专利名称：“”型伸缩井架的制作方法
技术领域：
本实用新型属于深井钻进井架技术领域。
目前，国内外用于钻进深井和超深井的钻机井架，主要有塔式井架、“A”型井架和“冂”型整体起放井架三种。塔式井架一般是采用型材如角钢槽钢等，通过螺栓母一件件地往上拼装起来，这种井架每次搬迁时除了在平整坚实且无任何空中障碍的地方能垂直整体外，一般都是将其拆成散件搬运，到达目的地后再一件件往上装起来，装拆时操作人员都要在高空(50多米)作业，劳动强度很大，且非常危险，费时费工。尤其是在北方寒冷的冬天或海洋上，装拆就更加困难和危险。另外散件拆迁时，容易造成各杆件的变形、损坏、丢失，而联接螺栓螺母的损坏与丢失就更加严重。杆件的变形不仅使得安装变得困难，而且降低了井架的承载能力。“A”型整体起放井架，采用管材组焊成矩形断面的两条腿，分成若干段，通过销子在地面(低位)水平状态下安装好，然后借助钻机动力将井架起升到垂直位置工作状态。与塔型井架一样只能在平整坚实，空中无障碍物的地区整体拖运。油田所在地一般说来，地面并不平整，且空中高压线交织如网。为了整拖井架而放倒井架或剪断高压线是得不偿失的，并严重影响油田采油生产。所以这种井架一般采用放倒井架后，将腿拆成几段搬迁。由于两条腿是管材焊接成的，在运输中不可避免地会碰撞，使管材发生凹陷与变形。这些操损伤根本无法修复与校正，严重地影响它的承载能力，甚至丧失承载能力，造成井架提前报废。“冂”型井架，其断面形状为大小不等的“冂”字形结构，一般用热轧工字钢(或宽翼工字钢、或焊接工字梁)组焊成几段片状结构(即前腿与后腿通过腹杆组成片状)。通过斜拉杆、横拉杆与销子在它们后腿之间连接起来，片与片之间也用销连接起来形成“冂”字形工作结构，与“A”型井架一样，在低位安装好后用钻机动力整体起放。由于其结构为非稳定结构，所以与前两种井架相比重量明显增加，安装时所需大型吊车数量明显增加，安装也费时得多。同样搬迁时也不可避免需要放倒拆散。上述三种井架的缺点是显而易见的。
目前国内外有种用于轻型石油钻机或修井机的伸缩井架如图六所示。其截面也为“冂”字形，上下两段直筒结构。正面开档很小，无法适应游动系统的上下运动。因此工作时井架必须向前(井口方向)倾斜一个角度，故这种井架也称桅杆式井架。工作载荷除了井架本身承受外，必须用棚绳来分担部分载荷。故承载能力相对较小。只适用于2000米以内的钻机或修井机。从其结构上看，它上下段通过楔座(19)(或马蹄座)联接起来，筒形伸缩段(18)作用力通过楔座(19)传递到筒形固定段(21)。大腿作用线存在偏心距，使承载能力受到限制。又由于固定段(21)四条腿为伸缩段(18)的滑轨，故若伸缩时发生偏扭，就很容易使井架上下段之间发生夹住。同时受结构影响，这种伸缩井架一般高度在30m左右，也不能满足钻进深井的工艺要求。
随着钻井工艺的不断发展，对钻井装备的要求也越来越高，除满足日益发展的钻井新工艺的要求外，还必须达到安装快速方便，减少钻前安装工作量，降低工人劳动强度以及生产费用，但从目前国内外用于钻进深井超深井的钻机井架来看，没有哪种井架能达到既满足钻井工艺和快速搬家的要求。
针对目前国内外各种井架弊病，本实用新型设计了这种新型“冂”字形断面的伸缩井架。其正面与侧面形状与常规“冂”井架基本一样。它既能满足钻深井、超深井的要求，又能在复杂的地形并有高压线的地方搬家时，进行整体垂直或水平搬家。而且用海洋钻井或钻井平台拖运时，可以躲避台风的侵扰。
“冂”伸缩井架主要有固定段(图三)、伸缩段(图四)、横拉杆(10)、斜拉杆(9)、伸缩主滑轮与辅正滑轮(5)、道轨(7)、活动节(12)、辅助架(6)、二层台(13)等组成。各节也采用型钢(工字钢、焊接工字梁、宽翼工字钢)组焊成片状，段与段、节与节之间用斜拉杆(9)、横拉杆(10)与联接销(2)联接起来。安装方便。联接可靠。两道轨置于井架后腿外面如图(五)，这样就能确保井架伸缩段与固定段整齐对接而不存在偏心，由于只有两根道轨，除了承受伸缩载荷的主滑轮外，伸缩段两侧还布置了辅正滑轮，保证伸缩段伸缩自如。井架在水平状态伸缩段与固定段套起来安装(或水平伸缩安装好后再缩回)。或整体拖运到新井位后，可以采用多种方式将其起升成垂直状态(而常规“冂”型、“A”型井架必须用钻机动力方能起放)，因为井架水平状态时垂心离支点比新设计井架远得多，起升力远远大得多。井架立起后，借助伸缩复滑轮系统(4)将伸缩段缓缓伸起，这时伸缩主滑轮(5)在道轨中的运动原理与铲车、铲车架在滑道中运动一样。伸缩段起升到一定高度就将活动节自动打开。待伸缩段到位后它又在开启复位机构(14)作用下活动节复位到自然状态，与伸缩段对接齐(伸缩段稍高于活动节)，并穿好联接销固定住，这时井架正面形状，受力与常规“冂”井架一样。大腿作用线是对齐、连续的。搬迁时，先将伸缩段稍提起，使活动节(12)向外开启，使伸缩段就能顺利缩下，待固定住后，可以垂直拖运，由于重心降低，这时拖运比前述三种井架稳得多。也可以整体缩回水平状态，放倒后借助专用拖车水平拖运，而不会使井架发生扭曲、弯曲发变而造成损坏，这时可以进行远距离整体搬迁，所以说一般情况下这种井架搬迁时不必每次都拆装，降低了工人劳动强度，节约了生产费用。若在海洋钻井平台上，遇到台风(或平台拖运中)可以将伸缩段缩回，降低井架重心和减小受风面积，提高了它的安全性，这种井架是其它任何大型井架所无法比拟的。现将
如下图一、井架正面图图二、井架侧面图图三、井架固定段正面图图四、井架伸缩段正面图图五、井架固定段剖面(俯视剖)图图六、轻型伸缩井架正面简图1、伸缩段上节、2、联接销，3、伸缩段下节，4、伸缩复滑轮5、伸缩主滑轮与辅正滑轮，6、辅助架，7、道轨，8、固定段上节，9、斜拉杆，10、横拉杆，11、固定段下节，12、活动节，13、二层台，14、开启复位机构，15、限位机构，16、井架前腿，17、井架后腿，18、筒形伸缩段，19、楔座(马蹄座)，20、销，21、筒形固定段。
本实用新型同现有技术相比，结构设计合理，安装快速方便，联接牢固可靠，即可减少钻前安装和钻后拆除、搬迁的工作量，又可降低劳动强度，节约生产费用。
权利要求1.一种深井钻进井架，主要由固定段和伸缩段组成，其特征在于在固定段的后扇安装有两根滑道，伸缩段后背安装有既起升降又起扶正作用的滑轮，井架伸缩段借助本身的滑轮和固定段上的滑道伸缩。
2.根据权利要求1所述的井架，其特征在于井架处于工作状态时，固定段和伸缩段的四条大腿联接处端面对正，无重叠段，四条大腿的中心线均为各自连续的。
3.根据权利要求1所述的井架，其特征在于两前大腿或两后大腿中心线构成的前面或后面几何形状为梯形，前大腿与同侧后大腿构成的侧面形状近似为正方形。
专利摘要本实用新型属于深井钻进井架技术领域，是一种可伸缩的“”型井架，由固定段、伸缩段、横、斜拉杆、伸缩滑轮、道轨、活动节、辅助架、二层台等组成。本“”型井架由于两道轨置于井架后侧而不存在偏心问题。结构设计合理，安装快速方便、联接牢固可靠，即可减少钻前安装和钻后拆除、搬迁的工作量，又可降低工人劳动强度，节约生产费用。
文档编号E21B15/00GK2075692SQ9020845
公开日1991年4月24日 申请日期1990年6月12日 优先权日1990年6月12日
发明者王国智, 朱炜 申请人:新疆石油管理局钻井工艺研究所