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井架车装修井机方案分析

井架车装修井机方案分析

运载车选用传递扭矩大,承载能力强的车桥,越野轮胎可以满足复杂路况的行驶要求;作业时动力经传动轴、分动箱传递给角传动箱,之后通过链条驱动绞车完成大钩的上下运动,另一路经传动轴、链条驱动转盘。绞车刹车方式为主刹加辅刹,主刹车采用先进的液压盘刹,辅助刹车为进口产品;钻修机安装有防上碰和下砸的装置;易污染部位设有专用接污系统,减少钻井液污染环境。

1关键技术说明

(1)运载车特点:驱动方式采用14×8形式,即7根车桥,泥泞地区能够4根车桥同时驱动;6根液压支腿支撑,其中6根在起升缸梁下,避免了井架起升时车架大梁的大幅度变形;FD100分动箱实现车上与车下分动挂合,避免因误操作使车上与车下同时挂合引起的安全事故。

(2)K型井架特点:同桅型井架相比,K型井架具有承载能力大,抗风性好的特点,同时增加了钻修机的横向和纵向稳定性;井架支起和上下体起升均为液压自起,无须作业时现场对接;井架支起梁强度大,经动态有限元分析实验证明,完全满足液压支起的要求。缺点是自身质量大,局部强度要求高。

(3)托撬特点:开创了车装钻机在大型托撬上工作的先河,钻修机在托撬上纵向移动通过运载车的前后驱动来实现,当钻修机要移向的井位无其它生产设备时,横向移动可以通过步行器来实现,当钻修机要移向井位的过程中有障碍时可以将钻修机开下,将托撬用吊车吊下即可完成换位;托撬的主梁为等应力梁,主梁的设计符合材料力学等强度等截面的特点,弯矩大的地方梁的抗弯截面系数大,节约了钢材,减轻重量,降低了生产成本,设计执行的标准为APIRP2A-WSD海洋固定平台的规划,设计和建造推荐做法———工作应力设计法。

(4)水基消声器:发动机废气经排气弯管喷在水面上,可彻底将火星熄灭,消声器内有隔板防止水被废气吹出,消声器外壁上有安全球阀,加水时将球阀打开,水从球阀流出时停止加水,然后关闭球阀即可工作,安全方便。消声器和空气滤清器放置于发动机护罩内,消声器的排气管在发动机护罩外,避免了废气排出后又经滤清器进入发动机的恶性循环。

(5)钻台:钻台采用六立柱平行四边形结构,井架斜支撑梁下有加强支撑梁,加强支撑梁设计有双用销,钻台立起时起支撑作用,钻台放倒运输时,只要打开双用销的中的一个即能实现加强支撑梁随钻台一起折截;井架支撑杆与连接座及钻台的支撑杆与连接座之间均为活性连接,即支撑杆与连接座之间有一定的横向和纵向错位也能实现连接,解决了因倒车位置不准而无法连接的难题。

(6)防腐防爆:因钻机的工作环境为海洋环境,对防腐防爆有很高的要求,对防腐方面除遵循NACESandardRP-01-76全美腐蚀工程师协会推荐的海上石油生产钢质-固定式平台的防腐作法外,还遵循GB6754-86船壳漆通用技术条件,GB6748-86船用防锈漆通用技术条件及GB9797-88,GB9795-88热喷涂锌及锌合金涂层,热喷涂铝及铝合金涂层。防爆方面除对电器产品采用高等级的防爆资质认证,ExdⅡCT6级高于陆地钻修机用的ExdⅡCT4级,执行的标准为APIRP505石油设施电力装置场所分类推荐作法,APIRP14B表面安全阀系统的设计安装和操作的推荐作法,APIRP14G敞开式海洋采油平台的防火与控制推荐作法等。

(7)接污系统:在运载车底部、钻台面下方有一体化接污盒,油污通过管道流入污物箱内,污物箱收集满后可以通过运输车运走,避免污染环境,满足HSE要求。

2主要设计参数

(1)钻井深度。名义钻深范围:4(″准114mm)钻杆;6500ft(2000m),名义修井范围:3″(准89mm)钻杆18040f(t5500m);(2)大钩最大载荷:347600lb(1580kN);(3)装机功率:650HP/2100r/min;(4)井架高度:115f(t35m),抗风能力:70节(36m/s)(满立根无载荷),93节(48m/s)(无立根无载荷);(5)游动系统:5×4,有效绳数:8,起升钢丝绳直径:1-1/8"(准29mm),大钩起升速度:0.2~1.2m/s;(6)转盘通径:17"(准444.5mm);(7)钻台面高度:16.4f(t5m)。

3结语

该型钻修机综合了桅型井架车装钻修机所具有的快速移运、结构轻便、安装拆装方便、运费低廉、能批量生产以及撬装模块化、结构稳定的优点,并且BACKⅡ对中后井架不会发生偏斜。缺点是BACKⅡ对中时不如桅型井架车装钻修机方便。该型钻修机的一些关键技术已在出口摩洛哥的两台4000m直立无绷绳井架拖挂钻机上应用,如K型直立无绷绳井架,钻台撑杆的活性连接、折截撑杆的使用,钻机BACKⅡ对中等都得到了用户的肯定。

作者:许京仇性启刘钦祥单位:中国石油大学

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