CN104259808A - 海上井架拼装及整吊上船方法 - Google Patents

海上井架拼装及整吊上船方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海上井架的拼装以及整吊方法，海上井架包括工装底座和井架门腿，其包括以下步骤：步骤1、在各所述工装底座之间设置底座横梁；步骤2、拼装所述海上井架；步骤3、在所述井架门腿之间设置支撑横梁；步骤4、拆除所述底座横梁；步骤5、整体吊装所述海上井架；步骤6、拆除所述支撑横梁。本发明适用于各种跨距的井架拼装及吊装，工装件可重复使用；另外，本发明具有拼装过程误差小，吊装过程变形小，吊装过程平稳且无应力集中点等特点，大大降低了后期井架公差校正工作、使吊装过程更加安全高效。

Description

海上井架拼装及整吊上船方法
技术领域
本发明涉及一种海上井架拼装及整吊上船方法。
背景技术
钻机井架作为海洋钻机的关键设备，有着其自身不同于陆地井架的诸多特点：设备搭载更为紧凑、井架及搭载设备总重较大、环境更加恶劣、后期维护更为不便等。海洋井架除了考虑直接承受着钻井作业载荷、海洋环境载荷等，其还应考虑到舾装诸多钻井设备、功能模块、重心稳性等问题。井架整体承载能力、钻进效率、力学性能、天车补偿、大钩与钻台之间直线度等诸多因素，也将会对产品生命周期内的投产运营，产生直接的影响。
常用陆用钻井井架，各段井架依次吊装到井口基座上方，完成拼装即可，而海上钻井平台的最终吊装是在港池、船坞、码头等地，若采用直接在基座上分段安装，由于船体+井架的高度达到70米左右，船厂常用门吊的高度不能满足施工要求，且在港池占用大量拼装时间，降低了港池周转率，进而会降低船厂的生产盈利能力。
另外，常用海上平台用钻机井架跨度介于8m～12m之间，总重300T～600T左右，且重心高达20～30m，故钻机井架本身能够具有较大的承载能力及稳性也很重要，常规陆用小型井架的安装方式已不能适用。
所以，探索一种拼装快捷、作业方便、性能可靠、钻井中轴线直线度高、适应性强的井架拼装及整吊方法，可以极大地推动钻井技术的迅速发展。因此，为适应新形势下的海洋钻井需要，研究和开发出适用于多种规格、多种型式、高强度的拼装及整吊方法，成为衡量该种工法优劣的重要标准。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的传统的等缺陷，提供一种能控制变形、保证安装精度、能重复使用，也能实现快速拆装的井架拼装及整吊方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种海上井架的拼装以及整吊方法，海上井架包括工装底座和井架门腿，其特点在于，其包括以下步骤：
步骤1、在各所述工装底座之间设置底座横梁；
步骤2、拼装所述海上井架；
步骤3、在所述井架门腿之间设置支撑横梁；
步骤4、拆除所述底座横梁；
步骤5、整体吊装所述海上井架；
步骤6、拆除所述支撑横梁。
较佳地，在步骤1时底座横梁桁架与定位销连接，所述底座横梁与四个所述工装底座焊接，两段平放的以及两段竖放的所述底座横梁与四个所述工装底座的对角位置焊接。
较佳地，在步骤2时所述海上井架由上中下三段组装而成，所述每段由前后左右四片井架单片拼装完成。
较佳地，在步骤2时工装面板与所述海上井架螺栓连接，工装底座调平垫片调节所述工装底座的平整度和高度。
较佳地，在步骤3时U型螺栓用于各支撑横梁短节之间以及所述支撑横梁与所述井架门腿之间的连接，所述支撑横梁与所述井架门腿之间通过支撑横梁调平垫片调平。
较佳地，在步骤3时所述井架门腿与所述支撑横梁完全固定后，对所述支撑横梁调平垫片进行点焊。
较佳地，在步骤5时所述海上井架被安置于海上井架基座上。
较佳地，在步骤6时所述海上井架先与所述海上井架基座连接，随后拆除所述支撑横梁。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明通过工装底座的承重及调平能力，可以很大程度上降低对井架整装场地承重能力及平整度的要求；
通过可调节底座横梁的焊接加强，可以保证井架4个支腿间距的准确性，其片段式组装方式，也可使该工装件适用于不同跨度的井架安装工作；
通过可调节支撑横梁的长度及角度调节功能，可以保证井架在完成分段拼装，卸除工装底座及可调节底座横梁后，整吊上船过程中井架4个支腿相对位置的准确性。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例的井架单片桁架结构示意图。
图2为本发明的较佳实施例的工装底座及调平垫片结构示意图。
图3为本发明的较佳实施例的底座横梁结构示意图。
图4为本发明的较佳实施例的工装底座与底座横梁拼装结构示意图。
图5为本发明的较佳实施例的工装底座与井架连接结构示意图。
图6为本发明的较佳实施例的支撑横梁短节结构示意图。
图7为本发明的较佳实施例的U型螺栓紧固结构示意图。
图8为本发明的较佳实施例的两支撑横梁短节连接结构示意图。
图9为本发明的较佳实施例的支撑横梁与井架支腿连接结构示意图。
图10为本发明的较佳实施例的海上井架结构示意图(底座横梁正在拆除)。
图11为本发明的较佳实施例的整吊前海上井架结构示意图(底座横梁已拆除)。
图12为本发明的较佳实施例的门吊整吊井架示意图。
图13为本发明的较佳实施例的浮吊整吊井架示意图。
图14为本发明的较佳实施例的置于海上井架基座后的井架结构示意图。
图15为本发明的较佳实施例的支撑横梁拆除后的井架结构示意图。
附图标记
桁架结构1
工装底座2
调节垫片3
底座横梁4
支撑横梁5
U型螺栓6
井架门腿7
门吊8
浮吊9
海上井架基座10
海上井架11
定位销12
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
步骤一、如图1所示，常用海上井架11可分为上中下三段，进而每段由前后左右四片拼成，图1为下段海上井架11桁架结构1组成的某一井架单片。
步骤二、如图2所示，首先，四个工装底座2作为海上井架分段拼装时所固定的平面，将其按照预定位置摆正后，通过调节垫片3调平四个工装底座；
步骤三、如图3所示，接着，底座横梁4由底座横梁桁架组成，通过定位销12连接在一起，并保证一定的抗拉特性。
步骤四、如图4所示，将连接在一起的底座横梁4经张紧、调平后，焊接在四个工装底座2上，两段平放以及两段竖放的所述底座横梁4与四个所述工装底座2的对角位置焊接。
步骤五、如图5所示，完成工装底座2与底座横梁4的拼装后，将海上井架下段各单片依次放置到该工装底座2上，用紧固螺栓与之固定，完成下段拼装后，依次吊装海上井架11中段、上段等。
步骤六、如图6所示，考虑到海上井架11整吊上船时，需要拆除工装底座2及底座横梁4，故需在此时安装好支撑横梁5，用于固定井架门腿7之间的间距。支撑横梁5可配合使用，以适用于不同跨距的井架门腿7。
步骤七、如图7所示，为U型螺栓6，用于支撑横梁5的拼接，以及连接支撑横梁5与井架门腿7。如图8所示，为拼接后的支撑横梁5。
步骤八、如图9所示，接着，将支撑横梁5与井架门腿7通过U型螺栓6连接在一起，调节横梁的高度，使支撑横梁端面与井架门腿7之间的间隙尽量贴合，并通过调平垫片3调平。其中，调平垫片3的选用，应依据由厚到薄的次序依次插入二者间隙，待井架门腿7与支撑横梁5完全固定后，对调平垫片3之间进行点焊，防止海上井架11在整吊过程中发生松动或滑落，进而导致井架门腿7之间间距的变化。
步骤九、如图10所示，由于工装底座2与底座横梁3不能够随海上井架一起整吊上船，所以在完成整体拼装后，海上井架11整吊上船前则需要拆除工装底座2与底座横梁3，并借助支撑横梁5的固定来控制井架吊装过程中的变形，图11为整吊前海上井架11结构示意图(底座横梁4已拆除)。
步骤十、如图12所示，接着可将重装场地的海上井架11用门吊8移至码头场地(或最初将重装码头选为各井架分段总装场地)。
步骤十一、如图13所示，采用浮吊9(或重吊船)将海上井架11放置在浮动平台的海上井架基座10上。
步骤十二、如图14所示，初步将海上井架11固定在海上井架基座10上，之后如图15所示，拆除支撑横梁5，然后再对海上井架11-井口-月池的中轴线进行微调，完成海上井架11的最终固定工作。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种海上井架的拼装以及整吊方法，海上井架包括工装底座和井架门腿，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤1、在各所述工装底座之间设置底座横梁；
步骤2、拼装所述海上井架；
步骤3、在所述井架门腿之间设置支撑横梁；
步骤4、拆除所述底座横梁；
步骤5、整体吊装所述海上井架；
步骤6、拆除所述支撑横梁。
2.如权利要求1所述的海上井架拼装和整吊方法，其特征在于，在步骤1时底座横梁桁架与定位销连接，所述底座横梁与四个所述工装底座焊接，两段平放以及两段竖放的所述底座横梁与四个所述工装底座的对角位置焊接。
3.如权利要求1所述的海上井架拼装和整吊方法，其特征在于，在步骤2时所述海上井架由上中下三段组装而成，所述每段由前后左右四片井架单片拼装完成。
4.如权利要求1所述的海上井架拼装和整吊方法，其特征在于，在步骤2时工装面板与所述海上井架螺栓连接，工装底座调平垫片调节所述工装底座的平整度和高度。
5.如权利要求1所述的海上井架拼装和整吊方法，其特征在于，在步骤3时U型螺栓用于各支撑横梁短节之间以及所述支撑横梁与所述井架门腿之间的连接，所述支撑横梁与所述井架门腿之间通过支撑横梁调平垫片调平。
6.如权利要求4所述的海上井架拼装和整吊方法，其特征在于，在步骤3时所述井架门腿与所述支撑横梁完全固定后，对所述支撑横梁调平垫片进行点焊。
7.如权利要求1所述的海上井架拼装和整吊方法，其特征在于，在步骤5时所述海上井架被安置于海上井架基座上。
8.如权利要求1所述的海上井架拼装和整吊方法，其特征在于，在步骤6时所述海上井架先与海上井架基座连接，随后拆除所述支撑横梁。
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