼓励和奖励。

公司鼓励员工汇报事故隐患并从事故中吸取经验教训。所有员工发现险情事件、不安全的行为和状况都应汇报；所有险情事件、不安全的行为和状况都应调查分析，并从中共享经验教训，这对改进安全工作来讲是非常重要的。为进一步规范岗位员工安全培训，夯实安全生产基础，中国石油天然气集团公司安全环保部组织编写了《中国石油岗位员工安全手册》系列培训教材。手册以安全为主线，以风险识别和控制为依据，以案例分析为警示，紧密结合岗位员工的现实需要，旨在有效指导一线岗位员工的工作和学习。本系列培训教材为岗位员工提供了应该了解的基本安全信息，每一位员工都应该认真学习、熟知这些信息，并应用到工作中去。

文摘

插图：

第一章基本安全要求

一、岗位员工基本安全要求

1.根据岗位应持有效的司钻操作证、井控操作合格证、司索证、HSE证，必要时还应持有效的五小证（涉海作业）、H2S证。2.上岗前穿戴在有效期内符合现场规定的特种劳保用品，如安全帽、工作服、防砸安全鞋。在从事敲击、使用蒸汽、砂轮切割（打磨）和加钻井液处理剂等有飞溅物产生的作业时，必须佩戴护目镜；在从事高处作业时，必须系牢安全带或采取有效的防护措施。

3.禁止携带火种进入施工现场。

4.接班时，提前30分钟到达作业现场，按照《岗位HSE巡回检查表》的内容认真进行检查。

5.认真参加班前班后会。班前会上，认真听取本班作业内容，牢记安全注意事项，严格执行安全措施；班后会上，认真总结本岗位工作完成情况。每周和每月定期参加班组召开的HSE工作总结会；按规定参加应急演习。

6.及时了解和掌握“相关方告知书”中的HSE有关规定，并严格遵守。

7.危险作业项目在开工前必须办理作业许可证，并落实和执行风险削减控制措施。

8.禁止挪用、损坏应急物资和安全防护设施，不得占堵消防和应急通道。9.施工完毕，必须做到工完、料净、场地清。10.保护环境，防止污染是每个员工的责任。

11.进入应急状态时，所有现场人员必须服从现场负责人的统一指挥。

二、中国石油天然气集团公司反违章禁令 1.严禁特种作业无有效操作证人员上岗操作。2.严禁违反操作规程操作。3.严禁无票证从事危险作业。4.严禁脱岗、睡岗和酒后上岗。

5.严禁违反规定运输民爆物品、放射源和危险化学品。6.严禁违章指挥、强令他人违章作业。

员工违反上述禁令，给予行政处分；造成事故的，解除劳动合同。

篇2：石油钻井控制系统手册

1.上岗前穿戴在有效期内符合现场规定的特种劳保用品，如安全帽、工作服、防砸安全鞋。在从事敲击、使用蒸汽、砂轮切割（打磨）和加钻井液处理剂等有飞溅物产生的作业时，必须佩戴护目镜；在从事高处作业时，必须系牢安全带或采取有效的防护措施。

2.接班时，提前30分钟到达作业现场

3.认真参加班前班后会。班前会上，认真听取本班作业内容，牢记安全注意事项，严格执行安全措施；班后会上，认真总结本岗位工作完成情况。每周和每月定期参加班组召开的工作总结会；按规定参加应急演习。

4.危险作业项目在开工前必须办理作业许可证，并落实和执行风险削减控制措施。

5.禁止挪用、损坏应急物资和安全防护设施，不得占堵消防和应急通道。6.施工完毕，必须做到工完、料净、场地清。7.保护环境，防止污染是每个员工的责任。

8.进入应急状态时，所有现场人员必须服从现场负责人的统一指挥。9.严禁特种作业无有效操作证人员上岗操作。10.禁违反操作规程操作。11.无票证从事危险作业。

12.禁脱岗、睡岗和酒后上岗。

13.禁违章指挥、强令他人违章作业。

篇3：浅析石油钻井工程成本控制

1 石油钻井成本控制问题及作用分析

在当前的石油行业成本控制过程中, 钻井成本工程的控制占据着较为重要的位置。但是实践调研中我们发现, 这一成本控制过程中存在一些实际性问题。所以我们分别针对成本控制中的主要问题, 及控制作用开展研究。

1.1 成本控制遇到的主要问题

在石油钻井工作开展过程中, 成本控制过程中遇到的主要问题包括了以下俩点。一是突发性问题易产生成本失控问题。石油钻井在生产过程中, 极易受到自然环境、生产事故等问题影响, 出现各类突发问题。在这类问题的解决过程中, 就需要开展大量资金、物资调配工作, 进而造成成本失控的发生。如石油钻井工程发生安全事故时, 应急工作中需要调度大量的应急人员、物资进行抢修与善后工作。其对成本管理的进行有着严重影响。二是成本管理中的不确定性较高。在石油钻井工程中, 因受到钻井区域地质结构、地质问题等因素影响, 在生产过程中不确定性元素较高。这种不确定性就为石油钻井工程成本控制计划制定与实践执行造成了严重影响。

1.2 成本控制的主要作用

虽然石油钻井工程成本控制存在着以上的问题, 但是在实践研究中我们发现, 这一成本控制工作的开展在社会发展中发挥着以下重要作用。一是从源头控制石油生产成本。在当前的经济发展过程中, 石油产品价格过高是经济发展存在的主要问题。而造成这一问题的原因中, 石油生产成本的提升极为重要。作为石油生产的源头性工作, 石油钻井工程成本控制对于石油产品成本的控制由于极为重要的作用。二是便于生产效率的提升。在石油钻井工程中, 过高的生产成本会造成生产效率降低、管理工作难以开展等诸多问题, 所以做好成本控制工作, 对于钻井工程工作效率的提升有着重要的促进作用。

2 成本控制主要工作措施探析

因为石油钻井工程成本控制具有以上的作用, 所以我们利用实践性工作方法做好成本控制工作, 就成为了我们重要的财务控制工作内容。这些实践工作措施包括了以下几点。

2.1 规范的工程招标做好建设成本控制

在石油钻井工程成本控制过程中, 工程招标的开展有着极为重要的实际作用。所以利用财务工作方式, 提高招标工作质量是我们重要工作内容。一是严格核算标的成本。在工程招标过程中, 标的中成本设置是实现成本管理的重要手段。所以在招标工作中, 财务人员首先需要利用科学的核算过程, 确保标的中的成本为最优化结果, 对于成本控制的开展可以起到实际作用。二是做好标书审核工作。在招标过程中, 我们财务人员的另一项重要工作就是对投标书进行财务审核工作, 防止投标过程中出现串标行为。这一审核的开展, 会使招标工作质量得到很好地提升, 保证了成本控制的有效开展。

2.2 保证设计中成本控制管理的参与

作为石油钻井工程建设的重要组成部分, 工程设计中的成本控制工作发挥着重要作用。这主要是因为, 在设计过程中做好成本控制工作, 可以为工程建设整体控制工作打下良好的基础。其中主要工作包括了以下两点。一是保障设计中的成本最优化原则。在工程设计过程中, 我们需要利用成本最优化原则指导设计过程, 实现工程设计中的材料、技术、工艺等处于成本最优化范围内, 便于成本控制的开展。二是严格成本控制原则。在设计过程中, 在原材料、工程方案设计过程中, 我们在选择过程中, 必须严格遵守成本控制原则进行设计, 保证在设计中, 工程成本既得到有效控制。但是需要注意的是, 这种成本控制是在保证工程施工质量, 达到钻井建设技术要求的原则下完成, 否则这种控制将失去实际意义。

2.3 做好工程建设中成本控制细节内容

在石油钻井工程的开展过程中, 财务人员对施工过程中的成本控制工作是重要的工作内容, 其工作的开展是我们主要的控制工作。但是在控制过程中我们发现, 在工程施工成本控制中依然存在着细节化管理较差的问题。如在实际的管理过程中, 我们对于现金票据报销、小额现金支付等细节控制工作是否符合制度要求;成本控制人员是否按照工作制度流程完成控制工作等问题都是在工程成本控制管理中存在的细节化问题。做好这类细节化管理问题, 从细节开始处理成本控制问题, 对于成本控制的顺利完成有着重要作用。特别是在突发问题发生时, 细节化成本控制工作模式的开展, 对于危机处理的开展有着标准化的作用。

3 结语

在实际的石油行业成本控制过程中, 石油钻井工程建设成本控制的开展有着极为重要的作用。为了确实做好这一工作, 我们根据当前石油钻井工程成本控制遇到的问题, 结合成本控制主要方法与石油工程成本产生问题, 开展了控制实践研究。这一研究的开展, 对于石油钻井工程成本控制的开展有着重要的理论作用。

摘要：在当前的石油钻井工程财务管理过程中, 成本控制管理的开展在财务控制中发挥着重要作用。正因如此, 我们以石油钻井工程建设中存在的主要问题与作用为研究切入点, 结合实践工作措施开展了成本控制研究, 为钻井工程成本控制的开展提供了有力的支持。

关键词：石油钻井,工程建设,成本控制,实践工作

参考文献

[1]王敏.浅谈石油钻井工程成本控制分析[J].才智, 2013 (09) .

篇4：石油钻井控制系统手册

关键词:GPRS移动通信网;企业网络;智能处理技术

中图分类号:TE29 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)12-0074-02

多年来,钻井生产信息管理采用人工操作方法,工作效率低,错误率高,难以满足当前快速钻井技术要求。为此本文介绍一套具有完全网络化的钻井生产多元数据分析处理系统,以提高钻井工程信息管理、技术水平和工作效率。

由于钻井生产的野外性,探索利用了覆盖广阔的GPRS通信网络及局企业网络,合理组织钻井信息数据结构研发了一套集数据采集、信息传输、报表处理、信息发布、综合查询及系统维护功能的多层的B/S架构的钻井生产多元数据分析处理系统。轻点鼠标,公司所有野外施工井的资料如每日钻井生产动态、工作动态、钻井日报的无线数据上报及各种生产报表立刻清晰地显示在眼前。同时相关部门和各钻井队能够以B/S方式随时随地查询井队生产状态、钻机动态、钻井生产日报、生产质量信息报表、生产运行信息报表,从而可以完成对钻井的指标和时效的分析。

1该系统采用GPRS通信网络及局企业网络,每日多次信息采集与传输

由于GPRS采用分组交换技术,是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务,GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构,这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此,现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。每个用户可同时占用多个无线信道,同一无线信道又可以由多个用户共享,资源被有效的利用,给移动用户提供高速无线IP或X.25服务,数据传输速率高达160 Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收,用户永远在线且按流量计费,迅速降低了服务成本,特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。在此信道上提供TCP/IP连接,可以用于Internet连接、数据传输等应用。钻井公司采用每小队配一部GPRSIPMODEM与微机相连,数据通过它上传到移动基站,再传回移动公司;再通过GGSN网关接入Internet网,再通过网关接入企业网,生产小队将采集的数据每天可间隔上传3次～5次,也可实时采集实时上传数据。

2该系统采用中间层差分编程技术,在瞬间即可完成小队钻井生产数据及其各种报表的动态Web查询

由于小队采用GPRS网进行数据采集与传输,所以数据库读写采用中间层编程非实时差分在线技术,前端小队录入数据提交后,由应用服务系统进行各种计算后并上传至数据库服务器存储。这样由于前端在不需要数据传送时是离线的,而应用服务与数据库服务器在同一企业网内,数据就会又快又好地进行采集、传输、计算、存储等操作,读写数据管理与检索数据报表就会由应用服务器动态形成而后再呈现给各部门的客户请求。数据由采集页面填写完成后上传按钮程序

Dim pdata As New selectdata // selectdata 是中间层程序(myzdata.dll已在引用中)中含有数据处理的类模块。

Dim sqlstr As String

Sqlstr=//定义SQL语句

If pdata.executesql(sqlstr)=True Then//网络自动连接进入在线状态并上传数据,当返回值为True时,表示数据上传成功,并同时断开数据连接进入离线状态,当返回值为False时,表示数据上传不成功,并同时断开数据连接进入离线状态。

errtext.Text=“信息提示:数据上传成功”

Else

errtext.Text=“错误提示:“+dberr+”,数据上传不成功”

End If。

小队数据上传后应用服务器会迅速进行各类计算,并重新呈现小队各种状态,如黑色表示该小队今天因故停产,红色表示该小队今天数据未上传或数据有问题,蓝色表示该小队生产正常。这样指挥生产的领导与专家就会根据小队生产的首页面快速做出分析,并可直接点按小队图标,显示该小队生产状况详细情况。

同时由于小队客户端因数据传输量小,即使用GPRS网也感觉系统运行速度是相当快的,并可随时动态查询小队钻井生产数据和报表,经测试查询页面均能在1 s以内完成。

3该系统采用智能处理技术,动态处理生产数据并生成各类生产报表,供相关部门查询、生产信息时效分析与生产指挥

将小队采集的数据按指定算法进行计算,并与经验与学习库进行数据智能分析与比对,将分析的智能结果产生种类查询报表。部分程序代码如下:

//部分计算程序代码

pdataset1=pdata.SelectSqlRows(sqlstr, "glgn")//网络连接读取要计算数据到本地机缓存表,断开数据连接,进入离线计算状态。

If pdataset1.Tables(“glgn”).Rows.Count>0 Then

x_lbjs=pdataset1.Tables("glgn").Rows.Count

i=0

Do While i

//各种算法程序计算

Loop

End If

//部分报表页面呈现程序代码

<%dim j as integer

ifx_js1=0 then

else

for j=1 to x_js1-1

response. write("")

response. write(xx1(j))

response. write("")

next

end if%>

经过使用,该系统能够及时、准确地上传小队生产数据,实时动态监测和掌握小队生产情况。能准确实时进行多元生产数据处理与分析,提高了工程技术人员与企业领导指挥钻井生产的工作效率。多次准确定位和排除了小队生产的技术和安全隐患,受到上级相关部门的表扬和奖励,取得了可观的经济效益和社会效益。

Domestic Oil Companies Drilling Data Management

Command Processing Systems Promote

Wen Hongmei

Abstract:Covering a vast communications network and the Bureau of Enterprise GPRS network system, designed and developed with full network of field drilling and production data analysis, multi-processing system to improve the drilling engineering information management, technical level and efficiency.

篇5：石油钻井工程成本控制探讨论文

1石油钻井成本控制问题及作用分析

在当前的石油行业成本控制过程中，钻井成本工程的控制占据着较为重要的位置。但是实践调研中我们发现，这一成本控制过程中存在一些实际性问题。所以我们分别针对成本控制中的主要问题，及控制作用开展研究。

1.1成本控制遇到的主要问题

在石油钻井工作开展过程中，成本控制过程中遇到的主要问题包括了以下俩点。

一是突发性问题易产生成本失控问题。石油钻井在生产过程中，极易受到自然环境、生产事故等问题影响，出现各类突发问题。在这类问题的解决过程中，就需要开展大量资金、物资调配工作，进而造成成本失控的发生。如石油钻井工程发生安全事故时，应急工作中需要调度大量的应急人员、物资进行抢修与善后工作。其对成本管理的进行有着严重影响。

二是成本管理中的不确定性较高。在石油钻井工程中，因受到钻井区域地质结构、地质问题等因素影响，在生产过程中不确定性元素较高。这种不确定性就为石油钻井工程成本控制计划制定与实践执行造成了严重影响。

1.2成本控制的主要作用

虽然石油钻井工程成本控制存在着以上的问题，但是在实践研究中我们发现，这一成本控制工作的开展在社会发展中发挥着以下重要作用。

一是从源头控制石油生产成本。在当前的经济发展过程中，石油产品价格过高是经济发展存在的主要问题。而造成这一问题的原因中，石油生产成本的提升极为重要。作为石油生产的源头性工作，石油钻井工程成本控制对于石油产品成本的控制由于极为重要的作用。

二是便于生产效率的提升。在石油钻井工程中，过高的生产成本会造成生产效率降低、管理工作难以开展等诸多问题，所以做好成本控制工作，对于钻井工程工作效率的提升有着重要的促进作用。

2成本控制主要工作措施探析

因为石油钻井工程成本控制具有以上的作用，所以我们利用实践性工作方法做好成本控制工作，就成为了我们重要的财务控制工作内容。这些实践工作措施包括了以下几点。

2.1规范的工程招标做好建设成本控制

在石油钻井工程成本控制过程中，工程招标的开展有着极为重要的实际作用。所以利用财务工作方式，提高招标工作质量是我们重要工作内容。

一是严格核算标的成本。在工程招标过程中，标的中成本设置是实现成本管理的重要手段。所以在招标工作中，财务人员首先需要利用科学的核算过程，确保标的中的.成本为最优化结果，对于成本控制的开展可以起到实际作用。

二是做好标书审核工作。在招标过程中，我们财务人员的另一项重要工作就是对投标书进行财务审核工作，防止投标过程中出现串标行为。这一审核的开展，会使招标工作质量得到很好地提升，保证了成本控制的有效开展。

2.2保证设计中成本控制管理的参与

作为石油钻井工程建设的重要组成部分，工程设计中的成本控制工作发挥着重要作用。这主要是因为，在设计过程中做好成本控制工作，可以为工程建设整体控制工作打下良好的基础。其中主要工作包括了以下两点。

一是保障设计中的成本最优化原则。在工程设计过程中，我们需要利用成本最优化原则指导设计过程，实现工程设计中的材料、技术、工艺等处于成本最优化范围内，便于成本控制的开展。

二是严格成本控制原则。在设计过程中，在原材料、工程方案设计过程中，我们在选择过程中，必须严格遵守成本控制原则进行设计，保证在设计中，工程成本既得到有效控制。但是需要注意的是，这种成本控制是在保证工程施工质量，达到钻井建设技术要求的原则下完成，否则这种控制将失去实际意义。

2.3做好工程建设中成本控制细节内容

在石油钻井工程的开展过程中，财务人员对施工过程中的成本控制工作是重要的工作内容，其工作的开展是我们主要的控制工作。但是在控制过程中我们发现，在工程施工成本控制中依然存在着细节化管理较差的问题。如在实际的管理过程中，我们对于现金票据报销、小额现金支付等细节控制工作是否符合制度要求;成本控制人员是否按照工作制度流程完成控制工作等问题都是在工程成本控制管理中存在的细节化问题。做好这类细节化管理问题，从细节开始处理成本控制问题，对于成本控制的顺利完成有着重要作用。特别是在突发问题发生时，细节化成本控制工作模式的开展，对于危机处理的开展有着标准化的作用。

3结语

篇6：石油钻井控制系统手册

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摘要(Abstract)：本文结合石油钻井设备控制系统的具体实例，概括了利用西门子SIMATIC 300进行系统集成的设计方法。该系统使用STEP 7软件进行编程和调试，通过PROTOOL软件来实现现场的可视化，通过WINCC软件实现数据采集、历史归档和报表打印，实现了冗余备份和远程维护功能。

关键词(Keywords)：数据采集 历史归档 冗余备份 远程监控 引言

该项目使用SIMATIC控制系统应用在ZJ30DB、ZJ50DB变频电动钻机上。我公司为由四家企业组成的中外合资企业。公司以科技为先导，主要生产石油钻井设备及其配套设备、电气控制系统、工程环保项目等。

选用西门子SIMATIC 300系列CPU作为变频电动钻机的控制核心，PLC与变频器的通讯采用Profibus总线。由于高可靠性及野外操作对维修带来的复杂性要求，系统具有冗余备份和远程监控功能。系统介绍

该钻井设备布置分为五个区域:钻台区、泵房区、动力及电传动区、固控区、油罐区。钻台区布置有绞车、转盘、顶驱、司钻室、司钻偏房等，为危险作业区，整个区域的电气均要求防爆。泵房区布置有泥浆泵组、电动灌注系统及钻井液管汇;动力及电传动区布置有柴油发电机房、气源净化装置房、辅助发电机房和电控房;固控区布置有泥浆循环罐、泥浆净化设备及套装水罐;油罐区包括油罐、泵、管线。由于钻台区为危险防爆区域，按照国际及国家有关标准，其他区域距离井眼的长度至少在50米以上。整套PLC控制系统分别布置在电控房和司钻室，其中电控房内包括两台相互冗余的CPU和一套ET200M，司钻室包含一套ET200M。电控房内布置有:PLC控制柜、发电机柜、整流柜、VFD柜及MCC柜。司钻室集钻机机电、气、液控制于一体，除了包含一套ET200M的电控柜外还包括主控制台和辅助控制台，具有钻机操作和钻井参数实时显示、电气系统运行监控与显示、声光报警、故障指示等。控制系统可以完成对5台600kW以上电机(其中包括3台泥浆泵电机、1台绞车机和1台转盘电机)的控制和相互之间的联锁控制;还包括对发电机柜、整流柜及钻台传感器的数据采集、控制和报警、故障显示。在钻井过程中，对绞车和转盘的可靠性要求较高，如果绞车或转盘发生故障，在短时间内不能修复，则有可能造成井壁坍塌的大事故，因而系统具有冗余备份的功能。控制系统构成

控制站具有冗余备份功能，由两个SIMATIC CPU 315-2DP模块构成;采用ET200M将现场输入输出点通过Profibus总线连接到控制站，并通过Profibus总线与5台ABB变频器通讯;经理室采用SIMATIC WINCC 软件通过S7协议与控制站通讯;并在控制站通过MPI口外接SIMATIC TC35T以实现远程维护。系统功能

整套钻机的钻井工艺概况如下:

绞车装置主要用于起升、下放井架、底座、大钩及钻杆;转盘装置用于钻杆的上扣、下扣以及旋转钻杆带动钻头切削岩石;泥浆泵装置将高压泥浆通过管汇注入钻头，不仅起润滑、冷却钻头的作用，还将夹杂着岩石碎屑的泥浆带回泥浆净化系统以便重新使用。

整个钻机系统的功能主要包括:

(1)通过Profibus总线，实现S7-300 CPU与ABB变频器之间的通讯，以完成对相应电机的控制。根据传递参数数量确定PPO类型, 编写相应的通讯程序。对关键钻井工艺过程实现安全联锁，若发生故障，在操作台面板上给出声光报警, 并在MP370显示面板上给出报警或故障提示。

(2)泥浆泵控制:操作员操作司钻室的面板通过ET200M的Profibus-DP将信号传递到控制站S7-300 CPU模块，控制三台泥浆泵的风机、喷淋泵、泥浆泵主电机的启动、停止、速度给定以及相关的联锁保护。由于电机功率较大，要求强制风冷。泥浆泵风机启动后，当其风压开关闭合即建立风压时，方可启动泥浆泵主电机。

(3)绞车控制:使用脉冲编码器通过FM350模块计算大钩高度，对最高位、最低位进行限位，防止“上碰下砸”;具有“自动控制”功能，可根据速度给定手柄的位置确定是否处于自动区域(手柄全行程的0～20%，80%～100%)，处于自动区域可自动控制大钩的运行速度以及停止位置;可选择高速、低速、超低速三种速度选择范围以适应不同工况;在起升、下放井架、底座时由于负载重量比较大，使用“超低速”速度选择方式(0～60rpm)，而且在起升、下放时，系统具有能耗制动功能，使得操作平稳、可靠。

(4)转盘控制:采用Profibus-DP协议通讯，可控制转盘变频器的速度给定值、扭矩限定值，并给出变频器过流、过压报警。

(5)软件冗余:当由于供电单元、背板总线、主站、硬件或软件引起的CPU发生故障、冗余备份总线电缆、冗余从站接口通讯中断或冗余从站接口发生故障时，通过SIMATIC Software Redundancy软件-简单的软件机制就可使一个发生故障的主CPU由冗余CPU接管过来，这对主备系统切换时间要求不高、而采用冗余备份系统或其他特殊高可靠性系统不是绝对必要(从性价比方面考虑)的系统是比较适合的。采用这种软件冗余备份方法，可有效地提高系统的可靠性;

(6)远程监控:通过GSM无线通讯网络可实现远程监控。由于石油钻井设备应用现场的特殊性(可靠性要求高，生产现场比较偏僻、环境恶劣)，现场服务不可能迅速快捷，维修成本相应较大。在远程终端通过SIMATIC TELESERVICE 软件，可在线实时分析故障原因并实现远程软件升级。这样可更有效地使用资源、提供快捷服务、大大较少维修费用和维护时间、增强了设备的经济性;

(7)人机界面:两个人机界面显示面板分别设置在电控房和司钻室。通过PROTOOL软件组态, 显示设备运行状态以及各个电机的运行逻辑状态，监控现场设备的运行，设有故障页显示, 便于故障定位和维护。

(8)历史归档及报表打印:由设置在经理室的PC机完成。采用SIMATIC WINCC软件编制，使用Microsoft公司的SQL SERVER作为数据库管理的工具，VISUAL C实现对历史归档数据的查询、动态画面的组态，可实现报表、趋势、报警打印功能，为管理人员分析数据提供帮助。结束语

整套系统实现了钻井设备的分布式集中控制。设置在电控房内的S7-300 CPU，通过现场的分布式I/O模块采集设备状态、控制现场设备的运行，具有复杂程序控制和常规联锁保护功能，并通过两台显示面板实现现场设备的运行状况的可视化，系统还具有历史归档和报表打印功能，使整个系统具有较强的技术优势和竞争力。

由于方案是初次使用西门子公司的PLC控制系统，整个系统的通讯采用Profibus电气网络，系统中的司钻室距离电控房较远(60m)，系统初始设置通讯速率为1.5Mbps，但在现场调试过程中发现设置在司钻室的分布式I/O从站时常有通讯中断现象，而按照设计要求位于总线终端的中继器和总线连接器的终端电阻都置于“ON”位置。这让现场调试、故障查找及排除花费了较长时间。但按照手册查找，通讯速率应可达12Mbps，系统中设置通讯速率为1.5Mbps通讯应该可靠，但将波特率降低至500kbps，系统长时间运行安全可靠，再无通讯故障现象发生。这说明系统的通讯质量存在问题。经分析，从电控房到司钻室的通讯线受到动力线的干扰较大。

篇7：钻井野外作业安全工作手册

钻井野外作业安全工作手册 作者：编委会

出 版 社：石油工业出版社2010年7月出版 册数规格：全三卷 16开精装 现价：380元

详细目录

第一部分钻井野外作业现场安全工作指南

第一章钻井工程安全管理

第二章钻井工程安全常识

第三章石油钻机配置与安全要求

第四章石油钻机搬迁安全要求

第一节钻机搬迁安装形式及主要危险类别

第二节塔形井架安装安全

第三节A形井架安装安全

第四节井架及底座的起放安全

第五节绞车转盘就位安全

第五章石油钻机使用安全要求

第一节石油钻机常规使用要求

第二节石油钻机重要设备使用安全

第三节钻机电控系统使用安全

第四节压风机使用安全

第五节柴油机使用安全

第六节辅助发电机使用安全

第七节野外营房使用安全

第六章石油钻机循环设备使用安全要求

第七章石油钻井仪器仪表使用安全要求

第八章钻前工程安全要求

第一节钻井设计内容和要求

第二节钻前准备的安全

第九章钻进工程安全要求

第十章完井工程安全要求

第一节完井准备及下套管

第二节固井施工安全

第三节甩钻杆作业安全

第十一章钻井液使用安全要求

第一节钻井液的作用及组成第二节钻井液性能及管理要求

第三节钻井液体系

第四节常用钻井液处理剂及作用

第五节固相含量的控制

第六节油气层保护

第十二章钻井井控安全预防与处理 第十三章钻井井控设备使用安全要求

第二部分钻井野外作业事故与复杂问题处理指南

第一章卡钻事故预防与处理

第一节粘吸卡钻事故预防与处理

第二节井壁失稳与坍塌卡钻事故预防与处理

第三节砂桥卡钻事故预防与处理

第四节缩径卡钻事故预防与处理

第五节键槽卡钻事故预防与处理

第六节泥包卡钻事故预防与处理

第七节落物卡钻事故预防与处理

第八节干钻卡钻事故预防与处理

第九节水泥卡钻事故预防与处理

……

第二章钻具断落事故预防与处理

第一节钻具事故发生的原因

第二节钻具的使用、维护与管理

第三节钻具断落后的井下情况分析

第四节打捞落鱼的工具及使用方法

第五节辅助打捞工具及使用方法

第三章井下落物事故预防与处理

第一节落物事故发生的原因

第二节井内有落物的征兆

第三节预防井内落物的措施

第四节井下落物的处理

第四章测井事故预防与处理

第一节测井事故发生的原因

第二节测井事故的预防

第三节电缆事故的处理

第四节落井仪器的打捞

第五章井喷事故预防与处理

第一节溢流产生的原因

第二节井喷前的预兆

第三节井喷的预防

第四节井喷的处理

第五节井控装置

第六章井漏预防与处理

第一节井漏的原因和机理

第二节漏失层位的判断

第三节漏层压力的计算

第四节井漏的预防

第五节井漏的处理

第七章斜井预防与处理

第一节产生井斜的原因

第二节纠斜和防斜的主要措施

第八章固井复杂问题与事故预防处理

第一节下套管过程中可能出现的问题

第二节注水泥过程可能出现的问题

第三节几种特殊井的固井方法

第三部分钻井事故典型案例剖析

第一章高空坠落事故

第二章机械伤害事故

第三章高空落物事故

第四章违章操作事故

第五章配合不当引发事故

第六章防撞天车事故

第七章井喷事故

第八章井下工程事故

附录钻井安全操作标准规范

篇8：石油钻井绞车防碰系统分析

关键词：绞车,防碰,现状分析

0 引言

石油钻井绞车的防碰系统是石油钻机的重要部件, 它担负着控制大钩载荷的起升、下放、停止的重任。游车的运行是由动力机通过绞车滚筒旋转, 通过游车大绳产生位移, 由操作者司钻通过开启或关闭气开关使离合器产生离合, 通过抬起或下压刹把将游车控制。关闭离合器开关, 下压刹把使游车停止上下运动。如果操作者精力不集中或疲劳工作就会发生游车上顶天车或下砸机械事故。如果遇到雨雪雾霾等环境恶劣天气, 极易失去对有车的准确控制。防碰系统性能的反映速度、准确性决定着石油钻机绞车的安全问题。因此, 研究分析钻井绞车的防碰系统, 保证石油钻机能够正常、安全地施工作业, 是非常必要的。

1 重锤气控式防碰系统

此种防碰形式是在石油钻机的发展初期普遍采用的非常典型的一种防碰形式, 目前一些钻机绞车仍然采用, 其结构原理是:在距天车滑轮下6 米左右 (冬季调整为4 米) , 通过井架横向穿越一根直径6.35毫米的钢丝绳作为限位绳, 一端固定在井架的一侧, 钢丝绳由井架另一侧引出至固定在井架一侧的三通气开关上手柄上, 三通气开关手柄顶端设置一个重锤, 重锤上端设置一个挂环, 下端的限位钢丝绳与挂环用开口销连接。当操作者司钻操作失误没有及时摘开离合器开关, 游车继续上行触碰到限位绳, 这时, 重锤与挂环出的开口销脱落, 控制绞车刹车的气缸控制气通过常开继气器切断高、低速离合器气源, 同时高压气直接进入刹车气缸紧急刹车, 使游车停止运行。

这种防碰形式的优点是结构简单、大部分气控元件搬迁安装时不用拆卸、安装、拆卸方便、耐用、易维护, 没有精密元件, 系统的投资费用和使用费用较低。

这种防碰形式的缺点是限位绳由于是钢丝绳具有一定的弹性, 防碰装置的检测、判断、控制输出 (防碰回气) 不敏捷, 绞车刹车及时性和刹车惯性距离延后, 时间节点准确性不高, 只能设置上行限位, 原钻机自身的绞车制动和紧急刹车太慢或完全失灵 (也就是说, 摘断绞车的动力和对绞车的刹车不灵活、不迅速、不可靠——例如:气路、油路、阀件、气缸、油缸的老化、变形、受阻、受卡、受冻、被堵等因素导致的动作太慢甚至是完全失灵不动作) 。冬季施工时, 需要对气控系统管线和阀件进行保温处理。

此种防碰系统主要用于自动化程度不高的老式机械钻机, 比如大庆ll型塔式井架钻机绞车。

2 过卷阀式防碰系统

这种防碰形式是在绞车滚筒上部安装, 过卷阀固定在绞车前滚筒上部的绞车横梁上。根据游车上升到限位高度钢丝绳在滚筒上缠绳的位置, 沿滚筒体轴向调整防碰过卷阀的固定位置及拨杆长度, 使防碰过卷阀的拨杆位于钢丝绳的缠绕方向的前方位置, 此时拨杆应紧贴钢丝绳。当游车继续上升超过限位高度时, 滚筒上的钢丝绳缠绕层数也同时增加。钢丝绳层数增加钢丝绳就触碰拨杆, 防碰过卷阀换向, 过卷阀的气路接通。一路气进入司钻控制台内的常开两用继气器, 使常开两用继气器关闭, 这样就切断了滚筒高、低速离合器的气源, 离合器通过快速放气阀放气, 使滚筒停止工作。通过气控系统刹车, 实现紧急刹车, 使绞车停止运行, 从而防止游车碰天车事故的发生。

这种防碰形式的优点是结构简单、与重锤式防碰天车的气控原理相同, 大部分气控元件搬迁安装时不用拆卸、安装、拆卸方便、耐用、易维护, 没有精密元件, 系统的投资费用和使用费用较低。

这种防碰形式的缺点是在滚筒排缠大绳过程中, 如果大绳排乱会引起误动作, 绞车刹车及时性和刹车惯性距离延后, 时间节点准确性不高, 只能设置上行限位。冬季施工时, 需要对气控系统管线和阀件进行保温处理。

此种防碰系统与过卷阀式防碰系统大量应用于各种钻机绞车上, 应用范围较广。

3 智能电子防碰系统

智能电子天车防碰系统是由智能防碰仪、绞车传感器、电磁阀、刹车气缸或油缸、主滚筒刹车执行机构等组成。它是一个高性能的单片机系统。通过接收来自绞车传感器的游车大钩信号进行智能判断, 当大钩高度大于限定的高度位置时, 智能防碰仪立即产生报警并同时打开电磁阀, 来控制气缸或油缸, 驱动主滚筒刹车执行机构。最后将绞车自动刹车。

这种防碰形式的优点是智能电子游车防碰系统是一套与普通天车防碰系统重锤式、过卷阀式并行运行的一种先进的防止钻机绞车发生游车上碰下砸事故的安全保护系统。在钻机运转过程中, 智能游车防碰系统会自动检测游车的高度位置, 当游车运行至钻机顶部限定高度位置或运行至钻台面限定高度位置时, 系统会发出声光预警信号。同时系统会输出控制信号, 强制进行刹车, 确保游车运行安全。其最大优点是能够设置游车下放最低位置高度, 防止游车下砸转盘。

这种防碰形式的缺点是由于施工作业工况不同, 下砸的刹车停止运行位置需要根据作业工况进行变换设置, 比如起下钻作业与钻进作业大钩吊环的最低点位置有所不同, 钻进作业时设置的下砸最低点位置是方钻杆最上端与接头结合处, 而起下钻时设置的下砸最低点是大钩吊环挂吊卡处, 两者距离相差近2 米。如果对起下钻最低位置不重新设置, 而在钻进时如果溜钻或刹车失灵就起不到下砸保护。

不管是新投产的钻机还是进行技术改造的钻机, 智能电子防碰系统与重锤式气控防碰系统、过卷阀式防碰系统, 以三种组合的形式广泛应用于ZJ30 型、ZJ40 型、ZJ50 型、ZJ70 型钻机绞车上。

4 结论

根据以上分析, 石油钻井绞车防碰系统的发展方向主要是以智能电子防碰系统为主, 重锤式气控防碰系统、过卷阀式防碰系统为辅的形式发展, 从现场使用来看, 更多的应用是以三种组合的形式出现。

参考文献

[1]邓忠彬等.天车智能防碰装置在渤海油田的推广应用[J].科技资讯, 2011 (08) .

篇9：石油钻井控制系统手册

【关键词】石油钻探；石油钻井设备；发展限制；质量控制分析

在石油钻探行业内，众所周知石油钻井工艺水平及质量高低与石油钻井设备有着直接联系，只有拥有高质量、高效率的石油钻井机械设备才能够保证钻井的质量，高质量的钻井不仅能够进一步的保障目的井的工艺及完井质量，还能有效的延长其使用寿命。

毋庸置疑，石油钻井行业作为一种高投入行业，由于其施工环境的复杂性及不确定性，决定其也是一种高风险行业。因而保证油井的质量就成为了投资是否能够取得回报的关键。这就需要我们提高石油钻井机械设备的质量、保障钻井施工的高质有序进行，通过油田的长久运转提高经济效益。

一、国内外石油钻井机械设备的发展现状

1.1 国外石油钻井机械设备的发展现状

首先，国外石油钻探行业由于发展较早，其石油钻井设备通过采用传统钻探技术与当代先进科学技术相结合的方法保证了钻井设备研发的领先地位，对于这些先进科学技术，展开来讲，主要包括人工智能、液压驱动、智能化自动控制、交流变频等先进技术，通过这些新技术的应用，国内石油钻探与传统的石油钻探相比有着质的飞跃，逐步使石油钻探技术迈向高效化、自动化、智能化、集成化领域迈进，在很大程度上提高了石油勘探的工艺水平及开采效率。

其次，国外钻井机械设备除了在对石油钻井设备的控制软件方向，还在钻井设备的硬件设施方面取得较大进步。众所周知，石油钻探行业由于其施工环境的复杂性，不同的施工环境有着不同的地质条件，需要使用的石油钻井设备也是不同的。国外众多公司为适应油田区域的不同地质情况，开发了去多不同种类的、适应不同地质条件的钻井设备，通过对不同地质使用不同的钻井设备，从而保证了钻井的质量。通过这种硬件设备的多元化开发，进一步扩大了石油钻井的可选区域。

最后，“人性化”设计理念在机械设备的应用。正如我国所倡导科学发展观下的“以人为本”的理念一样，结合石油钻井设备环保、高质、高校的设计原则，国外在石油钻井行业对机械设备的研发同样注重“人性化”，钻井施工的安全性成为其设计过程中的重中之重，通过其先进的自动化、智能化控制技术，可以实现施工人员的远程操作作业，在高空作业、钻井作业区域实现“无人作业”。

1.2 国内石油钻井机械设备发展现状

首先，对于国外先进设备的引入、消化。由上所述，国外钻井设备已经取得了较大进步，我国在对国外先进技术在引入的同时要做好消化工作，使得这些技术能够在国内得到引用，比如液压驱动控制技术、交流变频技术等技术不仅能够保证施工的高质、高效进行，智能化控制、无人操作技术等还能够避免高危作业，保障钻井施工人员的人身安全。

其次，做好“国产化”工作。毕竟国外机械设备是针对其自身地址条件而研发的，并未考虑到我国的地址条件。况且我国地大物博，是一个油田储备丰富的国家，诸如新疆油田、青海油田及南海油田等，这就产生了不同地质条件对于钻井设备的要求不同，在开发设计石油钻井机械设备时要充分考虑到施工地域的特殊性，只有这样才能够保证施工的工艺质量要求，通过高效的开采提高经济效益。

二、对于石油钻井机械设备质量控制研究分析

2.1 参考国外相关行业规范标准，针对国内钻井行业制定高执行力行业标准，同时又必须是高质量标准，这就要求在相关机械设备质量控制标准制定时，既要考虑到我国钻井行业国情，又要考虑到钻井施工质量保障。

2.2 第三方监理

石油钻井行业具有高投资性，这就要求决定石油钻进质量的石油钻井机械设备具有高质量，而在其制造加工过程中如有第三方监理单位对全程进行过程管理监督，则能够保证相关质量标准能够得到有效的贯彻。实践证明第三方监理机制在建筑行业应用较为广泛并取得较好结果，若在石油钻井行业也应用监理机制，对其设备的制造加工也应具有有效的监督作用。

2.3 石油钻井机械设备资料的真实录入、整理、完善、追踪机制

关于石油钻井设备的相关质量文件在保证其真实性的基础上统筹全部，包括机械设备的技术、购买、存放管理信息等，对于这些资料要做好录入、整理、完善工作。对于其记录媒介需同时包括纸质文件记录及电子存储设备记录，对于纸质记录要做好编号整理、相关印刷、装订工作，以确保机械设备资料的系统性、安全性、完整性、可追溯性，以备在需要追溯机械设备相关资料时，能够顺利找到存档信息并找到所需信息。

三、结论

随着社会进步、经济发展需要下，越来越多的先进科学技术将会被应用在生产时间之中。对于石油钻探行业而言，决定其钻井质量的钻井机械设备也必定会不断更新换代，以适应高质量、高效率的施工要求及钻井质量保障，其工艺水平、钻井效率、设备的适用性必定会不断提高，以满足快速经济发展需求下对石油的供应。本文在介紹石油钻井机械设备在石油勘探施工过程中重要性的基础上，阐述了国内外石油钻井设备的发展现状，并对钻井设备的质量管理控制提出三点意见。随着时代发展、科技进步，笔者相信石油钻井设备将不会再成为影响石油勘探行业的瓶颈。

参考文献

[1]张友.对钻井机械设备故障维修保养的分析[J].中国新技术新产品，2012（21）： 172.

[2]张金鹏.钻井机械故障诊断技术研究[J].中国石油和化工标准与质量，2012（10）： 88.

[3]王长虹，彭世英.钻井机械液压油受污染的危害与控制[J].中国井矿盐，2010（5）： 23-26.

[4]宋淑军.ZCQ1/4钻井泥浆真空除气器的机械结构及控制系统设计[D].西南石油学院，2005.

[5]刘凤春.有关预防钻井机械故障工作的探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2012（10）：209.