CN102659060A - 一种钻机同井场整拖平移装置及其平移方法 - Google Patents

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刘清友
魏晓东
谢冲
王斌
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Abstract

本发明公开了一种钻机同井场整拖平移装置及其平移方法,属于石油钻井设备工程技术领域。本发明的钻机同井场整拖平移装置,作用于钻机设备的整拖平移,包括组合式轨道底座和液压平移装置,组合式轨道底座设置于井场基面上,钻机设备的底部置于组合式轨道底座上,液压平移装置通过铰链座与钻机设备连接,通过棘爪与组合式轨道底座连接。本发明的钻机同井场整拖平移方法为:1组合式轨道底座安装;2液压平移装置安装;3钻机外接部件的拆除与固定;4整拖平移装置管线连接及平移前准备工作;5整拖平移;6平移效果检查及整拖装置的拆除。本发明利于提高钻机整拖平移施工的效率和准确性,便于钻井现场推广应用,普遍提高我国钻机整拖平移的安全性。

Description

一种钻机同井场整拖平移装置及其平移方法
技术领域
[0001] 本发明涉及石油钻井设备工程技术领域,尤其是一种钻机同井场整体平移技术。背景技术
[0002] 随着石油天然气勘探开发的不断深入,在同一井场打多口井进行勘探开发的丛式井技术应用越来越广泛。为了加快油田勘探开发速度,节约钻井成本 ,需要对钻机进行整体搬迁施工。而钻机整体同井场的移运问题一直没有合理、安全、可靠的解决方法。于是,适合于同井场搬迁安装的可靠性高的钻机整体平移装置及其平移方法的使用,必将大大缩减钻井周期,提高钻井效率,并能促进丛式井技术的推广。
[0003] 传统的钻机同井场的整体移运大都是采用2〜8台拖拉机通过牵引固定在底座上的钢丝绳,从而拖动钻机底座来完成,例如:中国实用新型专利,申请号为200620099888.X,名称为钻机近距离整拖装置。该方法存在以下缺点:
(1)拖拉机的瞬间拉力比较大,对钻机底座有较大的冲击,可能会导致运行过程不够平稳,对设备的寿命及安全也会有较大的破坏;
(2)整拖施工易出现偏斜,且没有纠斜的装置和方法,施工精度低,难以保证钻井作业对井口位置的要求;
(3)预先要埋设地锚,施工完成后需要拆除,不具重复使用特点,施工难度大,成本高;
(4)对所整拖钻机没有相关描述,整拖能力有限,不能满足现场需要。
[0004] 中国实用新型专利,申请号为200620136151.0,名称为一种导轨步进式钻机移动装置,与中国实用新型专利,申请号为200720311324. 2,名称为抬轿式钻机移运系统,均公开了采用液压缸实现钻机整拖平移,但是该方式存在以下缺陷:
(1)移运缸的数目较多,因此对移运缸的同步要求比较高,控制难度大;
(2)整拖装置在平移施工过程中需抬起被移物,因此须拆除泥浆泵等地面设备,移运的整体性受到一定的制约;
(3)包含顶升缸和平移缸,施工过程复杂,不利于现场人员提高整拖效率。
[0005] 现有的设备不能解决钻机的整拖问题,一般要将钻机上的柴油机、泥浆泵、传动箱、发电房等都拆掉,包括钻台上的大钩、顶驱等设备,然后才能进行整拖,由于未解决整拖过程中的稳定性,因此无法保证在整拖过程中的安全性。同时费事费力,工程量巨大,无法满足现场的施工要求。
[0006] 目前,现场整拖施工存在以下要求:
(1)在保证地面设备最少拆除(即仅拆除管线和梯子)、井架直立的情况下,完成钻机及井场设备的整体移运;
(2)应严格按照预定移运线路方向,要求准确无误的将钻机及其他相关设备平移至新井位;
(3)满足系统受力部位的强度要求,避免钻机等设备受损;
(4)保证移运过程中井场设备的稳定性。[0007] 针对现有设备的不足,以及目前现场整拖的要求,需要提供一种新型的钻机同井场整拖平移装置,在实现大吨位整体移运的同时,减少液压缸的数目,使液压控制回路得以简化;避免了整拖偏斜,提高了整拖施工的稳定性和准确性;施工方法便于现场推广应用。
发明内容
[0008] 本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种无须使用顶升缸将钻机整体抬起,即可将地面设备使用撑杆连接,仅依靠两个液压缸同步施加推力克服滑动摩擦力来实现整拖平移施工的钻机同井场整拖平移装置及其平移方法,通过采用该平移装置和平移方法,实现大吨位整体移运的同时,大大减少了液压缸的数目,使液压控制回路得以简化;避免了整拖偏斜,提高了整拖施工的稳定性和准确性;施工方法便于现场推广应用。
[0009] 本发明采用的技术方案如下:
本发明的钻机同井场整拖平移装置,作用于钻机设备的整拖平移,它包括组合式轨道底座和液压平移装置,所述组合式轨道底座设置于井场基面上,所述钻机设备的底部置于组合式轨道底座上,所述液压平移装置通过铰链座与钻机设备连接,通过棘爪与组合式轨道底座连接。
[0010] 由于采用了上述结构,在井场的基面上铺设有组合式轨道底座,在组合式轨道底座的上方设置有钻机底座及其以上的部件,即钻机设备,所述钻机设备包括钻机底座、井架、钻台、绞车、传动箱、机房和泥浆泵等,其中钻机底座的底部边缘放置于组合式轨道底座上,即钻机底座的底部置于组合式轨道底座上,且通过组合式轨道底座承受钻机工作时的重量,同时组合式轨道底座还要支撑整个钻机设备整体的平移,因此钻机设备放置于组合式轨道底座上,并且在钻机设备与组合式轨道底座之间通过液压平移装置进行连接,使得当需要钻机整体进行平移时,可以同时控制两液压平移装置进行动作,液压平移装置同时以主轨道为支撑,推动钻机设备左右两侧同时移动,钻机整体在组合式轨道底座上行进,无须使用顶升缸将钻机整体抬起,本发明仅依靠两液压平移装置同步施加推力克服滑动摩擦力来使整体移运,实现了大吨位整体移运的同时,大大减少了液压缸的数目,使液压控制回路得以简化。
[0011] 本发明的钻机同井场整拖平移装置,所述钻机设备的底部焊接有钻机垫块,使钻机设备的底部通过钻机垫块压于组合式轨道底座上。
[0012] 由于采用了上述结构,通过在钻机底座、泵房底座、传动箱底座、绞车底座、机房底座的底部上焊接钻机垫块,用于承受钻机等井场设备的重量,且在钻机整体平移的过程中,使钻机垫块与组合式轨道底座之间进行磨损,而避免对钻机底座、泵房底座、传动箱底座、绞车底座、机房底座的磨损,同时方便泼洒润滑油润滑接触面,利于整拖平移操作。
[0013] 本发明的钻机同井场整拖平移装置,所述组合式轨道底座包括左侧主轨道、右侧主轨道、泵房侧副轨道、机房侧副轨道和横底座,所述左侧主轨道与右侧主轨道之间通过横底座连接,泵房侧副轨道位于右侧主轨道的侧边,且通过销轴与右侧主轨道连接,机房侧副轨道位于左侧主轨道的侧边,且通过销轴与左侧主轨道连接。
[0014] 由于采用了上述结构,组合式轨道底座由左侧主轨道、右侧主轨道泵房侧副轨道、机房侧副轨道和横底座组成,其中左侧主轨道与右侧主轨道之间通过横底座连接,形成整体构架,安装于井场基面上,支撑钻机整体重量,同时在右侧主轨道的侧边上连接有泵房侧副轨道,用于泥浆泵等部件的平移,该泵房侧副轨道与右侧主轨道之间同过销轴进行连接,左侧主轨道的侧边上设置有机房侧副轨道,并且通过销轴进行连接,且所述机房侧副轨道主要用于机房等部件的平移。整个组合式轨道底座由多个部件连接组成,方便进行拆卸和安装,且该组合式轨道底座为段接式结构,在钻机整体平移的过程中,若钻机整体需要平移的距离大于主轨道的长度,可以将液压平移装置后的组合式轨道底座拆除,然后连接到组合式轨道底座的前部进行拼接使用,从而大大地节约了钻机平移过程中的轨道数量,节约了成本,且使用方便快捷。
[0015] 本发明的钻机同井场整拖平移装置,所述钻机设备包括钻机底座,所述钻机底座的底部边缘置于左侧主轨道和右侧主轨道上,且所述液压平移装置通过铰链座与钻机底座连接,所述左侧主轨道与右侧主轨道上均设置有定位矩形槽,使液压平移装置通过棘爪与定位矩形槽配合。 [0016] 由于采用了上述结构,钻机底座的底部边缘置于左侧主轨道和右侧主轨道上,并且可以在左侧主轨道和右侧主轨道上使得钻机设备整体平移,液压平移装置通过铰链座连接于钻机底座上,使得该液压平移装置可以相对于与钻机底座连接点自由转动,便于液压平移装置在推动钻机整体移动的过程中调整角度,在液压平移装置的另一端上设置有棘爪,同时在主轨道上设置有定位矩形槽,该定位矩形槽与棘爪相互配合,使得液压平移装置与主轨道进行连接,当液压平移装置推动钻机整体平移的同时,可以控制液压平移装置收缩,将原来配合的棘爪与矩形槽分开,棘爪被液压平移装置从后一矩形槽拖行入前一矩形槽,如此反复即可通过简单的液压平移装置的不断收缩、推动钻机整体平移,平稳、准确地实现钻机整拖平移操作,从而缩短钻机搬安周期,减少职工劳动强度,提高钻机搬安时效,降低运行成本,同时还可以大大提高整体平移的安全性。
[0017] 本发明的钻机同井场整拖平移装置,所述左侧主轨道与右侧主轨道的轨道面边部上均设置有限制钻机设备偏斜的棱边,且所述左侧主轨道、右侧主轨道、泵房侧副轨道和机房侧副轨道上均设置有润滑槽。
[0018] 由于采用了上述结构,在左侧主轨道的轨道面边部上设置有的限制棱边和在右侧主轨道的轨道面边部上设置有的限制棱边,同时用于限制钻机整体移动过程中钻机设备的运行轨迹,能够避免钻机设备在平移过程中产生偏移,而造成行走不到位等缺点,能够确保钻机整体平移过程中的稳定性以及平移的精确度,所述左侧主轨道、右侧主轨道、泵房侧副轨道和机房侧副轨道上均设置有润滑槽,便于轨道面的润滑,从而能够便于钻机整体平移。
[0019] 本发明的钻机同井场整拖平移装置,所述的液压平移装包括铰链座、液缸、活塞杆、基座和棘爪,所述液缸与活塞杆配套,且液缸与铰链座活动连接,所述铰链座连接于钻机设备的钻机底座上,所述活塞杆与基座活动连接,棘爪活动连接于基座上,且与组合式轨道底座上的定位矩形槽相配合。
[0020] 由于采用了上述结构,液压平移装置主要由铰链座、液缸、活塞杆、基座和棘爪组成,其中液缸与活塞杆配套提供推力,液缸的外部与铰链座活动连接,且该铰链座连接到钻机底座上,使得液缸可以相对于钻机底座的连接点转动,使其能够在工作过程中调整角度,活塞杆与基座活动连接,且基座上活动连接有棘爪,基座配合于主轨道上,且棘爪能够与定位矩形槽相配合,当钻机整体进行平移时,可以控制棘爪与定位矩形槽的配合,使定位矩形槽不断地支撑棘爪,从而使得液缸与活塞杆配合,推动钻机整体前移。[0021] 本发明的钻机同井场整拖平移方法,其特征在于:它通过以下步骤来实现:
步骤1),安装组合式轨道底座:同井场的第一口井钻机安装前,平整井场地面,在井场基面之上铺设组合式轨道底座,其中左侧主轨道和右侧主轨道相互平行,且其方向与新、老井口连线方向一致,再在组合式轨道底座上安装钻机及其他地面设备;
步骤2),安装液压平移装置:待老井钻完后,将液压平移装置分别连接到钻机底座与组合式轨道底座上,要求两液压平移装置的轴线分别与左侧主轨道方向、右侧主轨道方向平行,将液压平移装置上的棘爪与定位矩形槽相配合;
步骤3),拆除钻机底座上的外接部件,同时固定钻机底座周边可移动和可旋转的部
件; 步骤4),向左侧主轨道和右侧主轨道的轨道面上泼洒润滑油,润滑平移接触面;
步骤5),控制左侧主轨道和右侧主轨道上连接的液压平移装置同时运动;
步骤6),重复步骤5),直至到达预订井位,完成钻机整拖平移操作,再检查平移距离,拆除液压平移装置。
[0022] 由于采用了上述方法,步骤I主要是在平时使用钻机之前,需要先搭建好组合式轨道底座,从而便于后续的钻机整体的平移,为了保证平移的安全可靠,因此对于组合式轨道底座的安装要求就很高,特别要求左侧主轨道和右侧主轨道相互平行,且其方向与新、老井口连线方向一致,从而避免钻机底部在平移的过程中发生偏移,从而准确无误的将钻机及其他相关设备平移至新井位,再在组合式轨道底座上安装钻机底座及其以上的地面设备,从而满足该井的施工要求,组合式轨道底座的铺设不影响井的使用,仅为后续的平移做好先期的准备工作;步骤2主要是待老井钻完后,需要将钻机整体搬迁安装时,也就需要将钻机整体进行平移,因此根据本发明的装置,需要在钻机底座与组合式轨道底座上安装液压平移装置,为了确保钻机整体在平移过程中,严格按照预定移运线路方向,要求准确无误的将钻机及其他相关设备平移至新井位,因此就要求液压平移装置的轴线与主轨道方向平行,也即左侧主轨道和右侧主轨道上连接的液压平移装置相互平行,同时液压平移装置的轴线与其连接的轨道方向平行,再将液压平移装置上的棘爪与定位矩形槽相配合,使得主轨道能够给予支撑,当液压平移装置收缩时,棘爪能够不断地转换定位矩形槽,从而不断地支撑液压平移装置,使其能够给钻机底座一推力,从而推动钻机底座的移动。步骤3中拆除钻机底座上的外接部件,同时固定钻机底座上方可移动和可旋转的部件,拆除钻机底座上的外接部件是为了避免钻机整体平移的过程中,外接部件的阻挡造成不能平移;而固定钻机底座上方可移动和可旋转的部件,是为了避免钻机整体平移过程中上述部件移动或者旋转,造成钻机平移过程中的摆动而不稳定,使得整个钻机在平移的过程中平稳,且安全可靠。步骤4中,在钻机整体平移前,向左侧主轨道和右侧主轨道的轨道面上泼洒润滑油,润滑平移接触面,从而使得钻机在平移时,钻机底座与主轨道表面之间存储一定量的润滑油,减小摩擦系数,使推动更方便;步骤5中,当移动钻机整体时,务必要同时控制左侧主轨道和右侧主轨道上连接的液压平移装置,使其同时进油从而达到同时运行,确保钻机整体在运行的过程中不发生偏斜;重复步骤5的操作,直至到达预订井位,完成钻机整拖平移操作,再检查平移距离,拆除液压平移装置。本发明的方法保证地面设备最少拆除、井架直立的情况下,完成钻机及井场设备的整体移运;并严格按照预定移运线路方向,准确无误的将钻机及其他相关设备平移至新井位;满足系统受力部位的强度要求,避免了钻机等设备受损;同时保证移运过程中井场整体设备的稳定性。
[0023] 本发明的钻机同井场整拖平移方法,步骤2)中,安装液压平移装置时,将液压平移装置的液缸的前端与钻机底座的内侧前端相连,将两液压平移装置后部的基座分别置于左侧主轨道与右侧主轨道上,且将棘爪置于定位矩形槽内;步骤4)中,润滑的同时,需要将液压站与液压控制箱放置就位,安装液压管线及液压站电缆,并用连接撑杆将绞车、泥浆泵、传动箱和机房等地面设备连接在一起。
[0024] 由于采用了上述方法,在安装液压平移装置时,需要液缸的前端与钻机底座的内侧前端相连,两个液压缸的前端分别与钻机底座内侧前端相连,与钻机底座连接的液压平移装置置于主轨道上,使得棘爪置于定位矩形槽内相互配合,然后给液压平移装置起到支撑作用,从而为整体平移做好准备。在润滑轨道面的同时,需要将所需的液压动力供油装置安装就位,并且用连接撑杆将绞车、泥浆泵、传动箱和机房等地面设备连接在一起,才能够 保证为钻机设备整体平移提供动力,并且避免对钻机整体平移造成影响。
[0025] 本发明的钻机同井场整拖平移方法,步骤3)中,固定钻机底座上方部件的过程包括:将游车大钩下放至钻台面,并用钢丝绳固定于钻台面,绞车用挂钩与钢线绳固定,液气大钳放于钻台面并固定,将绞车滚筒用钢丝绳固定,将机房悬臂吊固定,并用绳具加固机泵房房架;步骤5)中,具体步骤为:先使液缸的无杆腔进油,钻机整体在推力作用下沿预定方向移动;液压平移装置完成一次行程后,使液缸反向进油,活塞杆带动液压平移装置的基座向移动方向收缩,使棘爪从原定位矩形槽中被拖出,进入下一个定位矩形槽中。
[0026] 由于采用了上述方法,仅仅要求拆除钻机底座上的管线和楼梯等部件,需要拆除部件极少,在井架直立的情况下,即可完成钻机及井场设备的整体移运,同时需要将钻机上的游车大钩下放至钻台面,并用钢丝绳固定于钻台面,风动绞车用挂钩及钢线绳固定,液气大钳放于钻台面并固定,绞车滚筒上用钢丝绳固定,机房悬臂吊固定,用绳具加固机泵房房架,才能够保证钻机在整拖平移过程中,避免钻机平移偏斜或者晃动现象,影响平移的精度和设备安全。步骤5中的具体步骤为:在平移时,需要先使液缸的无杆腔进油,液缸给钻机底座一推力,使钻机底座在在推力作用下沿预定方向移动;当液压平移装置完成一次行程后,需要液缸收缩,此时使液缸反向进油,活塞杆被推动向液缸内收缩,活塞杆带动其上连接的基座向移动方向收缩,使棘爪从原定位矩形槽中被拖出,进入下一个定位矩形槽中,由于棘爪与定位矩形槽相配合,当液缸伸出时,棘爪作用力在主轨道上,支撑液压平移装置推动钻机底座前行,当液压平移装置完成一个行程后,需要将活塞杆缩回,此时,控制液压缸,活塞杆缩回带动棘爪移动,进而进入到下一个定位矩形槽中,为下一次拖动钻机提供支撑。
[0027] 本发明的钻机同井场整拖平移方法,若钻机整体的平移距离超出预先铺设的组合式轨道底座的长度,可将液压平移装置后部的轨道拆开连接至组合式轨道底座前方使用。
[0028] 由于采用了上述方法,钻机整体平移过程需要铺设轨道,如果预先铺设的组合式轨道底座的长度不够,那么就需要重新添加新的组合式轨道底座,本发明中采用的组合式轨道底座为可拆卸式,可以将液压平移装置后部的组合式轨道底座拆除,安装于组合式轨道底座前方使用,从而可以减少所需的组合式轨道底座的长度,使用方便快捷,便于搬迁、安装,有效降低使用成本。
[0029] 综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
I、本发明的钻机同井场整拖平移装置,结构简单,运输方便,轨道采用可拆卸的方式进行连接,操作方便快捷,提高了安全性、整拖可靠性、减少了整拖时间,方便运输,便于多井次的重复使用。
[0030] 2、本发明的钻机同井场整拖平移装置,与现有专利中步进式整体移运系统相比较,无须使用顶升缸将钻机整体抬起,故可将钻机及地面设备使用撑杆连接,仅依靠两个液压缸同步施加推力克服滑动摩擦力即可实现整体移运;
3、本发明的钻机同井场整拖平移装置,能够平稳、准确地实现钻机整拖平移操作,从而缩短钻机搬安周期,减少职工劳动强度,提高钻机搬安时效,降低运行成本;
4、本发明的钻机同井场整拖平移方法,能实现大吨位整体移运的同时,还大大减少了液压缸的数目,使液压控制回路得以简化,施工方法便于推广应用,提高整拖平移效率;
5、本发明的钻机同井场整拖平移方法,在平移过程中,所须拆除地面设备少,在井架直立的情况下,即能完成钻机及井场设备的整体移运;且能够严格按照预定方向平移,准确无误的将钻机及其相关设备平移至新井位;
6、本发明的钻机同井场整拖平移方法,能满足系统受力部位的强度要求,避免钻机等设备受损;保证移运过程中井场整体设备的稳定性和安全性。
附图说明
[0031] 本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图I是本发明的钻机同井场整拖平移装置的结构示意图;
图2是本发明中组合式轨道底座及钻机垫块布置结构示意图;
图3是本发明中钻机底座底面钻机垫块安装位置示意图;
图4是本发明中右侧主轨道结构示意图;
图5是本发明中液压平移装置安装示意图;
图6是本发明中棘爪结构示意图。
[0032] 图中标记:1_液压平移装置、2_钻机底座、3_绞车、4_泥衆泵、5_组合式轨道底座、6-传动箱、7-机房、8-井架、9-钻台、10-泵房侧副轨道、11-右侧主轨道、12-泵房底座、13-传动箱底座、14-绞车底座、15-钻机垫块、16-机房底座、17-连接撑杆、18-横底座、19-左侧主轨道、20-机房侧副轨道、21-轨道面、22-棘爪、23-基座、24-活塞杆、25-液缸、26-铰链座、27-定位矩形槽、28-润滑槽、29-棱边。
具体实施方式
[0033] 本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
[0034] 本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0035] 如图I和图2所示,本发明所涉及的钻机同井场整拖平移的装置,包括组合式轨道 底座5和液压平移装置1,组合式轨道底座5设置于井场基面上,液压平移装置I通过铰链座26与钻机底座2连接,液压平移装置I通过棘爪22分别与组合式轨道底座5的左侧主轨道19、右侧主轨道11连接,通过启动液压平移装置I实现井架8、钻台9、钻机底座2、绞车3、传动箱6、机房7、泥浆泵4等钻机设备的整拖平移操作。如图2所示,本发明所涉及的组合式轨道底座5的左侧主轨道19、右侧主轨道11与横底座18通过销轴连接,泵房侧副轨道10位于左侧主轨道19侧边并通过销轴连接,机房侧副轨道20位于右侧主轨道11侧边并通过销轴连接,泵房侧副轨道10、右侧主轨道11、左侧主轨道19和机房侧副轨道20通过销轴首尾自相连接延长,根据钻机设备的多少连接至长度符合要求的组合式轨道底座5,通过连接撑杆17将钻机底座2、泵房底座12、传动箱底座13、绞车底座14和机房底座16连接为一个整体,并在各底座底面布置钻机垫块15,减小钻机与组合式轨道底座5接触面积,方便泼洒润滑油润滑接触面,利于整拖平移操作。如图3所示,本发明涉及的钻机垫块15以焊接方式与钻机底座2连接,然后与左侧主轨道19、右侧主轨道11的轨道面21构成平移接触对,实现钻机的滑动平移。如图4所示,本发明所涉及的右侧主轨道11,主体采用工字钢焊接而成,在左、右侧焊接有用于连接横底座18和泵房侧副轨道10的连接耳板,前面焊接有用于自相首尾连接的耳板,后面是相对应的销轴孔,轨道面21与工字钢通过焊接方式连接,在轨道面21上开有与液压平移装置I中的棘爪22相对应的定位矩形槽27和用于存储润滑油的润滑槽28,在右侧主轨道11的轨道面21的右侧焊接有起扶正作用的棱边29,用 于避免钻机整拖平移操作出现偏斜现象。同样,左侧主轨道19采用相同结构。本发明所涉及的钻机底座2、泵房底座12、传动箱底座13、绞车底座14和机房底座16的底部上均焊接有钻机垫块15,使钻机等井场设备的重量通过钻机垫块15压于组合式轨道底座5上,避免其平移过程中对钻机底座2等的磨损,从而延长其寿命。所述左侧主轨道19与右侧主轨道11的轨道面21边部上均设置有限制钻机底座2、泵房底座12、传动箱底座13、绞车底座14和机房底座16的棱边29,用于限制钻机底座2等底座整拖平移过程中发生偏斜,且所述左侧主轨道19与右侧主轨道11的轨道面21上均设置有润滑槽28,便于存储润滑油,减小钻机整拖平移时的摩擦力。如图5所示,本发明所涉及的液压平移装置1,由铰链座26、液缸25、活塞杆24、基座23和棘爪22组成,液缸25与铰链座26以销轴方式连接,液缸25与活塞杆24连接在一起通过销轴与基座23连接,基座23与棘爪22通过销轴连接,然后液压平移装置I通过铰链座26插入钻机底座2两船前方内侧的矩形滑槽内,棘爪22嵌入组合式轨道底座5的左侧主轨道19、右侧主轨道11的定位矩形槽27内实现连接。如图6所示,本发明涉及的棘爪22,左侧设置有用于与组合式轨道底座5的定位矩形槽27连接的直角结构,是整拖平移时承受载荷的主要作用面,中间斜面的作用是在整拖平移一个行程完毕时,可沿斜面将棘爪22拖出定位矩形槽27,而左侧的圆孔则是方便连接操作杆手动转动棘爪22嵌入、拖出组合式轨道底座5的定位矩形槽27。应用棘爪22进行整拖平移的特点在于支承可靠,操作简单,调整方便,并且由于每一步的起点位置相同,因此,两个液缸之间不会因为不同步产生累积误差。
[0036] 实施例I
本发明的钻机同井场整拖平移装置,包括设置于井场基面上的组合式轨道底座5和液压平移装置1,通过启动液压平移装置I实现井架8、钻台9、钻机底座2、绞车3、传动箱6、机房7、泥浆泵4等钻机设备的整拖平移操作。所述组合式轨道底座5包括左侧主轨道19、右侧主轨道11、泵房侧副轨道10、机房侧副轨道20和横底座18,所述左侧主轨道19与右侧主轨道11之间通过横底座18连接,泵房侧副轨道10位于右侧主轨道11的侧边,且通过销轴与右侧主轨道11连接,机房侧副轨道20位于左侧主轨道19的侧边,且通过销轴与左侧主轨道19连接。钻机底座2的两船内侧置于左侧主轨道19和右侧主轨道11上,且所述钻机底座2通过两液压平移装置I分别连接于左侧主轨道19和右侧主轨道11上。所述左侧主轨道19和右侧主轨道11上均设置有多个定位矩形槽27,且沿主轨道方向上均匀分布,所述的液压平移装置I包括铰链座26、液缸25、活塞杆24、基座23和棘爪22,所述液缸25与活塞杆24配套,且液缸25与铰链座26活动连接,所述铰链座26连接于钻机底座2上,所述活塞杆24与基座23活动连接,棘爪22活动连接于基座23上,且与定位矩形槽27相配合,所述液压平移装置I通过棘爪22与定位矩形槽27配合,使液压平移装置I分别与左侧主轨道19、右侧主轨道11连接。所述钻机底座2、泵房底座12、传动箱底座13、绞车底座14和机房底座16的底部上均焊接有钻机垫块15,使钻机等井场设备的重量通过钻机垫块15压于组合式轨道底座5上,避免其平移过程中对钻机底座2等的磨损,从而延长其寿命。所述左侧主轨道19与右侧主轨道11的轨道面21边部上均设置有限制钻机底座2、泵房底座12、传动箱底座13、绞车底座14和机房底座16的棱边29,用于限制钻机底座2等底座整 拖平移过程中发生偏斜,且所述左侧主轨道19、右侧主轨道11、泵房侧副轨道10和机房侧副轨道20的轨道面21上均设置有润滑槽28,便于存储润滑油,减小钻机整拖平移时的摩擦力。
[0037] 本发明的钻机同井场整拖平移方法,通过以下步骤来实现:
步骤1,安装组合式轨道底座5 :同井场的第一口井钻机安装前,平整井场地面,在井场基面之上铺设组合式轨道底座5,其中左侧主轨道19和右侧主轨道11相互平行,且其方向与新、老井口连线方向一致,再在组合式轨道底座5上安装钻机及其他地面设备。
[0038] 步骤2,安装液压平移装置I :待老井钻完后,将液压平移装置I的液缸25的前端与钻机底座2的内侧前端相连,将两液压平移装置I后部的基座23分别置于左侧主轨道19与右侧主轨道11上,且将棘爪22置于定位矩形槽27内。
[0039] 步骤3,拆除钻机底座2上的外界部件,同时固定钻机底座2上方可移动和可旋转的部件;需拆除的外接部件包括:机泵房旁的气源房和管线,以及其周边连接的油、水、气和电连接线路,钻台9及钻机底座2周边连接的油、水、气和电连接线路,以及周边的楼梯、猫道、逃生滑道、泥浆槽、钻机底座2以外的泥浆高压汇管,井架8上与地面连接的绷绳和水龙头;固定部件的过程包括:将游车大钩下放至钻台面,并用钢丝绳固定于钻台面,绞车3用挂钩及钢线绳固定,液气大钳放于钻台面并固定,绞车3滚筒上用钢丝绳固定,机房7悬臂吊固定,用绳具加固机泵房房架。
[0040] 步骤4,向左侧主轨道19和右侧主轨道11的轨道面21上泼洒润滑油,润滑平移接触面;润滑的同时,需要将液压站与液压控制箱放置就位,安装液压管线及液压站电缆,并利用连接撑杆17将钻机9、泥浆泵4和传动箱6连接在一起,检查组合式轨道底座表面无阻碍物、无变形,组合式轨道底座所有销轴连接齐全可靠。
[0041] 步骤5,控制左侧主轨道19和右侧主轨道11上连接的液压平移装置I同时运动,先使液缸25的无杆腔进油,钻机整体在推力作用下沿预定方向移动;液压平移装置I完成一次行程后,使液缸25反向进油,活塞杆24带动液压平移装置I的基座23向移动方向收缩,使棘爪22从原定位矩形槽27中被拖出,进入下一个定位矩形槽27中。
[0042] 步骤6,若钻机整体的平移距离超出预先铺设的组合式轨道底座5的长度,可将液压平移装置I后部的轨道拆开连接至组合式轨道底座5前方使用。[0043] 步骤7,重复步骤5和步骤6,直至到达预订井位,完成钻机整拖平移操作,再检查平移距离,拆除液压平移装置I。
[0044] 本发明涉及的钻机同井场整拖平移装置及其平移方法,能够平稳、准确地实现钻机整拖平移操作,从而缩短钻机搬安周期,减少职工劳动强度,提高钻机搬安时的效率,降低运行成本,满足了我国钻井现场对钻机整拖平移的技术要求,有利于提高钻机整拖平移施工的效率和准确性,便于钻井现场推广应用,普遍提高我国钻机整拖平移的安全性。
[0045] 本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的
新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1. 一种钻机同井场整拖平移装置,作用于钻机设备的整拖平移,它包括组合式轨道底座(5 )和液压平移装置(I),其特征在于:所述组合式轨道底座(5 )设置于井场基面上,所述钻机设备的底部置于组合式轨道底座(5)上,所述液压平移装置(I)通过铰链座(26)与钻机设备连接,通过棘爪(22)与组合式轨道底座(5)连接。
2.如权利要求I所述的钻机同井场整拖平移装置,其特征在于:所述钻机设备的底部焊接有钻机垫块(15),使钻机设备的底部通过钻机垫块(15)压于组合式轨道底座(5)上。
3.如权利要求I或2所述的钻机同井场整拖平移装置,其特征在于:所述组合式轨道底座(5 )包括左侧主轨道(19 )、右侧主轨道(11)、泵房侧副轨道(10 )、机房侧副轨道(20 )和横底座(18),所述左侧主轨道(19)与右侧主轨道(11)之间通过横底座(18)连接,泵房侧副轨道(10)位于右侧主轨道(11)的侧边,且通过销轴与右侧主轨道(11)连接,机房侧副轨道(20)位于左侧主轨道(19)的侧边,且通过销轴与左侧主轨道(19)连接。
4.如权利要求3所述的钻机同井场整拖平移装置,其特征在于:所述钻机设备包括钻机底座(2 ),所述钻机底座(2 )的底部边缘置于左侧主轨道(19 )和右侧主轨道(11)上,且所述液压平移装置(I)通过铰链座(26 )与钻机底座(2 )连接,所述左侧主轨道(19 )与右侧主轨道(11)上均设置有定位矩形槽(27 ),使液压平移装置(I)通过棘爪(22 )与定位矩形槽(27)配合。
5.如权利要求4所述的钻机同井场整拖平移装置,其特征在于:所述左侧主轨道(19)与右侧主轨道(11)的轨道面(21)边部上均设置有限制钻机设备偏斜的棱边(29),且所述左侧主轨道(19 )、右侧主轨道(11)、泵房侧副轨道(10 )和机房侧副轨道(20 )上均设置有润滑槽(28)。
6.如权利要求I或2或4或5所述的钻机同井场整拖平移装置,其特征在于:所述的液压平移装置(I)包括铰链座(26)、液缸(25)、活塞杆(24)、基座(23)和棘爪(22),所述液缸(25)与活塞杆(24)配套,且液缸(25)与铰链座(26)活动连接,所述铰链座(26)连接于钻机设备的钻机底座(2)上,所述活塞杆(24)与基座(23)活动连接,棘爪(22)活动连接于基座(23)上,且与组合式轨道底座(5)上的定位矩形槽(27)相配合。
7. 一种采用权利要求I至6中任一项所述的钻机同井场整拖平移装置的钻机同井场整拖平移方法,其特征在于:它通过以下步骤来实现: 步骤I ),安装组合式轨道底座(5):同井场的第一口井钻机安装前,平整井场地面,在井场基面之上铺设组合式轨道底座(5),其中左侧主轨道(19)和右侧主轨道(11)相互平行,且其方向与新、老井口连线方向一致,再在组合式轨道底座(5)上安装钻机设备,所述钻机设备包括:钻机底座(2)、井架(8)、钻台(9)、绞车(3)、传动箱(6)、机房(7)和泥浆泵(4); 步骤2),安装液压平移装置(I):待老井钻完后,将液压平移装置(I)分别连接到钻机底座(2)与组合式轨道底座(5)上,要求两液压平移装置(I)的轴线分别与左侧主轨道(19)方向、右侧主轨道(11)方向平行,将液压平移装置(I)上的棘爪(22 )与定位矩形槽(27 )相配合; 步骤3),拆除钻机底座(2)上的外接部件,同时固定钻机底座(2)上方可移动和可旋转的部件; 步骤4 ),向左侧主轨道(19 )、右侧主轨道(11)、泵房侧副轨道(10 )以及机房侧副轨道(20)的轨道面(21)上泼洒润滑油,润滑平移接触面;步骤5),控制左侧主轨道(19)和右侧主轨道(11)上连接的液压平移装置(I)同时运动; 步骤6),重复步骤5),直至到达预定井位,完成钻机整拖平移操作,再检查平移距离,拆除液压平移装置(I)。
8.如权利要求7所述的钻机同井场整拖平移方法,其特征在于:步骤2)中,安装液压平移装置(I)时,将液压平移装置(I)的液缸(25)前端与钻机底座(2)的内侧前端相连,将两液压平移装置(I)后部的基座(23)分别置于左侧主轨道(19)与右侧主轨道(11)上,且将棘爪(22)置于定位矩形槽(27)内;步骤4)中,润滑的同时,需要将液压站与液压控制箱放置就位,安装液压管线及液压站电缆,并用连接撑杆(17)将绞车(3)、泥浆泵(4)、传动箱(6)和机房(7)连接在一起。
9.如权利要求7或8所述的钻机同井场整拖平移方法,其特征在于:步骤3)中,固定钻机底座(2)上方部件的过程包括:将游车大钩下放至钻台面,并用钢丝绳固定于钻台面,绞车(3)用挂钩与钢线绳固定,液气大钳放于钻台面并固定,将绞车(3)滚筒用钢丝绳固定,将机房(7)悬臂吊固定,并用绳具加固机泵房房架;步骤5)中,具体步骤为:先使液缸(25)的无杆腔进油,钻机整体在推力作用下沿预定方向移动;液压平移装置(I)完成一次行程后,使液缸(25 )反向进油,活塞杆(24)带动液压平移装置(I)的基座(23 )向移动方向收缩,使棘爪(22)从原定位矩形槽(27)中被拖出,进入下一个定位矩形槽(27)中。
10.如权利要求9所述的钻机同井场整拖平移方法,其特征在于:若钻机设备的平移距离超出预先铺设的组合式轨道底座(5)的长度,可将液压平移装置(I)后部的轨道拆开连接至组合式轨道底座(5)前方使用。
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