鉆機(jī)安裝的施工技術(shù)

近年來，隨著鉆探技術(shù)的日益普及，鉆頭速度比以前顯著提高。對(duì)于鉆機(jī)移運(yùn)性提出了新要求,要求搬家車次和拆安時(shí)間越少越好,拆安應(yīng)盡可能簡單方便。為了適應(yīng)當(dāng)今世界油氣開發(fā)的技術(shù)發(fā)展,也為四川宏華設(shè)備有限公司能夠順利進(jìn)入哥倫比亞石油市場,本公司開發(fā)出了一款具有宏華特色的,同時(shí)滿足市場需求的4000m快速移運(yùn)交流變頻控制鉆機(jī),其綜合性能達(dá)到國際先進(jìn)水平,在哥倫比亞鉆井現(xiàn)場使用后;效果非常好。1鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)的確定4000m新型拖掛輪式快速移運(yùn)鉆機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)、制造依據(jù)“環(huán)保、安全、可靠、先進(jìn)、方便、經(jīng)濟(jì)適用”的原則,按拖掛輪式鉆機(jī)和高溫鉆機(jī)設(shè)計(jì)的要求,確定鉆機(jī)相關(guān)部件的技術(shù)參數(shù)和技術(shù)規(guī)范;滿足GB/T23505-2009《石油鉆機(jī)和修井機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)及API規(guī)范要求,符合HSE規(guī)范,同時(shí)在防爆、防腐、防潮、耐高溫、防沙等方面具有較高的適應(yīng)性。2井架及運(yùn)輸設(shè)備1)井架采用三段套裝無繃?yán)K式井架,由2個(gè)多級(jí)液壓缸完成起升作業(yè),4個(gè)單級(jí)液缸完成井架的伸縮,該結(jié)構(gòu)為本公司首創(chuàng),國內(nèi)領(lǐng)先;井架天車可以采用一車單獨(dú)拖掛,超長的情況下可以將下段去掉部分運(yùn)輸,同時(shí)也可以放在半拖掛車上與半拖掛一起運(yùn)輸,運(yùn)輸方式靈活多樣。2)底座采用低位安裝,一個(gè)三級(jí)液缸起升,轉(zhuǎn)盤傳動(dòng)裝置安裝在立根臺(tái)下方,節(jié)約臺(tái)面空間,結(jié)構(gòu)新穎。3)井架底座滿足安裝軌道式平移裝置的要求,結(jié)合軌道式平移裝置,可以實(shí)現(xiàn)井場內(nèi)快速移運(yùn),實(shí)現(xiàn)打叢式井的要求。4)泥漿泵組拖掛裝置,VFD房和氣源發(fā)電房分別采用單軸輪式移運(yùn)結(jié)構(gòu)。5)半拖掛車采用通用重型牽引車牽引拖掛運(yùn)輸,懸掛系統(tǒng)采用一線雙橋結(jié)構(gòu)。6)固控系統(tǒng)中補(bǔ)給罐、儲(chǔ)備罐、吸入罐、振動(dòng)篩罐及中間罐均采用單獨(dú)模塊拖掛裝置。7)絞車放置在拖車上,并縱向安裝。8)主電纜管線槽采用適用于叢式井快速移運(yùn)方式鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)形式,運(yùn)輸時(shí)可將電纜收集在一段內(nèi)整體運(yùn)輸。9)采用了全數(shù)字化交流變頻技術(shù),獨(dú)立驅(qū)動(dòng)絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵;模塊化設(shè)計(jì),鉆機(jī)制動(dòng)為液壓盤剎和主電機(jī)能耗制動(dòng),具有自動(dòng)送鉆功能,對(duì)鉆井工況進(jìn)行網(wǎng)路化、遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。3井架、絞車、vfd控制房體鉆機(jī)的布局應(yīng)盡可能減少井場的占地面積,井架、絞車、泥漿泵組、固控系統(tǒng)罐體、發(fā)電氣源房體、VFD控制房體均采用單獨(dú)的輪式拖掛移運(yùn)裝置,結(jié)構(gòu)緊湊,方便運(yùn)輸。3.1井架及管截面高度絞車輸入功率/檔數(shù)1000kW/1+1R交流變頻無級(jí)調(diào)速;提升系統(tǒng)繩數(shù)5×6順穿;泥漿泵功率×臺(tái)數(shù)1600hp×2;井架有效高度/型式43m/K型;鉆臺(tái)高度6.7m;底座凈空高度5.5m;轉(zhuǎn)盤檔數(shù)1+1R交流變頻一檔無級(jí)調(diào)速;主柴油發(fā)電機(jī)組功率×臺(tái)數(shù)1200kW×3;鉆井液管匯通徑/額定壓力單立管4″/35MPa;泥漿罐總?cè)莘e≈291m3。3.2鉆臺(tái)部分起升到6.7m高工作位置新型輪式快速移運(yùn)鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)件主要由井架、底座組成,底座有兩個(gè)左右對(duì)稱的底層、中層、頂層及轉(zhuǎn)盤梁撬座組成。底座采用低位安裝、平行四邊形結(jié)構(gòu),利用液缸整體起升。臺(tái)面設(shè)備均可在起升低位(2.759m)安裝。豎立井架后,用底座起升液缸將底座頂層鉆臺(tái)部分(包括井架和臺(tái)面設(shè)備)整體起升到6.7m高的工作位置。底座各部件之間均采用銷子、耳板聯(lián)結(jié),使安裝拆卸方便、聯(lián)結(jié)可靠。轉(zhuǎn)盤安裝在立根盒的下面,節(jié)省臺(tái)面空間。井架前支腿坐落于底座的左、右上座上,后腿座落中間座上,井架低位水平安裝,采用井架起升液缸整體起放井架。主體包括上中下三段,各段可采用井架拖掛裝置與天車一起整體運(yùn)輸,也可以分段運(yùn)輸(上段可與天車一起運(yùn)輸)。若要在幾十米近距離移動(dòng)鉆機(jī),底座配合步進(jìn)式移動(dòng)裝置,在井架直立狀態(tài)下可實(shí)現(xiàn)整體橫向或縱向移動(dòng);絞車安裝在絞車拖掛裝置上,利用牽引車快速移運(yùn),保證鉆機(jī)在短時(shí)間內(nèi)順利移位。若要遠(yuǎn)距離移運(yùn)鉆機(jī),利用簡單工具將底座分解成7大塊運(yùn)輸,每塊都焊接有吊裝耳板。井架、絞車、泵組、泥漿罐、VFD控制房以及發(fā)電起源房均可單獨(dú)利用牽引車拖掛運(yùn)輸,實(shí)現(xiàn)低成本搬家。3.2.1地面井架展離式運(yùn)輸1)分別將絞車、泵組、泥漿罐、VFD控制房以及發(fā)電起源房單獨(dú)利用牽引車拖掛運(yùn)輸;2)利用底座液缸下放底座后,將井架半掛拖裝置擺放到位,再利用井架液缸下發(fā)井架到運(yùn)輸車上;3)拆開井架與底座上的連接,運(yùn)輸車駛離;4)將底座解體成7大模塊運(yùn)輸;5)將倒繩機(jī)安裝到倒繩機(jī)拖掛裝置上,通過絞車拖掛車移運(yùn)。3.2.2井架原位水平安裝1)安裝底座的左右基座、中層、頂層、連桿及中座,并用銷軸、別針固定牢靠;2)將井架低位水平安裝,與井架基礎(chǔ)對(duì)接;3)用井架起升油缸立起井架,并收回油缸;4)用底座三級(jí)油缸將底座起升到工作高度;5)利用牽引車分別將絞車、泵組、泥漿罐、VFD控制房以及發(fā)電起源房拖掛裝置安裝到位,移去牽引車,固定好支撐架,連通各種管線。3.3拖掛裝置的定位安裝快速移運(yùn)鉆機(jī)的井架作為一個(gè)單獨(dú)的運(yùn)輸模塊進(jìn)行運(yùn)輸,要求井架拖掛裝置上帶有滾輪裝置,方便井架整體安裝時(shí)與其基礎(chǔ)的對(duì)接;井架半掛拖架擺放到位后操作支撐裝置(圖示序號(hào)3)支撐好半掛拖架,以便移去牽引車。定位座(圖示序號(hào)1)用銷軸與底座連接好,然后利用牽引車牽引將半掛拖架(圖示序號(hào)2)擺放至如圖1所示的位置。利用井架起升液缸和吊車讓井架下放到位后,用天車下固定裝置(圖示序號(hào)1)與牽引車(圖示序號(hào)2)利用牽引銷連接,安裝時(shí)可以操作井架起升液缸(圖示序號(hào)3)調(diào)節(jié)拖掛連接裝置高度,以便于牽引車鞍座與牽引銷的順利連接。安裝圖如2所示。其目的是在移運(yùn)井架時(shí)不必將井架拆成多塊零件,而是能整體的被固定在拖車上運(yùn)輸,在新的井場安裝井架時(shí),用油缸來調(diào)節(jié)井架的上下高度,用牽引車和支座上的滾輪來調(diào)節(jié)井架的前后位置,使井架快速與水平放置的井架基礎(chǔ)堆對(duì)接,順利完成井架安裝與拆卸。4半拖掛式絞車JC40DB絞車為全數(shù)字化交流變頻絞車,通過1000kW的交流變頻電動(dòng)機(jī)、齒輪減速箱驅(qū)動(dòng)滾筒,具有提升最大鉆柱重量和2250kN的能力。檔數(shù)為一檔無極調(diào)速,具有自動(dòng)送鉆功能,剎車為盤剎剎車和電機(jī)能耗制動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)絞車快速移運(yùn)的要求,將絞車設(shè)計(jì)安裝在半拖掛車上,并與底座基座成水平、與水平地面成大于5°的安裝位置,這樣更有利于絞車的排繩。如圖3所示。5次成功—試驗(yàn)在四川宏華設(shè)備有限公司內(nèi)對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行了多項(xiàng)試驗(yàn),所有試驗(yàn)基本上是一次成功。包括:1)井架、絞車、泵組、泥漿罐、VFD控制房以及發(fā)電起源房拖掛裝置運(yùn)輸加載和卸載試驗(yàn);2)井架、底座的起升試驗(yàn);3)移運(yùn)搬家試驗(yàn);4)絞車的排繩試驗(yàn)。6市場