用于架設(shè)鉆井鉆機的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于架設(shè)鉆井鉆機的方法和設(shè)備，特別但不排他地涉及一種用于鉆探和維護油氣井的陸上鉆機。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)公開了在鉆井中使用的多種鉆井鉆機以及多種井眼操作；例如但不限于，在美國專利 3，340，938 ;3，807，109 ;3，922，825 ;3，942，593 ;4，269，395 ；4，290，495; 4，368，602 ;4，489，526 ;4，569，168 ;4，837，992 ;6，634，436 ;6，523，319 和在這些專利中所引用的文獻，為了所有目的在此將所有這些專利都并入本發(fā)明中。
[0003]在多種陸上鉆井操作中，將陸上鉆機運送到現(xiàn)場、組裝以及然后拆卸。重要的是，陸上鉆機的部件易于運輸和組裝。按小時或者按天計算與陸上鉆機以及相關(guān)聯(lián)設(shè)備有關(guān)的成本，并且，因此，有效的拆卸、運輸和構(gòu)建操作是令人期望的。
[0004]美國專利3，922，825公開了一種鉆機，所述鉆機具有下部結(jié)構(gòu)固定基座和安裝在所述下部結(jié)構(gòu)固定基座上的下部結(jié)構(gòu)活動基座，所述下部結(jié)構(gòu)活動基座聯(lián)接到下部結(jié)構(gòu)固定基座并且豎向擺動到在一系列支柱上的升高位置，所述一系列支柱在每個端部處用回轉(zhuǎn)連接裝置連接到固定基座?；顒踊駝t是靜止的，這是因為無論是固定基座還是活動基座在不使用輔助起重機或類似物的情況下都不是可動的或者都不是可重新定位的。
[0005]利用安裝在輔助絞車卡車上的絞車升高下部結(jié)構(gòu)活動基座以及鉆井井架。
[0006]美國專利3，942，593公開了一種可動井鉆井鉆機設(shè)備，所述設(shè)備具有:伸縮式井架；和具有鉆機基座、工作平臺和軌道結(jié)構(gòu)的單獨的可分段式下部結(jié)構(gòu)組件。井架通過輥子運送到下部結(jié)構(gòu)的頂部，并且由液壓舉升設(shè)備升高到豎立位置。利用這種系統(tǒng)，當運輸所述井架時，井架組件可以較長，而在提升期間，井架可能不穩(wěn)定。這種系統(tǒng)使用牽拉繩(drawline)和絞車設(shè)備來將井架升高到工作平臺。
[0007]美國專利6，634，436公開了一種可動陸上鉆井設(shè)備和方法。鉆機具可動的伸縮式下部結(jié)構(gòu)箱。舉升設(shè)備將可動的伸縮式下部結(jié)構(gòu)箱單元選擇性地支撐在升高位置和降低位置中。延伸缸還將可動的伸縮式下部結(jié)構(gòu)箱單元以伸縮式延伸的方式延伸。靜止的框架構(gòu)件和伸縮的框架構(gòu)件具有多根附接到其上的纜，所述纜用于在延伸時支撐伸縮的框架構(gòu)件。臺車絞車(trolley winch)允許完成鉆機組裝而無需外部起重機。
[0008]W02009/001133 (Nat1nal Oilwell Varco，L.P)公開了一種用于架設(shè)陸上鉆機的方法，所述陸上鉆機包括:井架、樞軸、運動設(shè)備和下部結(jié)構(gòu)，所述井架放置成基本水平并且圍繞樞軸可樞轉(zhuǎn)地附接到下部結(jié)構(gòu)，所述下部結(jié)構(gòu)具有頂部部件和至少一條可折疊支腿，所述方法包括下述步驟:致動運動設(shè)備以圍繞樞軸升高井架至基本豎直位置；和致動運動設(shè)備以將頂部部件升高成位于所述至少一條可折疊支腿上，其中，可調(diào)整高度的設(shè)備具有頂部部分，所述運動設(shè)備布置成在頂部部分與井架之間發(fā)揮作用，以升高井架和頂部部分，所述方法還包括以下步驟:將可調(diào)整高度的設(shè)備的頂部部分設(shè)定為第一高度；致動運動設(shè)備以升高井架；將可調(diào)整高度的設(shè)備的頂部部分的高度設(shè)定為第二高度；以及致動運動設(shè)備以將頂部部分升高成位于所述至少一條可折疊支腿上。
[0009]W02009/106860 (Nat1nal Oilwell Varco，L.P.)公開了一種用于便于組裝和架設(shè)鉆井鉆機的方法，所述鉆井鉆機包括:鉆機平臺和下部結(jié)構(gòu)，所述方法包括以下步驟:利用車輛將鉆機結(jié)構(gòu)定位成毗鄰鉆機平臺；將所述鉆機結(jié)構(gòu)附接到所述鉆機平臺的支撐設(shè)備的運動設(shè)備；致動所述運動設(shè)備，以使鉆機結(jié)構(gòu)從車輛充分運動從而允許所述車輛運動離開；以及致動鉆機平臺升高設(shè)備(諸如活塞和缸體)，以將鉆機平臺和鉆機結(jié)構(gòu)升高至操作高度。
[0010]W02009/106897 (Nat1nal Oilwell Varco，L.P.)公開了一種用于便于架設(shè)鉆井鉆機的方法，所述鉆井鉆機包括:鉆機平臺和基座，所述基座具有其之間的至少一條可折疊支腿，所述方法包括以下步驟:將井架附接到鉆機平臺的至少一部分；利用井架舉升缸將井架升高至豎直位置，所述井架舉升缸的一個端部附接到基座；隨后利用下部結(jié)構(gòu)舉升缸設(shè)備將鉆機平臺的所述至少一部分相對于基座升高到可折疊支腿，所述下部結(jié)構(gòu)舉升缸設(shè)備的一個端部附接到基座而另一端部附接到鉆機平臺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于架設(shè)鉆井鉆機的方法，所述鉆井鉆機具有:井架、基座、平臺支撐件、布置在基座與平臺支撐件之間的支腿、與井架接合的主起重千斤頂以及平臺支撐件起重千斤頂，所述方法包括利用主起重千斤頂升高井架的步驟，其特征在于，所述方法還包括以下步驟:利用平臺支撐件起重千斤頂升高平臺支撐件至中間高度；使主起重千斤頂與平臺支撐件接合；以及利用主起重千斤頂將平臺支撐件從中間高度升高至完整工作高度。應(yīng)當注意的是，利用平臺支撐件結(jié)構(gòu)來提升井架。本發(fā)明對于具有非常高的鉆機平臺下部結(jié)構(gòu)高度的鉆井鉆機而言尤其有用。
[0012]有利地，主起重千斤頂具有下端部和上端部，所述方法還包括使上端部從與井架接合運動至與平臺支撐件接合。優(yōu)選地，主起重千斤頂?shù)南露瞬靠赊D(zhuǎn)動地連接到基座，所述方法還包括使主起重千斤頂在與井架接合和與平臺支撐件接合之間轉(zhuǎn)動。
[0013]優(yōu)選地，基座具有中心部分、前部部分和后部部分，主起重千斤頂在中心部分處可轉(zhuǎn)動地連接到基座。有利地，基座具有中心部分、前部部分和后部部分，平臺起重千斤頂優(yōu)選地在后部部分中可轉(zhuǎn)動地連接到基座。前部部分、中心部分和后部部分中的每一個優(yōu)選地均是基座長度的大致三分之一。
[0014]優(yōu)選地，平臺支撐件和基座鎖定在一起，所述方法還包括下述步驟:在升高井架之后并且在升高平臺支撐件之前，使平臺支撐件與基座解鎖。平臺支撐件和基座優(yōu)選地包括鎖定件，以在升高井架時將基座和平臺支撐件鎖定在一起。鎖定件可以包括銷接連接裝置，其中，基座和平臺支撐件中的每一個均可以包括凸耳，所述凸耳在其中具有用于接收銷的孔。替代地或者另外地，平臺起重千斤頂可以設(shè)置有液壓鎖定件或者銷接連接裝置，以將缸體和活塞銷接到一起，從而防止在升高井架時平臺支撐件相對于基座運動。優(yōu)選地，主起重千斤頂和平臺起重千斤頂包括液壓致動的同心伸縮缸體，盡管它們也可以是以下類型:氣動的；部分氣動和部分液動的；機械的，包括例如沿著帶齒軌道或者螺旋千斤頂行進的一個或多個帶齒的齒輪；電動的，包括例如電動的線性致動器。
[0015]優(yōu)選地，該方法還包括下述步驟:在主起重千斤頂已接合平臺支撐件之后，并且優(yōu)選地在主起重千斤頂將鉆機平臺升高至最終工作高度之前，使平臺支撐件起重千斤頂與平臺支撐件脫開接合。
[0016]有利地，主起重千斤頂在升高井架的同時延伸，主起重千斤頂在其延伸越過豎直(方向)之后遵循弧線。優(yōu)選地，主起重千斤頂以相對于地面的一銳角開始，所述銳角優(yōu)選地介于10度至50度之間，最優(yōu)選地所述銳角介于25度至35度之間，并且有利地為30度。有利地，主起重千斤頂以相對于水平方向的一角度結(jié)束，其中，該角度優(yōu)選地介于50度至90度之間，并且最優(yōu)選地所述角度為70度。優(yōu)選地，平臺支撐件起重千斤頂以50度開始并且以接近60度的角度結(jié)束。
[0017]有利地，該方法還包括下述步驟:在開始升高鉆機平臺支撐件的步驟之前安裝以下裝置中的至少一種或多種:鉆機平臺中心段；管架(pipe rack);鐵鉆工；管操作裝置；絞車；和值班室。
[0018]優(yōu)選地，方法還包括下述步驟:在開始升高井架之前安裝以下裝置中的至少一種或多種:二層臺；扶正對扣臺；天車；頂部驅(qū)動器軌道。
[0019]本發(fā)明還提供了一種設(shè)備，諸如，用于進行構(gòu)建的鉆井鉆機，所述設(shè)備包括井架、基座、平臺支撐件、布置在基座與平臺支撐件之間的支腿、連接到基座的主起重千斤頂、和連接到基座的平臺起重千斤頂，其特征在于，主起重千斤頂連接到基座的中心部分?；闹行牟糠衷诩茉O(shè)時優(yōu)選地位于支腿之間并且有利地位于平臺支撐件下方，而且優(yōu)選地在開始架設(shè)井架之前位于平臺支撐件下方或者基本與支撐件的平臺的前部成直線或者位于所述前部一米內(nèi)。
[0020]優(yōu)選地，設(shè)備還包括位于平臺支撐件上的接合構(gòu)件，所述接合構(gòu)件用于接收主起重千斤頂?shù)纳隙瞬?。接合?gòu)件可以是焊接到平臺支撐件的銷，并且有利地，接合構(gòu)件可以固定到與平臺支撐件固定的任何構(gòu)件，諸如井架座或者凸耳。優(yōu)選地，起重千斤頂和基座之間的連接裝置以及井架和