CN204532126U - 支持平台模块钻机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种支持平台模块钻机，在钻井平台的两个主导轨上设置有底座模块，底座模块上端面安装有钻台钢结构模块，在钻台钢结构模块上端面安装有井架模块和绞车房模块，井架模块后端通过销轴与绞车房模块前端连接；在钻井平台前方的一个辅助导轨上设置有管汇模块，管汇模块后端与底座模块前端连接；在底座模块前后端的悬臂上分别安装有岩屑处理模块和通用模块，在岩屑处理模块上部安装有固相控制模块；在钻台钢结构模块的前端连接有坡道模块或隔水管处理模块，隔水管处理模块的前端支撑在管汇模块上。本实用新型的装置，模块划分形式简单，结构合理，重量轻，安装接口少，提高了效率，节约了成本。
Description
技术领域
本实用新型属于海洋石油工程技术领域，涉及一种支持平台模块钻机。
背景技术
传统海洋模块钻机只是对钻机部分结构或设备进行了模块化集成设置，而将泥浆处理系统、岩屑处理系统、液压动力单元和BOP控制单元设置在平台舱内，造成与钻井平台接口多，安装复杂。此外，传统海洋模块钻机在一个区块钻完井后，需与钻井平台一起拖航到下一区块，移运不方便。
支持平台模块钻机由支持平台和模块钻机组成，用于为固定式平台和浮式平台(SPAR、TLP)提供钻井作业支持。模块钻机封固于支持平台上，并拖航到钻井平台作业区域，利用支持平台的吊机吊运至钻井平台并完成安装，支持平台上配备有用于钻井作业所需的全套辅助设施，如发电机组、泥浆泵、燃料、淡水、钻杆、套管、钻井泥浆、固井水泥、重晶石等，以及钻井泥浆散料的加工和存储空间。支持平台模块钻机可通过支持平台快速搬迁至下一作业平台。支持平台模块钻机在国内的设置和应用尚属空白。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种支持平台模块钻机，解决了传统海洋模块钻机与钻井平台接口多，安装复杂，维护使用不方便的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种支持平台模块钻机，在钻井平台的两个主导轨上设置有底座模块，底座模块上端面安装有钻台钢结构模块，在钻台钢结构模块上端面安装有井架模块和绞车房模块，井架模块后端通过销轴与绞车房模块前端连接；
在钻井平台前方的一个辅助导轨上设置有管汇模块，管汇模块后端与底座模块前端连接；在底座模块前后端的悬臂上分别安装有岩屑处理模块和通用模块，在岩屑处理模块上部安装有固相控制模块；在钻台钢结构模块的前端连接有坡道模块或隔水管处理模块，隔水管处理模块的前端支撑在管汇模块上。
本实用新型的支持平台模块钻机，其特征还在于：
井架模块，设置为两段套装的结构，井架整体通过油缸举升，井架上段通过液压绞车自起升。
绞车房模块设置为上、中、下三层结构，上层为井架卧装平台，中间层设置有死绳固定器、倒绳机，下层设置有绞车，下层直接与钻台钢结构模块连接。
钻台钢结构模块的六个支腿能够在底座模块上进行横向滑移，其前端设置有与坡道模块或隔水管处理模块相连的共用挂点。
底座模块为龙门吊结构，包括坡道侧滑移梁、绞车侧滑移梁、滑移梁连接梁、司钻侧门型主撬、司钻对侧门型主撬、主撬连接架子模块，司钻侧门型主撬的两个支脚和司钻对侧门型主撬的两个支脚分别与两个滑移梁相连，两个门型主撬间通过连接架连成中间框架结构；两个门型主撬的上顶面与钻台钢结构模块连接，且设置有供钻台滑移油缸用的棘爪孔；两个门型主撬下部的侧面分别伸出两个悬臂；两个门型主撬上部分别设置有钻台滑移的管线接口，与钻台软管连接，中间设置有顶升滑移油缸，两个滑移梁上都设置有供BOP测试用的测试桩和供钻台下部井口处操作用的多功能吊机。
固相控制模块为上下两层结构，上层设备包括一体机、真空除气器、泥浆分配器、振动筛；下层设备包括泥浆罐、螺旋输送机、卧式泵。
岩屑处理模块为单层结构，顶部安装有导向和定位装置以便与固相控制模块连接，岩屑处理模块上安装的设备包括螺旋输送机、岩屑干燥机、离心机、空气储气罐、污水罐、污水泵。
通用模块为单层结构，通用模块上设置的设备包括液压站和BOP控制单元。
坡道模块采用悬臂三角框架结构，坡道模块上安装有可调节钻杆筐。
本实用新型的有益效果是，主要适用于支持平台辅助钻井模式，与传统海洋模块钻机相比，钻机模块划分形式简单，结构合理，模块功能明确，重量轻，安装接口少，吊装次数少，设置有快速安装定位结构，对支持平台吊机要求低，从而降低了吊装风险，提高了效率，节约了成本，不仅满足了支持平台吊机快速吊装和最大起吊能力的要求，同时也满足了钻机模块在钻井平台上快速组装和拆卸的要求。
附图说明
图1是本实用新型模块钻机组装完成示意图(隔水管处理工况)；
图2是本实用新型模块钻机组装完成示意图(钻井工况)；
图3是本实用新型模块钻机的司钻侧示意图(隔水管处理工况)；
图4是本实用新型模块钻机V大门侧示意图(隔水管处理工况)；
图5是本实用新型模块钻机吊运至钻井平台安装后的示意图。
图中，1.井架模块，2.绞车房模块，3.钻台钢结构模块，4.固相控制模块，5.岩屑处理模块，6.底座模块，7.通用模块，8.坡道模块，9.隔水管处理模块，10.管汇模块，11.导轨，12.辅助导轨。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
参照图1、图2，本实用新型的模块钻机，结合钻机的系统功能，采用模块化的设置，将钻机整体分为井架模块1、绞车房模块2、钻台钢结构模块3、固相控制模块4、岩屑处理模块5、底座模块6、通用模块7、坡道模块8、隔水管处理模块9和管汇模块10，各个模块中包括相关电气、管系及附件，所有设备都集成在相应的模块上。
其组装后的结构是，在钻井平台的两个主导轨11上设置有底座模块6，底座模块6上端面安装有钻台钢结构模块3，在钻台钢结构模块3上端面安装有井架模块1和绞车房模块2，井架模块1后端通过销轴与绞车房模块2前端连接；在钻井平台前方的一个辅助导轨12上设置有管汇模块10，管汇模块10后端与底座模块6前端连接；在底座模块6前后端的悬臂上分别安装有岩屑处理模块5和通用模块7，在岩屑处理模块5上部安装有固相控制模块4；在钻台钢结构模块3的前端连接有坡道模块8或隔水管处理模块9，坡道模块8或隔水管处理模块9的前端支撑在管汇模块10上。
井架模块1安装在绞车房模块2上，通过销轴耳板连接，考虑井架整体吊装的灵活性，将井架设置为两段套装的结构，井架整体通过油缸举升，井架上段通过液压绞车自起升。
绞车房模块2设置为上、中、下三层结构，上层为井架卧装平台，中间层设置有死绳固定器、倒绳机等设备，下层设置有绞车，下层直接与钻台钢结构模块3连接。
钻台钢结构模块3主要用来安装绞车房模块2、井架模块1、转盘、铁钻工、液压猫头、风动绞车、载人绞车、高压泥浆管汇、固井水泥管汇、节流压井管汇、泥气分离器、司钻房、本地仪表房及其他辅助设备。钻台钢结构模块3的六个支腿能够在底座模块6上进行横向滑移(范围是V大门侧-绞车侧)，其前端设置有与坡道模块8或隔水管处理模块9相连的共用挂点，并设置有电缆折叠伸缩机构满足钻台滑移的伸缩要求。
底座模块6为龙门吊结构，主要分为坡道侧滑移梁、绞车侧滑移梁、滑移梁连接梁(2个)、司钻侧门型主撬、司钻对侧门型主撬、主撬连接架子模块(2个)。司钻侧门型主撬的两个支脚和司钻对侧门型主撬的两个支脚分别与两个滑移梁相连。两个门型主撬间通过连接架连成中间框架结构。两个门型主撬的上顶面与钻台钢结构模块3连接，且加工有供钻台滑移油缸用的棘爪孔。两个门型主撬下部的侧面分别伸出两个悬臂，以满足岩屑处理模块5、固相控制模块4和通用模块7的设置空间。两个门型主撬上部分别设置有钻台滑移的管线接口，与钻台软管连接，满足快速更换井口作业的要求。两个滑移梁与钻井平台上的滑移导轨相连，中间可设置有顶升滑移油缸，以满足整个钻井包的纵向滑移。两个滑移梁上都设置有供BOP测试用的测试桩和供钻台下部井口处操作用的多功能吊机，滑移梁两侧通过连接梁连成下底座基座框架结构。另外，两个滑移梁上还可以安装风动绞车、载人绞车等设备。
底座模块6设置为龙门吊结构，钻台高，跨度大，承载能力强，覆盖多个井口，并设置有满足BOP/CTU(连续管作业单元)处理的吊运系统，可在钻井作业的同时进行BOP/CTU(连续管作业单元)处理作业。底座模块6上安装有多组管线接口分别与钻台钢结构模块3上的高压泥浆、固井水泥、液压、压缩空气、饮用水等软管连接，在钻台滑移时只需将软管与不同接口连接，即可满足快速更换井口作业的要求。
固相控制模块4为上下两层结构，主要设置有低压泥浆处理设备，上层设备包括一体机、真空除气器、泥浆分配器、振动筛及其他辅助设备；下层设备包括泥浆罐、螺旋输送机、卧式泵。固相控制模块4向下与岩屑处理模块5连接。
岩屑处理模块5为单层结构，安装在门型主撬的前端悬臂上，顶部安装有导向和定位装置以便与固相控制模块4连接。岩屑处理模块5上安装的设备包括螺旋输送机、岩屑干燥机、离心机、空气储气罐、污水罐、污水泵。
通用模块7为单层结构，与岩屑处理模块5呈对称设置，安装在门型主撬的后端悬臂上。通用模块7上设置的设备包括液压站和BOP控制单元。
坡道模块8采用悬臂三角框架结构，安装在钻台钢结构模块3前端，不与其他模块相连，可随钻台钢结构模块3一起横向滑移，以适合不同井口作业时的钻柱处理；坡道模块8上安装有可调节钻杆筐，满足二类、三类钻杆处理要求；坡道模块8与钻柱运输系统配合可实现平台间钻杆、套管等钻柱的往复运输。
隔水管处理模块9根据需要安装在钻台钢结构模块3的前端，由支架和支腿连接而成，与坡道模块8共用一个接口，主要用于钻井前的隔水管处理，安装的设备包括隔水管处理猫道机。
坡道模块8与隔水管处理模块9共用一个与钻台钢结构模块3连接的接口，正常钻井前，先安装隔水管处理模块9，进行隔水管处理作业，隔水管安装完成后，将其移开，然后安装坡道模块8，与连接于两平台间的钻柱运输系统配合，进行钻杆处理作业，进行正常钻井操作。
管汇模块10为框架结构，能够满足从支持平台到钻井平台的管线设置以及动力和信号电缆的敷设。管汇模块10一端与底座模块6相连，另一端滑动支撑在钻井平台的辅助导轨12上，并在与导轨连接处设置有滚轮滑移装置，满足在钻机模块纵向滑移时随钻机整体一起滑移，满足钻井包纵向滑移时，实现从支持平台到钻井平台的高压泥浆、固井水泥、海水、淡水、压缩空气以及动力的不间断供应，以及紧急状态下快速断开。
上述的各个模块划分形式简单、重量轻，各个模块间通过销轴耳板连接，并设置有快速导向、定位结构，安装及连接都非常方便。
模块钻机可在钻井平台上沿两个方向滑移，其中图3为模块钻机整体沿纵向滑移(司钻侧—司钻对侧)示意图，图4为模块钻机的钻台钢结构沿横向滑移(V大门侧—绞车侧)示意图。
参照图5，本实用新型的模块通过支持平台上的吊机依次送到钻井平台上，按照次序进行组装，同时连接好钻井平台和支持平台间的脐带软管和电缆，待完成钻机组装后，拖动支持平台并与钻井平台保持一定的距离，然后进行钻井隔水管处理作业，隔水管处理完成后移除隔水管处理模块9，安装坡道模块8，再通过钻柱运输系统实现钻柱等管柱的吊运进行正常钻井作业。
本实用新型的钻井支持平台模块钻机，钻机采用模块化的设置思想，将所有设备都集成在相应的模块上，结合钻机的系统功能，将钻机分为井架模块1、绞车房模块2、钻台钢结构模块3、底座模块6、固相控制模块4、岩屑处理模块5、通用模块7、坡道模块8、隔水管处理模块9、管汇模块10。各个模块划分简单合理，模块功能明确，系统集成度高，结构设置优化，重量轻，安装接口少，吊装次数少，效率高，从而降低了吊装风险，减少了拆装时间，降低了制造成本和作业维护成本；不仅满足了支持平台吊机快速吊装和最大起吊能力的要求，同时也满足了钻机模块在钻井平台上快速组装和拆卸的要求。
Claims (9)
1.一种支持平台模块钻机，其特征在于：在钻井平台的两个主导轨(11)上设置有底座模块(6)，底座模块(6)上端面安装有钻台钢结构模块(3)，在钻台钢结构模块(3)上端面安装有井架模块(1)和绞车房模块(2)，井架模块(1)后端通过销轴与绞车房模块(2)前端连接；
在钻井平台前方的一个辅助导轨(12)上设置有管汇模块(10)，管汇模块(10)后端与底座模块(6)前端连接；在底座模块(6)前后端的悬臂上分别安装有岩屑处理模块(5)和通用模块(7)，在岩屑处理模块(5)上部安装有固相控制模块(4)；在钻台钢结构模块(3)的前端连接有坡道模块(8)或隔水管处理模块(9)，隔水管处理模块(9)的前端支撑在管汇模块(10)上。
2.根据权利要求1所述的支持平台模块钻机，其特征在于：所述的井架模块(1)，设置为两段套装的结构，井架整体通过油缸举升，井架上段通过液压绞车自起升。
3.根据权利要求1所述的支持平台模块钻机，其特征在于：所述的绞车房模块(2)设置为上、中、下三层结构，上层为井架卧装平台，中间层设置有死绳固定器、倒绳机，下层设置有绞车，下层直接与钻台钢结构模块(3)连接。
4.根据权利要求1所述的支持平台模块钻机，其特征在于：所述的钻台钢结构模块(3)的六个支腿能够在底座模块(6)上进行横向滑移，其前端设置有与坡道模块(8)或隔水管处理模块(9)相连的共用挂点。
5.根据权利要求1所述的支持平台模块钻机，其特征在于：所述的底座模块(6)为龙门吊结构，包括坡道侧滑移梁、绞车侧滑移梁、滑移梁连接梁、司钻侧门型主撬、司钻对侧门型主撬、主撬连接架子模块，司钻侧门型主撬的两个支脚和司钻对侧门型主撬的两个支脚分别与两个滑移梁相连，两个门型主撬间通过连接架连成中间框架结构；两个门型主撬的上顶面与钻台钢结构模块(3)连接，且设置有供钻台滑移油缸用的棘爪孔；两个门型主撬下部的侧面分别伸出两个悬臂；两个门型主撬上部分别设置有钻台滑移的管线接口，与钻台软管连接，中间设置有顶升滑移油缸，两个滑移梁上都设置有供BOP测试用的测试桩和供钻台下部井口处操作用的多功能吊机。
6.根据权利要求1所述的支持平台模块钻机，其特征在于：所述的固相控制模块(4)为上下两层结构，上层设备包括一体机、真空除气器、泥浆分配器、振动筛；下层设备包括泥浆罐、螺旋输送机、卧式泵。
7.根据权利要求1所述的支持平台模块钻机，其特征在于：所述的岩屑处理模块(5)为单层结构，顶部安装有导向和定位装置以便与固相控制模块(4)连接，岩屑处理模块(5)上安装的设备包括螺旋输送机、岩屑干燥机、离心机、空气储气罐、污水罐、污水泵。
8.根据权利要求1所述的支持平台模块钻机，其特征在于：所述的通用模块(7)为单层结构，通用模块(7)上设置的设备包括液压站和BOP控制单元。
9.根据权利要求1所述的支持平台模块钻机，其特征在于：所述的坡道模块(8)采用悬臂三角框架结构，坡道模块(8)上安装有可调节钻杆筐。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210114 Address after: 721002 No.2 Dongfeng Road, Jintai District, Baoji City, Shaanxi Province Patentee after: BAOJI OILFIELD MACHINERY Co.,Ltd. Patentee after: CHINA NATIONAL PETROLEUM Corp. Patentee after: CNPC national oil and gas drilling equipment Engineering Technology Research Center Co.,Ltd. Address before: 721002 No. 2 Dongfeng Road, Shaanxi, Baoji Patentee before: Baoji Oilfield Machinery Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150805 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |