CN104632088A - 石油钻机塔形井架套装安装方法 - Google Patents

石油钻机塔形井架套装安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石油钻机塔形井架套装安装方法，步骤包括：1)将天车及天车架吊放在轮式平板车上运至井口中心线；2)微调直至左右纵梁的耳板孔中心与天车及天车架耳板孔中心对正并固定连接向上移动，同时，轮式平板车至井口中心线右侧安装井架上段；3)轮式平板车至井口中心线，横梁沿左右导向立柱向下移动，使天车及天车架与井架上段两段之间的接耳连接；4)微调横梁、左右纵梁，直至左右纵梁的耳板孔中心与井架上段下端耳板孔中心对正并固定连接向上移动，同时轮式平板车至井口中心线右侧安装井架第二段；5)重复上述步骤完成井架其余各段安装即成。本发明的方法，将井架分段在低位组装，套装后逐步举升，实现井架安装。

Description

石油钻机塔形井架套装安装方法
技术领域
本发明属于石油钻机塔形井架安装技术领域，涉及一种石油钻机塔形井架套装安装方法。
背景技术
石油钻机塔形井架具有结构稳定、操作空间大及承载力大(井架重量相同情况下，与其他类型井架相比)的优点，但由于井架各构件的安装需要按从低到高的顺序单件或组件利用拔杆或吊车提升到高位进行安装，安装工作量大，安装时间长，同时由于人员需要高位作业进行井架单件或组件的定位及螺栓紧固工作，存在非常大的人员跌落风险。因此，目前塔形井架主要应用在不需要经常拆卸井架的海上钻井平台上，应用范围受到了限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种石油钻机塔形井架套装安装方法，解决了现有石油钻机塔形井架安装方式不科学，工作量大，安装时间长；高位进行安装，安装人员工作风险大的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种石油钻机塔形井架套装安装方法，依赖于一种辅助安装装置，按照以下步骤实施：
步骤1、先将轮式平板车停放在井口中心线右侧，将天车及天车架吊放在轮式平板车上，辅助绞车A利用其滚筒上缠绕的钢丝绳A牵引轮式平板车至井口中心线位置，然后两个横梁沿左导向立柱及右导向立柱同步向下移动到左纵梁及右纵梁的耳板孔中心与天车及天车架耳板孔中心同一高度位置；
步骤2、将左纵梁及右纵梁沿横梁分别向井口中心线滑动，通过微调横梁、左纵梁及右纵梁，直至左纵梁及右纵梁的耳板孔中心与天车及天车架耳板孔中心对正，穿入销轴把左纵梁及右纵梁与天车及天车架固定连接在一起，然后横梁沿左导向立柱及右导向立柱向上移动到一定高度位置，在横梁向上移动过程中，辅助绞车B利用其滚筒上缠绕的钢丝绳B牵引轮式平板车至井口中心线右侧，然后把井架上段吊放在轮式平板车上；
步骤3、辅助绞车A利用其滚筒上缠绕的钢丝绳A牵引轮式平板车至井口中心线位置，横梁沿左导向立柱及右导向立柱向下移动到天车及天车架与井架上段两段连接处至同一高度位置，微调横梁、左纵梁及右纵梁，使天车及天车架与井架上段两段之间的接耳通过插销连接在一起；
步骤4、拆掉左纵梁及右纵梁与天车及天车架连接在一起的销轴，控制左纵梁及右纵梁沿横梁分别向井口中心线右侧及左侧滑动，然后横梁沿左导向立柱及右导向立柱向下移动到左纵梁及右纵梁的耳板孔中心与井架上段下端耳板孔中心同一高度位置，左纵梁及右纵梁沿横梁分别向井口中心线滑动，通过微调横梁、左纵梁及右纵梁，直至左纵梁及右纵梁的耳板孔中心与井架上段下端耳板孔中心对正，穿入销轴把左纵梁及右纵梁与井架上段固定连接在一起，然后横梁沿左导向立柱及右导向立柱向上移动到一定高度位置，在横梁向上移动过程中，辅助绞车B利用其滚筒上缠绕的钢丝绳B牵引轮式平板车至井口中心线右侧，把井架第二段吊放在轮式平板车上；
步骤5、重复上述步骤3及步骤4，完成井架其余各段的安装，即成。
本发明的有益效果是，克服现有石油钻机塔形井架安装方面的不足，通过井架分段在低位组装，套装后逐步举升的方法，实现井架安装，满足井架安装HSE要求，扩大塔形井架的应用范围，其优点和效果具体包括：
1)天车及井架各段均可以在低位安装，提高了安装效率，减少了安装工作量，节省安装时间；2)采用套装的方法，按从上倒下的顺序将天车及井架各段逐步举升到工作位置，避免了人员在高空安装定位工件及紧固连接螺栓，大大降低了安装人员高空跌落风险，满足安全要求；3)由于有效解决塔形井架安装方面存在的不足，可扩大塔形井架的应用范围。
附图说明
图1为本发明方法的安装对象的结构示意图；
图2为本发明方法依赖的辅助安装装置结构示意图；
图3为本发明方法安装过程图一；
图4为本发明方法安装过程图二；
图5为本发明方法安装过程图三；
图6为本发明方法安装过程图四；
图7为本发明方法安装过程图五；
图8为本发明方法安装过程图六；
图9为本发明方法安装过程图七；
图10为本发明方法全部安装完成后的塔形井架视图。
图中：1.辅助绞车A；2.左侧下支脚连接座，3.右侧下支脚连接座；4.钢丝绳A；5.轮式平板车；6.钢丝绳B；7.辅助绞车B；8.右导向立柱；9.左纵梁；10.横梁；11.右纵梁；12.左导向立柱；13.天车及天车架；14.井架上段；15.井架第二段；16.井架第三段；17.井架第四段；18.井架第五段；19.井架第六段；20.井架下段。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
参照图1、图2，本发明的套装安装方法的实施对象，该塔形井架实施例的结构是，按从上到下的顺序依次分为8段，分别是：天车及天车架13、井架上段14、井架第二段15、井架第三段16、井架第四段17、井架第五段18、井架第六段19、井架下段20。(图1中，每段最下边的横线下左右两端都有一段向下的短线段(天车架13下端除外)，此短线段的下端点就是连接部位(与下一段最上边的横线上左右两端都有一段向上的短线段的端点相连)。
实际使用过程中，所安装的井架不仅限于上述的8段结构，只要是能够分拆为2段以上的结构均可以此类推，按照本发明的方法实现套装安装。
参照图2，本发明的套装安装方法依赖的辅助安装装置是，在钻台面上，在井口中心两侧沿左右方向布置两条导轨，该两条导轨从井口两侧一直延伸到井架之外，在该两条导轨上设置有一个轮式平板车5；在两条导轨的一端(图中左端)安装一台辅助绞车A1，在两条导轨的另一端(图中右端)安装另一台辅助绞车B7，辅助绞车A1及辅助绞车B7各自利用滚筒上缠绕的钢丝绳A4及钢丝绳B6与轮式平板车5牵引连接，配合牵引轮式平板车5沿该两条导轨左右移动；在井架的两个左侧下支脚连接座2和两个右侧下支脚连接座3外侧分别布置一对左导向立柱12及一对右导向立柱8；在每个左导向立柱12与对应的右导向立柱8之间分别连接有一个横梁10(横梁10共两件，前后位置各一件横梁10)，两个横梁10能够同步沿左导向立柱12及右导向立柱8上下移动，前后位置的横梁10上前后连接有左纵梁9及右纵梁11，左纵梁9及右纵梁11的内侧分别设置有多个耳板，每个耳板开有插接销轴用的耳板孔，左纵梁9及右纵梁11分别能够沿横梁10左右滑动。
轮式平板车5的移动不限于用辅助绞车牵引的方式。移动方式可采用液压油缸推拉、电机(或液压马达)驱动齿轮沿齿条运动或液压绞车提升方式。
上述的辅助绞车A1及辅助绞车B7、前后位置的横梁10、左纵梁9及右纵梁11分别设置有驱动机构，所有驱动机构通过控制机构实现协调配合。
本发明的石油钻机塔形井架套装安装方法，按照以下具体步骤实施：
步骤1、参照图2、图3，先将轮式平板车5停放在井口中心线右侧，将天车及天车架13吊放在轮式平板车5上，辅助绞车A1利用其滚筒上缠绕的钢丝绳A4牵引轮式平板车5至井口中心线位置，然后两个横梁10沿左导向立柱12及右导向立柱8同步向下移动到左纵梁9及右纵梁11的耳板孔中心与天车及天车架13耳板孔中心同一高度位置；
步骤2、参照图4，将左纵梁9及右纵梁11沿横梁10分别向井口中心线滑动，通过微调横梁10、左纵梁9及右纵梁11，直至左纵梁9及右纵梁11的耳板孔中心与天车及天车架13耳板孔中心对正，穿入销轴把左纵梁9及右纵梁11与天车及天车架13固定连接在一起，然后横梁10沿左导向立柱12及右导向立柱8向上移动到一定高度位置(该高度位置应能容纳下一段井架至井口中心线)，在横梁10向上移动过程中，辅助绞车B7利用其滚筒上缠绕的钢丝绳B6牵引轮式平板车5至井口中心线右侧，然后把井架上段14吊放在轮式平板车5上；
步骤3、参照图5、图6，辅助绞车A1利用其滚筒上缠绕的钢丝绳A4牵引轮式平板车5至井口中心线位置，横梁10沿左导向立柱12及右导向立柱8向下移动到天车及天车架13与井架上段14两段连接处至同一高度位置，微调横梁10、左纵梁9及右纵梁11，使天车及天车架13与井架上段14两段之间的接耳通过插销连接在一起；
步骤4、参照图7、图8、图9，拆掉左纵梁9及右纵梁11与天车及天车架13连接在一起的销轴，控制左纵梁9及右纵梁11沿横梁10分别向井口中心线右侧及左侧滑动，然后横梁10沿左导向立柱12及右导向立柱8向下移动到左纵梁9及右纵梁11的耳板孔中心与井架上段14下端耳板孔中心同一高度位置，左纵梁9及右纵梁11沿横梁10分别向井口中心线滑动，通过微调横梁10、左纵梁9及右纵梁11，直至左纵梁9及右纵梁11的耳板孔中心与井架上段14下端耳板孔中心对正，穿入销轴把左纵梁9及右纵梁11与井架上段14固定连接在一起，然后横梁10沿左导向立柱12及右导向立柱8向上移动到一定高度位置(该高度位置应能容纳下一段井架至井口中心线)，在横梁10向上移动过程中，辅助绞车B7利用其滚筒上缠绕的钢丝绳B6牵引轮式平板车5至井口中心线右侧，把井架第二段15吊放在轮式平板车5上；
步骤5、参照图5、图6、图7、图8、图9、图10，重复上述步骤3及步骤4，按从上到下的顺序依次把井架各段用轮式平板车5运送到井口中心线并抬高到一定高度与下一段相连，之后再次送进一段井架再次抬高并相连的一种重复过程，依次安装塔形井架的井架第二段15、井架第三段16、井架第四段17、井架第五段18、井架第六段19及井架下段20，完成井架其余各段的安装，即成。

Claims (3)

1.一种石油钻机塔形井架套装安装方法，其特征在于，依赖于一种辅助安装装置，按照以下步骤实施：
步骤1、先将轮式平板车(5)停放在井口中心线右侧，将天车及天车架(13)吊放在轮式平板车(5)上，辅助绞车A(1)利用其滚筒上缠绕的钢丝绳A(4)牵引轮式平板车(5)至井口中心线位置，然后两个横梁(10)沿左导向立柱(12)及右导向立柱(8)同步向下移动到左纵梁(9)及右纵梁(11)的耳板孔中心与天车及天车架(13)耳板孔中心同一高度位置；
步骤2、将左纵梁(9)及右纵梁(11)沿横梁(10)分别向井口中心线滑动，通过微调横梁(10)、左纵梁(9)及右纵梁(11)，直至左纵梁(9)及右纵梁(11)的耳板孔中心与天车及天车架(13)耳板孔中心对正，穿入销轴把左纵梁(9)及右纵梁(11)与天车及天车架(13)固定连接在一起，然后横梁(10)沿左导向立柱(12)及右导向立柱(8)向上移动到一定高度位置，在横梁(10)向上移动过程中，辅助绞车B(7)利用其滚筒上缠绕的钢丝绳B(6)牵引轮式平板车(5)至井口中心线右侧，然后把井架上段(14)吊放在轮式平板车(5)上；
步骤3、辅助绞车A(1)利用其滚筒上缠绕的钢丝绳A(4)牵引轮式平板车(5)至井口中心线位置，横梁(10)沿左导向立柱(12)及右导向立柱(8)向下移动到天车及天车架(13)与井架上段(14)两段连接处至同一高度位置，微调横梁(10)、左纵梁(9)及右纵梁(11)，使天车及天车架(13)与井架上段(14)两段之间的接耳通过插销连接在一起；
步骤4、拆掉左纵梁(9)及右纵梁(11)与天车及天车架(13)连接在一起的销轴，控制左纵梁(9)及右纵梁(11)沿横梁(10)分别向井口中心线右侧及左侧滑动，然后横梁(10)沿左导向立柱(12)及右导向立柱(8)向下移动到左纵梁(9)及右纵梁(11)的耳板孔中心与井架上段(14)下端耳板孔中心同一高度位置，左纵梁(9)及右纵梁(11)沿横梁(10)分别向井口中心线滑动，通过微调横梁(10)、左纵梁(9)及右纵梁(11)，直至左纵梁(9)及右纵梁(11)的耳板孔中心与井架上段(14)下端耳板孔中心对正，穿入销轴把左纵梁(9)及右纵梁(11)与井架上段(14)固定连接在一起，然后横梁(10)沿左导向立柱(12)及右导向立柱(8)向上移动到一定高度位置，在横梁(10)向上移动过程中，辅助绞车B(7)利用其滚筒上缠绕的钢丝绳B(6)牵引轮式平板车(5)至井口中心线右侧，把井架第二段(15)吊放在轮式平板车(5)上；
步骤5、重复上述步骤3及步骤4，完成井架其余各段的安装，即成。
2.根据权利要求1所述的石油钻机塔形井架套装安装方法，其特征在于：所述的辅助安装装置是，在钻台面上，在井口中心两侧沿左右方向布置两条导轨，该两条导轨从井口两侧一直延伸到井架之外，在该两条导轨上设置有一个轮式平板车(5)；在两条导轨的一端安装一台辅助绞车A(1)，在两条导轨的另一端安装另一台辅助绞车B(7)，辅助绞车A(1)及辅助绞车B(7)各自利用滚筒上缠绕的钢丝绳A(4)及钢丝绳B(6)与轮式平板车(5)牵引连接，配合牵引轮式平板车(5)沿该两条导轨左右移动；在井架的两个左侧下支脚连接座(2)和两个右侧下支脚连接座(3)外侧分别布置一对左导向立柱(12)及一对右导向立柱(8)；在每个左导向立柱(12)与对应的右导向立柱(8)之间分别连接有一个横梁(10)，两个横梁(10)能够同步沿左导向立柱(12)及右导向立柱(8)上下移动，前后位置的横梁(10)上前后连接有左纵梁(9)及右纵梁(11)，左纵梁(9)及右纵梁(11)的内侧分别设置有多个耳板，每个耳板开有插接销轴用的耳板孔，左纵梁(9)及右纵梁(11)分别能够沿横梁(10)左右滑动。
3.根据权利要求2所述的石油钻机塔形井架套装安装方法，其特征在于：所述的辅助绞车A(1)及辅助绞车B(7)、前后位置的横梁(10)、左纵梁(9)及右纵梁(11)分别设置有驱动机构，所有驱动机构通过控制机构实现协调配合。
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