□蔡军/东营市子豪石油机械有限公司
　王军智王永春/川庆钻探国际工程公司乌兹别克项目部

　　随着电动钻机的广泛使用，人们对钻井井场电器设备接地的认识在不断深化，越来越重视井场的接地问题。电动钻机的电器设备和设施的种类以及数量远比机械钻机多，并且分布广泛。为了确保钻井井场电器设备有一个安全环境，要求接地方式必须创新和发展。由于石油钻井作业的特殊性，面对不同的电器设备，接地的要求多种多样，接地问题显得极为复杂，以往的经验，将某一个电器设备直接独立接地的做法，已经很难从整体上达到现场所有电器设备的接地要求了。而创建新的接地模式??井场接地网，就能系统地解决井场上整个电器设备的接地问题。

消除井场安全隐患

预防触电

　　当井场电器设备的绝缘体损坏时，设备的金属外壳会出现漏电，对人体有触电的危险。接地保护的基本原理是限制漏电设备对地电压使其不超过某一安全范围。

抑制电磁干扰

　　井场电器设备产生的电磁干扰，尤其是大型可控硅整流设备（如SCR房）和变频设备（如VFD房），大型牵引电机，变压器、动力电缆等，它们在运行过程中对外产生强大的电磁波，严重干扰着周围其它电子设备的正常工作，在附近的金属导体上感应出很高的电压，妨碍人员的工作，甚至还危及人员的生命安全。此外，电磁辐射还悄悄地危害着现场工作人员的健康，又往往被人忽视。

消除静电

　　物体间摩擦，表面会产生静电，在干燥沙漠地区，风沙吹到设备表面也会产生大量静电。静电容易损坏电器设备中的电子元件，井场的油气区遇到静电，还容易引发爆炸、火灾，等事故。

预防雷电

　　一般雷电会对钻井井场人员和油气区构成威胁，通常会引起爆炸，着火，还会对灵敏电子的器件（采集与处理板卡、网络组件、变送器等）造成严重伤害。

保障电力系统正常运行

　　在工业电网发达的国家和地区，油气田上都建有密集的工业供电网，电动钻机全靠大型电力变压器供电，为了保障电力系统正常运行，变压器的中性点必须接地。

　　一个良好的接地体系能为安全生产带来很多好处，能达到许多意想不到的效果。

现场使用五要点

　　一，大面积接地是指尽可能使金属设备底面与大地表面充分接触，接触面越大越好，埋入大地中接地体的面积尽可能大，如放置在井场的营房、电缆槽、泥浆灌和水罐等设备，使其金属底面与大地的接触面积尽可能的大。二，井场设备上预备的接地点不能太少，接地体上预留的接地点也不能太少，不能只依靠唯一的接地连接点，接地效果和可靠性与接地点的数量和位置有关。三应重视自然接地。自然接地是指设备的金属外壳与大地紧密接触而构成的接地，自然接地作为井场接地系统的一种重要措施。四，接地线中的干扰电流含有大量高频分量，受“趋肤效应”的影响，因此，接地线不能太细，而且尽可能缩短，使其高频阻抗减到最小，不宜形成辐射天线，干扰其他设备。五，工频环形接地，高频放射形接地。环形接地主要解决的是井场工频安全用电问题，放射形接地主要解决的是井场高频电磁干扰问题。环形接地和放射形接地是相互联系的，既共享接地资源，又不相互干扰。

　　井场接地网是指各种电器设备和设施接地系统的统称，不是指某一个或几个电器设备和设施孤立接地，因此，我们在设计井场接地方案中，除了考虑每个电器设备的接地要求，还要兼顾井场所有电器设备。在现场应用中，要不断调整接地方案，达到最佳效果。

井场接地网的应用

　　以长庆70106钻井队井场接地网的应用为例。井场接地线路做如下分布：井场接地网由放射形接地网和环形接地网两大部分组成，其接地线路如图1所示。

　　从井口主接地体引出四根接地线，组成一个放射形接地网，其中，第一根接地线直接接到SCR房，这是因为SCR房是井场的电力控制中心，是井场中最大的电磁干扰源。第二根接地线直接接到主电缆槽，主电缆槽内铺设有泥浆泵、绞车、顶驱等大型设备的动力电缆，是井场中主要的电磁干扰源。第三根接地线直接接到井架底座，井架上装有大型绞车牵引电机和顶驱等电动设备，也是井场中重要的干扰源，第四根接地线与井场环形接地网相连。

　　从主电缆槽引出多根接地线，又组成一个放射形接地网，它分别与顶驱隔离变压器、井控房、顶驱控制房、固控电缆槽、1＃泥浆泵、2＃泥浆泵相接。

　　环形接地网是由钳工房引出的环形接地线，经1＃－5＃发电机房、1＃和2＃柴油罐、泥浆罐区、套装水罐、泥浆化验室、工程值班室、办公室、1＃和2＃材料房等，最后又回到了钳工房，构成了井场接地线的闭合回路。

接地体

　　接地体分为主接地体和辅助接地体。方井中的导管或表层套管是井场接地网的主接地体，其深入大地数百米，大面积与地层深处低电阻率土壤良好接触，接地电阻值最低可达到0.1欧姆，接地效果极佳。接地端子直接焊在导管或表层套管上。井场其它埋入地下的接地体作为辅助接地体，它们由Φ20-30毫米，长1000-1500米的圆形钢管制成。

接线

　　从主接地体引出的四根接地线采用70平方毫米的铜线，主电缆槽与顶驱隔离变压器、井控房、顶驱控制房、固控电缆槽、1＃泥浆泵、2＃泥浆泵相联的接地线和井场环形接地线均采用50平方毫米的铜线。套装水罐、泥浆化验室、工程值班房，四顶办公室、两顶材料房、钳工房和柴油罐区都有独自的辅助接地装置，它们除了和设备相联外，还和井场环形接地网相联，营房与辅助接地体之间的接地线采用35平方毫米软铜线。

井场接地网的管理和维护

　　每天对井场接地线路进行巡视，发现问题及时处理，保证接地网完好无损。每周使用接地电阻检测仪对井场的每一个接地点进行接地电阻测量，对于接地电阻值高于4欧姆的接地点要找出原因，及时整改，记录测量结果，掌握井场接地电阻的变化规律。天气干燥时，要定期在接地体周围浇水，防止接地电阻值大幅度上升。

接地电阻检测仪

　　现场常用接地电阻检测仪有ZC－8型接地电阻表（国产机械式），其测量范围为0.01欧姆~100欧姆，KYORITSU4102（日本共立电子式）其测量范围为0.2欧姆~1000欧姆。

接地效果

　　上述井场接地网在乌兹别克斯坦库克杜马拉克油田钻井中运行了多年，效果良好，即使在长期干旱无雨的夏季，井场接地电阻值最高也没有超过1欧姆，井场接地电阻值长期保持在0.5欧姆以下，最小可达到0.1欧姆。经乌兹别克斯坦国家安全防喷委员会多次现场检测，井场接地电阻值远远低于4欧姆的规定，其接地方案已经成为乌兹别克斯坦国家安全防喷委员会对中国长庆70106钻井队接地工程验收的标准。

　　目前，电动钻机的生产厂家还没有给用户提供一个系统的接地方案，往往只是针对某一电器设备提出孤立接地方法。在电动钻机的实际应用中，面临大量不同种类的电器设备，包括营房这类非生产设备的接地，如何共享井场接地资源，以最低的成本，达到最佳的接地效果呢？本文是我们多年来对电动钻机如何系统地、有效地在接地的问题上不断探索与实践的结果，希望能起到抛砖引玉的作用，让电动钻机的生产厂家和用户都能客观地、科学地重视钻井井场的系统接地问题，并制定和规范电动钻机井场系统接地的标准，以图1 70106队井场接地线路分布图此推动石油钻井事业向纵深发展。