CN103597163A

CN103597163A - 井架设备

Info

Publication number: CN103597163A
Application number: CN201280024977.6A
Authority: CN
Inventors: M·斯托海于格; A·F·J·M·拉姆贝尔格特斯; A·H·波泽曼
Original assignee: Ulstein Sea of Solutions BV; NLI ENGINEERING AS
Current assignee: Ulstein Sea of Solutions BV; NLI ENGINEERING AS
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2014-02-19
Also published as: US20140102803A1; GB201317330D0; WO2012130787A3; GB2504863A; BR112013024664A2; KR20140038393A; WO2012130787A2; AU2012234382A1

Abstract

一种用于钻井机（10）的井架设备,该设备包括用于支撑钻井设备（14,16）的固定结构（48,50），其中所述固定结构（48,50）具有大致棱柱状形状，该形状具有沿所述固定结构（48,50）的竖直范围大致恒定的横截面，并且所述固定结构（48,50）包括围绕该固定结构的外部部件的支撑梁（48,50）和横跨该固定结构（48,50）的内部宽度延伸的空隙。

Description

井架设备

本发明涉及一种井架结构，例如用于井作业的井架。

在过去的70至80年间，钻塔具有相似的设计。大多数设计使用由梁构成的栅格结构，以形成支撑钻井设备的塔或铁塔。井架用在陆地、近海石油平台和钻探机上，并且也用在钻井船上，该钻井船通常配备有安装在月池上的井架。传统井架结构的设计通常在方形铁塔或塔形状中使用形成栅格结构框架的螺栓钢结构。位于井架的基座处的“井架大门”保持打开，而不阻碍横梁或其他结构构件。这用于允许钻柱和管道占据井架内部的空间。

钻探机，诸如半潜式钻探机和自升式钻探机可以是特别设计的结构或适合的驳船。它们被拖至钻探地点，在该钻探地点它们被锚定或顶起在海底。定位在位于钻探机的甲板中的月池上方的井架用于钻井作业。

钻井船可以是改造后具有钻井设备的已有船设计，或者它们可以是具有特别设计用于钻井作业的船体和结构的船。钻井船典型地用于勘察钻探位于近海或位于深水中的新的油或气井。钻井船也可以被用作进行井维护或诸如套管和管道安装或海底“采油树”（歧管和防喷器）安装的平台。钻井船完全独立并且能够在深水中（超过2500米的深度）钻探。这与固定的平台结构和诸如半潜式或自升式钻探机的的较少独立可动的方案相比具有优势。钻井船能够在钻井地点之间相对快地航行并且执行钻井作业，而不需要其它的船舶。

对于操作者来说，当钻井船或钻探机不钻探时航行时间和建立时间实际上是一种成本。根据信息，操作钻井单元的非常粗略的日常费用约为每天一百万美元，并且当钻井单元航行且不操作时物主遭受损失的粗略估计约为每天五十万美元。通过采用钻井地点之间的有效路线来采取措施使航行时间最少，以便使不操作期间的损失降至最低。当船需要经过具有固定高度的桥梁的航线（诸如巴拿马运河、苏伊士运河和博斯普鲁斯海峡）时，航行时间和建立时间之间会出现冲突。这些航线由于公路桥（诸如美国架在巴拿马运河入口上的桥，苏伊士运河桥（也被称为shohada1月25日桥）和博斯普鲁斯桥）的高度而受到航运可利用水上高度的限制。在这些桥梁中，博斯普鲁斯桥具有最小的间隙并且导致在船舶的吃水线上方的58米的高度限制，以便能够自由地通过桥梁下方。对于特定准备，可以具有更高的限制，并且目前这一最高限制为62米。

由于这些桥梁下方的间隙小于钻井船或钻探机上的井架所需的通常高度，那么通常需要将井架拆解以允许船舶或钻探机使用那些航线。拆卸并重新组装井架和钻探设备、使重新组装好的结构和设备重新服役并且在服役后进行测试的附加时间可能是几个月。与拆卸和重新组装/重新服役相关的时间和成本小于行程时间和为了避免高度限制的另选路线相关的成本，所以操作者惯常地会进行这种拆卸以及重新组装/重新服役。然而，拆卸和重新组装/重新服役所损失的时间和成本仍然相当大，因此显然理想的是降低行经高度受限的航线所包含的时间和成本。

可折叠或高度可调的井架结构已经被研发来解决这一问题。例如，KR10-2010-0004898描述了具有带铰接顶部的井架，其中该顶部可以折叠在井架的侧面，而成为一体或分为两部分。并且，US2010/176079公开了一种井架，其中支撑天车的上段能够向侧面折叠或收回到起重机上，以便减小总高度。KR10-2010-0004898和US2010/176079的井架都具有上述的螺栓钢结构。

从第一方面看，本发明提供用于钻井作业的井架设备，该设备包括：固定结构，该固定结构用于支撑诸如排管机的固定的钻井设备；以及折叠顶部结构，该折叠顶部结构具有竖立位置和折叠位置，其中当处于所述竖立位置时，所述顶部结构用于支撑顶驱钻井机，并且其中所述顶部结构的至少一部分布置成在所述固定结构上在所述固定的钻井设备的一部分周围和/或旁边折叠，使得当所述顶部结构处于所述折叠位置时，所述井架的高度可以减小至所述固定的钻井设备的高度，而不会打扰所述固定的钻井设备。

通过这种布置，井架设备向下折叠至固定的钻井设备的高度，而不需要打扰该钻井设备，所以安装在固定结构上的固定的钻井设备不需要被移动或拆卸。如本文所使用的术语“固定的钻井设备”指代以下钻井设备，该钻井设备通常在井架的静止部分上安装或固定就位。这种固定设备可以包括排管机、相关的管道搬运臂和指梁。该固定设备将与钻井设备的未被固定而是相反可动地支撑在线缆和/或轨道上的部件进行比较。非固定设备可以包括顶驱钻井机和游动滑车。折叠结构因此被设计成使得其可以从竖立位置移动到折叠位置，而不会受到安装在固定结构上的固定的钻井设备的妨碍。由于固定的钻井设备复杂并且在其安装时需要对准，所以上述方面是非常有利的。由于固定的钻井设备不受干扰，所以在顶部结构折叠时不需要以任何方式拆卸或移动该固定的钻井设备，因而在折叠式井架折叠或展开时不必重新装配钻井设备和使该钻井设备重新服役。这与传统的螺栓井架结构相比导致显著的效率收益。在优选的实施方式中，井架包括安装在固定结构上的固定的钻井设备，并且因此该井架可以包括一个或多个排管机、相关的管道搬运臂和指梁，其中顶部结构的至少一部分布置成在所述固定的钻井设备的一部分周围和/或旁边折叠。该固定结构还优选地包括绞车和死绳锚、公用绞盘等。

钻井机的顶驱和相关的部件将必定受结构的折叠的影响，但是这些部件并未固定就位也没有机械对准。相反，它们由线缆和导轨以可移动的方式支撑。因此，顶驱可以容易地向下移动或在折叠结构的折叠高度的下方的点处固定在其常规的导轨上并且其能够同样容易地再次被升高。没有固定的设备受到干扰。在优选实施方式中，顶驱降低到其导轨上并且固定在钻台的上方。然后，导轨的上部分可以断开并且借助下方其余导轨的引导而降低并且固定在顶驱上方。

由于折叠结构在钻井设备周围或旁边向下折叠，通过本发明的该方面的布置，井架设备的最大高度可以被降低到位于固定结构上的固定的钻井设备的高度。在KR10-2010-0004898和US2010/176079的现有技术的折叠结构中，折叠结构在钻井设备高度上方折叠并且保持在钻井设备高度的上方。并且，在US2010/176079中公开的使用可收回顶部结构的布置中，需要在钻井设备的上方提供用于供顶部结构移入的空间。因此，当前布置相对于这些已知的高度调节井架具有优势，这是因为它能将井架的高度向下降低到钻井设备高度。显然，这对于给定的钻柱处理容量（即，对于给定的钻井设备的高度）而言提供了用于井架的最小高度，而不需要拆卸固定的钻井设备。

井架设备可以布置成向下折叠到小于60米，优选小于55米，更优选小于52米的最大高度。美国的桥梁在涨潮时具有61.3米的间隙，并且博斯普鲁斯桥具有64米的最大间隙，具有供58米的自由通过的最大高度。船的水上高度将由井架设备的高度（从甲板水平面起）和船的吃水深度构成。通过具有向下折叠至如上设定的高度的折叠装置，能够使井架设备足够小以使得船或其它漂浮结构能通过这些桥梁或类似桥梁的下方。

在优选实施方式中，折叠结构包括两个或更多个铰接梁（例如，箱形梁或桁梁）构成的装置，其中在两个梁之间具有空隙。例如，可以通过在梁之间不设置横梁或撑杆来形成空隙。这使梁能够有效地朝向彼此折叠和/或在钻井设备周围或旁边折叠，这是因为在折叠操作期间，可以使用一个或多个空隙来提供用于折叠结构的部件的空间，以使折叠结构能够移动靠近固定结构和/或允许折叠结构的部件在钻井设备周围或旁边放置。

折叠结构可以包括两个梁，这两个梁折叠到固定的钻井设备的两侧，且在这两个梁之间具有空隙。在这种情况下，这两个梁围绕钻井设备放置并且该钻井设备占据所述空隙。这使梁能够向下折叠到固定的钻井设备的高度或该高度以下，而不会干扰该固定的钻井设备。

另选地或另外，折叠结构可以包括例如通过铰链而以可旋转的方式彼此连接的梁，以及当折叠结构竖立时位于这些梁之间的空隙。该空隙可以使以可旋转的方式连接的梁没有障碍地折叠靠近在一起。优选地，空隙用来使以可旋转的方式连接的梁能够折叠而分开，并且能够在折叠的顶部结构处于折叠位置时围绕固定结构的部件装配。由于在梁之间具有空间，所以没有能防止梁靠近固定结构的部件放置的部件。

当处于竖立位置时，折叠顶部结构优选包括在侧视图中呈大致三角形的形状，三角形的边由顶部结构的两个梁以及固定结构的一个或多个部件形成，并且三角形的顶点形成在两个梁连接到固定结构的两个点处以及两个梁彼此连接的点处。

折叠结构的一个或多个部件优选地在固定的钻井设备的最高部件的高度处或在该高度下方处以可移动的方式连接到固定结构。通过这一布置，上述部件能够朝着或远离固定的钻井设备折叠，并且向下折叠到与固定的钻井设备高度相同的高度或在该高度以下的高度。这种连接可以经由布置成用于使折叠结构的部件相对于固定结构进行旋转运动的机构来实现，例如借助铰链来实现。这种连接可选地或附加地借助布置成用于使折叠结构的部件相对于固定结构进行滑动连接的接头来实现。折叠结构的一个或多个部件可以连接到固定结构，以进行旋转运动和滑动运动这两种运动。

井架设备优选地包括用于折叠和/或展开可折叠顶部结构的致动机构。该致动机构可以包括一个或多个绞盘、齿轮机构、液压致动器或其它合适的装置。在优选实施方式中，该致动机构为附接至位于折叠结构的可旋转构件上的点处的绞盘。

在优选的布置中，折叠结构包括在固定结构的外部处以可旋转的方式连接到固定结构并且布置成向内折叠到该固定结构上方的部件。

折叠顶部结构可以包括旋转连接至固定结构的第一部分和旋转连接至该第一部分的第二部分。优选地，第二部分在与第一部分至固定结构的旋转连接间隔开的点处以可旋转的方式连接到第一部分。第二部分在与第二部分至第一部分的旋转连接间隔开的点处以可释放的方式连接到固定结构。优选地，第一部分和第二部分的连接在顶部结构处于竖立位置时位于该顶部结构上的上部位置。第一部分和第二部分之间的连接可以形成在竖立位置中用于天车和/或顶驱钻机的安装点。当被折叠时，第一部分可以在固定的钻井设备的一部分的周围或在该部分的旁边向下折叠，并且第二部分可以从可释放的连接释放并且在固定结构的旁边或在第一部分的顶上向下折叠。

在特别优选的实施方式中，折叠顶部结构包括利用倾斜梁在第一点处以可旋转的方式连接到固定结构的第一侧的框架，该倾斜梁在与第一点间隔开的第二点处以可旋转的方式连接到框架，并且该倾斜梁在与第二点和第一点间隔开的第三点处以可释放的方式连接到固定结构。通过该布置，当处于竖立位置时，折叠的顶部结构可以包括在侧视图中大致呈三角形的形状，其中三角形的边由框架，倾斜梁以及固定结构的在第一点和第三点之间延伸的一个部件或多个部件形成。该框架可以是A形框架并且优选地包括使其能够在位于固定结构上的固定的钻井设备的一部分上方和周围折叠的空隙。倾斜梁优选地在折叠结构移动到其折叠位置时沿着固定结构的一侧向下滑动。折叠操作可以由布置成从折叠位置朝着竖立位置提升框架的绞盘或齿轮机构来控制。在优选的布置中，框架在远离第二点的方向上延伸超过第一点，并且折叠操作由在框架上的第四点处附接到框架的绞盘来控制，该第四点在远离第二点的方向上远离第一点间隔开。

倾斜梁可以是单根梁。由于梁沿着固定结构的一侧滑远，所以其不受钻井设备的阻碍并且不需要围绕设备装配或在设备的旁边装配。然而，在另选的布置中，倾斜梁可以是形成框架（诸如与上述第一A形框架相对的第二A形框架）的多根梁。这可以允许顶部结构的两个部件都围绕钻井设备或固定结构的部件放置。在其它另选布置中，倾斜梁可以在第二点和第三点处以不同的方式接合，例如在第三点处旋转连接至固定结构，并且在第二点处以可释放的方式连接至框架。通过这种布置，倾斜梁和/或框架可以在折叠构造中沿固定结构的一侧向下折叠起来。

折叠顶部结构可以提供偏移的钻井中心。因此，可以是该结构的部件的联接点和/或由该结构形成的三角形形状的顶点的用于天车和/或钻井大绳的安装点可以从固定结构的中心偏移。这种偏移布置能够有利地实现更大的空间，以用于钻工舱和/或辅助部件安装在主钻井大绳旁边的固定结构中。在优选的实施方式中，由于折叠结构的部件(例如，第一部分和第二部分，或类似地框架和倾斜梁)在固定结构上的它们的安装点以及它们连接在一起的点之间具有不同的长度，偏移布置出现。这种布置能够有助于折叠，这是因为一个部件的较大长度可以在折叠操作期间能够实现额外的间隙。

优选地，折叠顶部结构不提供用于排管机和其它固定的钻井设备的任何结构支撑。折叠顶部结构优选地在操作中支撑顶驱和钻柱的重量，但是固定结构提供了对固定的钻井设备的所有必要的支撑。结果，在折叠顶部结构移动到折叠位置时，无需固定的钻井设备的任何断开或运动。

在优选实施方式中，当处于竖立位置时，顶部结构用于支撑天车、顶驱、游动滑车、和/或导轨的上部分中的一个或多个。折叠操作可能需要由顶部结构支撑的这些部件中的一些或全部移除。在优选的实施方式中，顶部结构布置成使得在折叠操作中，天车保持连接到顶部结构并且随其移动到折叠位置。顶部结构可以布置成使得在折叠操作中，位于天车下方的部件应被移除。

可折叠顶部结构提供了在井架设备处于竖立位置时用于其主钻井大绳的安装点。钻井大绳通过井架设备从位于顶部结构的上部分上的天车向下延伸。优选地，井架设备还设置有一条或多条附加的火线。对于双倍功能性可具有一条附加的火线，优选地对于三倍功能性可具有两条附加的火线。对于附加的火线另外的功能可以包括防喷器(BOP)和海底取油管建造，在采油树上建造套管和/或工作。附加的火线可以由远离固定结构延伸的结构形成，从而作业流水线位于固定结构外。另选地，用于附加火线的支撑结构可以设置在固定结构内。套管钢丝绳可以放置在固定结构内。在一个优选布置中，一结构从固定结构的上部分向外突出并且形成用于第二火线的支撑件，以及形成用于折叠结构的一部分的安装点，优选地用于倾斜梁或第二部分连接到固定结构的安装点。

在优选的实施方式中，附加的火线设置有致动机构，该致动机构可以是绞盘，并且该致动机构还用于致动折叠顶部结构。

固定结构优选地包括一体钻台。这使得井架设备能够形成具有带一体设计的一体构造的井架，其中连接到钻台和连接到井架塔的部件被一起设计。因此，井架设备优选地是包括与钻台结合的井架塔（例如，上述的折叠结构或下述的棱柱状结构）的单元式结构。在一些优选的实施方式中，井架设备是用于钻井船的井架，并且固定结构布置成与钻井船的结构直接连接。这有利地导致用于直接连接到船的单个单元式结构。传统上，钻台被设置作为连接到钻井船（或其它平台）的分离的且独立的部件，其中井架然后安装到钻台。通过将一体的井架和钻台装置直接连接到船，可以更有效地设计井架结构并且还可以在远离船的制造设施中更大范围地制造井架和钻台而不是需要将井架修建到船上。钻井船(或钻探机)因此能够快得多地被构造。

钻台可以具有传统的设备的布置。然而，优选地，该设备可以布置成使得，正常位于钻台上的一个或多个部件可以放置在其它地方，有利地升高到钻台上方，例如该可以包括公用绞盘、储存区域和/或绞车。

该单元式结构可有利地在安装之前进行测试，包括钻井设备的测试以及安装在塔和钻台上的其它设备的测试。实际上，它可以制成为用于船的“即插即用”部件。

固定结构可以由梁构造，该结构优选地具有沿结构的中心向下并且横跨其内部宽度延伸的空隙。传统的框架式井架可以具有横穿井架的内部部件的撑杆，该撑杆能够减少使用内部空间的机会。

优选地，固定结构的梁穿过钻台竖直延伸并且支撑该钻台。因此，与传统结构相比，井架设备的上塔部未被支撑在钻台上。这意味着，钻台不需要承载塔的重量，该重量可以是1500吨或以上，而是仅需要承载安装在钻台上的设备的重量。相反地，具有带有从钻台下方经过、穿过钻台并延伸至钻台上方的梁的单元式结构，由此梁支撑钻台并且还支撑井架塔。优选地，梁形成井架塔的主要结构元件。

在特别优选的实施方式中，固定结构包括大致棱柱形状，该棱柱形状具有沿固定结构的竖直范围的大致恒定的横截面。因此，供可折叠顶部结构安装的固定结构的顶部处的横截面可以与固定结构的基部处的横截面基本相同。这种构造是有利的，原因在于其在结构内形成了延伸直到该结构的整个高度的较大空间。这与传统设计形成对比，在传统设计中结构的宽度朝着井架的顶部逐渐减小。

当与具有横跨结构的内部宽度的空隙的梁构造结合使用时，用于该结构的棱柱形状特别有益，原因在于由该形状形成的额外空间保持敞开，并且能够容易地用于任何期望的目的，诸如设备的放置、运行用于公用绞盘等的升力线、钻柱和隔水管段的运动、用于钻柱进入路径等的空间。并且，由于箱形梁可以是中空的，竖梁可以有利地用于保持电缆铺设、管道工程等，以及优选地用于人员电梯或任何其它进出通道。该中空空间还具有以下优点，即，其根据需要可以被冷却或加热以及保持无霜。

该布置本身被认为是新颖的且具有创造性的。开放结构对于操作员提供了增大的可视性，这与用于工作的增大的空间结合，导致在钻台上增加的安全性。

因此，从第二方面看，本发明提供了一种用于钻井机的井架设备,该设备包括用于支撑钻井设备的固定结构,其中固定结构具有大致为棱柱状形状，该形状沿固定结构的竖直范围具有大致恒定的横截面，并且该固定结构包括围绕固定结构的外部部件的支撑梁和横跨固定结构的内部宽度延伸的空隙。

第二方面的布置可以结合以上关于第一方面及其优选实施方式描述的任何特征或所有特征。第二方面可以有利地在没有可折叠顶部结构的情况下使用，例如用于固定式海上平台或岸基钻井作业。在井架结构内的增大的空间以及安装和操作钻井设备的增大的灵活性的优点可以在使用或不使用可折叠顶部结构的情况下来实现。

第二方面的井架设备在与上述一体钻台结合使用时特别有利，由此形成一体的井架和钻台设备。在优选的实施方式中，该设备因此包括如上所述的支撑梁，该支撑梁穿过一体的钻台竖直延伸使得固定结构（其有利地形成井架塔的主要部件并且支撑固定的钻井设备）和钻台两者都由梁支撑，并且梁在钻台下方朝着井架设备的基部延伸。支撑梁在该布置中可用于连接到基础结构，由此将一体的井架和钻台设备安装到基础结构上。该基础结构可以有利地为船的上层结构。梁可以直接连接到基础结构。

用于大致为棱柱状结构的优选布置具有矩形横截面(例如，正方形横截面)，使得该结构大致为立方体。尽管其它横截面也具有优点，但四面棱柱的使用被认为是提供了用于最大化内部空间同时还最大化用于穿过结构的侧面的不受阻碍的开口的空间的最好机会。

使用棱柱形状增大了塔的上部处的空间，并且这与传统塔相比允许设备的位置变化，例如如上所述的正常位于钻台上的一个或多个部件可以放置在其它地方，有利地提升到钻台上方，例如这可以包括公用绞盘、储存区域和/或绞车。

在优选的实施方式中，该设备具有由固定结构支撑的主钻井大绳。该钻井大绳可用于从天车保持钻柱，其中钻井大绳包括从绞车延伸到天车的快绳和从天车延伸到死绳锚的死绳。该快绳和/或死绳优选地经过固定结构的棱柱形状的外侧。因此，绞车和/或死绳锚可以安装在固定结构的棱柱形状的外侧。位于固定结构的上部处的滑轮可以用于将钻井大绳从固定结构的外部朝着天车引导。传统上，该主钻井大绳在塔结构内延伸，其会导致进入和安全方面的问题。这方面的构造允许钻井大绳位于由塔封闭的空间的外部，该构造从人员操作的区域更远地放置大绳。

优选地，中空的箱形梁形成结构的主结构元件，并且围绕结构的外部放置。在结构具有矩形横截面的情况下，箱形梁可以放置在矩形的角部处。在优选的实施方式中，箱形梁是中空的并且提供了用于线缆和/管道的通路。例如，梁可以提供用于加热、冷却或通风的通路和/或用于诸如绞盘线的通路，例如用于防喷器的提升装置的通路。可选择地并且优选地，人员电梯和/或诸如楼梯或梯子的进出通道安装在其中一个箱形梁中。

将管道工程和电缆铺设封闭在梁内使其免受天气和海水的影响。这因此能够有助于避免腐蚀和结冰以及避免可能不利地影响诸如电气设备或液压设备的设备的性能的过高或过低的温度。可以提供加热和/或冷却梁内的容积，例如用以使内部容积保持在预定的温度范围内。

当需要附加的火线时，棱柱状结构的使用提供了特别的优点，这是因为在可以接近至甲板水平面和/或月池的不受阻碍的竖直线之前，用于附加的火线的支撑结构不需要远离主结构延伸太远或在从主结构的内部延伸太远。因此，在优选的实施方式，井架设备包括连同一条或多条附加的火线一起的主钻井大绳。

井架设备可设置有用于保护井架和/或钻井设备不受极端气候（特别是在北极的条件下）影响的覆盖物。该覆盖物可以包括用于装配在固定结构的箱形梁腿之间的织物盖或板。将理解的是，该井架的主结构的简单形状使得特别容易以此方式保护其免受气候的影响。设计、安装和移除特别容易。代替在传统“金字塔形”井架情况下如已知的具有多个不同尺寸的板和安装上层结构，对于优选的棱柱状钻塔仅具有两种类型的长度不同的板就足够了（该塔具有典型的矩形截面）。该棱柱状设计将特别适于使用织物-对于塔的每一侧可以仅具有一片织物或非常有限数量的织物片。另外，该棱柱形状对于可折叠覆盖物的设计是敞开的。该织物帆可以设置为能够折叠/展开，例如利用航行中所用的原理。板可以被拉到一起，或者也可以实施由窄板制成的卷帘幕。此外，当保护性覆盖物与在箱形梁内的加热（或冷却）的使用相结合时，如上所述，那么可以提供附加的保护，这是因为来自箱形梁的热量可以保留在被覆盖的井架内。

在另外的方面中，本发明提供了一种操作井架设备的方法，该方法包括使用如上所述的第一方面或第二方面的井架设备或其任何优选布置。

该方法可以包括折叠井架的可折叠顶部结构，例如以允许船舶通过高度受限的航线。

在优选的实施方式中，该方法包括优选地借助其导轨从折叠顶部结构降低顶驱。顶驱然后可以固定在钻台上方。当导轨存在时，该方法可以包括断开导轨的上部分并且降低该导轨的上部分，优选地利用来自导轨的其余下部分的引导。上部导轨然后可以固定到顶驱上方。

折叠结构可以包括在第一点处利用倾斜梁以可旋转的方式连接到固定结构的第一侧的框架，该倾斜梁在与第一点间隔开的第二点处以可旋转的方式连接到框架并且在与第二点和第一点间隔开的第三点处以可释放的方式连接到固定结构。通过这一布置，该方法可以包括以下步骤：从固定结构释放倾斜梁，并且使框架相对于固定结构旋转以使其朝着固定结构降低并且使倾斜梁向下滑动。折叠操作可以由布置成从折叠位置朝着竖立位置提升框架的绞盘或齿轮机构来控制。

在又一方面中，本发明提供一种用于钻井机的井架设备的制造方法，该方法包括：设置用于支撑诸如排管机的固定的钻井设备的固定结构；以及设置具有竖立位置和折叠位置的折叠顶部结构，其中当处于竖立位置时，顶部结构用于支撑钻井机的顶驱，并且其中顶部结构的至少一部分布置成在固定结构上的固定的钻井设备周围和/或旁边折叠，使得当顶部结构处于折叠位置时，井架的高度可以降低到固定的钻井设备的高度，而不会干扰该固定的钻井设备。

在又一方面中，本发明提供一种用于钻井机的井架设备的制造方法，该方法包括：设置用于支撑钻井设备的固定结构，其中该固定结构具有大致为棱柱状形状，该棱柱状形状沿该固定结构的竖直范围具有大致恒定的横截面，并且其中该固定结构包括围绕该固定结构的外部部件的支撑梁和横跨该固定结构的内部宽度延伸的空隙。

该方面的方法优选地包括设置具有与固定结构一体的钻台的单元式结构。该单元式结构可以具有如上述的特征。该方法可以包括在陆上地点制造单元式结构，然后将其安装到诸如钻井船的船舶上。优选地，该方法包括在将结构安装到船舶上之前对单元式结构和/或安装在该结构上的钻井设备进行测试。

该制造方法的优选特征可以包括设置如上所述的井架设备的特征。

本发明的折叠结构即使在未完全向下折叠到固定设备的高度时也能提供益处。因此，在另一方面，本发明提供一种用于钻井作业的井架设备，该设备包括：用于支撑诸如排管机的固定的钻井设备的固定结构；和具有竖立位置和折叠位置的折叠顶部结构，其中当处于竖立位置时，顶部结构用于支撑顶驱钻井机，并且其中当顶部结构处于折叠位置时，井架设备的总高度被降低，并且折叠的顶部结构布置成向固定结构施加大致对称的负荷，使得其能够由固定结构支撑在折叠位置，而不会向固定结构施加显著的附加弯曲力矩。由于避免了向固定结构施加任何异常的负荷，这是有利的。当折叠时，负荷大致竖直并且因此固定结构能够以类似于支撑展开的/竖立顶部结构的方式支撑折叠的顶部结构的重量。

该方面的设备可以结合上述其它方面的以及设备的任何优选特征，无论是单独还是组合获取。因此，通过使用大致为三角形的折叠结构（优选为其中一部分横跨固定结构向下折叠，并且一部分向下滑动以被支撑在固定结构的侧面处的结构），能够实现对称加载。

在另一可选方面，本发明提供用于钻井作业的井架设备，该设备包括：用于支撑诸如排管机的固定的钻井设备的固定结构；和具有竖立位置和折叠位置的折叠顶部结构，其中当处于竖立位置时，顶部结构用于支撑顶驱钻井机，并且其中当顶部结构处于折叠位置时，井架设备的总高度被降低，并且顶部结构围绕固定结构坍塌并且使井架设备的总高度降低到约为固定结构的高度。这一折叠结构的使用提供了最佳的高度降低。由于折叠结构围绕固定结构坍塌，由处于折叠位置中的折叠结构增加到固定结构的高度的附加高度最小。坍塌的折叠结构可以放置在固定结构的顶上和/或固定结构的旁边。优选地，折叠结构包括在折叠位置中位于固定结构的顶上的第一部分和在折叠位置中位于固定结构旁边的第二部分。这些部分可以对应于第一部分和第二部分和/或对应于上述的框架和倾斜梁。

这方面的设备还可以或另选地结合上述其它方面和设备的任何其它优选特征，无论是单独还是组合地获取。

优选地，折叠结构包括梁并且被布置成使得，在折叠位置中，折叠的结构装配在固定结构上或围绕固定结构装配，并且使固定结构的高度增大不超过梁的宽度。通过使用梁构造，即使当折叠结构在折叠位置坐落于固定结构的顶上，由处于折叠位置的折叠结构增加到固定结构的附加高度也能够被降低到梁宽度。

现在将参照附图并且仅通过示例来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1为安装在钻井船上的井架和钻井设备从右舷侧所示的立体图；

图2从左舷侧示出了图1的井架；

图3是省去了井架的上部分以示出钻台设备的剖视图；

图4是从右舷示出井架的部件及相关设备的高度的侧视图；

图5以放大视图示出了井架的上部分，其中井架的顶部结构处于其竖立构造；

图6为类似的视图并且示出了为了准备折叠操作而移除的部件；

图7示出了井架的顶部结构处于局部坍塌位置；

图8示出了在折叠操作完成后，完全折叠的、坍塌的位置；以及

图9为从右舷示出了在折叠完成后顶部结构的高度的侧视图。

图中所示的井架被设计用于安装在诸如Ulstein X-Box^TM钻井船变型的钻井船上。该基本设计当然可以容易地适用于任何钻井船，并且也适用于诸如半潜式或自升式钻探机的其它可移动钻井船。当用于固定的钻井平台等以及用于岸基钻井时，优选实施方式的井架的某些特征也可以提供优点。

设计包括两个主要部分：

1）井架结构，从钻台上方2米处开始延伸，其中“折叠顶部”用于通过桥梁和其它障碍物的下方；以及

2）具有下部结构的钻台，该下部结构与船在主甲板水平面界面相接，并且定位用于隔水导管张紧器、多路复用电缆导向滑轮、用于钩住海底取油管上的液压管路和卷盘胶管滑轮的所有相关的设备。分流器系统和泥浆回路也是下部结构的一部分。典型地，钻台可以低至船的主甲板上方6米处，而不是针对传统设计的12至13米。将理解的是，在结构的重量以及在船的低重心的情况下的稳定性方面获得进步。通过使具有塔和钻台的一体设计成为单个的单元式结构并且使塔的固定结构的箱形梁腿穿过并支撑钻台，导致了钻台高度的降低。这一布置将参照附图在以下作进一步描述。

尽管将理解，本发明的井架能够使用任何其它适当的钻井设备，但挪威的国民油井华高公司（NOV）所提供类型的钻井设备已用在优选实施方式中。该井架的设计提供了大量灵活性以及用于安装钻井设备的空间，并且无需特别设计的钻井设备。在该优选实施方式中，以下所列的设备均基于传统钻井设备，如由NOV所提供的：

·用于套管构建的提升绞盘

·绞车

·钻绳卷筒

·隔水导管张紧器

·隔水导管张紧器滑轮

·张力环

·具有隔水管组件的分流器

·转盘

·死绳锚

·鼠洞排管系统

·升高背钳

·维修和进入吊篮

·排管引导臂

·hydra钳（Hydratong）

·公用绞盘和载人绞盘

·hydra排管机（Hydraracker），具有导向架和停放装置

·指梁

·顶驱，具有台车

·游动滑车

·天车，具有惰轮

自然地，各种设备的位置取决于井架设计。然而，有利地，设备设计和钻井设备之间的互连可以是传统的。因此，无需大规模地重新培训操作人员。该示例性实施方式中使用的钻井设备的更多细节在下文给出。

从图中可见，井架为四腿箱形梁结构。主井架结构是钻台和下部结构的延续部，其直接装配在船的主甲板的下方。箱形梁穿过钻台竖直延伸，并且因此支撑钻台且还形成井架塔结构。这与井架塔由钻台支撑的传统布置形成对比。这有助于钻井架的结构强度并且使其成为钻井船的一体部件。具有下部结构和井架的钻台被设计成制造为一个完整的预服役单元。

图1和图2示出了井架的右舷和左舷侧的立体图。标记有FWD的箭头指示船的前向。在图1中，主设备被示出如下。主火线沿着钻井中心从可折叠顶部结构的上部向下延伸。可折叠顶部结构由倾斜的A形框架2和倾斜的滑动梁4构成。可折叠顶部结构的操作下面结合图5至图9来说明。顶部结构支撑除气器放空管线6、天车和天车台8。顶驱和游动滑车10连同导轨12的上部分一起从顶部结构悬挂下来。

示例的井架配备了标准的且经过现场验证的钻井设备。井架的主要特征是由位于井架结构的下部中的平台上的升沉补偿绞车24控制的1250吨容量的顶驱钻井机。绞车24被提升至钻台上方。为了搬运钻杆，井架配备有NOV的“hydra排管机”分装机，该分装机能够搬运钻杆的135英尺立根（3×45英尺）。用于Hydra排管机的管道搬运臂16的上部导轨14位于正方形箱形框架的顶部处，在此顶部处，正方形箱形框架终止而可折叠顶部结构开始。这是一个重要的特征，这是因为上部导轨14以及相关的部件的高度设定了用于某些操作的最大高度并且在钻井机中它们是需要大量校准和对准的最上部件。如下文所述，可折叠顶部结构可以向下折叠至低于这一高度。这导致最佳的折叠布置，这是因为无需拆卸钻井设备的复杂的且已对准的部件，并且井架的总高度仍能一直向下降低至钻井设备的高度。

用于堆叠钻杆和套管立根的指梁18位于钻台上方15.7米和33米的高度处。如图2所示，公用和载人绞盘20在平台上位于上部指梁18的相反侧处。井架腿的敞开的箱结构能够使电梯22连同管道和线缆一起结合在其中一个腿的内部。

在井架的基部处，在钻台的下方，装配有隔水导管张紧器26。在隔水导管张紧器26上方，结构28保持死绳锚和钻绳卷筒。

井架设计成具有三条火线。除了位于钻井中心的主火线以外，井架具有位于前端处的第二火线30以及位于后端处的第三火线34，其中第二火线能够处理防喷器（BOP）32和海底取油管设施，第三火线用于套管构造并且用于在采油树上工作。从第二火线30开始，BOP32和海底取油管部件能够被降低到月池中并且利用台车被移动到主钻井大绳中。图1和图2以虚线示出了具有BOP32的第二火线30的操作。第三火线34包括绞车36，该绞车能有利地在折叠顶部结构期间使用，如下文所述。

图3以剖视图的方式更详细地示出了钻台。该钻台包括诸如铁钻工和升高背钳38，下部排管引导臂40以及导轨安装维修和进入吊篮42的设备。钻工舱44被升高并且由井架结构支撑。这为操作员提供了更好的概观，并且下方的空间可用于设备。钻台还将配备有用于连接钻杆的自动鼠洞排管系统。隔水导管张紧器26在钻台的外部被支撑而离开下部结构。

图3的剖视图还示出了形成主井架结构的四个中空箱形梁的横截面。位于前右舷梁中的人员电梯22可见。井架箱结构的尺寸如下。后腿48具有1.4米的深度和2.8米的宽度。前腿50具有2.1米的深度和2.8米的宽度。腿48、50定位成匹配船的框架，使得腿48、50能够直接附接到主船结构。用于顶部结构中的倾斜A形框架2和滑动梁4的梁的尺寸为1.4米×1.4米。除了主钢梁外，井架结构还包括撑杆和挡风墙。

在优选实施方式中，钻台的尺寸为19.6米×21.0米。由于箱形梁的上部的宽度意味着通用绞盘和其它部件在井架结构中可以位于更高的位置而不是位于钻台上，所以钻台上可利用的空间很大。这样，腾出钻台上的空间为钻井设备的定位提供了更大的灵活性并且提供了用于储存的空间等。

井架可以组装成远离钻井船（或其它安装平台）的完整的结构，然后通过将井架结构焊接到船结构上并且进行电气及其它连接（例如，泥浆连接）而非常容易地安装在钻井船上。这意味着，组装好的井架可以远离船而进行测试，然后将船上测试减到最少。相同的方式应用于钻井设备，该钻井设备可以在井架安装之前就安装在井架上。

井架的其中一个主要特征是能够使顶部放倒，以便经过诸如用于在黑海上操作的博斯普鲁斯桥和用于横跨巴拿马运河的美国的桥等桥梁的下方。

为了在涨潮时安全地通过博斯普鲁斯桥的下方，从吃水线起的所允许的最大水上高度为58米。低于这一高度的船可以自由地通过桥梁下方。高达62米高度的船舶通过特殊的布置和预防措施可以通过桥梁下方。其它类似的桥梁也具有类似的限制。

井架的最高的固定部件是位于上部导轨14处的Hydra排管机的顶部。如下所述，该顶部结构向下折叠到略低于Hydra排管机的高度。在船的主甲板高于吃水线（船的最大吃水深度）6.2米的情况下，井架的最高的固定部件将位于吃水线上方60.1米。因此，根据吃水和潮汐条件，船可以通过博斯普鲁斯桥。它也可以容易地通过诸如美国的桥以及苏伊士运河桥的其它桥梁。

图4中示出了井架的各个部件的高度的细节。这些示例高度基于示例的井架在Ulstein X-Box^TM钻井船上的安装。当完全竖立时，井架的顶部处于最大高度A，该高度为距甲板水平面76米。排管机16的顶部处于53.9米的高度B处。上部指梁18处于钻台上方33米的高度C处（甲板水平面上方39.4米），并且下部指梁18处于钻台上方15.7米的高度D处（甲板水平面上方22.1米）。绞车24和死绳锚处于甲板水平面上方13.4米的高度E处，并且钻台处于甲板上方6.4米的高度F处。标记为高度G的主甲板为上述高度的基准面，并且其在最大吃水时距吃水线高度H6.2米。

自由通过博斯普鲁斯桥的所允许的最大水上高度标记为M，并且如上所述是距吃水线58米。

现在将参照图5至图9来说明顶部结构的折叠。通过折叠以允许通过高度受限的航线，与传统的船载井架相比，本井架提供了显著的优点。已知典型的井架可能需要在港内一个月以拆解并且稍后重新构建井架的结构，并且在重建后还需要时间以便使钻井设备服役，也许是3至4周。因此，传统井架结构的总时间损失达到3个月。通过本文描述的折叠结构，无需长时间的拆解和重建，并且必要时可以在海上进行折叠。在海上，折叠操作可以在2到3天内完成，并且在结构重新竖立后，由于包括排管机的主钻井设备不受折叠的干扰并且无需将钻井机的复杂的已对准和已校准的部件进行拆卸，所以使试运行的时间最小。

折叠顶部结构包括位于后端的A形框架2和位于前端处的倾斜的滑动支撑梁4。A形框架2通过位于每一侧的铰接连接部52附接至井架结构。A形框架2和倾斜的滑动梁4在顶部处、靠近天车8铰接，而滑动梁4借助位于锁定销接头54处的可移除锁定销在下方附接至结构。锁定销接头54的邻近锁定销的结构具有诸如辊子的引导机构和用于降低滑动梁4的齿轮齿条副装置。

在顶部结构折叠之前，顶驱10和导轨12的上部分被移除。图6示出了由如箭头X所示被移除的部件形成的空间。锁定销也从锁定销接头54被移除。顶驱10和游动滑车被朝着钻台向下降低至它们被固定的停放位置。然后，钻井大绳被断开并被移除。为了清楚起见，在图6和图7中未示出钻井大绳的上部，尽管快绳和死绳仍被示出。在降低顶驱10和游动滑车期间或在顶驱10和游动滑车已被停放在钻台之后，钻井大绳将从顶驱10和游动滑车断开。通过支撑结构，导轨12的上部分然后可以通过使用井架公用绞盘而被断开并降低至顶驱10上方的停放位置。导轨12的上部分将被引导到导轨12的下部分上，以便保证操作。天车8和惰轮能在天车台上停留就位。

位于井架的后端处的用于套管构造的绞盘36用于降低和升起井架顶部结构。绞盘36具有350吨的提升容量，而搬运顶部结构所需的提升容量为大约125吨。

在绞盘线被附接并固定至A形框架2的后端之后，位于滑动支撑梁4上的锁定销被移除，并且开始顶部结构的折叠。当A形框架2到达水平停放位置时，它将搁在位于结构的左舷和右舷侧上的支架56上。

滑动梁4将滑动通过引导机构，并且沿着井架结构竖直向下直至A形框架2到达支撑支架56。当折叠操作完成时，滑动梁4例如通过线被固定至船甲板或者固定至主井架结构。

在图8中以及在图9的侧视图中示出了完全折叠的构造。从图9清楚可见，由于折叠结构的设计，折叠后井架的最大高度由上部排管机14设定而不是由井架的结构部件来设定。仍保持天车8的A形框架2被折叠放平并且坐落在排管机14的高度的下方。由于在折叠构造中滑动梁4被收纳在井架结构的外部，所以其不会干涉主钻井设备或要求拆卸主钻井设备。在折叠的结构下方，导轨12的下部分和其它钻井设备保持完整，并且无需拆解这些部件。并且，在折叠之后，根据需要，可以使用由第二火线30和第三火线34提供的提升容量。

为了重新安装顶部结构，将颠倒上述过程，其中绞盘36用来提升A形框架2和滑动梁4回到它们的位置。一旦锁定销被重新插入锁定销接头54中，顶驱和导轨12的上部分可以重新附接并且钻井机可以准备好以在短时间内使用。

在典型的应用中，井架安装在深水钻井船（12000英尺水深）上，其中钻井大钩负荷容量为1250公吨。举例来说，井架和钻井船的能力可为如下：

·第二火线（BOP）具有750公吨的容量。套管构造容量为350公吨。

·20〞套管的同时钻孔/管下扩眼和构建。

·海底取油管构造从转盘中心分离。

·在钻台水平面处在管状立根盒内以1075吨操作的容量。

·升沉补偿绞车用于钻井作业。

·类似于210英尺的井架，上述井架能够搬运135英尺长度的管状立根。

·折叠设计能够快速且容易地将井架的高度降低至与Hydra排管机（排管器）的顶部相同的高度。

·当井架顶部向下折叠时，钻井船能够通过博斯普鲁斯桥、巴拿马运河桥和苏伊士运河桥的下方。

·与传统的框架式井架相比，该设计坚固且简单，以便需要在其寿命期间最小维修和检查。

·钢结构的重量近似于或小于传统框架式井架的重量。

·符合有关近海钻井船的所有国际规则、规定及要求。

·井架结构应具有安装在其中一个腿中的人员电梯。

·海底防喷器组（183/4〞，15.000psi），具有21〞直径的海底取油管以及75′长度的井段。

在钻井期间，通过使用三条火线，可以同时进行下列操作：

1.利用销连接器拖拉海底取油管，并且对位于井架（750吨的提升容量）的前部上的BOP进行测试，装配海底取油管并开始运行BOP。

2.在井架（350吨提升容量）的后端处利用套管构建设备构建套管柱。

3.利用主火线进行钻井作业。

下表列出了用在示例性井架布置中的主钻井设备的更多细节。

如上所述，人员电梯/升降机22安装在前方右舷腿内，用于接近需要检修的机器所处的水平。电力电缆、压缩空气、液压管线和高压泥浆也位于前方左舷腿中，并且用来通过柔性软管束供应到顶驱。由于电梯要求比其它腿更大的横截面面积，所以井架腿将不会具有相同的横截面，并且腿的设计为了强度而优化。

人员电梯将符合下列标准和指令：

·EN81:1-A2（欧洲电梯指令要求）

·用于电梯认证的DNV规则（1987）

·ATEX指令要求（94/9/EC）

·EN13463（机械前保护）

由于人员电梯位于其中一个腿内，所以其不要求任何附加的气候保护。所要求的最小的轴尺寸是1726×1590mm。电梯将在六个位置停止：船的主甲板、钻台、死绳锚平台、下部指梁、上部指梁以及靠近井架的顶部方形段的位置。

将理解的是，当各种替换和修改保持在由权利要求限定的本发明的范围内时，这些替换和修改是可能的，。在可能的替换实施方式中，代替使用用于套管构建以支撑折叠结构的绞盘36，可以使用单独的绞盘或齿轮装置。第二火线和第三火线的前后放置也可以颠倒过来。对于固定平台和陆地操作，井架可以构造成具有固定的顶部结构，即，不具有折叠结构，然而由于井架的形状和其它方面的设计所以仍提供优势。

Claims

1.一种用于钻井机的井架设备，该井架设备包括用于支撑钻井设备的固定结构，其中所述固定结构具有大致棱柱状形状，所述棱柱状形状沿所述固定结构的竖直范围具有大致恒定的横截面，并且所述固定结构包括围绕该固定结构的外部部件的支撑梁和横跨该固定结构的内部宽度延伸的空隙。

2.根据权利要求1所述的井架设备，其中，至少一个梁是中空的并且大致竖直取向，并且该竖直的梁被用作用于电缆铺设、管道工程、进出通路和/或人员电梯中的一项或多项的导管。

3.根据权利要求1或2所述的井架设备，其中，所述固定结构包括一体的钻台。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的井架设备，其中，所述井架设备为包括与所述一体的钻台结合的所述固定结构的单元式结构，由此包括所述钻台的所述井架设备能够作为单个单元来安装。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的井架设备，其中，所述固定结构的支撑梁穿过一体的钻台竖直地延伸，使得所述固定结构和所述钻台二者均由所述梁支撑，并且所述梁在所述钻台的下方朝着所述井架设备的基部延伸。

6.根据权利要求5所述的井架设备，其中，所述支撑梁用于连接到基础结构，由此将单元式井架和钻台设备安装到所述基础结构上。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的井架设备，其中，所述井架设备是用于钻井船的井架，并且所述固定结构被布置成与所述钻井船的结构直接连接。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的井架设备，所述井架设备包括主钻井大绳以及一条或多条附加的火线。

9.根据权利要求8所述的井架设备，其中，所述主钻井大绳包括在天车和绞车之间运行的快绳和/或在所述天车和死绳锚之间运行的死绳，并且所述快绳和/或所述死绳位于所述固定结构的所述棱柱状形状的外侧。

10.根据权利要求8或9所述的井架设备，其中，所述附加的火线由远离所述固定结构延伸的结构形成或支撑，从而所述火线位于所述固定结构的所述棱柱状形状的外侧。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的井架设备，所述井架设备包括折叠顶部结构，该折叠顶部结构支撑在所述固定结构上并且具有竖立位置和折叠位置，其中当处于所述竖立位置时，所述顶部结构用于支撑顶驱钻井机，并且所述顶部结构的至少一部分布置成在所述固定结构上的固定的所述钻井设备的一部分周围和/或旁边折叠，使得当所述顶部结构处于所述折叠位置时，井架的高度能降低到固定的所述钻井设备的高度，而不会干扰固定的所述钻井设备。

12.一种用于钻井作业的井架设备，该井架设备包括：用于支撑固定的钻井设备的固定结构，所述钻井设备诸如是排管机；以及具有竖立位置和折叠位置的折叠顶部结构，其中当处于所述竖立位置时，所述顶部结构用于支撑顶驱钻井机，并且所述顶部结构的至少一部分布置成在所述固定结构上的所述固定的钻井设备的周围和/或旁边折叠，使得当所述顶部结构处于所述折叠位置时，井架的高度能降低至所述固定的钻井设备的高度，而不会干扰所述固定的钻井设备。

13.根据权利要求11或12所述的井架设备，其中，所述折叠结构包括两个或两个以上铰接梁的布置，所述铰接梁例如是箱形梁或桁梁，并且在两个梁之间具有空隙。

14.根据权利要求11、12或13所述的井架设备，其中，一个或多个空隙用于提供用于所述折叠结构的部件的空间，以使所述折叠结构能够移动靠近所述固定结构和/或允许所述折叠结构的部件在所述固定的钻井设备周围或旁边放置。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的井架设备，所述井架设备包括两个梁，这两个梁向所述固定的钻井设备的部件的两侧折叠，在这些梁之间具有空隙；和/或所述井架设备包括以可旋转的方式彼此连接的梁以及在所述折叠结构竖立时位于这些梁之间的空隙。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的井架设备，其中，所述折叠结构的一个或多个部件在所述固定的钻井设备的最高部件的高度处或在该高度以下可动地连接到所述固定结构。

17.根据权利要求16所述的井架设备，其中，所述可动连接能够通过布置成使所述折叠结构的所述部件相对于所述固定结构进行旋转运动的机构实现。

18.根据权利要求16或17所述的井架设备，其中，所述可动连接包括布置成用于使所述折叠结构的所述部件相对于所述固定结构进行滑动连接的接头。

19.根据权利要求11至18中的任一项所述的井架设备，其中，所述折叠顶部结构包括旋转连接至所述固定结构的第一部分和旋转连接至所述第一部分的第二部分，并且所述第二部分在与所述第一部分至所述固定结构的旋转连接间隔开的点处以可旋转的方式连接到所述第一部分。

20.根据权利要求19所述的井架设备，其中，所述第二部分在与所述第二部分至所述第一部分的旋转连接间隔开的点处以可释放的方式连接至所述固定结构。

21.根据权利要求18或20所述的井架设备，其中，当所述顶部结构处于所述竖立位置时，所述第一部分和所述第二部分的连接位于所述顶部结构上的上部位置处并且形成用于天车和/或用于所述顶驱钻井机的安装点。

22.根据权利要求19、20或21所述的井架设备，其中，所述折叠结构布置成使得在被折叠时，所述第一部分在所述固定的钻井设备的一部分周围或旁边向下折叠，并且所述第二部分在所述固定结构的旁边向下滑动。

23.根据权利要求19至22中的任一项所述的井架设备，其中，所述折叠操作由在这样的一点处附接到所述第一部分的绞盘控制，所述点在远离与所述第二部分的连接的方向上与至所述固定结构的连接间隔开。

24.根据权利要求11至23中的任一项所述的井架设备，其中，所述折叠顶部结构包括在第一点处利用倾斜梁以可旋转的方式连接到所述固定结构的第一侧的框架，所述倾斜梁在与所述第一点间隔开的第二点处以可旋转的方式连接到所述框架，并且所述倾斜梁在与所述第二点和所述第一点间隔开的第三点处以可释放的方式连接到所述固定结构。

25.根据权利要求24所述的井架设备，其中，所述框架是A形框架并且优选地包括使该框架能在所述固定结构上的所述固定的钻井设备的一部分上方并且围绕该一部分折叠的空隙。

26.根据权利要求24或25所述的井架设备，其中，当所述折叠结构移动到其折叠位置时，所述倾斜梁沿所述固定结构的一侧向下滑动。

27.根据权利要求11至26中的任一项所述的井架设备，其中，所述折叠顶部结构提供了偏移的钻井中心并且被布置成使得用于天车和/或钻井大绳的安装点从所述固定结构的中心偏移。

28.根据权利要求11至27中的任一项所述的井架设备，其中，在操作时所述折叠顶部结构支撑所述顶驱和钻柱的重量，和/或在处于所述竖立位置时，所述顶部结构用于支撑天车，并且所述顶部结构被布置成使得在所述折叠操作中，所述天车保持连接至所述顶部结构并且随该顶部结构移动到所述折叠位置。

29.根据权利要求11至28中的任一项所述的井架设备，其中，所述可折叠顶部结构在其处于所述竖立位置时提供了用于所述井架设备的主钻井大绳的安装点，并且所述井架设备还设置有一条或多条附加的火线。

30.根据权利要求29所述的井架设备，其中，所述附加的火线由远离所述固定结构延伸的结构形成，从而所述火线位于所述固定结构的外侧。

31.根据权利要求29或30所述的井架设备，其中，一结构从所述固定结构的上部向外突出并且形成用于第二火线的支撑件，还形成用于所述折叠结构的一部分的安装点。

32.根据权利要求29、30或31所述的井架设备，其中，所述附加的火线设置有致动机构，该致动机构能是绞盘，并且所述致动机构还用于致动所述折叠顶部结构。

33.根据权利要求11至32中的任一项所述的井架设备，其中，所述固定结构由梁构成，并且具有沿所述结构的中心向下且横跨所述结构的内部宽度延伸的空隙。

34.一种操作井架设备的方法，该方法包括使用前述权利要求中的任一项所述的井架设备。

35.根据权利要求34所述的方法，该方法包括折叠所述井架的可折叠顶部结构。

36.根据权利要求34或35所述的方法，该方法包括使用顶驱导轨从折叠顶部结构降下顶驱。

37.根据权利要求36所述的方法，该方法包括断开所述导轨的上部分并且利用来自所述导轨的其余的下部分的引导来降低所述导轨的所述上部分。

38.根据权利要求34至37中任一项所述的方法，其中，所述折叠结构包括在第一点处利用倾斜梁以可旋转的方式连接到所述固定结构的第一侧的框架，所述倾斜梁在与所述第一点间隔开的第二点处以可旋转的方式连接到所述框架，并且所述倾斜梁在与所述第二点和所述第一点间隔开的第三点处以可释放的方式连接到所述固定结构，并且所述方法包括从所述固定结构释放所述倾斜梁并且使所述框架相对于所述固定结构旋转，以将该框架朝着所述固定结构降低并且使所述倾斜梁向下滑动。

39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述折叠/展开操作由使所述框架从所述折叠位置朝向所述竖立位置升起的绞盘或齿轮机构来控制。

40.一种制造用于钻井机的井架设备的方法，该方法包括：设置用于支撑固定的钻井设备的固定结构，该钻井设备诸如是排管机；并且提供具有竖立位置和折叠位置的折叠顶部结构，其中在处于所述竖立位置时，所述顶部结构用于支撑所述钻井机的顶驱，并且所述顶部结构的至少一部分布置成在所述固定结构上的所述固定的钻井设备周围和/或旁边折叠，使得在所述顶部结构处于所述折叠位置时，所述井架的高度能降低到所述固定的钻井设备的高度，而不会干扰所述固定的钻井设备。

41.一种制造用于钻井机的井架设备的方法，该方法包括：设置用于支撑钻井设备的固定结构，其中所述固定结构具有大致棱柱状形状，该棱柱状形状沿所述固定结构的竖直范围具有大致恒定的横截面，并且所述固定结构包括围绕所述固定结构的外部部件的支撑梁和横跨所述固定结构的内部宽度延伸的空隙。

42.根据权利要求40或41所述的方法，该方法包括设置具有与所述固定结构一体的钻台的单元式结构。

43.根据权利要求42所述的方法，该方法包括在陆上地点制造所述单元式结构，然后将所述单元式结构安装到船舶上，所述船舶诸如是钻井船。

44.根据权利要求43所述的方法，该方法包括在将所述单元式结构安装到所述船舶上之前对所述单元式结构和/或安装在所述单元式结构上的钻井设备进行测试。

46.根据权利要求40至45中的任一项所述的制造井架设备的方法，该方法包括提供如权利要求1至33中的任一项所述的设备的特征。