桁吊式液壓鉆機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種液壓鉆機(jī)，尤其涉及一種適用于頁巖氣“工廠化”開發(fā)的桁吊式液壓鉆機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展對石油、天然氣、煤等資源的需求不斷攀升，能源壓力日益增大，作為常規(guī)能源重要補(bǔ)充的頁巖氣、煤層氣等非常規(guī)能源的開發(fā)已呈現(xiàn)跨越式發(fā)展趨勢，與常規(guī)油氣資源相比，頁巖氣具有低孔、低滲、大面積連續(xù)成藏等特征，并采用幾口或數(shù)十口井布局在同一個井場的“拉鏈?zhǔn)健眳彩骄M開發(fā)方式。美國頁巖氣評價方法和勘探開發(fā)配套技術(shù)研究證明，“工廠化”作業(yè)模式是降低開發(fā)成本、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模經(jīng)濟(jì)開采的有效手段。其主要特點(diǎn)是:
[0003]1、在同一井場布置多臺鉆機(jī)、作業(yè)機(jī)或壓裂酸化設(shè)備，進(jìn)行同步或流水線作業(yè)。
[0004]2、整個井場的所有設(shè)備共用一套發(fā)電和供配電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)動力資源統(tǒng)一調(diào)配。
[0005]鉆機(jī)作為石油鉆井的主體設(shè)備，其整體快速移運(yùn)性能直接影響頁巖氣叢式井作業(yè)效率。目前鉆機(jī)整體平移主要有液缸推移和步進(jìn)平移兩種方式，液缸推移方式受軌道布局的限制只能進(jìn)行前后方向移動，不能實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)左右移動，例如，中國專利公開號204152446U公開的一種鉆機(jī)模塊液壓夾持平移裝置，公開日為2015-02-11 ;步進(jìn)平移方式由于鉆機(jī)井架重心高，不能實(shí)現(xiàn)帶管柱整體移動。
[0006]鉆機(jī)自動化智能化水平是實(shí)施頁巖氣井長水平段高效、安全作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。相對目前國內(nèi)鉆機(jī)主要采取的機(jī)械、復(fù)合、電驅(qū)動幾種驅(qū)動方式，液壓鉆機(jī)是一種利用高壓變量油栗、液缸和液壓馬達(dá)驅(qū)動提升、旋轉(zhuǎn)、管柱處理等關(guān)鍵設(shè)備的鉆機(jī)，具有自動化集成控制、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、滿足復(fù)雜井工藝、操作人員少等特點(diǎn)，已成為石油鉆井裝備的技術(shù)發(fā)展趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種桁吊式液壓鉆機(jī)。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)頁巖氣“工廠化”模式鉆機(jī)多方向整體快速移動、多臺鉆機(jī)同步或流水線作業(yè)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種桁吊式液壓鉆機(jī)，其特征在于:包括龍門桁架、液壓鉆機(jī)、桁架軌道和鉆機(jī)軌道，所述龍門桁架設(shè)置在桁架軌道上，液壓鉆機(jī)設(shè)置在龍門桁架上，龍門桁架在桁架軌道上前后運(yùn)動時帶動液壓鉆機(jī)前后運(yùn)動；且液壓鉆機(jī)設(shè)置在液壓鉆機(jī)底座上，鉆機(jī)軌道與龍門桁架的底座固定連接，液壓鉆機(jī)底座通過移動裝置與鉆機(jī)軌道配合帶動液壓鉆機(jī)在鉆機(jī)軌道上左右運(yùn)動。
[0010]所述移動裝置包括頂升液缸、液壓馬達(dá)和滾輪，所述頂升液缸與液壓鉆機(jī)底座連接帶動液壓鉆機(jī)底座上下運(yùn)動，滾輪設(shè)置在液壓鉆機(jī)底座上，通過液壓馬達(dá)帶動液壓鉆機(jī)在鉆機(jī)軌道上運(yùn)動。
[0011]所述液壓鉆機(jī)的發(fā)電機(jī)組、電控系統(tǒng)、泥漿栗和固控循環(huán)系統(tǒng)固定設(shè)置在兩桁架軌道外側(cè)。
[0012]所述龍門桁架上設(shè)置有左右伸縮式電纜掛架，桁架軌道外側(cè)設(shè)置有前后伸縮式電纜掛架，液壓鉆機(jī)的動力電纜、控制電纜和泥漿管匯通過左右伸縮式電纜掛架和前后伸縮式電纜掛架與液壓鉆機(jī)主機(jī)連接。
[0013]本實(shí)用新型還包括管柱處理機(jī)械臂，所述管柱處理機(jī)械臂設(shè)置在管柱處理機(jī)械臂底座上，管柱處理機(jī)械臂底座設(shè)置在管柱處理機(jī)械臂軌道上，當(dāng)液壓鉆機(jī)在鉆機(jī)軌道上左右運(yùn)動時，管柱處理機(jī)械臂配合液壓鉆機(jī)左右運(yùn)動。
[0014]采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0015]1、采用本實(shí)用新型，移運(yùn)效率高于軌道式和步進(jìn)式平移，預(yù)計(jì)可縮短移運(yùn)時間50%以上。
[0016]2、采用本實(shí)用新型，可在桁架軌道范圍內(nèi)同時布置多臺鉆機(jī)，實(shí)現(xiàn)同步或流水線作業(yè)，創(chuàng)新生產(chǎn)組織模式。
[0017]3、采用本實(shí)用新型，使鉆機(jī)可以具有的鉆具加壓功能，可實(shí)現(xiàn)長水平段作業(yè)對鉆具的精確加壓。
[0018]4、采用本實(shí)用新型，可提高鉆機(jī)自動化控制水平，縮短起下鉆時間，預(yù)計(jì)提高起下鉆效率20?30%。
[0019]5、采用本實(shí)用新型，管柱地面排放和井口機(jī)械化的集成控制，實(shí)現(xiàn)井口無人操作，可降低人員和設(shè)備事故的發(fā)生幾率。
[0020]6、采用本實(shí)用新型，可減少操作人員，優(yōu)化人力資源，實(shí)現(xiàn)同井場“一隊(duì)多機(jī)”的人員配置新模式，大幅降低人工成本。
[0021]綜上，本實(shí)用新型通過整合龍門桁吊軌道移運(yùn)和液壓鉆機(jī)快速安全鉆井的優(yōu)勢技術(shù)，實(shí)現(xiàn)頁巖氣“工廠化”模式下鉆機(jī)多方向整體不拆卸快速移動、多臺鉆機(jī)同步或流水線作業(yè)目的。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型布局結(jié)構(gòu)示意圖
[0023]圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖3為本實(shí)用新型龍門桁架及液壓鉆機(jī)起放示意圖
[0025]圖中標(biāo)記為:1、泥漿栗，2、管柱處理機(jī)械臂，3、液壓鉆機(jī)，4、桁架軌道，5、管柱處理機(jī)械臂底座，6、龍門桁架，7、左右伸縮式電纜掛架，8、前后伸縮式電纜掛架，9、鉆機(jī)軌道，10、液壓鉆機(jī)底座。
【具體實(shí)施方式】
[0026]一種桁吊式液壓鉆機(jī)，包括龍門桁架6、液壓鉆機(jī)3、桁架軌道4和鉆機(jī)軌道9，所述龍門桁架6設(shè)置在桁架軌道4上，液壓鉆機(jī)3設(shè)置在龍門桁架6上，龍門桁架6在桁架軌道4上前后運(yùn)動時帶動液壓鉆機(jī)3前后運(yùn)動；且液壓鉆機(jī)3設(shè)置在液壓鉆機(jī)底座10上，鉆機(jī)軌道9與龍門桁架6的底座固定連接，液壓鉆機(jī)底座10通過移動裝置與鉆機(jī)軌道9配合帶動液壓鉆機(jī)3在鉆機(jī)軌道9上左右運(yùn)動。
[0027]本實(shí)用新型中，所述移動裝置包括頂升液缸、液壓馬達(dá)和滾輪，所述頂升液缸與液壓鉆機(jī)底座10連接帶動液壓鉆機(jī)底座10上下運(yùn)動，滾輪設(shè)置在液壓鉆機(jī)底座10上，通過液壓馬達(dá)帶動液壓鉆機(jī)3在鉆機(jī)軌道9上運(yùn)動。
[0028]本實(shí)用新型中，所述液壓鉆機(jī)3的發(fā)電機(jī)組、電控系統(tǒng)、泥漿栗I和固控循環(huán)系統(tǒng)固定設(shè)置在兩桁架軌道4外側(cè)。
[0029]本實(shí)用新型中，所述龍門桁架6上設(shè)置有左右伸縮式電纜掛架7，桁架軌道4外側(cè)設(shè)置有前后伸縮式電纜掛架8，液壓鉆機(jī)3的動力電纜、控制電纜和泥漿管匯通過左右伸縮式電纜掛架7和前后伸縮式電纜掛架8與液壓鉆機(jī)主機(jī)連接。
[0030]本實(shí)用新型中，本實(shí)用新型還包括管柱處理機(jī)械臂2，所述管柱處理機(jī)械臂2設(shè)置在管柱處理機(jī)械臂底座5上，管柱處理機(jī)械臂底座5設(shè)置在管柱處理機(jī)械臂軌道上，當(dāng)液壓鉆機(jī)3在鉆機(jī)軌道9上左右運(yùn)動時，管柱處理機(jī)械臂2配合液壓鉆機(jī)3左右運(yùn)動。
[0031]如圖1和2所示，液壓鉆機(jī)整體移動時，桁架軌道4是液壓鉆機(jī)前后移動的軌道，鉆機(jī)軌道9是液壓鉆機(jī)左右移動的軌道，左右移動時管柱處理機(jī)械臂2和液壓鉆機(jī)底座10配合一起移動。
[0032]液壓鉆機(jī)移動時由頂升液缸將液壓鉆機(jī)底座頂離地面，利用液壓馬達(dá)驅(qū)動滾輪滾動，實(shí)現(xiàn)液壓鉆機(jī)和液壓鉆機(jī)的管柱處理系統(tǒng)的多方向整體移動。動力電纜、控制電纜和泥漿管匯采用伸縮掛架與液壓鉆機(jī)主機(jī)連接，隨液壓鉆機(jī)移動自動調(diào)整長度。
[0033]本實(shí)用新型液壓鉆機(jī)的井架和底座均可采用折疊式結(jié)構(gòu)，龍門桁架的立柱對應(yīng)設(shè)置為折疊式結(jié)構(gòu)。采用折疊式結(jié)構(gòu)后，龍門桁架及液壓鉆機(jī)起放如圖3所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種桁吊式液壓鉆機(jī)，其特征在于:包括龍門桁架(6)、液壓鉆機(jī)(3)、桁架軌道(4)和鉆機(jī)軌道(9)，所述龍門桁架(6)設(shè)置在桁架軌道(4)上，液壓鉆機(jī)(3)設(shè)置在龍門桁架(6)上，龍門桁架(6)在桁架軌道(4)上前后運(yùn)動時帶動液壓鉆機(jī)(3)前后運(yùn)動；且液壓鉆機(jī)(3)設(shè)置在液壓鉆機(jī)底座(10)上，鉆機(jī)軌道(9)與龍門桁架(6)的底座固定連接，液壓鉆機(jī)底座(10 )通過移動裝置與鉆機(jī)軌道(9 )配合帶動液壓鉆機(jī)(3 )在鉆機(jī)軌道(9 )上左右運(yùn)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桁吊式液壓鉆機(jī)，其特征在于:所述移動裝置包括頂升液缸、液壓馬達(dá)和滾輪，所述頂升液缸與液壓鉆機(jī)底座(10)連接帶動液壓鉆機(jī)底座(10)上下運(yùn)動，滾輪設(shè)置在液壓鉆機(jī)底座(10 )上，通過液壓馬達(dá)帶動液壓鉆機(jī)(3 )在鉆機(jī)軌道(9 )上運(yùn)動。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的桁吊式液壓鉆機(jī)，其特征在于:所述液壓鉆機(jī)的發(fā)電機(jī)組、電控系統(tǒng)、泥漿栗(I)和固控循環(huán)系統(tǒng)固定設(shè)置在兩桁架軌道(4 )外側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的桁吊式液壓鉆機(jī)，其特征在于:所述龍門桁架(6)上設(shè)置有左右伸縮式電纜掛架(7 )，桁架軌道(4 )外側(cè)設(shè)置有前后伸縮式電纜掛架(8 )，液壓鉆機(jī)(3 )的動力電纜、控制電纜和泥漿管匯通過左右伸縮式電纜掛架(7)和前后伸縮式電纜掛架(8)與液壓鉆機(jī)主機(jī)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的桁吊式液壓鉆機(jī)，其特征在于:還包括管柱處理機(jī)械臂，所述管柱處理機(jī)械臂設(shè)置在管柱處理機(jī)械臂底座(5)上，管柱處理機(jī)械臂底座(5)設(shè)置在管柱處理機(jī)械臂軌道上，當(dāng)液壓鉆機(jī)(3)在鉆機(jī)軌道(9)上左右運(yùn)動時，管柱處理機(jī)械臂配合液壓鉆機(jī)(3)左右運(yùn)動。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種桁吊式液壓鉆機(jī)，包括龍門桁架、液壓鉆機(jī)、桁架軌道和鉆機(jī)軌道，所述龍門桁架設(shè)置在桁架軌道上，液壓鉆機(jī)設(shè)置在龍門桁架上，龍門桁架在桁架軌道上前后運(yùn)動帶動液壓鉆機(jī)前后運(yùn)動；且液壓鉆機(jī)設(shè)置在液壓鉆機(jī)底座上，鉆機(jī)軌道與龍門桁架的底座固定連接，液壓鉆機(jī)底座通過移動裝置與鉆機(jī)軌道配合帶動液壓鉆機(jī)在鉆機(jī)軌道上左右運(yùn)動。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)頁巖氣“工廠化”模式鉆機(jī)多方向整體快速移動、多臺鉆機(jī)同步或流水線作業(yè)。
【IPC分類】E21B15/00, E21B7/02
【公開號】CN204920786
【申請?zhí)枴緾N201520689624
【發(fā)明人】譚剛強(qiáng), 張洪, 雒建勝, 李韜, 肖光平, 楊鈴, 徐家雄, 龐然
【申請人】中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月8日