CN2677583Y

CN2677583Y - 一套绳系连续起升钻机井架、底座一体化结构

Info

Publication number: CN2677583Y
Application number: CN 200420020021
Authority: CN
Inventors: 何世聪; 李春第; 周红谦; 张仑
Original assignee: SHANGHAI SANGAO PETROLEUM EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI SANGAO PETROLEUM EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2014-02-11

Abstract

本实用新型与石油钻采行业有关，尤指一种一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构，用于石油钻井新型结构的钻机。其包括井架、人字架、底座、钻井绳和起升绳，底座为上层、中层和下层三层结构；其特点在于起升绳的一端与游车设备的大钩相连，另一端经井架上的起升滑轮组和人字架上的滑轮与底座上层相连，井架的根部和人字架的根部分别与底座的下层连接，井架的大腿与底座的上层连接。该结构是一种拆装迅速，稳定性高，性能优异的底座和井架结构。

Description

一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构

技术领域：

本实用新型与石油钻采行业有关，尤指一种一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构，用于石油钻井新型结构的钻机。

背景技术：

石油钻机的底座是钻机的主要结构件，起到支撑井架、立根和钻台设备负荷的作用，其下部预留空间以便安装钻井防喷器组。现有石油钻机有各种形式的底座，按安装方式的不同，底座一般可分为三种型式：一种是箱型式(包括叠箱型式)，另一种是拖撬型式，还有一种是升举型式(平行四边形)，而井架则竖立于底座之上。现分述如下：

(1)、箱型式或叠箱型式结构，如图1所示：

该结构底座主要分为若干模块，其左右基座形式为箱型，各大模块之间用销子相互连接，各个模块整体拼装，组成整个底座。该结构型式刚性较好，结构牢固。但存在有以下缺点：

A.安装繁琐，需要依赖外部动力组装。

B.部分模块体积大，重量重，安装困难，安全性差。

C.运输单元较多。搬家工作繁重。

D.安装时高位吊装单元多，特别是钻台台面较高时，十分困难，且安装时间长，费用较高。

E.钻台高度取决于壘叠高度。

(2)、拖撬型式结构，如图2、图3所示：

该结构底座设计为可整体拖运型，其左右基座形式为拖撬型，各个模块之间用销子相互连接，整体拼装，组成整个底座拖撬。该结构型式刚性较好，结构牢固，搬家运输方便。但存在有以下缺点：

A.安装需要依赖外部动力组装。

B.仅限用于小型钻机，因整体拖运模块外形、重量有限制，不可应用于重型钻机。

C.钻台台面较低，难以满足现代钻井井口安装要求。

(3)、升举型式结构，如图4～图8所示：

这是当前最广泛使用的型式。

该结构底座的主要特点是以下层、上层、中层等组成，底座的下层、上层之间为中层结构，在中层内包括若干组长度相同的与下层、上层铰接的转动杆系，各自绕销轴作相向转动，靠绞车和游车设备用钢丝绳牵引起升或下放底座上层(钻台)及先期已安装的钻台设备，井架和底座以枢轴相连，也靠绞车和游车设备用钢丝绳牵引而竖立或下放。这种型式已形成专利：如US P 4569168(1986-2-11)“用于移动式石油钻机的自升式底座”；US P 4831795(1989-5-23)“钻机塔架装配”；中国专利2034148(1989-5-24)对牵引绳的布置作出改进。采用此种升举型式时，设备实现低位安装，依靠绞车自身动力并借用钻机提升系统实现底座和井架的整体起升，应用广泛，如USP 6523319(2003-2-25)“移动钻机”仍然采用类似结构。

该升举型式的升举过程如图4～图8.所示：

第一步，如图4、5、7井架升举过程：将处于卧倒状态的井架1′的根部通过连接销61′与未起升底座3′的上层31′相互连接、人字架2′直接坐在未起升底座的上层31′上。依靠绞车5′的动力，经一付钻井绳11′拉动游车设备4′，进而牵动按图7所示方法穿好的井架起升绳12′起升井架1′，在起升井架1′时，底座上层31′与下层33′用销子62′固定，此时底座处于不起升状态。将井架1′一次起升到位后，接着连接井架1′与人字架2′之间的连接固定销63′，完成井架1′的起升。

第二步，如图6、8底座升举过程：将井架1′的井架起升绳12′挂在井架1′上，然后用另一付底座起升绳13′按图8所示方法穿好。在起升底座前先拆下底座上层31′与下层33′固定的销子62′，使得底座处于起升状态，利用底座起升绳13′，依靠绞车5′的动力经钻井绳11′拉动游车设备4′从而起升底座上层31′，一次将底座3′起升到位，然后连接底座上层31′中层32′之间的连接固定销64′，完成底座的起升安装作业。

但上述的升举型式存在以下缺点：

A.底座结构较复杂(如以下层、上层、中层等组成的平行四边形三层式铰接底座)。

B.由于多点铰接，制造、安装精度要求高。

C.整体刚性略差。

D.由于井架安装于底座上层(即钻台)，稳定性较差。

E.井架、底座起升为两套绳系，中间需要倒绳(也就是需要穿两次起升的绳子)，不但浪费时间，增加了劳动强度，而且增加了安全隐患。

发明内容：

本实用新型克服了上述现有技术中的缺点，提供了一种一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构，该结构是一种拆装迅速，稳定性高，性能优异的底座和井架结构。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构，包括井架1、人字架2、底座3、钻井绳11和起升绳12，底座3为上层31、中层32和下层33三层结构；其特点在于起升绳12的一端与游车设备4的大钩41相连，另一端经井架1上的起升滑轮组14和人字架2上的滑轮21与底座上层31相连，井架1的根部和人字架2的根部分别与底座3的下层33连接，起升时，首先将井架起升与人字架2的前部靠紧，然后打掉底座3的上层31与下层33的连接销后，再连续起升底座3，到位后与人字架2的后部紧靠。井架1、底座3均与人字架2连接，形成稳定结构。

本实用新型在井架1、底座3连续起升时仅用一付钢丝绳连续起升。

上述井架可为铰升弹弓起升式井架，底座为平行四边形结构，底座通过与人字架2的连接，实现井架和底座一体化，提高结构的稳定性；

上述底座3的上层31左右座为前开口式结构，便于施工；

上述铰升方式采用的绞车5为电驱动或机械驱动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)井架生根于底座下座、两者连为一体、整体刚性、稳定性好。

(2)装拆方便，钻台设备可在底座起升前进行低位安装，然后整体起升。钻台设备亦可在底座下放后实现低位拆卸。

(3)底座台面上、下空间大，易于各种设备的安装、摆放。

(4)井架和底座采用一套起升绳连续起升，一次到位，起升快速平稳，节约安装时间。

(5)采用钻机自身所配备的钻井绞车为动力，借用钻机提升系统，以钢丝绳牵引来完成钻台起升、下放，操控简单。

(6)适宜用拖车整体拖运，即适用于移动式钻机。

(7)取消升举式底座的起升立支架，降低制造难度，节约成本。

(8)本实用新型克服了传统升举式井架和底座分两次起升，井架起升到位与底座起升之间需要倒一次绳系的缺点，不但节约时间，减少劳动强度，而且提高安全性。

附图说明：

图1是叠箱型式钻机结构示意图；

图2是拖撬型式钻机起升过程示意图；

图3是拖撬型式钻机结构示意图；

图4是升举型式钻机井架起升过程示意图；

图5是升举型式钻机底座起升过程示意图；

图6是升举型式钻机结构示意图；

图7是升举型式钻机井架起升穿绳示意图；

图8是升举型式钻机底座起升穿绳示意图；

图9是一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构未起升结构示意图；

图10是一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构井架、底座起升穿绳示意图；

图11是一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构井架起升到位，连续起升底座的示意图；

图12是一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构底座起升后结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图9～12与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型起升、下放过程描述如下：

(1)先将底座3的上层31、中层32、下层33按平行四边形结构连接好，在底座3处于低位(一般小于3米高程)时安装好人字架2，底座上层31上的绞车5和其他各种钻井设备；

(2)把铰接生根于底座下层33的井架1安装在初始起升位置，按照图10穿好钻井绳11、起升绳12，即起升绳12一端与底座上层31相连，另一端通过人字架2上的滑轮21和井架1上的起升滑轮组14导入井架1内与钻机游车设备4的大钩41相连；

(3)在先不连接井架1与井架人字架2之间的固定销63的情况下，用绞车5把井架1以铰升方式牵引起升到位；

(4)解除底座上层31与下层33之间的固定；

(5)通过连接在底座上层31上的起升绳12，绞车5经由游车设备4及钻井绳11继续牵引底座上层31(包括安装在它上面的设备)，伴随着中层32各转动杆系绕各自销轴的相向转动，底座上层31(包括安装在它上面的设备)被提升到预定位置；

(6)装上井架1与人字架2之间的固定销63和底座上层31与人字架2之间的连接销61；

(7)下放井架、底座按上述相反的步骤进行即可。

Claims

1、一种一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构，包括井架(1)、人字架(2)、底座(3)、钻井绳(11)和起升绳(12)，底座(3)为上层(31)、中层(32)和下层(33)三层结构；其特点在于起升绳(12)的一端与游车设备(4)的大钩(41)相连，另一端经井架(1)上的起升滑轮组(14)和人字架(2)上的滑轮(21)与底座上层(31)相连，井架(1)的根部和人字架(2)的根部分别与底座(3)的下层(33)连接，井架(1)的大腿与底座(3)的上层(31)连接。

2、根据权利要求1所述的一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构，其特征在于井架(1)和底座(3)起升到位后，井架(1)、底座(3)均与人字架(2)连接。

3、根据权利要求1所述的一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构，其特征在于该井架为铰升弹弓起升式井架，底座为平行四边形结构，在连续起升时用一付钢丝绳连续起升。

4、根据权利要求1所述的一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构，其特征在于底座(3)的上层(31)左右座为前开口式结构。

5、根据权利要求1所述的一套绳系连续起升钻机井架、底座的一体化结构，其特征在于绞车(5)为电驱动或机械驱动。