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□蔡軍/東營市子豪石油機(jī)械有限公司
　王軍智王永春/川慶鉆探國際工程公司烏茲別克項(xiàng)目部

　　隨著電動鉆機(jī)的廣泛使用，人們對鉆井井場電器設(shè)備接地的認(rèn)識在不斷深化，越來越重視井場的接地問題。電動鉆機(jī)的電器設(shè)備和設(shè)施的種類以及數(shù)量遠(yuǎn)比機(jī)械鉆機(jī)多，并且分布廣泛。為了確保鉆井井場電器設(shè)備有一個(gè)安全環(huán)境，要求接地方式必須創(chuàng)新和發(fā)展。由于石油鉆井作業(yè)的特殊性，面對不同的電器設(shè)備，接地的要求多種多樣，接地問題顯得極為復(fù)雜，以往的經(jīng)驗(yàn)，將某一個(gè)電器設(shè)備直接獨(dú)立接地的做法，已經(jīng)很難從整體上達(dá)到現(xiàn)場所有電器設(shè)備的接地要求了。而創(chuàng)建新的接地模式??井場接地網(wǎng)，就能系統(tǒng)地解決井場上整個(gè)電器設(shè)備的接地問題。

消除井場安全隱患

預(yù)防觸電

　　當(dāng)井場電器設(shè)備的絕緣體損壞時(shí)，設(shè)備的金屬外殼會出現(xiàn)漏電，對人體有觸電的危險(xiǎn)。接地保護(hù)的基本原理是限制漏電設(shè)備對地電壓使其不超過某一安全范圍。

抑制電磁干擾

　　井場電器設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾，尤其是大型可控硅整流設(shè)備（如SCR房）和變頻設(shè)備（如VFD房），大型牽引電機(jī)，變壓器、動力電纜等，它們在運(yùn)行過程中對外產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁波，嚴(yán)重干擾著周圍其它電子設(shè)備的正常工作，在附近的金屬導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電壓，妨礙人員的工作，甚至還危及人員的生命安全。此外，電磁輻射還悄悄地危害著現(xiàn)場工作人員的健康，又往往被人忽視。

消除靜電

　　物體間摩擦，表面會產(chǎn)生靜電，在干燥沙漠地區(qū)，風(fēng)沙吹到設(shè)備表面也會產(chǎn)生大量靜電。靜電容易損壞電器設(shè)備中的電子元件，井場的油氣區(qū)遇到靜電，還容易引發(fā)爆炸、火災(zāi)，等事故。

預(yù)防雷電

　　一般雷電會對鉆井井場人員和油氣區(qū)構(gòu)成威脅，通常會引起爆炸，著火，還會對靈敏電子的器件（采集與處理板卡、網(wǎng)絡(luò)組件、變送器等）造成嚴(yán)重傷害。

保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行

　　在工業(yè)電網(wǎng)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)，油氣田上都建有密集的工業(yè)供電網(wǎng)，電動鉆機(jī)全靠大型電力變壓器供電，為了保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，變壓器的中性點(diǎn)必須接地。

　　一個(gè)良好的接地體系能為安全生產(chǎn)帶來很多好處，能達(dá)到許多意想不到的效果。

現(xiàn)場使用五要點(diǎn)

　　一，大面積接地是指盡可能使金屬設(shè)備底面與大地表面充分接觸，接觸面越大越好，埋入大地中接地體的面積盡可能大，如放置在井場的營房、電纜槽、泥漿灌和水罐等設(shè)備，使其金屬底面與大地的接觸面積盡可能的大。二，井場設(shè)備上預(yù)備的接地點(diǎn)不能太少，接地體上預(yù)留的接地點(diǎn)也不能太少，不能只依靠唯一的接地連接點(diǎn)，接地效果和可靠性與接地點(diǎn)的數(shù)量和位置有關(guān)。三應(yīng)重視自然接地。自然接地是指設(shè)備的金屬外殼與大地緊密接觸而構(gòu)成的接地，自然接地作為井場接地系統(tǒng)的一種重要措施。四，接地線中的干擾電流含有大量高頻分量，受“趨膚效應(yīng)”的影響，因此，接地線不能太細(xì)，而且盡可能縮短，使其高頻阻抗減到最小，不宜形成輻射天線，干擾其他設(shè)備。五，工頻環(huán)形接地，高頻放射形接地。環(huán)形接地主要解決的是井場工頻安全用電問題，放射形接地主要解決的是井場高頻電磁干擾問題。環(huán)形接地和放射形接地是相互聯(lián)系的，既共享接地資源，又不相互干擾。

　　井場接地網(wǎng)是指各種電器設(shè)備和設(shè)施接地系統(tǒng)的統(tǒng)稱，不是指某一個(gè)或幾個(gè)電器設(shè)備和設(shè)施孤立接地，因此，我們在設(shè)計(jì)井場接地方案中，除了考慮每個(gè)電器設(shè)備的接地要求，還要兼顧井場所有電器設(shè)備。在現(xiàn)場應(yīng)用中，要不斷調(diào)整接地方案，達(dá)到最佳效果。

井場接地網(wǎng)的應(yīng)用

　　以長慶70106鉆井隊(duì)井場接地網(wǎng)的應(yīng)用為例。井場接地線路做如下分布：井場接地網(wǎng)由放射形接地網(wǎng)和環(huán)形接地網(wǎng)兩大部分組成，其接地線路如圖1所示。

　　從井口主接地體引出四根接地線，組成一個(gè)放射形接地網(wǎng)，其中，第一根接地線直接接到SCR房，這是因?yàn)镾CR房是井場的電力控制中心，是井場中最大的電磁干擾源。第二根接地線直接接到主電纜槽，主電纜槽內(nèi)鋪設(shè)有泥漿泵、絞車、頂驅(qū)等大型設(shè)備的動力電纜，是井場中主要的電磁干擾源。第三根接地線直接接到井架底座，井架上裝有大型絞車牽引電機(jī)和頂驅(qū)等電動設(shè)備，也是井場中重要的干擾源，第四根接地線與井場環(huán)形接地網(wǎng)相連。

　　從主電纜槽引出多根接地線，又組成一個(gè)放射形接地網(wǎng)，它分別與頂驅(qū)隔離變壓器、井控房、頂驅(qū)控制房、固控電纜槽、1＃泥漿泵、2＃泥漿泵相接。

　　環(huán)形接地網(wǎng)是由鉗工房引出的環(huán)形接地線，經(jīng)1＃－5＃發(fā)電機(jī)房、1＃和2＃柴油罐、泥漿罐區(qū)、套裝水罐、泥漿化驗(yàn)室、工程值班室、辦公室、1＃和2＃材料房等，最后又回到了鉗工房，構(gòu)成了井場接地線的閉合回路。

接地體

　　接地體分為主接地體和輔助接地體。方井中的導(dǎo)管或表層套管是井場接地網(wǎng)的主接地體，其深入大地?cái)?shù)百米，大面積與地層深處低電阻率土壤良好接觸，接地電阻值最低可達(dá)到0.1歐姆，接地效果極佳。接地端子直接焊在導(dǎo)管或表層套管上。井場其它埋入地下的接地體作為輔助接地體，它們由Φ20-30毫米，長1000-1500米的圓形鋼管制成。

接線

　　從主接地體引出的四根接地線采用70平方毫米的銅線，主電纜槽與頂驅(qū)隔離變壓器、井控房、頂驅(qū)控制房、固控電纜槽、1＃泥漿泵、2＃泥漿泵相聯(lián)的接地線和井場環(huán)形接地線均采用50平方毫米的銅線。套裝水罐、泥漿化驗(yàn)室、工程值班房，四頂辦公室、兩頂材料房、鉗工房和柴油罐區(qū)都有獨(dú)自的輔助接地裝置，它們除了和設(shè)備相聯(lián)外，還和井場環(huán)形接地網(wǎng)相聯(lián)，營房與輔助接地體之間的接地線采用35平方毫米軟銅線。

井場接地網(wǎng)的管理和維護(hù)

　　每天對井場接地線路進(jìn)行巡視，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，保證接地網(wǎng)完好無損。每周使用接地電阻檢測儀對井場的每一個(gè)接地點(diǎn)進(jìn)行接地電阻測量，對于接地電阻值高于4歐姆的接地點(diǎn)要找出原因，及時(shí)整改，記錄測量結(jié)果，掌握井場接地電阻的變化規(guī)律。天氣干燥時(shí)，要定期在接地體周圍澆水，防止接地電阻值大幅度上升。

接地電阻檢測儀

　　現(xiàn)場常用接地電阻檢測儀有ZC－8型接地電阻表（國產(chǎn)機(jī)械式），其測量范圍為0.01歐姆~100歐姆，KYORITSU4102（日本共立電子式）其測量范圍為0.2歐姆~1000歐姆。

接地效果

　　上述井場接地網(wǎng)在烏茲別克斯坦庫克杜馬拉克油田鉆井中運(yùn)行了多年，效果良好，即使在長期干旱無雨的夏季，井場接地電阻值最高也沒有超過1歐姆，井場接地電阻值長期保持在0.5歐姆以下，最小可達(dá)到0.1歐姆。經(jīng)烏茲別克斯坦國家安全防噴委員會多次現(xiàn)場檢測，井場接地電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于4歐姆的規(guī)定，其接地方案已經(jīng)成為烏茲別克斯坦國家安全防噴委員會對中國長慶70106鉆井隊(duì)接地工程驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。

　　目前，電動鉆機(jī)的生產(chǎn)廠家還沒有給用戶提供一個(gè)系統(tǒng)的接地方案，往往只是針對某一電器設(shè)備提出孤立接地方法。在電動鉆機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中，面臨大量不同種類的電器設(shè)備，包括營房這類非生產(chǎn)設(shè)備的接地，如何共享井場接地資源，以最低的成本，達(dá)到最佳的接地效果呢？本文是我們多年來對電動鉆機(jī)如何系統(tǒng)地、有效地在接地的問題上不斷探索與實(shí)踐的結(jié)果，希望能起到拋磚引玉的作用，讓電動鉆機(jī)的生產(chǎn)廠家和用戶都能客觀地、科學(xué)地重視鉆井井場的系統(tǒng)接地問題，并制定和規(guī)范電動鉆機(jī)井場系統(tǒng)接地的標(biāo)準(zhǔn)，以圖1 70106隊(duì)井場接地線路分布圖此推動石油鉆井事業(yè)向縱深發(fā)展。