CN206280007U - 移运式石油钻机三段伸缩井架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移运式石油钻机三段伸缩井架，它包括安装在拖车上的井架本体，井架本体包括井架下段、井架中段、井架上段，所述井架上段套装在井架中段中，井架中段套装在井架下段中，井架下段通过第一伸缩液缸与井架中段相连接，井架中段通过第二伸缩液缸与井架上段相连接，井架中段、井架下段的上部外壁左右两侧分别铰接有承载机构，承载机构分别与固定在井架中段、井架下段上的液压缸的活塞端相连接。本实用新型优化了井架的结构，降低了井架的重量，无需将井架本体各段完全拆分，即可实现井架的移运，井架本体的安装、移运方便快捷，运输周期短，能够满足石油钻机快速移运的要求，拆装过程无需人工参与，安全性高。

Description

移运式石油钻机三段伸缩井架

技术领域

本实用新型涉及石油钻机井架技术领域，具体的说是一种能够快速转场、结构优化的移运式石油钻机三段伸缩井架。

背景技术

石油钻机的钻井能力最深能够达到12000m，为适应各种各样作业环境发展出了很多种地域针对性较强的钻机。石油钻机井架从结构形式来说有以下几种：第一种是塔形井架，该类型井架主要用于海洋钻井，主要特点是承载能力强，结构稳定性好；第二种是K型井架，也称为前开口井架，主要特点是：低位安装，钻台空间大，绞车提供动力整体起升到位；第三种是A形井架，主要特点是：同样低位安装，视野开阔，起升方便；第四种是桅形井架，重量轻，多作为修井机和车装钻机，承载能力小，且前倾7°左右，因此需采用绷绳以保持结构稳定。以上四种井架各有优缺点，在不同场合可选择不同结构形式井架满足钻井需求。但是前三种井架都因为重量过大，且长度或高度不适合作为拖挂钻机的井架，第四种井架只为两段式结构，多应用在修井机和浅井钻机中，且井架前倾7°左右，需左右两侧配装绷绳以满足井架结构稳定性。因此上述四种井架结构不能满足深井拖挂钻机对井架的需求。由陈如恒在石油矿场机械发表的文献《破除旧观念创造新钻机扭矩-三》中提到，钻机属于流动性作业很强的大型机械系统，因此，需加强钻机的快移运性能，且尽可能将钻机做成模块化。由陈新龙在石油机械发表的文献《涪陵页岩气开发“井工厂”钻机现状及发展》中提到钻机要全方位提高快移运技术。由李云祥在石化技术发表的文献《模块钻机的现状及未来发展趋势》中主要分析了目前模块钻机的发展水平和技术现状。传统井架每次专场需要拆卸，且安装或拆卸过程耗时耗力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种移运式石油钻机三段伸缩井架，在满足钻井能力的前提条件下，即保证能在拖车上快速转场又将井架做成单独一个模块，充分优化结构，减轻井架重量，从而有效克服传统井架结构复杂、重量大、快移运程度低和稳定性差等问题。

为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

一种移运式石油钻机三段伸缩井架，它包括安装在拖车上的井架本体，井架本体包括井架下段、井架中段、井架上段，所述井架上段套装在井架中段中，井架中段套装在井架下段中，井架下段通过第一伸缩液缸与井架中段相连接，井架中段通过第二伸缩液缸与井架上段相连接，井架中段、井架下段的上部外壁左右两侧分别铰接有承载机构，承载机构分别与底座固定在井架中段、井架下段上的液压缸的活塞端相连接。

优选的，所述井架下段底部的井架后腿耳座通过销轴铰接在井架支座上，井架支座安装在拖车上，井架下段前腿耳座通过销轴铰接在底座上，底座安装在井架基础座上。

优选的，所述井架下段与井架起升液缸的一端相连接，井架起升液缸的另一端与安装在拖车中部的井架起升液缸耳座相连接。

优选的，所述拖车车架的底部设有车架顶升液缸，拖车车架的尾部底端设有调整液缸，调整液缸的活塞杆伸出与井架基础座相接触，拖车的尾部与底座通过钢拉杆相连接。

优选的，所述拖车的前部设有井架支架，井架支架上安装有与其相垂直的压板，压板通过螺栓与井架支架相连接。

优选的，所述井架上段、井架中段、井架下段均为前开口结构，各段的横梁中间设有梯子。

优选的，所述第一伸缩液缸的活塞杆通过销轴、抗剪销、别针与井架下段相连接，第一伸缩液缸的缸体通过螺栓、螺母、开口销与井架中段相连接；所述第二伸缩液缸的活塞杆通过销轴、抗剪销、别针与井架中段相连接，第二伸缩液缸的缸体通过螺栓、螺母、开口销与井架上段相连接。

本实用新型的移运安装过程为：

拖车拉载水平放置在井架支架上的处于缩回状态的井架本体至作业现场，拖车停靠到位后，车架顶升液缸的活塞杆伸出，将拖车抬升至轮胎完全离开地面，井架基础座和底座相连，调整液缸的活塞杆伸出，对井架位置进行微量调节，拖车通过钢拉杆与底座相连；拆掉井架在运输过程中的压板。井架起升液缸活塞杆伸出，推着水平放置的处于缩回状态的井架本体绕着井架支座旋转至竖直状态，井架下段的前腿通过销轴和底座上的井架前腿耳座相连，井架下段的后腿通过销轴和拖车上的井架后腿耳座相连接。待井架下段竖直起升稳定后，第一伸缩液缸的活塞杆伸出，井架中段、井架上段及第一伸缩液缸的缸体一起沿着井架下段的内框竖直向上移动到指定位置；井架下段上部的承载机构在液压缸活塞杆推动下旋转至水平，第一伸缩液缸的活塞杆缩回一小段，井架中段竖直坐落在承载机构上；第二伸缩液缸的活塞杆伸出，井架上段和第二伸缩液缸的缸体一起沿着井架中段的内框竖直向上移动到指定位置；井架中段上部的承载机构在液压缸活塞杆的推动下旋转至水平，第二伸缩液缸的活塞杆缩回一小段，井架上段坐落在承载机构上。井架本体竖直安装在底座上。

当井架需要移运时，控制第二伸缩液缸，使井架上段缩回到井架中段中，控制第一伸缩液缸，井架中段缩回到井架下段中，井架本体随着井架起升液缸活塞杆的缩回，将井架本体调整至水平状态，放置在井架支架上，即可实现井架本体的整体移运。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型将井架本体设计为三段式伸缩井架，优化了井架的结构，降低了井架的重量，无需将井架本体各段完全拆分，即可实现井架的移运，井架本体的安装、移运方便快捷，运输周期短，能够满足石油钻机快速移运的要求；

（2）本实用新型采用液压缸进行各段的起升及下放，通过液压缸的进行远程操作即可实现井架的起升、下放，拆装过程无需人工参与，安全性高；

（3）本实用新型中井架本体全部竖直起升后，井架下段通过前腿、后腿的支撑增加了井架本体的稳定性，周围无需绷绳牵拉，井架的高度能够满足摆放28m长立根的要求；

（4）本实用新型将拖车和井架本体设计为一个模块，满足现代石油钻机设计模块化的要求，拆装、更换快捷方便。

附图说明

图1是井架本体起升后的本实用新型的结构示意图；

图2是图1中承载机构的结构示意图；

图3是本实用新型移运状态的结构示意图；

图4是图3中C-C向剖视图；

图5是拖车停靠到位时本实用新型的结构示意图；

图6是井架下段起升后本实用新型的结构示意图；

图7是井架中段起升后本实用新型的结构示意图；

图中：1、井架基础座，2、底座，3、前腿耳座，4、井架下段，5、井架中段，6、井架上段，7、第二伸缩液缸，8、承载机构，9、液压缸，10、第一伸缩液缸，11、井架起升液缸，12、井架后腿耳座，13、井架支座，14、井架起升液缸耳座，15、拖车，16、车架顶升液缸，17、调整液缸，18、井架支架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图7所示的一种移运式石油钻机三段伸缩井架，它包括安装在拖车15上的井架本体，井架本体包括井架下段4、井架中段5、井架上段6，井架上段6套装在井架中段5中，井架中段5套装在井架下段4中，井架下段4通过第一伸缩液缸10与井架中段5相连接，井架中段5通过第二伸缩液缸7与井架上段6相连接，井架中段5、井架下段4的上部外壁左右两侧分别铰接有承载机构8，承载机构8分别与底座固定在井架中段5、井架下段4上的液压缸9的活塞端相连接。

井架下段4底部的井架后腿耳座12通过销轴铰接在井架支座13上，井架支座13安装在拖车15上，井架下段4前腿耳座3通过销轴铰接在底座2上，底座2安装在井架基础座1上。

井架下段4与井架起升液缸11的一端相连接，井架起升液缸11的另一端与安装在拖车15中部的井架起升液缸耳座14相连接。

拖车15车架的底部设有车架顶升液缸16，拖车15车架的尾部底端设有调整液缸17，调整液缸17的活塞杆伸出与井架基础座1相接触，拖车15的尾部与底座2通过钢拉杆相连接。拖车15的前部设有井架支架18，井架支架18上安装有与其相垂直的压板，压板通过螺栓与井架支架18相连接。

井架上段6、井架中段5、井架下段4均为前开口结构，各段的横梁中间设有梯子。

第一伸缩液缸10的活塞杆通过销轴、抗剪销、别针与井架下段4相连接，第一伸缩液缸10的缸体通过螺栓、螺母、开口销与井架中段5相连接；第二伸缩液缸7的活塞杆通过销轴、抗剪销、别针与井架中段5相连接，第二伸缩液缸7的缸体通过螺栓、螺母、开口销与井架上段6相连接。

本实用新型将井架本体设计为三段式伸缩井架，优化了井架的结构，降低了井架的重量，无需将井架本体各段完全拆分，即可实现井架的移运，井架本体的安装、移运方便快捷，运输周期短，能够满足石油钻机快速移运的要求；本实用新型采用液压缸进行各段的起升及下放，通过液压缸的进行远程操作即可实现井架的起升、下放，拆装过程无需人工参与，安全性高。本实用新型可摆放三根钻杆的28M长立根，相对于其它车载钻机井架，立根容量大；由于无绷绳结构，井架拆装简单方便，起升和下放速度快，耗时远小于传统结构的井架；转运井架时，拖车配装上车头即可将井架拖至目标井场，搬迁方便且运输周期短。

Claims (7)

1.一种移运式石油钻机三段伸缩井架，它包括安装在拖车（15）上的井架本体，井架本体包括井架下段（4）、井架中段（5）、井架上段（6），其特征在于：所述井架上段（6）套装在井架中段（5）中，井架中段（5）套装在井架下段（4）中，井架下段（4）通过第一伸缩液缸（10）与井架中段（5）相连接，井架中段（5）通过第二伸缩液缸（7）与井架上段（6）相连接，井架中段（5）、井架下段（4）的上部外壁左右两侧分别铰接有承载机构（8），承载机构（8）分别与底座固定在井架中段（5）、井架下段（4）上的液压缸（9）的活塞端相连接。

2.根据权利要求1所述的移运式石油钻机三段伸缩井架，其特征在于：所述井架下段（4）底部的井架后腿耳座（12）通过销轴铰接在井架支座（13）上，井架支座（13）安装在拖车（15）上，井架下段（4）前腿耳座（3）通过销轴铰接在底座（2）上，底座（2）安装在井架基础座（1）上。

3.根据权利要求1或2所述的移运式石油钻机三段伸缩井架，其特征在于：所述井架下段（4）与井架起升液缸（11）的一端相连接，井架起升液缸（11）的另一端与安装在拖车（15）中部的井架起升液缸耳座（14）相连接。

4.根据权利要求3所述的移运式石油钻机三段伸缩井架，其特征在于：所述拖车（15）车架的底部设有车架顶升液缸（16），拖车（15）车架的尾部底端设有调整液缸（17），调整液缸（17）的活塞杆伸出与井架基础座（1）相接触，拖车（15）的尾部与底座（2）通过钢拉杆相连接。

5.根据权利要求4所述的移运式石油钻机三段伸缩井架，其特征在于：所述拖车（15）的前部设有井架支架（18），井架支架（18）上安装有与其相垂直的压板，压板通过螺栓与井架支架（18）相连接。

6.根据权利要求5所述的移运式石油钻机三段伸缩井架，其特征在于：所述井架上段（6）、井架中段（5）、井架下段（4）均为前开口结构，各段的横梁中间设有梯子。

7.根据权利要求6所述的移运式石油钻机三段伸缩井架，其特征在于：所述第一伸缩液缸（10）的活塞杆通过销轴、抗剪销、别针与井架下段（4）相连接，第一伸缩液缸（10）的缸体通过螺栓、螺母、开口销与井架中段（5）相连接；所述第二伸缩液缸（7）的活塞杆通过销轴、抗剪销、别针与井架中段（5）相连接，第二伸缩液缸（7）的缸体通过螺栓、螺母、开口销与井架上段（6）相连接。