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当代化工研究
wefat
综述与专论
2016-05
井场防雷击系统应用中的问题及整改探讨
0罗明
（中国石油川庆钻探国际工程公司四川610000）
摘要：站并并场由于场地环境国素，很客易受到需击，严重影响到设备和人员安全，为更好的做好防需去系统的作用，就需要从井场防
需击理论开始，查找现有系统中的间题，并做出针对性的整改方案。关键词：井场；防雷去；接楼地
中图分类号：T
文献标识码：A
ProblemsinWellSiteLightningProtectionSystemApplication
andRectificationDiscussion
Luo Ming
(Sichuan and Changqing Drilling International Engineering Company, Sichuan, 610000)
Abstracf:Drilling wel sites, die to the space and emvironmenr factors, are easily affacked by lightning.which seriously afecr the sagfety ofeq tzipmen and personnel. In onder to play the role of lightning protection system,we need to begin from wellsite lightning profection theory and find zhe problems in the current system, and make cornesponding improvemen scheme
Key words: well site; lighining protection; ground connection
雷电是一种脉冲放电，具有高能量、大电流和短时间等特点。钻井井场多位于空旷场地，作业时间较长，设备高度大且复杂，井场可能产生易燃易爆气体，在受到雷击时可能威胁到人员和设备安全。雷云之间或是对地的放电会形成强大的瞬变电磁场，会在井场的电气环路上形成瞬态感应电压，如果该电压超过设备所能承受的电压极值就会损坏电气设备，出现误操作和突然启动、停止，严重影响到生产安全。这就需要对雷击的相关理论进行分析，对并场存在的防
雷击问题进行分析，做出合理的整改。一、并场防雷击理论
闪电分为云地闪电、云际闪电和云内闪电三大类，当钻并设备受到雷云雨的直接放电时为直击雷。三种形式的闪电都会出现感应雷，即产生雷击电磁脉冲，设备会在此影响下出现浪涌电压。感应富形式主要有雷电反击、电磁脉冲、电磁感应以及静电感应。防雷击措施包括分流、均压、屏蔽和消雷四种，消雷主要为预防直击雷，加装避雷针和接地体来将雷击引入大地，电流通过散流电阻而形成散流。屏蔽是在法拉第笼原理上形成的设备保护。均压是在等电位母线上连接金属导体接入地面，以此来引导雷击电流进入大地。分流是指雷击电位升高超过保护电压，防雷器的电阻会下降而使浪涌电流散入大地，以此来保护设备，通常用于重要仪器房或是弱电设备中。
钻机主机与各类系统和野营房等金属结构连接面形成总
等电位联结母线，钻机底座为水泥基础，在钻进的过程中，随着泥浆的往返循环形成导电通道，使得井筒形成巨型接地体，但是距离较远的设备的避雷效果是由土塘电阻率等因素
决定。方方数据
土壤散入电流时的土壤做流电阻dRa=P2元
d
其中Ra为
钻机对地电阻；P为土壤电阻率：r为人体距井口中心的距离。
接地装置的散流电阻
p
Ra= dRa=
re
p
sde=
J2mr2
2rg
Te
由上述两式可得到钻机的对地电压和对地电阻为
=RaldRd= pla
Ud
Ua=
2rro
Id
或
其中U为钻机的对地电压；I为散入电流
从公式可看出，钻机的接地电阻决定了对地电压，而钻机主机接地装置决定了其接地电阻。通过正确的措施来应对钻机底座与并控管线后可将并筒看做单根接地体，钻机接地装置的对地电阻与土壤电阻率成正比，即与石油套管的半径成反比。
石油套管和井架在尺寸上远比普通接地体大，在钻井现场并架充当大型避雷针，套管为大型接地体。如果出现设备的绝缘层破裂或是外壳带电的情况下，触摸时的接触电位为 U，人站立的电位为U
Prd U=2m(ro+0.8)
人体上产生的电压为：
[1-1]pla
Uk= Ua U, =
Lrro+0.8/2元