T/CPI 11025-2024 ZJ70/4500DB 钻机配套技术规范

T/CPI 11025—2024
ZJ70/4500DB 钻机配套技术规范
Technical specifications for drilling rig of ZJ70/4500DB
2024 07 01 发布2024 09 01 实施
中国石油和石油化工设备工业协会 发布

I
目 次
前言…………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ
1 范围 ……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件 ………………………………………………………………………………………… 1
3 术语、定义和缩略语 …………………………………………………………………………………… 2
3.1 术语和定义 ………………………………………………………………………………………… 2
3.2 缩略语 ……………………………………………………………………………………………… 2
4 型式、型号及技术参数 ………………………………………………………………………………… 2
5 总体要求 ………………………………………………………………………………………………… 2
5.1 基本要求 …………………………………………………………………………………………… 2
5.2 HSE 要求 …………………………………………………………………………………………… 4
6 关键配套设备 …………………………………………………………………………………………… 4
6.1 天车 ………………………………………………………………………………………………… 4
6.2 井架 ………………………………………………………………………………………………… 5
6.3 底座 ………………………………………………………………………………………………… 7
6.4 绞车 ………………………………………………………………………………………………… 8
6.5 转盘驱动装置 ……………………………………………………………………………………… 8
6.6 钻井泵组 …………………………………………………………………………………………… 9
6.7 顶驱 ………………………………………………………………………………………………… 13
6.8 司钻房 ……………………………………………………………………………………………… 14
6.9 电控房 ……………………………………………………………………………………………… 15
6.10 发电房 ……………………………………………………………………………………………… 16
6.11 铁钻工 ……………………………………………………………………………………………… 16
6.12 液压猫头 …………………………………………………………………………………………… 18
6.13 辅助绞车 …………………………………………………………………………………………… 18
6.14 钻台机械手 ………………………………………………………………………………………… 19
6.15 动力猫道 …………………………………………………………………………………………… 22
6.16 二层台排管装置 …………………………………………………………………………………… 23
6.17 缓冲机械手 ………………………………………………………………………………………… 23
6.18 钻井液循环系统 …………………………………………………………………………………… 26
7 钻机管缆配套 …………………………………………………………………………………………… 29
7.1 液压管线 …………………………………………………………………………………………… 29
7.2 空气管线 …………………………………………………………………………………………… 30
II
7.3 电缆 ………………………………………………………………………………………………… 30
7.4 水管线 ……………………………………………………………………………………………… 30
8 试验 ……………………………………………………………………………………………………… 31
III
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的
规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国石油和石油化工设备工业协会提出。
本文件由中国石油和石油化工设备工业协会油气田设备标准化技术委员会归口。
本文件起草单位：宝鸡石油机械有限责任公司、四川宏华石油设备有限公司、长城钻探有限公
司、中石化四机石油机械有限公司、兰石石油装备工程股份有限公司、中海油研究总院有限责任公
司、中海石油（中国）有限公司天津分公司、中海油能源发展装备技术有限公司。
本文件主要起草人：周忠祥、张志伟、孙娟、张强、陈思祥、李纯华、王愉江、张治、徐军、董
辉、赵鹏、廖丽华、吴纬、张超、王长军、郝建旭、王飞、张鹏、孙江峰。

1
ZJ70/4500DB 钻机配套技术规范
1 范围
本文件规定了ZJ70/4500DB 钻机及其设备配套与接口要求。
本文件适用于陆地ZJ70/4500DB 钻机的配套。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适
用于本文件。
GB 146.1 标准轨距铁路限界 第1 部分：机车车辆限界
GB/T 3683 橡胶软管及软管组合件 油基或水基流体适用的钢丝编织增强液压型 规范
GB/T 3836.15 爆炸性环境 第15 部分：电气装置的设计、选型和安装
GB/T 4026 人机界面标志标识的基本和安全规则 设备端子、导体终端和导体的标识
GB/T 5563 橡胶和塑料软管及软管组合件 静液压试验方法
GB/T 8423.5 石油天然气工业术语 第5 部分：设备与材料
GB/T 10544 橡胶软管及软管组合件 油基或水基流体适用的钢丝缠绕增强外覆橡胶液压
型 规范
GB 14050 系统接地的型式及安全技术要求
GB/T 16471 运输包装件尺寸与质量界限
GB/T 16895.3 低压电气装置 第5-54 部分：电气设备的选择和安装 接地配置和保护导体
GB/T 17744 石油天然气工业 钻井和修井设备
GB 17840 防弹玻璃
GB/T 17888.1 机械安全 接近机械的固定设施 第1 部分：固定设施的选择及接近的一般要求
GB/T 17888.2 机械安全 接近机械的固定设施 第2 部分：工作平台与通道
GB/T 17888.3 机械安全 接近机械的固定设施 第3 部分：楼梯、阶梯和护栏
GB/T 17888.4 机械安全 接近机械的固定设施 第4 部分：固定式直梯
GB/T 23505 石油天然气工业 钻机和修井机
GB/T 23507.4 石油钻机用电气设备规范 第4 部分：辅助用电设备及井场电路
GB/T 25428 石油天然气工业 钻井和采油设备 钻井和修井井架、底座
GB/T 31049 石油天然气钻采设备顶部驱动钻井装置
GB/T 32338 石油天然气工业 钻井和修井设备 钻井泵
GB/T 33581 石油天然气工业 钻井液 固控设备评价
JB/T 5000.11 重型机械通用技术条件 第11 部分：配管
SY/T 5170 石油天然气工业用钢丝绳
SY/T 5532 石油钻井和修井用绞车
2
SY/T 5612 石油天然气钻采设备 钻井液固相控制设备规范
SY/T 6586 石油天然气钻采设备 钻机现场安装及检验
SY/T 6671 石油设施电气设备场所Ⅰ级0 区、1 区和2 区的分类推荐作法
SY/T 6680 石油天然气钻采设备 钻机和修井机出厂验收规范
SY/T 6727 石油天然气钻采设备 液压盘式刹车
SY/T 6871 石油天然气钻采设备 钻井液固相控制设备安装、使用、维护和保养
SY/T 6919 石油天然气钻采设备 钻机和修井机涂装规范
SY/T 7421 石油天然气钻采设备 钻井和修井用管柱自动化处理系统
超限运输车辆行驶公路管理规定 交通运输部令2016 年第62 号
3 术语、定义和缩略语
3.1 术语和定义
GB/T 23505、GB/T 8423.5、SY/T 7421 界定的术语和定义适用于本文件。
3.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
HSE ：健康安全环境（health safety environmental）
MCC ：电控房（motor control center）
PLC ：可编程逻辑控制器（programmable logic controller）
SWL ：安全工作载荷（safety working load）
VFD ：变频驱动装置（variable frequency drive）
4 型式、型号及技术参数
钻机及配套设备型式、型号及技术参数符合GB/T 23505 的规定。
5 总体要求
5.1 基本要求
5.1.1 钻机与配套设备配置及技术要求符合GB/T 23505 的规定，以电网或发电机等供电设施作为主
要动力。宜配置管柱自动化处理设备、司钻集成控制系统及储能系统。
5.1.2 电气设备在海拔高于1500m 的环境下工作时，变频器、输变电等设备应分别按海拔每升高
100m 降容1% 使用。
5.1.3 适应环境条件如下：
——钻机结构件和游吊设备应满足使用环境温度条件；
——钻机满足湿度≤ 85%（+20℃时）、海拔≤ 1500m 的环境条件；
——钻机风载设计应符合GB/T 25428 的规定。
5.1.4 防爆要求如下：
——钻机井场电气设备场所防爆区域划分符合SY/T 6671 的规定；
——电气设备防爆等级满足所在防爆区域安全使用要求。
3
5.1.5 防护要求如下：
——危险部件的外壳防护等级应不低于IP20 ；
——所有室内电器防护等级应不低于IP20（变压器仓、制动电阻仓等发热部件房体部分应达到
IP24）；
——除特别指定外，室外电气设备的防护等级应不低于IP55（插接件防护等级不低于IP54，主
电机主体防护等级可为IP44）；
——电控房房体的防护等级应不低于IP44。
5.1.6 运输要求如下：
——满足铁路及公路运输要求，钻机部件模块划分符合GB/T 16471、GB 146.1 及《超限运输车
辆行驶公路管理规定》（交通运输部令2016 年第62 号）的规定；
——钻机部件模块外形尺寸铁路运输超出机车车辆界限时或公路运输超限时，钻机供应商应与用
户达成一致意见。
5.1.7 吊装要求如下：
——宜配封闭孔式吊耳及管轴式吊耳；
——吊耳应布置在容易安装卸扣及钢丝绳的位置；
——吊耳需配备载荷标牌，标明安全工作载荷（SWL ：×××kN）及序列号（SN ：×××），同
一套钻机吊耳序列号SN 应不重复；
——载荷标牌的厚度应不小于3mm ；
——载荷标牌采用宋体字，字模高度14mm，冲压后字深度应不小于1.5mm ；
——在吊耳附近固定载荷标牌，载荷标牌位置要易于查看，不影响吊装；
——载荷标牌的外形尺寸为80mm×50mm×5mm ；
——载荷标牌具体要求见图1。
单位为毫米
SWL：×××kN
SN： DZ×××
l3
l1
l7
l6
l4 l4
l5
l2
l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7
80、100、120 50 30 14 12 5 22
图1 载荷标牌
5.1.8 设备应在显著位置安装产品铭牌、吊装铭牌、维护铭牌，设备铭牌为中、英文对照。中文采用
公制，英文采用英制。
5.1.9 保护接地要求如下：
——电气系统保护接地应符合GB 14050 的规定，应采用TN-S 系统；
——所有电机、灯具、配电箱等电气设备应有独立的接地保护措施；
4
——接地桩的规格及尺寸要求。
5.1.10 网络通信协议宜支持Profinet、Profibus、ModbusTCP、S7、OPC、OPC-UA、WITS、WITSML、
MQTT 等。
5.2 HSE 要求
5.2.1 HSE 要求应不低于GB/T 23505 的配置推荐。
5.2.2 固定设施的选择及接近的安全要求应不低于GB/T 17888.1 的规定。
5.2.3 工作平台与通道安全要求应不低于GB/T 17888.2 的规定。
5.2.4 楼梯、阶梯和护栏安全要求应不低于GB/T 17888.3 的规定。
5.2.5 固定式直梯安全要求应不低于GB/T 17888.4 的规定。
5.2.6 物体防坠落要求如下：
——安装在垂直高度不小于2m 的连接件、紧固件应配置防松、防脱落等安全保护装置；
——所有悬挂的设备应有能负载其重量的二次防护措施；
——高压软管和硬管连接处应有安全绳。
5.2.7 人员防坠落要求如下：
——用于人员防坠落的悬吊耳板SWL 为25kN，试验载荷为SWL 的2 倍；
——人员在高于作业面1.8m 或以上，应有防坠保护；
——长度超过3.1m 的直梯或笼梯上应配置防坠落保护装置。
5.2.8 安全绳应具有二次防护作用，具体要求如下：
——安全绳应使用不锈钢或者镀锌钢芯钢丝绳。
——安全绳最小断裂负荷应大于或等于固定部件的静态重量与载荷之和乘以3，安全绳公称直径
应不小于5mm。
——安全绳应附着于设备的所有主要部件上面；如果灯具的灯和灯罩因损坏而分离，灯及灯罩都
应用安全绳或安全网。
——安全绳用在电器设备上时，不能对电器重新开孔。
——安全绳在安装方法上应保证从各个方向保护设备。
——安全绳应有钢印编号、SWL 标识，对应编号应有相应的说明书、探伤及载荷证明等技术支
持文件。
——安全绳连接耳板承载能力应与主耳板一致，安全连接耳板有安全载荷标识SWL 及编号。
5.2.9 容积类设备要求如下：
——储气罐上应设置安全阀；
——储气罐、蓄能器、集气管等应标识安全工作压力标识。
6 关键配套设备
6.1 天车
6.1.1 基本要求
6.1.1.1 滑轮应设置防止钢丝绳跳槽的挡杆，快绳轮及主滑轮组顶部宜设置护罩。
6.1.1.2 应配置额定载荷为50kN 的桁架式起重架。
6.1.1.3 宜配置辅助滑轮，满足辅助绞车、载人绞车与液气大钳的使用要求。
6.1.1.4 天车四周应设置围栏及挡脚板，挡脚板高度不小于200mm，其底边与台面间的垂直间隙不大
于6mm。围栏入口设自闭门。天车防护栏杆的高度宜为1200mm，围栏入口处应设有向内开启的安全
5
门或挡杆、安全链。
6.1.1.5 应配置缓冲装置，缓冲装置宜采用木材或橡胶，如果采用木材应用钢板网（或铁皮）包裹。
6.1.1.6 天车左右两侧应配有登梯助力及防坠落耳板各两个。
6.1.1.7 应配置顶驱导轨悬挂耳板（含安全绳耳板）及游吊系统悬挂耳板。
6.1.1.8 天车台面应有防滑措施，铺板宜为花纹钢板。
6.1.1.9 防坠落要求如下：
——所有的连接件和紧固件应有防松和防坠落措施；
——辅助滑轮应配置二次防护安全绳；
——防碰木两端应设有防坠落安全绳。
6.1.2 连接接口
6.1.2.1 天车上提升滑轮适应钻井钢丝绳公称直径应为φ38mm。
6.1.2.2 天车快绳轮与天车前后中心线的偏离距离宜为向司钻对侧偏离200mm。
6.1.2.3 天车与井架宜采用螺栓及定位销连接结构，见图2 ；或采用销轴耳板连接端面承载结构，见
图3。
单位为毫米
b3
l2 14×d
l1
b1
b2
l1 l2 b1 b2 b3 d
2500 150 2200 950 150 33
图2 天车与井架螺栓及定位销连接结构图
6.1.2.4 顶驱导轨采用卸扣与天车单耳板进行直接连接，天车单耳板为双孔单耳板，满足距井口中心
距离762mm 或930mm 的2 种规格顶驱导轨安装要求，见图4。
6.2 井架
6.2.1 基本要求
6.2.1.1 井架宜为前开口整体起升结构，低位安装，整体起升到工作状态。
6.2.1.2 井架至少一侧应配置通往天车平台的笼梯。
6
单位为毫米
l1
b2
b1
b3 b4
b5
l1 b1 b2 b3 b4 b5
2500 2200 2322 950 51 61
图3 天车与井架销轴耳板连接端面承载结构图
单位为毫米
A
A
B B
B-B
A-A
l1
l2
d2
b2
b1
d1
l1 l2 b1 b2 d1 d2
762 930 78 40 61 61
图4 天车与顶驱接口图
6.2.1.3 每段井架后立柱外侧两端应设置可连接安全绳的翻转式立柱，两立柱间安全绳SWL 不小于
30kN。
6.2.1.4 每段井架后立柱外侧设有合理的井架拆装安全走道，走道与井架采用销轴耳板连接结构，井
架单片运输时走道可翻转折叠。
6.2.1.5 立管操作台应满足立管操作要求，操作台应有安全绳与井架主体相连接，操作台上方井架体
适当位置设置安全带悬吊点。
7
6.2.1.6 应配置井架立起后可调整天车井口中心与转盘井口中心对正的装置。
6.2.1.7 井架应满足液压大钳的悬挂要求，液压大钳的悬挂耳板SWL 不小于50kN。
6.2.1.8 井架应配置高、低支架。
6.2.1.9 井架应配置不少于2 件死绳稳定器。
6.2.1.10 配供井架起放用的缓冲装置（含2 个缓冲油缸、管线、操作箱等），缓冲装置的管线要布置
在不易受碰撞的位置，并且方便人员插拔接头。
6.2.1.11 二层台三面设有挡风板，在台体指梁上设有靠放钻铤的卡板，钻杆挡杆设有安全链。操作
舌台在台体上应有安全绳。左、右两侧挡风墙均应设置安全逃生门和逃生平台、栏杆、防护链等。
6.2.1.12 井架上二层台入口处设内开式安全门，并带自闭器。
6.2.1.13 二层台、油管台不与底座台面辅助绞车及载人绞车上行钢丝绳相干涉，如有干涉宜考虑采
用滑轮导向规避或使用滚杠，滑轮或滚杠应符合二次防护要求，采用贯穿式安全绳。
6.2.1.14 二层台上的气动绞车配置有护罩，具有远程控制功能，采用按键式操作，松手断气刹车。
6.2.1.15 吊钳平衡重上部应为耳板，使用卸扣与吊钳绳连接。吊钳平衡重应满足在井架立起状态调
整配重重量要求，配重重量应不小于350kg。
6.2.1.16 井架二层台处应设有固定安全带的装置和用于紧急情况下人员逃生的设备及相应耳板
（30kN）。
6.2.1.17 直立爬梯（如井架笼梯、人字架爬梯等）的上方应设置自锁速差器悬挂耳板。
6.2.1.18 距离台面2m 以上高度的辅助滑轮应设置二次防护。
6.2.1.19 所有辅助滑轮、导向滑轮侧板上应带有腰形孔，可以安装贯穿式安全绳。
6.2.2 连接接口
井架上装设备的接口宜进行统一，井架满足各上装设备的安装要求。
6.3 底座
6.3.1 基本要求
6.3.1.1 底座宜为整体起升结构，低位安装，整体起升到工作状态。钻台面高度宜为10.5m 或12m。
6.3.1.2 底座配2 组供起放用的缓冲油缸（如适用），管线布置合理，方便人员插拔接头。
6.3.1.3 底座台面在左右侧各布置一个吊钳尾绳桩。吊钳尾绳桩应位于液压猫头另一侧。
6.3.1.4 底座台面应配钻杆动力钳尾桩一个，布置在钻台面左侧。
6.3.1.5 底座台面配2 台辅助绞车安装支座。
6.3.1.6 底座配有供气罐。
6.3.1.7 底座台面四周栏杆高度应不小于1.2m，底部应设置不低于200mm 高的挡脚板，挡脚板与台
面间间隙不大于6mm。
6.3.1.8 底座台面应保证平整，减少凸起物的数量，凸起物高度应小于10mm，相邻两台面高度差小
于5mm，间隙小于10mm。
6.3.1.9 底座台面设置两台液压猫头，两液压猫头间及液压猫头后侧留人行通道。
6.3.1.10 钻机底座台面上预留载人绞车安装支座的安装接口。
6.3.1.11 底座坡道大门处应设置两个立柱，高度不小于2m，采用钻杆接头螺纹连接。
6.3.1.12 立根盒设钻井液导流槽、泄漏孔，立根盒和转盘区域应设置钻井液收集装置。
6.3.1.13 底座应满足在低位安装防喷器导轨工字梁及防喷器吊移装置的要求，并配有防喷器吊移装
置的导轨，载荷能力与防喷器吊移装置相匹配。
6.3.1.14 底座上的左、右偏房支架宜能折叠，靠在上座上，运输时不用拆除。
8
6.3.1.15 底座底部应设防喷器绷绳耳板4 个。
6.3.1.16 底座钻台应至少设置梯子3 处。
6.3.1.17 逃生滑道、钻台梯子、大门坡道与钻台面之间设置防坠耳板和防坠绳。
6.3.1.18 普通坡道上设有钻杆休息台，距钻台面斜距尺寸宜为8m。
6.3.1.19 底座立柱攀爬梯顶部设有两个SWL 为25kN 的耳板，用于悬挂安全绳。
6.3.1.20 吊装位置应做好吊装索具与吊装设备之间的防磨处理。
6.3.1.21 梯子踏板应采用冲压式鳄鱼嘴防滑板、玻璃钢格栅或齿条式钢格板，梯子踏板边框外侧宜
焊制齿条式钢格板或在踏板边框上安装防滑条。
6.3.1.22 高位平台边沿及孔周围均应设置挡脚板。
6.3.1.23 钻台面、中位绞车（如适用）等位置应设置生命线。
6.3.1.24 底座应预留紧急情况下的整拖接口。
6.3.2 连接接口
底座上装设备的接口宜进行统一，底座满足各上装设备的安装要求。
6.4 绞车
6.4.1 基本要求
6.4.1.1 绞车设计应符合SY/T 5532 和GB/T 17744 的相关要求。
6.4.1.2 液压盘式刹车符合SY/T 6727 的规定。
6.4.1.3 最大快绳拉力应不小于480kN。
6.4.2 连接接口
6.4.2.1 绞车对外接口见表1。
表1 绞车对外接口
序号接口信息接口形式数量
1 绞车气源入口Rc 1 1
2 滚筒编码器接口G 3/4 ≥ 3
3 盘刹液压站到绞车供油管线接口（安全钳） NPT 3/8 1
4 盘刹液压站到绞车供油管线接口（工作钳） NPT 1/2 2
5 绞车到盘刹控制气管线接口Rc 1/4 2
6 绞车底座连接螺栓M36 8
7 绞车底座高度
450mm（齿轮箱绞车）
350mm（直驱绞车）
6.4.2.2 绞车大梁与钻机底座安装尺寸要求见图5。
6.5 转盘驱动装置
6.5.1 技术参数
转盘驱动装置技术参数见表2。
9
表2 转盘驱动装置技术参数
转盘型号
转盘开口尺寸
mm（in）
惯刹形式
转盘输出转速
r/min
转盘输出扭矩
N · m
ZP375 952.5（37 1/2） 气胎式或钳盘式0 ～ 300 0 ～ 32365
单位为毫米
b3 b3
b1
b2
滚筒轴中心线
绞车型号
接口尺寸
b1 b2 b3
齿轮箱绞车2400 2180 220
直驱绞车2400 2200 200
图5 绞车大梁与钻机底座安装尺寸图
6.5.2 基本要求
6.5.2.1 转盘驱动装置应设计为整体式结构，为一个独立的运输单元。
6.5.2.2 转盘梁下部应设置防坠落耳板。
6.5.2.3 转盘配放油管线，便于现场操作。
6.5.3 连接接口
6.5.3.1 转盘驱动装置惯性刹车的对外接口见表3。
表3 转盘驱动装置惯性刹车气源接口
序号刹车类型接口形式数量
1 钳盘式惯性刹车M22×1.5 1
2 气胎式惯性刹车M20×1.5 1
6.5.3.2 转盘驱动装置与钻机底座的连接接口见图6。
6.6 钻井泵组
6.6.1 基本要求
6.6.1.1 钻井泵组中提及的前后端及左右侧是按以下要求规定的：从动力端向液力端看，左手侧为左
侧，右手侧为右侧。钻井泵液力端方向为前端，动力端方向为后端。
10
单位为毫米
h1 h2
h3
d
b
l1
l2
l1 l2 h1 h2 h3 d b
1270 5755 460 873 460 101 2400
图6 转盘驱动装置与底座安装尺寸图
6.6.1.2 钻井泵组的配置如下：
a）钻井泵的额定压力宜为51.7MPa（7500psi）。
b）钻井泵组推荐配置宜按表4 选择。
表4 推荐泵组配置
配置方案方案一方案二方案三方案四
泵组规格型式
× 数量
1600hp 三缸泵组×3 2200hp 三缸泵组×3
1600hp 三缸泵组×2+
2200hp 以上五缸泵组×1
2200hp 三缸泵组×2+
2200hp 以上五缸泵组×1
安全阀52MPa 剪销式
空气包75L 锻件空气包
阀腔规格API Spec 7K
灌注泵功率75kW
6.6.1.3 钻井泵组的传动型式分以下几种：
a）三缸泵组宜采用电动直驱或电动皮带两种型式，详细配置宜符合表5 的要求。
b）五缸泵组宜采用电机齿轮减速器型式，详细配置宜符合表6 的要求。
6.6.1.4 钻井泵组配套灌注系统，灌注系统具有自吸和灌注泵吸排的功能。灌注系统标准化配置要求
如下：
a）灌注系统宜配置筒状吸入空气包、橡胶软接头和12in 吸入滤网。吸入滤网的网板应设计手
把，方便拆卸。吸入滤网前端推荐安装12in 锤击由壬短接，与固控罐连接。
b）灌注系统配置向下放喷的吸入安全阀和量程为1MPa 的双刻度耐震压力表。
11
c）灌注泵功率宜采用75kW，灌注泵宜安装在泵组底座上。
表5 推荐三缸泵组传动型式
泵组规格1600hp 三缸泵组2200hp 三缸泵组
配置方案电动直驱电动皮带电动直驱电动皮带
单电机功率，kW 600 600 850 900
电机转速，r/min 505 1000 369 1100
单泵组的电机数量2 2 2 2
皮带轮直径—
φ 535/φ 1025
φ 580/φ 1080
—
φ 535/φ 1550
φ 560/φ 1500
皮带型号
1×5ZV25J7620
2×4ZV25J7620
4ZV25J-8000（6 根）
1×5/8VP3550
2×4/8VP3550
5ZV25J-9000（6 根）
表6 2200hp 以上五缸泵组传动型式
泵组规格2400hp 五缸泵组2800hp 五缸泵组3000hp 五缸泵组
单电机功率，kW 900 2100 1200
电机转速，r/min 516 560 508.5
电机数量2 1 2
减速器速比≥ 5.0 ≥ 6.0 ≥ 4.0
6.6.1.5 钻井泵组配套电动卧式喷淋泵，喷淋泵功率宜不低于3kW，喷淋泵宜安装在泵组底座上。喷
淋泵出口管线上应设置双刻度耐震压力表0.4MPa，压力表上的接头为NPT1/4 公扣。
6.6.1.6 钻井泵组配套电动润滑油泵，三缸泵的电动润滑油泵的功率不低于2.2kW，五缸泵的不低于
7.5kW，润滑油泵宜安装在泵组底座上。在润滑泵的吸入管线上宜设置Y 型管式过滤器。
6.6.1.7 钻井泵组宜配套剪销式安全阀，放喷管线设计至安全阀出口连接的3in-1502 焊接由壬。
6.6.1.8 泵组底座结构及配置要求：
a）泵组底座均不考虑高压管汇的穿孔；
b）宜采用水滴式吊管型式， 在吊耳附近设置吊装标识、SWL 标牌；
c）底座应设置零排放系统；
d）在大底座靠近电机位置设置接地装置；
e）底座侧面的腹板上设置电缆槽；
f）所有电缆过孔周边用圆钢通焊或自制带有圆弧的接头，防止割坏电缆；
g）底座在液力端下部设置钻井液收集仓并留有排污口。
6.6.1.9 钻井泵配套锻件的5in 辅助管路，管路中设置过滤筒。钻井泵配套锻件排出五通，排出五通
中设置过滤筒。
6.6.1.10 皮带传动泵组宜在小皮带轮处设置盘泵座，四方25.4mm。三缸直驱泵组在轴端宜设置盘泵
座。五缸泵组宜在减速箱输入轴处设置盘泵座。
6.6.1.11 皮带传动泵组宜配套电机遮雨棚。
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6.6.2 连接接口
6.6.2.1 钻井泵组与固控系统的接口如下：
a）若用户无特殊要求，三缸钻井泵组与固控系统的吸入口中心高为642mm，五缸泵组吸入口中
心高为638mm ；
b）若用户无特殊要求，钻井泵组带灌注系统的吸入口采用12in 锤击由壬；
c）若用户无特殊要求，放喷管线安全阀出口距离地面高度为2800mm，安全阀出口统一配套
3in-1502 焊接由壬。
6.6.2.2 钻井泵组与高压管汇的接口如下：
a） 排出口焊口距离地面高度分别为：1600hp 三缸泵组为1713.2mm，2200hp 三缸泵组为
1742mm，2200hp 和2400hp 五缸泵组为1511mm，2600hp 五缸泵组为1694.5mm ；
b）排出法兰的焊接坡口尺寸见图7，排出口均朝向前方。
D
δ
α
d
d
mm
D
mm
δ
mm
α
（°）
102 155 1.5 37.5
图7 钻井泵组排出法兰的焊接坡口尺寸图
6.6.2.3 钻井泵组与井电的接口如下：
a）钻井泵组的泵冲传感器宜安装在十字头孔盖处；
b）在泵组大底座靠近电机位置，设置接地螺栓，规格为M16 铜螺栓；
c）润滑油压、油温、喷淋水压、液缸压力传感器接口为M20×1.5 ；
d）钻井泵组排出压力传感器接口为2in-1502 由壬凹头。
6.6.2.4 钻井泵组的排污接口如下：
a）润滑油放油口为NPT 2 球阀+ 倒刺接管；
b）机架沉污槽排出口为NPT 3/4 球阀；
c）喷淋水箱排污口为NPT 21/2 球阀；
d）底座在液力端下部钻井液排污口为NPT 2 球阀+ 倒刺接管。
6.6.2.5 钻井泵内部的接口如下：
a）钻井泵液力端缸套、活塞、活塞杆、阀总成等易损件应符合GB/T 32338 的规定；
b）钻井泵排出法兰应采用130mm（51/8in）×69MPa 的6BX 型法兰；
c）钻井泵排出空气包下部连接法兰应采用103mm（41/16in）×69MPa 的6BX 型法兰；
d）钻井泵排出安全阀下部连接法兰宜采用52mm（21/16in）×69MPa 的6BX 型法兰；
e）钻井泵排出压力表宜采用52mm（21/16in）×69MPa 的6BX 型法兰。
13
6.7 顶驱
6.7.1 技术参数
顶驱推荐基本参数见表7。
表7 顶驱推荐基本参数
工作高度
m
电动机额定功率
kW
刹车扭矩
kN · m
转速范围
r/min
背钳最大通径
mm
IBOP 额定压力
MPa
≤ 6.5 ≥ 735 ≥ 70 0 ～ 200 220 ≥ 70
6.7.2 基本要求
6.7.2.1 顶驱液压站宜集成于顶驱主体。
6.7.2.2 顶驱宜采用分段式单导轨结构型式。
6.7.2.3 顶驱应具有平衡顶驱主体重量、上卸扣、吊环前倾与后倾、吊环浮动、旋转头旋转与锁定、
遥控IBOP 开关、主轴制动或松开、背钳夹紧或松开等辅助功能，其中吊环倾摆范围内应任意角度准
确定位。
6.7.2.4 顶驱控制系统应预留有司钻房集成控制接口。
6.7.2.5 HSE 要求如下：
a）顶驱导轨宜设有安全链装置，避免导轨上端连接销意外断裂。
b）在断电、断液、失压等情况下，应确保顶驱处于安全状态。
c）顶驱钻井液通道上应设置内防喷器（IBOP），用于在井喷时关闭钻井液通道；内防喷器压力
级别应符合GB/T 31049 的规定。
6.7.3 连接接口
6.7.3.1 顶驱与天车及井架连接接口见表8。
表8 顶驱与天车及井架连接接口
导轨中心距井口中心
mm
耳板孔径
mm
耳板厚度
mm
导轨下端距钻台面距离
m
导轨与井架反扭矩
梁的连接件宽度
mm
电缆挂架距钻台面高度
m
762 φ 61 40 ≥ 2.4 ≤ 680 24 ～ 25.8
930 φ 59 68
6.7.3.2 顶驱与吊环、吊卡连接接口见表9。
表9 顶驱与吊环、吊卡连接接口
吊环前倾距离
m
旋转头液压吊卡油道
液压吊卡供油、
回油接口
顶驱控制电缆液压吊卡
信号传输通道
吊卡控制箱安装空间
mm
≥ 1.3 3 路，M18×1.5
M22×1.5
（24°锥外扣）
12×0.75
550（长）×380（宽）×
230（高）
6.7.3.3 顶驱其他连接接口见表10。
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表10 顶驱其他连接接口
顶驱水龙带接口保护接头螺纹
顶驱平衡机构游车
安装空间（宽× 高）
电制动力电缆
4in-1003 焊接由壬母接头，
连接螺纹Tr180×8（外扣）
NC50（外扣） 300 mm×450 mm
600V（AC，三相），
50Hz
600V（AC，三相），每
相两根185mm2，配孔
径为φ 14 的线鼻子
6.8 司钻房
6.8.1 基本要求
6.8.1.1 司钻控制房主要包含司钻控制房房体、正压防爆电气柜、操作台、仪表台、配电系统、集成
控制系统、机具控制系统、盘刹控制系统、电传动控制系统、仪表系统、气动控制系统、照明灯具、
暖通设备、玻璃清洗装置、刮雨器、通信系统、烟雾报警器、灭火器等。
6.8.1.2 司钻房结构及外形尺寸要求：
a）司钻控制房的外形尺寸除应满足设备安装、操控和检修空间的要求外，还应满足运输的
要求。
b）司钻控制房的外形尺寸应满足钻机的总体布局要求。不应在井架和底座起升、下放过程中及
钻井作业过程中与其他设备发生干涉。
c）司钻控制房应设置两处外开门，外开门门洞宽度和高度宜不小于700mm×1900mm。两处外
开门宜设置在不同方向的两面墙上。逃生门应朝向钻台逃生通道。开门方向应远离危险区域。
外开门上应设置观察窗、按压式逃生门锁和自动闭门器等附件。
d）宜采用整体正压防爆保护的司钻控制房。
e）房体蒙皮材料应为304 不锈钢或性能更好的材料。
6.8.1.3 功能要求如下：
a）司钻在正常操作状态下，应能直接观察钻台面井口中心，无法直接观察到的设备和区域，如
钻井液罐、绞车滚筒、二层台、井口等，可通过视频监视系统观察；
b）司钻控制房内应配置控制对象的操控系统（包含但不限于）：绞车、转盘、顶驱、钻井泵、井
口机械化工具等。
6.8.1.4 配置要求如下：
a）司钻控制房照明灯具应至少有一盏具备应急功能，应急时间应不少于90min ；
b）暖通系统的配置选型应满足使用环境条件，并将司钻控制房内部环境温度控制在16℃～
26℃ ；
c）当使用环境湿度大于75% 时，还应配置除湿装置，将室内湿度控制在不大于75% 范围内；
d）司钻控制房内应配置烟雾探测器，并配套相应的报警装置；
e）司钻控制房内还应在拿取方便的位置配置2kg 二氧化碳灭火器和2kg 干粉灭火器各1 具，且
不应选用装有金属喇叭喷筒的二氧化碳灭火器。
6.8.1.5 房体窗户要求如下：
a）房体固定窗玻璃应采用符合GB 17840 的防弹玻璃，防弹等级应不低于F54-H ；
b）推拉窗玻璃宜采用钢化玻璃；
c）玻璃窗外应设置防护网或防护栏，玻璃窗内侧应配置遮阳窗帘；
d）操作人员正前方及正上方玻璃窗外应设置刮雨器及冲洗装置，刮雨器的刮扫面积应大于被刮
扫玻璃窗面积的60%，刮雨器宜采用直线式结构。
15
6.8.1.6 司钻控制房底座上应设置接地桩，接地导体的最小截面积应符合GB/T 16895.3 的规定。
6.8.1.7 司钻控制房所属危险区域等级应根据SY/T 6671 确定。司钻控制房内电气装置的设计、选型
和安装应满足GB/T 3836.15 的要求。防爆级别不低于IIB，温度组别不低于T4 要求。
6.8.2 连接接口
6.8.2.1 司钻房宜安装在井口中心左侧，距离井口中心的距离宜不小于3m。
6.8.2.2 司钻控制房与钻台面之间应设置减震和定位装置。
6.8.2.3 所有与外部设备连接的电缆、液气管线等应采用快速插接装置进行连接，其中液压管线应采
用自封式快速接头。
6.8.2.4 司钻控制房气源接口宜采用Rc1/2 或G1/2，气源压力为0.7MPa ～ 1.0MPa。
6.8.2.5 司钻控制房宜采用一路或两路AC380V 60A 电源。
6.8.2.6 司钻房供电应考虑正压的单独供电。
6.9 电控房
6.9.1 技术参数
电控房技术参数见表11。
表11 电控房技术参数
名称主要技术参数
变频器传动方式公共直流母线多传动变频器
控制系统采用双PLC 冷备份手动切换方案
辅助刹车能耗制动
送钻控制系统含55kW/75kW 变频器等
发电机控制系统4 套数字式柴油发电机控制柜
MCC 柜抽屉或开关柜体
主变压器600V/400V 干式变压器一台
空调4 套（每栋房体2 套）
房体数量及尺寸2 栋 （房体尺寸控制在长13000mm× 宽3000mm× 高3180mm 以内）
6.9.2 基本要求
6.9.2.1 配套发电机组控制单元，用于发电机组的同步并网和解列。
6.9.2.2 配套PLC 控制单元，用于实现电气控制逻辑及司钻台与电控房的通信。
6.9.2.3 配套网电接口，用于外部工业电网的接入。
6.9.2.4 配套顶驱供电接口，用于独立顶驱电控房的供电。
6.9.2.5 配套足够数量和容量的交流电动机启动供电回路，并按需备用控制和供电回路，可采用开关
柜+ 挂接母线或抽屉柜的方式。
6.9.2.6 配套VFD 控制单元，VFD 控制单元采用公共直流母线多传动方式，容量应满足被控对象的
功率需求，满足主机要求的扭矩和速度的快速响应性能等要求，额定功率、额定电流应有足够的裕
量。绞车、转盘的变频驱动方式应采用一对一驱动方式，对于皮带和链条驱动的钻井泵的变频驱动方
式宜采用一对二驱动方式，对于减速箱及变频电机直接驱动的钻井泵的变频驱动方式宜采用一对一驱
16
动方式。应根据绞车最大载荷工况要求，配置足够能力的能耗制动单元。
6.9.2.7 绞车、转盘主电机应配套编码器，实现闭环控制功能。
6.9.2.8 配套电子防碰装置。
6.9.2.9 对于配套司钻集成控制系统的钻机，宜配套一体化仪表。
6.9.3 外部接口
外部接口见表12。
表12 外部接口
外部电源
电压
V
600
频率
Hz
50
主电机接口
动力每相2 根271mm2 动力电缆
控制
1 根14 芯控制电缆，用于控制主电机风机、润滑油泵电机和喷淋泵电机
1 根20 芯控制电缆，用于采集主电机PT100 传感器信号和润滑油压传感器信息
通信协议Profinet、S7
通信方式以太网线、光纤
6.10 发电房
6.10.1 外形尺寸
6.10.1.1 发电机房的外形尺寸应根据发电机组的尺寸和房内需要放置的设备尺寸来确定。
6.10.1.2 常规发电机房有以下几种外形尺寸（长× 宽× 高）：10.5m×3m×3.2m、12m×3m×3.2m。
6.10.2 内部布置
6.10.2.1 发电机房内主要放置发电机组及气源设备、配电柜、工作台、电缆槽等辅助设施。在空间
布局上一般是发电机组放置在房内一端，其余设备布局在房内另一端，中间预留走道，空压机和辅助
发电机组布置在最后一个发电机房。
6.10.2.2 气源系统的管线（钢管）、发电机组的油管线（钢管）布置在机房底盘内。
6.10.2.3 气源设备及管线（钢管）布局要满足气源流程要求。
6.10.3 外部接口
6.10.3.1 1# 发电机房预留的气源接口数量满足气源流程规定，接口位置在房体底盘内，尽量靠近电
控房侧，方便与来自钻机主管线槽的气管线连接。
6.10.3.2 发电机组的进、回管线接口位置应与钻机油水电系统电缆槽的位置保持一致。
6.10.3.3 进出发电机房的电缆位置应根据电控房侧面的发电机进线口布局确定。
6.11 铁钻工
6.11.1 技术参数
铁钻工技术参数见表13。
17
表13 铁钻工技术参数
适用管柱范围
in
最大上扣扭矩
N · m
最大卸扣扭矩
N · m
最大工作半径
mm
钻具接头高度
mm
额定流量
L/min
额定压力
MPa
31/2 ～ 93/4 ≥ 100000 ≥ 140000 3300 550 ～ 1650 160 ～ 200 21
6.11.2 基本要求
6.11.2.1 铁钻工宜采用伸缩臂式结构，可在井口及鼠洞完成钻杆、钻铤的上/ 卸扣作业，满足井口双
吊卡作业。
6.11.2.2 铁钻工主要部件包括伸缩臂总成、旋扣钳、冲扣钳、电液控制系统等。
6.11.2.3 铁钻工宜具有三种控制模式：司钻集成控制模式、远程无线遥控模式、本地液压应急控制
模式，各模式之间具有权限互锁功能。
6.11.2.4 铁钻工宜具备一键式操作功能，能一键完成旋转、伸缩、井口及鼠洞管柱的上/ 卸扣作业。
6.11.2.5 铁钻工钳头、伸缩臂等部位应设置安全标识及警示牌。
6.11.3 连接接口
连接接口见表14。
表14 连接接口
铁钻工安装法兰座接口
铁钻法兰座
抗倾覆力矩
N · m
液压接口供电及急停
通信
接口
单位为毫米
h1
h2
A-A 钻合面
底座
A A
l1
l2
b1
b2
l1 l2 b1 b2 h1 h2
720 305 720 305 30 525
≥ 250000
供油NPT1 ；回油
NPT1 1/4 ；泄油
NPT1/2 ；控制油
NPT3/8（公扣）
7×1.5mm，
电缆外径
14mm
8 芯以
太网线
18
6.12 液压猫头
6.12.1 技术参数
液压猫头技术参数见表15。
表15 液压猫头技术参数
公称牵引力
kN
牵引行程
mm
出绳摆轮摆动角度
（°）
钢丝绳直径
mm
额定流量
L/min
额定压力
MPa
160 1500 ±20 φ 28/φ 26 120 16
6.12.2 基本要求
6.12.2.1 液压猫头宜采用液压缸顶升式结构，立式安装，底座采用螺栓连接或销轴连接。
6.12.2.2 液压猫头主要包括顶升滑轮、导向滑轮、液压缸、机架、钢丝绳及其组件等。
6.12.2.3 液缸活塞杆端与顶升导轮相连，出绳导轮可旋转，活塞杆带动滑轮上下移动，从而拉动钢
丝绳配合B 型钳完成上卸扣工作。
6.12.2.4 钢丝绳应配置复位弹簧，确保液压猫头液压缸缩回时钢丝绳可顺利复位。
6.12.2.5 液压缸应设置导向装置，避免活塞杆转动影响钢丝绳运动。
6.12.2.6 液压猫头配置钢丝绳应满足SY/T 5170 的规定。
6.12.3 连接接口
连接接口见表16。
表16 连接接口
液压猫头与猫头安装座连接接口
钢丝绳距安装法兰距离
mm
液压接口
单位为毫米
l4
l1 h
d
l3 l2
b2
b1
l1 l2 l3 l4 b1 b2 h d
490 70 175 175 400 330 30 33
650 2-NPT3/4（公扣）或2-NPT1（公扣）
6.13 辅助绞车
6.13.1 技术参数
宜配置两台50kN 的风动或电动绞车作为辅助绞车，辅助绞车技术参数见表17。
19
表17 辅助绞车技术参数
驱动形式风动电动
提升能力50kN 50kN
额定功率16kW 15kW
钢丝绳直径φ20mm φ20mm
最大绳速35m/min 35m/min
刹车形式
钻台：三刹（手、脚、断）
手刹+ 能耗制动
猫道：手、脚双刹
连接方式
钻台：法兰
法兰
猫道：螺栓
排绳方式
钻台：手动/ 自动
自动
猫道：手动
6.13.2 基本要求
6.13.2.1 醒目位置标识滚筒旋转方向及绞车负载能力标志。
6.13.2.2 钢丝绳工作端采用锥形钢制接头，并确保绳头钢丝不裸露；与滚筒的连接端牢固可靠，且
便于换绳。钢丝绳安全工作载荷标定（5 倍安全系数）；配有绳心卡、卸扣；配5t 可旋转自锁吊钩
（有负荷能力标识）。
6.13.2.3 配套卸扣只能使用四件套卸扣，带追溯序列号，卸扣使用弓形卸扣，设计安全系统5 倍。
6.13.2.4 旋转部位配齐护罩。
6.13.2.5 配气动三联件及消音器（仅适用于风动绞车）。
6.13.2.6 电机、控制箱、控制手柄、金属堵头、进出线金属格兰、金属插接件等必须有防爆标识
（仅适用于电动绞车）。
6.13.3 连接接口
6.13.3.1 钻台气动绞车对外接口见图8。
6.13.3.2 猫道气动绞车对外接口见图9。
6.13.3.3 电动绞车对外接口见图10。
6.13.3.4 电动绞车电控箱对外接口见图11。
6.14 钻台机械手
6.14.1 技术参数
钻台机械手推荐基本参数见表18。
表18 钻台机械手推荐基本参数
适用管柱范围
in
最大作业半径
mm
偏移距离
mm
功率
kW
电压
V（AC）
频率
Hz
气源压力
MPa
气源流量
L/min
2 7/8 ～ 9 3/4 3400 1400 15 380 50 0.6 ～ 0.8 150
20
单位为毫米
l2 a
l3
l1
l4
h1
h2
l1 l2 l3 l4 h1 h2
1497 682 φ 190，12×φ 18（EQS） φ 250 1073 1235
a 处进气口RC2〞方向朝下。
图8 钻台气动绞车对外接口图
单位为毫米
h1
h2
l3
l4 a
b
l1
l2
l1 l2 l3 l4 h1 h2
500 620 912 1417 1160 750
a 处连接孔6×φ 22。
b 处RC2〞方向朝下。
图9 钻台气动绞车对外接口图
21
单位为毫米
h1
h2
l3
l4
l2
l1
l1 l2 l3 l4 h1 h2
≤ 1450 806 φ 190，12×φ 18（EQS） 250 ≤ 1230 600
图10 钻台电动绞车对外接口图
单位为毫米
l1 l4
l2 l3
a
b
c
h1
铭牌
严禁带电开盖
l1 l2 l3 l4 h1
450 430 800 800 ≤ 1500
a 处配齐载丝板及固定螺栓。
b 处电源电缆（3×6+N+P）。
c 处动力电缆（φ 28）、控制电缆（φ 16）、编码器电缆（φ 12）。
图11 钻台电动绞车电控箱对外接口图
22
6.14.2 基本要求
6.14.2.1 钻台机械手宜采用L 型轨道推扶结构，实现立柱在立根台与井口之间的推扶。
6.14.2.2 钻台机械手宜采用全电驱动。
6.14.2.3 钻台机械手主要包括扶持钳、机械臂、行走装置、偏移装置、电控系统等。
6.14.2.4 钻台机械手宜配置摄像头，便于管柱准确定位、对扣。
6.14.2.5 钻台机械手宜具有两种控制模式：司钻集成控制模式、远程无线遥控模式。
6.14.2.6 钻台机械手应可避让动力猫道上下钻具立根台通道。
6.14.2.7 钻台机械手钳头或伸缩臂等部位应设置安全标识及警示牌。
6.14.3 连接接口
钻台机械手对外接口见表19。
表19 钻台机械手对外接口
钻机底座左右立根
盒中间通道宽度
mm
前铺台
通道宽度
mm
行走轨道在钻机
底座下沉槽尺寸
mm
偏移轨道在钻机
底座下沉槽尺寸
mm
供电电缆规格急停电缆通信视频
≥ 1500 ≥ 1200
深度190，
宽度770
深度400，
宽度830，
长度3650
三相五线制
（3P+N+PE），
电缆外径24mm
7×1.5mm，
电缆外径
14mm
8 芯以
太网线
8 芯以
太网线
6.15 动力猫道
6.15.1 技术参数
动力猫道推荐基本参数见表20。
表20 动力猫道推荐基本参数
适应钻台高度
m
输送管柱最大长度
m
输送管柱最大直径
in
输送管柱最大重量
kg
电压
V（AC）
功率
kW
频率
Hz
（10.5 ～ 11.1）/
（12 ～ 12.6）
12 /14 24 4500 380/460 120/70 50/60
6.15.2 基本要求
6.15.2.1 动力猫道宜配置为拉升式，实现钻杆、钻铤、套管等管柱机械化、自动化双向输送作业。
6.15.2.2 动力猫道主要包括底座总成、坡道总成、送钻柱总成、支架总成、电动绞车、液压系统、
电控系统等。
6.15.2.3 动力猫道宜配置辅助排管架，辅助排管架具有升降功能，满足与排管架配合作业，实现管
柱在动力猫道与排管架之间的输送作业。
6.15.2.4 动力猫道宜具有甩多根钻杆功能。
6.15.2.5 动力猫道宜配置集成液压站，实现液压动力本体提供。
6.15.2.6 动力猫道宜具有三种控制模式：司钻集成控制模式、远程无线遥控模式、本地应急控制
模式。
23
6.15.2.7 HSE 要求如下：
a）动力猫道应设置安全挡销，避免钻具上行过程脱落；
b）动力猫道大车绞车应设置防护网，避免滚筒旋转造成人身伤害；
c）动力猫道坡道需设安全链与钻机底座连接，避免坡道意外脱离钻台；
d）动力猫宜设置防坠落装置，防止钢丝绳断裂造成送钻柱装置坠落；
e）动力猫道应设置必要的安全标识及警示牌。
6.15.3 连接接口
动力猫道对外接口见表21。
6.16 二层台排管装置
6.16.1 技术参数
二层台排管装置推荐基本参数见表22。
6.16.2 基本要求
6.16.2.1 钻机宜配置复合式或推扶式二层台排管装置。
6.16.2.2 二层台排管装置主要包括排管机械手、动力二层台及控制系统等，可实现立根在二层台指
梁与井口之间的移送及立根排放作业。
6.16.2.3 机械手宜悬挂在二层台下方。
6.16.2.4 二层台排管装置宜采用电控或电液控制。
6.16.2.5 电液控制二层台排管装置宜自带液压站。
6.16.2.6 二层台排管装置宜采用司钻集成控制模式进行控制。
6.16.2.7 二层台排管装置故障时，应方便转换为人工手动作业模式。
6.16.2.8 二层台排管装置宜设置防坠落装置，防止零部件意外碰撞断裂后坠落。
6.16.3 连接接口
二层台排管装置对外连接接口见表23。
6.17 缓冲机械手
6.17.1 技术参数
缓冲机械手推荐基本参数见表24。
6.17.2 基本要求
6.17.2.1 钻机宜配置缓冲机械手。
6.17.2.2 缓冲机械手主要包括缓冲机械手、液压系统及控制系统，用于推扶管柱下端，实现管柱在
井口、鼠洞和坡道大门之间传送。
6.17.2.3 缓冲机械手安装在背扇钢架上。
6.17.2.4 缓冲机械手宜采用电液控制，动力来源于钻台面综合液压站。
6.17.2.5 缓冲机械手宜采用司钻集成控制模式进行控制。
6.17.2.6 缓冲机械手安装应避免与顶驱导轨干涉。
24
表21 动力猫道对外接口
接口名称接口信息
猫道坡道与钻机
底座铺台接口
单位为毫米
l1
l1
l3
l4
l2
l2
l5
a
a
b
b
d
A
A
A
1∶7
c
标引序号说明：
a——钻机底座；
b——坡道；
c——钻台面（前铺台）；
d——表示螺纹为M42。
l1 l2 l3 l4 l5
195 110 160 220 2130
猫道底座与钻机底
座基座连接梁接口
单位为毫米
2
10
l1
l2
a
b
l1 l2
可调2006
标引序号说明：
a——动力猫道底座；
b——底座下层结构件。
动力猫道预留液压
排管架接口
供油NPT 3/4（母），回油NPT 1（母）
供电电缆规格三相五线制（3P+N+PE），规格3×70mm+2×25mm
急停电缆7×1.5mm，电缆外径14mm
通信8 芯以太网线
25
表22 二层台排管装置推荐基本参数
基本参数推扶式复合式
夹持管柱范围，in — 27/8 ～ 57/8
扶持管柱范围，in 31/2 ～ 93/4 6 ～ 93/4
带载作业半径，mm 3300
回转角度，（°） ±90
最大夹持载荷，kN — 23
二层台至钻台面高度，m 24.5/25.5/26.5 25.5/26.5
钻杆容量246 柱（51/2in 钻杆）
钻铤容量4 柱（93/4in 钻铤），6 柱（8in 钻铤） 2 柱（93/4in 钻铤），6 柱（8in 钻铤）
液压系统额定压力，MPa — 16
液压系统最大流量，L/min — 40
功率，kW 30
供电方式380V（AC），50Hz
气源压力，MPa 0.6 ～ 0.8
气源流量，L/min 150
表23 二层台排管装置对外连接接口
与井架连接形式
与井架连接耳板销轴直径
mm
供电+ 急停通信视频气源接口
双耳板φ 60 7×1.5mm，电缆外径14mm 8 芯以太网线8 芯以太网线R1 外螺纹
表24 缓冲机械手推荐基本参数
适用管柱范围
in
V 轮中心行程
mm
最大载荷
N
液压系统工作压力
MPa
液压系统流量
L/min
供电方式
V
23/8 ～ 24 4200 4500 21 120 DC24
6.17.2.7 缓冲机械手故障时，应方便转换为人工手动作业模式。
6.17.2.8 缓冲机械手宜设置防坠落装置，防止零部件意外碰撞断裂后坠落。
6.17.3 连接接口
缓冲机械手对外连接接口见表25。
表25 缓冲机械手对外连接接口
进油接口回油接口控制电缆
NPT 1/2 NPT 3/4 12×1.0mm，外径12mm
26
6.18 钻井液循环系统
6.18.1 基本要求
6.18.1.1 钻井液有效容积不小于300m3。
6.18.1.2 罐的整体强度应满足吊装、拉运要求，能够使用和存储密度为2.5g/cm3 的加重钻井液。罐
的起吊为上部起吊，在罐底座上有拖拉位置。整体罐的设计能满足吊车装卸，也可用专用搬家车搬
运，并能在井场内拖拉。
6.18.1.3 所有的橡胶密封件满足各种钻井液耐油、耐腐蚀的要求，并且要适应作业的环境条件。
6.18.1.4 每个罐有明显的标识，包括罐容量、外形尺寸等参数；管路的走向应有规律，阀件的布置
应尽量集中；罐壁应设置流程图。
6.18.1.5 各罐间采用连接杠进行罐间定位。
6.18.1.6 吊耳及吊装管需标记安全载荷（SWL ：×××kN 字样）及序列号。
6.18.1.7 防爆电气设备应具有合格的防爆资质，即在安装完工后和出厂验收时，提供防爆电气设备
的有效防爆合格证。
6.18.1.8 固控系统的平面布置应采用“I”型或“L”型布置，或用户认可的平面布置。
6.18.1.9 罐体侧板、端板采用8mm 瓦楞结构如图12 所示；1 号罐底板及其他罐圆弧底采用8mm 钢
板；底座采用船形底座，主梁选用两根25# 工字钢；罐面中间区域为钢格板结构，便于清罐车操作时
观察罐内情况，人员尽量不进罐，其他区域铺设6mm 花纹板。
≥120mm
770mm±50mm
120mm±10mm
60mm±5mm 90°
90°
1
1
图12 钻井液罐墙板瓦楞结构
6.18.1.10 罐体的顶部用120mm×120mm×6mm 方钢管做周边。
6.18.1.11 罐的整体强度应能满足吊装、拖拉和使用密度为2.5g/cm3 钻井液的要求，或按要求的钻井
液密度设计罐体强度。
6.18.1.12 罐体的结构型式如下：
——矩形罐：钻井液罐罐体截面为矩形结构；
——圆形罐：钻井液罐罐体截面为圆形结构；
——圆弧罐：钻井液罐罐体下部为半圆形结构，上半部分为矩形结构。
6.18.1.13 罐体周边设有栏杆，栏杆高度为1200mm，栏杆采用40mm×40mm 方钢管制作，为无障
碍可折叠结构，固定牢固，各栏杆间用夹箍固定保持平直，并设有120mm 踢脚板，相邻两个栏杆之
间间隙小于20mm。
6.18.1.14 在雨季、多雨或风沙地区作业，以及使用油基钻井液时，钻井液罐宜安装防雨棚或防
沙棚。
27
6.18.1.15 罐与罐之间配有定位杆，且罐体上有收起定位杆的固定耳板，有利于运输单体罐时固定定
位杆，采用60mm×60mm 方管制作，并用销轴定位连接。
6.18.1.16 加重泵排出管线排出口使用加长杆蝶阀控制开关。钻井泵吸入管路和砂泵吸入管路外置，
其控制蝶阀安装在罐两端，便于操作、安装、拆卸。罐内除钻井液枪管线外，其余管线均外置，不设
海底阀。
6.18.1.17 1 号罐设置水泥浆排放管线，沉砂仓清砂口便于连接钻井液不落地装置。
6.18.1.18 中压钻井液枪管路均使用锤击由壬软管连接，设置明显压力等级标识。
6.18.1.19 各仓罐底安装清砂、排污用蝶阀，不设计常规的清砂门。
6.18.1.20 罐体和管线等主体结构材质为Q235。
6.18.1.21 钻井液循环系统设备配套按表26 执行。
表26 钻井液循环系统设备配套
序号项目设备名称技术参数数量
1
必配
钻井液罐有效容积不小于300m3 1 套
2 振动筛单台处理量不小于90m3/h 3 台
3 除气器处理量不小于180m3/h 1 台
4 除砂器处理量不小于180m3/h 1 台
5 除泥器处理量不小于180m3/h 1 台
6 中速离心机处理量不小于45m3/h，分离粒度5μm ～ 7μm 1 台
7 高速离心机处理量不小于40m3/h，分离粒度2μm ～ 5μm 1 台
8 离心机供液泵处理量不小于40m3/h 2 台
9 灌浆泵排量不小于50m3/h，扬程不小于28m 1 台
10 混合加重装置砂泵排量不小于200m3/h，扬程不小于36m 2 套
11 剪切泵排量不小于155m3/h，扬程不小于32m 1 台
12
选配
负压振动筛单台处理量不小于90m3/h 3 台
13 重晶石回收系统1 套
注1 ：当固控设备配套负压振动筛时，可取消配套振动筛。
注2 ：振动筛和负压振动筛可组合配套，配套数量满足钻井液最大处理量要求。
注3 ：当固控系统配套钻井液清洁器时，可代替配套除砂器、除泥器。
6.18.2 固控设备附件
6.18.2.1 罐间应设人行走道，罐边缘等应有安全防护和踢脚板。安全防护栏杆高度宜为1050m ～
1200m，栏杆的间距不宜大于20mm，并相互连接。
6.18.2.2 栏杆下部应固定有锁销。踢脚板顶部距离罐面应不小于100mm，底部距罐面不大于10mm，
厚度不小于2mm。
6.18.2.3 梯子应设置双边扶手，扶手下部应固定并有锁销。梯子与地面夹角应不大于60°。
6.18.2.4 设备的选型及配套应符合GB/T 33581、SY/T 5612、SY/T 6871 相关设备标准规定。
6.18.2.5 紧固件、销轴、别针等需要表面热处理，用于设备壳体内部且浸在油中的应采用氧化或磷
化处理；用于设备外部，被风吹雨淋的环境应采用镀锌钝化处理；海洋环境的设备外部应采用热浸锌
处理。
28
6.18.3 钻井液循环系统管线配置
6.18.3.1 循环系统管线充分考虑钻机的零排放要求，图纸上要明确标识管线的性质，所有接头连接
应密封可靠。
6.18.3.2 钻井液循环罐管路推荐直径尺寸见表27。
表27 钻井液循环罐管路通用直径尺寸
名称规格型号，mm/in
罐间钻井液槽连通管直径φ 325/12
罐底连通管直径φ 273/10
钻井泵吸入管直径φ 325/12
加重泵吸入管直径φ 219/8
加重泵排出管直径φ 168/6
剪切泵吸入管直径φ 168/6
剪切泵排出管直径φ 140/5
钻井液枪管线连通管直径φ 89/3
钻井液枪规格φ 60/2
清水管线φ 89/3
低压泥浆管线φ 89/3
6.18.3.3 循环罐之间的钻井液管线、清水管线须通过不小于3in 的锤击由壬连接，管线采用直连。
6.18.3.4 固控管线的阀门、由壬等管路附件应满足水基钻井液和油基钻井液的使用要求，所有橡胶
件应耐油。
6.18.3.5 罐与罐之间配备底部连通管线，采用两侧12in 对夹式手轮蝶阀、10in 锤击由壬和连通硬管
的组合形式。
6.18.3.6 循环罐管线试压试验如下：
a）清水管线和低压钻井液管线的水压试验：试验压力为设计压力的1.5 倍，保压30 min 以上，
所有接头和连接部位无渗漏；
b）中压钻井液枪管线的水压试验：试验压力为设计压力的1.5 倍，保压15min 以上，压降不大
于0.5MPa，所有接头和连接部位无渗漏。
6.18.4 固控设备的配套安装
6.18.4.1 设备的安装应平整、稳固、对正、对齐、牢靠，各阀件灵敏可靠，管线畅通。
6.18.4.2 所有找平用垫铁不应超过三块，且点焊牢固。
6.18.4.3 旋转件的护罩和安全装置应齐全、固定牢靠。
6.18.4.4 连接销齐全、规格正确，并有安全保险销。
6.18.4.5 接地线安装应符合GB 14050 的规定。
6.18.4.6 设备基础应符合SY/T 6586 的规定。
6.18.5 涂装要求
根据实际工况，所处腐蚀环境的不同，选择不同的腐蚀环境涂装方案。罐体、固控设备及附件的
29
涂装方案执行SY/T 6919 的要求，或用户认可的涂装方案。
6.18.6 验收要求
钻井液循环系统及设备的验收应符合SY/T 6680 及SY/T 5612 的规定。
6.18.7 设备接口
设备接口见表28。
表28 设备接口
序号接口控制内容备注
1 1# 罐的定位影响回流管角度
2 根据钻井泵的定位考虑吸入管线的位置
3 消防系统提出喷嘴数量、覆盖面积、工作压力等要求
4 消防系统与固控系统管线接口
5 若通过水罐或固控给钻机供水，油水电系统提出接口要求，固控系统预留接口位置
6 1# 罐给固井水罐供水接口
7 固控系统需求气源时，对空气系统提出供气要求
8 喇叭口的固定接口，回流管支架的固定
9 钻井泵排出的中压回罐接口
10 射流管汇与圆井管汇的连接接口
11 液气分离器钻井液回罐接口
12 在钻井液罐的安装接口，由气体检测提出位置要求、接口要求
13 通信在钻井液罐的布置接口
14 电缆槽、灯具的布置接口，固控预留位置
15 固控设备的供电要求，固控提出负荷需求，井电提供防爆箱、开关等
16 钻井泵的吸入管线的中心高及预留接口
17 放喷管线的接口，根据固控罐的位置适当调整放喷管线的位置
18 防喷器提供整体防喷器组高度、环形防喷器接口要求，固控完后喇叭口的设计
7 钻机管缆配套
7.1 液压管线
7.1.1 液压管线应提供管线注册表，注册表包括以下信息：液压管线总成编号、制造厂家、管线压力
级别、管线尺寸、管线安装位置、管线两端接头规格及编号。
7.1.2 液压管线拆卸处两端明显位置设对应编号或注明所连接设备的名称，标识采用不锈钢标识牌，
标明接头型号、压力等，同时应配备相应的防尘护帽或丝堵保护。
7.1.3 液压软管应选用符合GB/T 3683 和GB/T 10544 规定的液压橡胶软管。
30
7.1.4 液压硬管宜采用20 号、Q345 无缝钢管或不锈钢无缝钢管。
7.1.5 液压硬管线安装符合JB/T 5000.11 的规定，软管安装应符合相关规定。
7.1.6 所有的供油管路涂覆大红色油漆或色环，控制管路涂覆红色油漆或色环，回油管路涂覆黄色油
漆或色环，泄油管路涂覆淡黄色油漆或色环。
7.1.7 所有的快速插接件都采用防脱型，在有操作人员工作的区域的液压管线、悬空带压的胶管与硬
管连接处、液压操控箱及液压站快速防脱插接件处都需要配置安全绳。
7.1.8 液压缸回路应防止因为系统突然失压导致液缸回缩。液压系统截止阀应有上锁功能以防止误操
作。放油口、放水口带有阀门或堵头。
7.1.9 液压管线充分考虑钻机的零排放要求，液压系统的所有接头连接应密封可靠，密封处应使用密
封胶，不应用聚四氟乙烯生料带缠绕。
7.1.10 钻机部件对外连接的所有液压油管线采用自封式锤击由壬或快速防脱插接件等快速连接方式。
7.1.11 设备上配套的液压胶管均应按照GB/T 5563 做耐压静强度试验。
7.2 空气管线
7.2.1 气源房内的储气罐和空压机之间的传输管线不应使用橡胶类软管。
7.2.2 气路管线标识清晰、牢固，涉及连接/ 拆卸的部位标识明显，且一一对应。
7.2.3 绞车气路管线在绞车内部用硬管布置，气控阀箱内除外。
7.2.4 钻机部件对外连接的所有气管线全部采用锤击由壬或快速接头等快速连接方式。
7.2.5 所有的钻机部件之间连接的气路软管线采用压制软管。
7.2.6 司钻房内气管线布局、标识清晰，易于检查，并在司钻房门上附气路原理图。
7.2.7 所有气路胶管使用1 层高压绕丝管（司钻控制房及阀箱内除外），不使用无钢丝的棉管，接头
均为压制。
7.3 电缆
7.3.1 电缆应选用耐候和耐油、阻燃性且可承受较大机械外力的重型橡套软电缆，由镀锌管线、电缆
槽、防晒波纹管等进行防护。电缆过线孔处应采取加橡胶护套或防磨圆钢等防护措施，且应便于搬迁
和安装。
7.3.2 电缆应连接可靠，避免虚接现象；电缆两端均安装不锈钢标识牌，并安装透明护套保护；电缆
应有额定电压标记。
7.3.3 根据GB/T 23507.4 的要求，50℃以上高温场所，应按经受高温及其持续时间和绝缘类型要求，
选用高温电缆；零下20℃以下低温环境，应按低温条件和绝缘类型要求，选用低温电缆。
7.3.4 电缆走线规范，防止机械损伤，动力电缆、控制电缆和通信电缆分开走线，距离不小于
200mm。
7.3.5 电缆线芯颜色符合GB/T 4026 的规定。
7.3.6 不应将电缆管线直接以螺纹的方式进入防爆箱；电缆进出防爆辅助电机、防爆配电柜、防爆配
电箱、防爆电磁启动器、防爆开关等用电设备时，应采用防爆格兰进行锁紧，进出口电缆外径应与对
应的格兰相匹配，格兰上标明防爆标识。
7.3.7 保护接地线采用黄绿双色导线。
7.4 水管线
7.4.1 水管线标识清晰、牢固，涉及连接/ 拆卸的部位标识明显，且一一对应。
7.4.2 水管线的所有接头连接应密封可靠。禁止采用水暖及煤气阀件等非密封螺纹规格。
31
7.4.3 钻机部件对外连接的所有水管线宜采用锤击由壬连接方式。
7.4.4 需拆卸的水管线应在两端明显位置设对应编号或注明所连接设备的名称，标识采用不锈钢牌，
标识清晰、牢固。
8 试验
钻机试验按照GB/T 23505 的规定执行。