專利名稱：“”型伸縮井架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于深井鉆進(jìn)井架技術(shù)領(lǐng)域。
目前，國內(nèi)外用于鉆進(jìn)深井和超深井的鉆機(jī)井架，主要有塔式井架、“A”型井架和“冂”型整體起放井架三種。塔式井架一般是采用型材如角鋼槽鋼等，通過螺栓母一件件地往上拼裝起來，這種井架每次搬遷時(shí)除了在平整堅(jiān)實(shí)且無任何空中障礙的地方能垂直整體外，一般都是將其拆成散件搬運(yùn)，到達(dá)目的地后再一件件往上裝起來，裝拆時(shí)操作人員都要在高空(50多米)作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，且非常危險(xiǎn)，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。尤其是在北方寒冷的冬天或海洋上，裝拆就更加困難和危險(xiǎn)。另外散件拆遷時(shí)，容易造成各桿件的變形、損壞、丟失，而聯(lián)接螺栓螺母的損壞與丟失就更加嚴(yán)重。桿件的變形不僅使得安裝變得困難，而且降低了井架的承載能力?！癆”型整體起放井架，采用管材組焊成矩形斷面的兩條腿，分成若干段，通過銷子在地面(低位)水平狀態(tài)下安裝好，然后借助鉆機(jī)動(dòng)力將井架起升到垂直位置工作狀態(tài)。與塔型井架一樣只能在平整堅(jiān)實(shí)，空中無障礙物的地區(qū)整體拖運(yùn)。油田所在地一般說來，地面并不平整，且空中高壓線交織如網(wǎng)。為了整拖井架而放倒井架或剪斷高壓線是得不償失的，并嚴(yán)重影響油田采油生產(chǎn)。所以這種井架一般采用放倒井架后，將腿拆成幾段搬遷。由于兩條腿是管材焊接成的，在運(yùn)輸中不可避免地會(huì)碰撞，使管材發(fā)生凹陷與變形。這些操損傷根本無法修復(fù)與校正，嚴(yán)重地影響它的承載能力，甚至喪失承載能力，造成井架提前報(bào)廢?！柏纭毙途埽鋽嗝嫘螤顬榇笮〔坏鹊摹柏纭弊中谓Y(jié)構(gòu)，一般用熱軋工字鋼(或?qū)捯砉ぷ咒?、或焊接工字?組焊成幾段片狀結(jié)構(gòu)(即前腿與后腿通過腹桿組成片狀)。通過斜拉桿、橫拉桿與銷子在它們后腿之間連接起來，片與片之間也用銷連接起來形成“冂”字形工作結(jié)構(gòu)，與“A”型井架一樣，在低位安裝好后用鉆機(jī)動(dòng)力整體起放。由于其結(jié)構(gòu)為非穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以與前兩種井架相比重量明顯增加，安裝時(shí)所需大型吊車數(shù)量明顯增加，安裝也費(fèi)時(shí)得多。同樣搬遷時(shí)也不可避免需要放倒拆散。上述三種井架的缺點(diǎn)是顯而易見的。
目前國內(nèi)外有種用于輕型石油鉆機(jī)或修井機(jī)的伸縮井架如圖六所示。其截面也為“冂”字形，上下兩段直筒結(jié)構(gòu)。正面開檔很小，無法適應(yīng)游動(dòng)系統(tǒng)的上下運(yùn)動(dòng)。因此工作時(shí)井架必須向前(井口方向)傾斜一個(gè)角度，故這種井架也稱桅桿式井架。工作載荷除了井架本身承受外，必須用棚繩來分擔(dān)部分載荷。故承載能力相對(duì)較小。只適用于2000米以內(nèi)的鉆機(jī)或修井機(jī)。從其結(jié)構(gòu)上看，它上下段通過楔座(19)(或馬蹄座)聯(lián)接起來，筒形伸縮段(18)作用力通過楔座(19)傳遞到筒形固定段(21)。大腿作用線存在偏心距，使承載能力受到限制。又由于固定段(21)四條腿為伸縮段(18)的滑軌，故若伸縮時(shí)發(fā)生偏扭，就很容易使井架上下段之間發(fā)生夾住。同時(shí)受結(jié)構(gòu)影響，這種伸縮井架一般高度在30m左右，也不能滿足鉆進(jìn)深井的工藝要求。
隨著鉆井工藝的不斷發(fā)展，對(duì)鉆井裝備的要求也越來越高，除滿足日益發(fā)展的鉆井新工藝的要求外，還必須達(dá)到安裝快速方便，減少鉆前安裝工作量，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度以及生產(chǎn)費(fèi)用，但從目前國內(nèi)外用于鉆進(jìn)深井超深井的鉆機(jī)井架來看，沒有哪種井架能達(dá)到既滿足鉆井工藝和快速搬家的要求。
針對(duì)目前國內(nèi)外各種井架弊病，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了這種新型“冂”字形斷面的伸縮井架。其正面與側(cè)面形狀與常規(guī)“冂”井架基本一樣。它既能滿足鉆深井、超深井的要求，又能在復(fù)雜的地形并有高壓線的地方搬家時(shí)，進(jìn)行整體垂直或水平搬家。而且用海洋鉆井或鉆井平臺(tái)拖運(yùn)時(shí)，可以躲避臺(tái)風(fēng)的侵?jǐn)_。
“冂”伸縮井架主要有固定段(圖三)、伸縮段(圖四)、橫拉桿(10)、斜拉桿(9)、伸縮主滑輪與輔正滑輪(5)、道軌(7)、活動(dòng)節(jié)(12)、輔助架(6)、二層臺(tái)(13)等組成。各節(jié)也采用型鋼(工字鋼、焊接工字梁、寬翼工字鋼)組焊成片狀，段與段、節(jié)與節(jié)之間用斜拉桿(9)、橫拉桿(10)與聯(lián)接銷(2)聯(lián)接起來。安裝方便。聯(lián)接可靠。兩道軌置于井架后腿外面如圖(五)，這樣就能確保井架伸縮段與固定段整齊對(duì)接而不存在偏心，由于只有兩根道軌，除了承受伸縮載荷的主滑輪外，伸縮段兩側(cè)還布置了輔正滑輪，保證伸縮段伸縮自如。井架在水平狀態(tài)伸縮段與固定段套起來安裝(或水平伸縮安裝好后再縮回)?；蛘w拖運(yùn)到新井位后，可以采用多種方式將其起升成垂直狀態(tài)(而常規(guī)“冂”型、“A”型井架必須用鉆機(jī)動(dòng)力方能起放)，因?yàn)榫芩綘顟B(tài)時(shí)垂心離支點(diǎn)比新設(shè)計(jì)井架遠(yuǎn)得多，起升力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大得多。井架立起后，借助伸縮復(fù)滑輪系統(tǒng)(4)將伸縮段緩緩伸起，這時(shí)伸縮主滑輪(5)在道軌中的運(yùn)動(dòng)原理與鏟車、鏟車架在滑道中運(yùn)動(dòng)一樣。伸縮段起升到一定高度就將活動(dòng)節(jié)自動(dòng)打開。待伸縮段到位后它又在開啟復(fù)位機(jī)構(gòu)(14)作用下活動(dòng)節(jié)復(fù)位到自然狀態(tài)，與伸縮段對(duì)接齊(伸縮段稍高于活動(dòng)節(jié))，并穿好聯(lián)接銷固定住，這時(shí)井架正面形狀，受力與常規(guī)“冂”井架一樣。大腿作用線是對(duì)齊、連續(xù)的。搬遷時(shí)，先將伸縮段稍提起，使活動(dòng)節(jié)(12)向外開啟，使伸縮段就能順利縮下，待固定住后，可以垂直拖運(yùn)，由于重心降低，這時(shí)拖運(yùn)比前述三種井架穩(wěn)得多。也可以整體縮回水平狀態(tài)，放倒后借助專用拖車水平拖運(yùn)，而不會(huì)使井架發(fā)生扭曲、彎曲發(fā)變而造成損壞，這時(shí)可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離整體搬遷，所以說一般情況下這種井架搬遷時(shí)不必每次都拆裝，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了生產(chǎn)費(fèi)用。若在海洋鉆井平臺(tái)上，遇到臺(tái)風(fēng)(或平臺(tái)拖運(yùn)中)可以將伸縮段縮回，降低井架重心和減小受風(fēng)面積，提高了它的安全性，這種井架是其它任何大型井架所無法比擬的?，F(xiàn)將
如下圖一、井架正面圖圖二、井架側(cè)面圖圖三、井架固定段正面圖圖四、井架伸縮段正面圖圖五、井架固定段剖面(俯視剖)圖圖六、輕型伸縮井架正面簡圖1、伸縮段上節(jié)、2、聯(lián)接銷，3、伸縮段下節(jié)，4、伸縮復(fù)滑輪5、伸縮主滑輪與輔正滑輪，6、輔助架，7、道軌，8、固定段上節(jié)，9、斜拉桿，10、橫拉桿，11、固定段下節(jié)，12、活動(dòng)節(jié)，13、二層臺(tái)，14、開啟復(fù)位機(jī)構(gòu)，15、限位機(jī)構(gòu)，16、井架前腿，17、井架后腿，18、筒形伸縮段，19、楔座(馬蹄座)，20、銷，21、筒形固定段。
本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，安裝快速方便，聯(lián)接牢固可靠，即可減少鉆前安裝和鉆后拆除、搬遷的工作量，又可降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用。
權(quán)利要求1.一種深井鉆進(jìn)井架，主要由固定段和伸縮段組成，其特征在于在固定段的后扇安裝有兩根滑道，伸縮段后背安裝有既起升降又起扶正作用的滑輪，井架伸縮段借助本身的滑輪和固定段上的滑道伸縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井架，其特征在于井架處于工作狀態(tài)時(shí)，固定段和伸縮段的四條大腿聯(lián)接處端面對(duì)正，無重疊段，四條大腿的中心線均為各自連續(xù)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井架，其特征在于兩前大腿或兩后大腿中心線構(gòu)成的前面或后面幾何形狀為梯形，前大腿與同側(cè)后大腿構(gòu)成的側(cè)面形狀近似為正方形。
專利摘要本實(shí)用新型屬于深井鉆進(jìn)井架技術(shù)領(lǐng)域，是一種可伸縮的“”型井架，由固定段、伸縮段、橫、斜拉桿、伸縮滑輪、道軌、活動(dòng)節(jié)、輔助架、二層臺(tái)等組成。本“”型井架由于兩道軌置于井架后側(cè)而不存在偏心問題。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，安裝快速方便、聯(lián)接牢固可靠，即可減少鉆前安裝和鉆后拆除、搬遷的工作量，又可降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用。
文檔編號(hào)E21B15/00GK2075692SQ9020845
公開日1991年4月24日 申請(qǐng)日期1990年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月12日
發(fā)明者王國智, 朱煒 申請(qǐng)人:新疆石油管理局鉆井工藝研究所