專利名稱：“”型伸縮井架的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于深井鉆進井架技術領域。
目前，國內外用于鉆進深井和超深井的鉆機井架，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除了在平整堅實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，到達目的地后再一件件往上裝起來，裝拆時操作人員都要在高空(50多米)作業，勞動強度很大，且非常危險，費時費工。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。另外散件拆遷時，容易造成各桿件的變形、損壞、丟失，而聯接螺栓螺母的損壞與丟失就更加嚴重。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。“A”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)水平狀態下安裝好，然后借助鉆機動力將井架起升到垂直位置工作狀態。與塔型井架一樣只能在平整堅實，空中無障礙物的地區整體拖運。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。為了整拖井架而放倒井架或剪斷高壓線是得不償失的，并嚴重影響油田采油生產。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，在運輸中不可避免地會碰撞，使管材發生凹陷與變形。這些操損傷根本無法修復與校正，嚴重地影響它的承載能力，甚至喪失承載能力，造成井架提前報廢。“冂”型井架，其斷面形狀為大小不等的“冂”字形結構，一般用熱軋工字鋼(或寬翼工字鋼、或焊接工字梁)組焊成幾段片狀結構(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”字形工作結構，與“A”型井架一樣，在低位安裝好后用鉆機動力整體起放。由于其結構為非穩定結構，所以與前兩種井架相比重量明顯增加，安裝時所需大型吊車數量明顯增加，安裝也費時得多。同樣搬遷時也不可避免需要放倒拆散。上述三種井架的缺點是顯而易見的。
目前國內外有種用于輕型石油鉆機或修井機的伸縮井架如圖六所示。其截面也為“冂”字形，上下兩段直筒結構。正面開檔很小，無法適應游動系統的上下運動。因此工作時井架必須向前(井口方向)傾斜一個角度，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，必須用棚繩來分擔部分載荷。故承載能力相對較小。只適用于2000米以內的鉆機或修井機。從其結構上看，它上下段通過楔座(19)(或馬蹄座)聯接起來，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，故若伸縮時發生偏扭，就很容易使井架上下段之間發生夾住。同時受結構影響，這種伸縮井架一般高度在30m左右，也不能滿足鉆進深井的工藝要求。
隨著鉆井工藝的不斷發展，對鉆井裝備的要求也越來越高，除滿足日益發展的鉆井新工藝的要求外，還必須達到安裝快速方便，減少鉆前安裝工作量，降低工人勞動強度以及生產費用，但從目前國內外用于鉆進深井超深井的鉆機井架來看，沒有哪種井架能達到既滿足鉆井工藝和快速搬家的要求。
針對目前國內外各種井架弊病，本實用新型設計了這種新型“冂”字形斷面的伸縮井架。其正面與側面形狀與常規“冂”井架基本一樣。它既能滿足鉆深井、超深井的要求，又能在復雜的地形并有高壓線的地方搬家時，進行整體垂直或水平搬家。而且用海洋鉆井或鉆井平臺拖運時，可以躲避臺風的侵擾。
“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)、活動節(12)、輔助架(6)、二層臺(13)等組成。各節也采用型鋼(工字鋼、焊接工字梁、寬翼工字鋼)組焊成片狀，段與段、節與節之間用斜拉桿(9)、橫拉桿(10)與聯接銷(2)聯接起來。安裝方便。聯接可靠。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，伸縮段兩側還布置了輔正滑輪，保證伸縮段伸縮自如。井架在水平狀態伸縮段與固定段套起來安裝(或水平伸縮安裝好后再縮回)。或整體拖運到新井位后，可以采用多種方式將其起升成垂直狀態(而常規“冂”型、“A”型井架必須用鉆機動力方能起放)，因為井架水平狀態時垂心離支點比新設計井架遠得多，起升力遠遠大得多。井架立起后，借助伸縮復滑輪系統(4)將伸縮段緩緩伸起，這時伸縮主滑輪(5)在道軌中的運動原理與鏟車、鏟車架在滑道中運動一樣。伸縮段起升到一定高度就將活動節自動打開。待伸縮段到位后它又在開啟復位機構(14)作用下活動節復位到自然狀態，與伸縮段對接齊(伸縮段稍高于活動節)，并穿好聯接銷固定住，這時井架正面形狀，受力與常規“冂”井架一樣。大腿作用線是對齊、連續的。搬遷時，先將伸縮段稍提起，使活動節(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，由于重心降低，這時拖運比前述三種井架穩得多。也可以整體縮回水平狀態，放倒后借助專用拖車水平拖運，而不會使井架發生扭曲、彎曲發變而造成損壞，這時可以進行遠距離整體搬遷，所以說一般情況下這種井架搬遷時不必每次都拆裝，降低了工人勞動強度，節約了生產費用。若在海洋鉆井平臺上，遇到臺風(或平臺拖運中)可以將伸縮段縮回，降低井架重心和減小受風面積，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。現將
如下圖一、井架正面圖圖二、井架側面圖圖三、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、2、聯接銷，3、伸縮段下節，4、伸縮復滑輪5、伸縮主滑輪與輔正滑輪，6、輔助架，7、道軌，8、固定段上節，9、斜拉桿，10、橫拉桿，11、固定段下節，12、活動節，13、二層臺，14、開啟復位機構，15、限位機構，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。
本實用新型同現有技術相比，結構設計合理，安裝快速方便，聯接牢固可靠，即可減少鉆前安裝和鉆后拆除、搬遷的工作量，又可降低勞動強度，節約生產費用。
權利要求1.一種深井鉆進井架，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.根據權利要求1所述的井架，其特征在于井架處于工作狀態時，固定段和伸縮段的四條大腿聯接處端面對正，無重疊段，四條大腿的中心線均為各自連續的。
3.根據權利要求1所述的井架，其特征在于兩前大腿或兩后大腿中心線構成的前面或后面幾何形狀為梯形，前大腿與同側后大腿構成的側面形狀近似為正方形。
專利摘要本實用新型屬于深井鉆進井架技術領域，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、活動節、輔助架、二層臺等組成。本“”型井架由于兩道軌置于井架后側而不存在偏心問題。結構設計合理，安裝快速方便、聯接牢固可靠，即可減少鉆前安裝和鉆后拆除、搬遷的工作量，又可降低工人勞動強度，節約生產費用。
文檔編號E21B15/00GK2075692SQ9020845
公開日1991年4月24日 申請日期1990年6月12日 優先權日1990年6月12日
發明者王國智, 朱煒 申請人:新疆石油管理局鉆井工藝研究所