钻机起升系统是钻机的核心，主要由钻井绞车、刹车装置、游动系统及悬挂游动系统和井架等组成。
本篇主要介绍井架的组成和结构。
井架是钻机起升系统的重要组成部分，它是一种具有一定高度和空间的金属桁架结构。井架必须具有足够的承载能力、足够的强度、刚度和整体稳定性。
一 钻井工艺对井架的基本要求
（1）足够的承载能力∶保证起下一定深度的钻杆柱和下放一定深度的套管柱。所谓足够，即要与该井架所配用的钻机大钩公称起重量（最大钻杆柱重量）及大钩最大起重量相适应。
（2）足够的尺寸空间∶井架高度越高，起下的立根长度越长，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；钻台应有足够的面积，以便于布置设备、安放工具，方便工人安全操作，使司钻有良好的视野。
（3）拆装方便，移运迅速。
二 井架的功能、组成及类型
1.井架的功用和组成
1）井架的功用
（1）安放天车，悬挂游车、大钩及专用工具（如吊钳等）。在钻井过程中进行起下钻具操作、下套管。
（2）起下钻过程中，用以存放立根。
2）井架的结构组成
石油矿场上使用各种井架，如图4-1所示。井架的组成主要有：
（1）井架主体∶多为型材组成的空间桁架结构。
（2）天车台∶安置天车和天车架。
（3）天车架∶安装、维修天车。
（4）二层台∶包括井架工进行起下操作的工作台和存靠立根的指梁。
（5）立管平台∶装拆水龙带操作台。
（6）工作梯。
2.井架结构类型
钻井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形井架和桅形井架等多种类型。
1）塔形井架
如图4-2所示，塔形井架是一种四棱锥体的空间结构，横截面一般为正方形。井架本体分成四扇平行和析架，每扇又分成若干析架，同一高度的四面析格在空间构成井架的一层，故塔架本体又可看成是由许多层空间析架所组成。
塔架整体结构形式的主要特征是∶
（1）井架本体是封闭的整体结构，稳定性好，承载能力大。
（2）整个井架是由单个构件用螺栓连接而成的可拆结构。井架尺寸可不受运输条件限制，允许井架内部空间大，起下操作方便、安全。但单件拆装工作量大，高空作业，不安全。
2）前开口井架（Ⅱ形井架）
如图4-3所示，前开口井架（又称Ⅱ形井架）的主要特征是∶
（1）整体井架本体分成4～5段，各段一般为焊接的整体结构，段间采用锥销定位和螺栓连接，地面或接近地面水平组装，整体起放，分段运输。
（2）因受运输尺寸限制，井架本体截面尺寸比塔形井架小。为方便游动系统设备上下畅行无阻和便于放置立根，井架做成前扇敞开、截面为Ⅱ形不封闭空间结构。有的Ⅱ形井架最上段做成四边封闭结构，增强整体稳定性。
（3）井架各段两段扇桁架结构形式相同。为保证司钻有良好的视野，背扇则采用不同的腹杆布置形式，如菱形等。有的Ⅱ形井架，背扇横斜杆是有峭轴与左右侧片连接的可拆卸结构，便于井架分片运输。
3）A形井架
图4-4为A形井架的一种变形。上段做成封闭的整体结构，以增加井架的整体稳定性。其主要特征是∶
（1）两大腿通过天车台、二层台及附加杆件连成"A"字形。在大腿的前方或后方有人字架支撑，构成一完整的空间结构。整个井架在地面或接近地面水平组装，整体起放，分段运输。
（2）大腿可以是空间杆件结构，分成3～5段。大腿断面依选用型材不同，一般分为矩形和三角形。用管材作大腿弦杆者多采用三角形，用角钢者多采用矩形，便于制造。撑杆有杆系柱结构、矩形断面板焊柱结构或管柱结构。
（3）A形井架的每根大腿都是封闭的整体结构，承载能力和稳定性较好。但因只有两腿，且腿间联系较弱，致使井架整体稳定性不理想。
4）桅形井架
桅形井架是一节或几节杆件结构或管柱结构组成的单柱式井架，有整体式和伸缩式两种。桅形井架一般是利用液缸或绞车整体起放，整体或分段运输，桅形井架工作时向井口方向倾斜，需利用绷绳保持结构的稳定性，以充分发挥其承载能力，这是桅形井架整体结构的重要特性。
桅形井架结构简单、轻便、但承载能力小，只能用于车装轻便钻机和修井机。
图4-5为XJ250修井机伸缩式桅形井架。
三 井架的基本参数及其代码
1.井架的基本参数
（1）最大钩载，井架的最大钩载是指死绳固定在指定位置、用规定的钻井绳数、没有风载和立根载荷的条件下大钩的最大起重量。最大钩载包括游车和大钩的自重（钻机的最大钩载不包括游车和大钩自重）。
（2）立根载荷，立根载荷是指立根自重及其承受的风载在二层台指梁上所产生的水平方向作用力。
（3）井架高度，井架高度的定义根据其类型的不同而不同。
①塔形井架，其高度是指井架大腿底板底面到天车梁底面的垂直高度。
②前开口井架和A形井架，其高度是指井架下底角销孔中心到天车梁面的垂直高度。
③桅形井架，其高度是指橇座或车轮与地面接触点到天车梁底面的垂直高度。
④井架的有效高度∶指钻台到天车梁底面的垂直高度。
⑤二层台高度∶指由钻台面到二层台面的垂直高度。
⑥二层台容量∶指二层台（安装在最小高度上）所能存放钻杆的数量。
⑦上底尺寸和下底尺寸∶塔形井架的上底尺寸和下底尺寸分别指井架相邻大腿上底和下底轴线间的水平距离。对于单角钢大腿，则指角钢外缘之间的距离。
⑧大门高度∶塔形井架的大门高度是指井架大腿底板底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。
常用井架参数见表4-1。
2.并架的型号代码
井架的型号代码如图4-6所示。
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