钻机安装的施工技术

钻机安装的施工技术

近年来，随着钻探技术的日益普及，钻头速度比以前显著提高。对于钻机移运性提出了新要求,要求搬家车次和拆安时间越少越好,拆安应尽可能简单方便。为了适应当今世界油气开发的技术发展,也为四川宏华设备有限公司能够顺利进入哥伦比亚石油市场,本公司开发出了一款具有宏华特色的,同时满足市场需求的4000m快速移运交流变频控制钻机,其综合性能达到国际先进水平,在哥伦比亚钻井现场使用后;效果非常好。1钻机技术参数的确定4000m新型拖挂轮式快速移运钻机设计研发、制造依据“环保、安全、可靠、先进、方便、经济适用”的原则,按拖挂轮式钻机和高温钻机设计的要求,确定钻机相关部件的技术参数和技术规范;满足GB/T23505-2009《石油钻机和修井机》标准及API规范要求,符合HSE规范,同时在防爆、防腐、防潮、耐高温、防沙等方面具有较高的适应性。2井架及运输设备1)井架采用三段套装无绷绳式井架,由2个多级液压缸完成起升作业,4个单级液缸完成井架的伸缩,该结构为本公司首创,国内领先;井架天车可以采用一车单独拖挂,超长的情况下可以将下段去掉部分运输,同时也可以放在半拖挂车上与半拖挂一起运输,运输方式灵活多样。2)底座采用低位安装,一个三级液缸起升,转盘传动装置安装在立根台下方,节约台面空间,结构新颖。3)井架底座满足安装轨道式平移装置的要求,结合轨道式平移装置,可以实现井场内快速移运,实现打丛式井的要求。4)泥浆泵组拖挂装置,VFD房和气源发电房分别采用单轴轮式移运结构。5)半拖挂车采用通用重型牵引车牵引拖挂运输,悬挂系统采用一线双桥结构。6)固控系统中补给罐、储备罐、吸入罐、振动筛罐及中间罐均采用单独模块拖挂装置。7)绞车放置在拖车上,并纵向安装。8)主电缆管线槽采用适用于丛式井快速移运方式钻机的结构形式,运输时可将电缆收集在一段内整体运输。9)采用了全数字化交流变频技术,独立驱动绞车、转盘、泥浆泵;模块化设计,钻机制动为液压盘刹和主电机能耗制动,具有自动送钻功能,对钻井工况进行网路化、远程监控功能。3井架、绞车、vfd控制房体钻机的布局应尽可能减少井场的占地面积,井架、绞车、泥浆泵组、固控系统罐体、发电气源房体、VFD控制房体均采用单独的轮式拖挂移运装置,结构紧凑,方便运输。3.1井架及管截面高度绞车输入功率/档数1000kW/1+1R交流变频无级调速;提升系统绳数5×6顺穿;泥浆泵功率×台数1600hp×2;井架有效高度/型式43m/K型;钻台高度6.7m;底座净空高度5.5m;转盘档数1+1R交流变频一档无级调速;主柴油发电机组功率×台数1200kW×3;钻井液管汇通径/额定压力单立管4″/35MPa;泥浆罐总容积≈291m3。3.2钻台部分起升到6.7m高工作位置新型轮式快速移运钻机的结构件主要由井架、底座组成,底座有两个左右对称的底层、中层、顶层及转盘梁撬座组成。底座采用低位安装、平行四边形结构,利用液缸整体起升。台面设备均可在起升低位(2.759m)安装。竖立井架后,用底座起升液缸将底座顶层钻台部分(包括井架和台面设备)整体起升到6.7m高的工作位置。底座各部件之间均采用销子、耳板联结,使安装拆卸方便、联结可靠。转盘安装在立根盒的下面,节省台面空间。井架前支腿坐落于底座的左、右上座上,后腿座落中间座上,井架低位水平安装,采用井架起升液缸整体起放井架。主体包括上中下三段,各段可采用井架拖挂装置与天车一起整体运输,也可以分段运输(上段可与天车一起运输)。若要在几十米近距离移动钻机,底座配合步进式移动装置,在井架直立状态下可实现整体横向或纵向移动;绞车安装在绞车拖挂装置上,利用牵引车快速移运,保证钻机在短时间内顺利移位。若要远距离移运钻机,利用简单工具将底座分解成7大块运输,每块都焊接有吊装耳板。井架、绞车、泵组、泥浆罐、VFD控制房以及发电起源房均可单独利用牵引车拖挂运输,实现低成本搬家。3.2.1地面井架展离式运输1)分别将绞车、泵组、泥浆罐、VFD控制房以及发电起源房单独利用牵引车拖挂运输;2)利用底座液缸下放底座后,将井架半挂拖装置摆放到位,再利用井架液缸下发井架到运输车上;3)拆开井架与底座上的连接,运输车驶离;4)将底座解体成7大模块运输;5)将倒绳机安装到倒绳机拖挂装置上,通过绞车拖挂车移运。3.2.2井架原位水平安装1)安装底座的左右基座、中层、顶层、连杆及中座,并用销轴、别针固定牢靠;2)将井架低位水平安装,与井架基础对接;3)用井架起升油缸立起井架,并收回油缸;4)用底座三级油缸将底座起升到工作高度;5)利用牵引车分别将绞车、泵组、泥浆罐、VFD控制房以及发电起源房拖挂装置安装到位,移去牵引车,固定好支撑架,连通各种管线。3.3拖挂装置的定位安装快速移运钻机的井架作为一个单独的运输模块进行运输,要求井架拖挂装置上带有滚轮装置,方便井架整体安装时与其基础的对接;井架半挂拖架摆放到位后操作支撑装置(图示序号3)支撑好半挂拖架,以便移去牵引车。定位座(图示序号1)用销轴与底座连接好,然后利用牵引车牵引将半挂拖架(图示序号2)摆放至如图1所示的位置。利用井架起升液缸和吊车让井架下放到位后,用天车下固定装置(图示序号1)与牵引车(图示序号2)利用牵引销连接,安装时可以操作井架起升液缸(图示序号3)调节拖挂连接装置高度,以便于牵引车鞍座与牵引销的顺利连接。安装图如2所示。其目的是在移运井架时不必将井架拆成多块零件,而是能整体的被固定在拖车上运输,在新的井场安装井架时,用油缸来调节井架的上下高度,用牵引车和支座上的滚轮来调节井架的前后位置,使井架快速与水平放置的井架基础堆对接,顺利完成井架安装与拆卸。4半拖挂式绞车JC40DB绞车为全数字化交流变频绞车,通过1000kW的交流变频电动机、齿轮减速箱驱动滚筒,具有提升最大钻柱重量和2250kN的能力。档数为一档无极调速,具有自动送钻功能,刹车为盘刹刹车和电机能耗制动。为实现绞车快速移运的要求,将绞车设计安装在半拖挂车上,并与底座基座成水平、与水平地面成大于5°的安装位置,这样更有利于绞车的排绳。如图3所示。5次成功—试验在四川宏华设备有限公司内对钻机进行了多项试验,所有试验基本上是一次成功。包括:1)井架、绞车、泵组、泥浆罐、VFD控制房以及发电起源房拖挂装置运输加载和卸载试验;2)井架、底座的起升试验;3)移运搬家试验;4)绞车的排绳试验。6市场