一種新型深井鉆機(jī)底座設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)

伍 勇 （中石油大港油田分公司生產(chǎn)運(yùn)行處，天津300280）

胡永利 （中石油青海油田分公司天然氣開發(fā)公司，甘肅 敦煌736200）

鉆機(jī)底座與鉆機(jī)配套，用以安放鉆機(jī)井架、絞車、轉(zhuǎn)盤及放置立根和鉆井工具，提供鉆井作業(yè)操作的場所和井口裝置的安裝空間；底座承受鉆井工作載荷、井架起升載荷與設(shè)備重力載荷，并把這些載荷傳遞到基礎(chǔ)與地面［1－2］。為實(shí)現(xiàn)上述功能，設(shè)計(jì)了一種新型鉆機(jī)底座。

1 底座結(jié)構(gòu)

該底座為塊裝式結(jié)構(gòu)，由左右基座、前左右支腿、后左右支架、立根盒、轉(zhuǎn)盤梁、絞車底座及動(dòng)力機(jī)座等主要構(gòu)件組成。具有以下特點(diǎn)：①底座采用箱塊混合式結(jié)構(gòu)，各結(jié)構(gòu)件之間用銷軸連接，立根盒、轉(zhuǎn)盤面與鉆臺(tái)面平齊 （前臺(tái)、立根盒、轉(zhuǎn)盤梁、轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)箱及旋轉(zhuǎn)貓頭在井架起升前組裝）。所有緊固件、壓蓋、提手等部件采用埋入式設(shè)計(jì)。②底座采用了高臺(tái)面、大空間的結(jié)構(gòu)，從而滿足了深井鉆機(jī)對(duì)井口安裝防噴器高度的要求，并使泥漿回流管有足夠的回流高度。③根據(jù)高鉆臺(tái)的特點(diǎn)，底座配置了安全滑梯，鉆井作業(yè)過程有緊急情況時(shí)保證操作人員能迅速撤離鉆臺(tái)。④底座設(shè)有廢機(jī)油罐，以便廢機(jī)油回收，保護(hù)環(huán)境，同時(shí)減少運(yùn)輸單元。⑤在絞車底座中設(shè)有水箱，既可以保證絞車?yán)鋮s用水和打掃衛(wèi)生用水，同時(shí)減少運(yùn)輸單元。⑥底座中設(shè)有液壓緩沖裝置，既方便了井架的起放，又安全可靠。⑦在轉(zhuǎn)盤梁下方設(shè)有50t液壓防噴器移運(yùn)裝置，方便井口裝置的安裝與拆卸。⑧底座上各種管線都預(yù)制到底座中，使鉆臺(tái)整齊、美觀。

2 底座安裝

圖1 底座前臺(tái)

①底座安裝按底座前臺(tái) （見圖1）、后臺(tái) （見圖2）總裝圖進(jìn)行。底座安裝前對(duì)各構(gòu)件進(jìn)行檢查。對(duì)受損的構(gòu)件，如焊縫開裂、材料有裂紋或銹蝕嚴(yán)重的構(gòu)件，應(yīng)按制造廠的有關(guān)要求修復(fù)合格后才能安裝在底座上。②組裝前先清除底座各構(gòu)件銷孔中的油漆等雜物，涂潤滑脂，以利于銷鈾的安裝，防止銷軸銹蝕。③擺放基座前，檢查擺放底座的基礎(chǔ)平面度是否超差，鉆臺(tái)區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)平面度誤差不大于3mm，否則應(yīng)采取措施保證平面度要求。④據(jù)井口中心位置，按左基座、右基座上井口中心標(biāo)志位置，先擺放左基座和右基座，然后安裝絞車底座并穿上銷軸和別針，再安裝連接梁、后連接梁及撐桿并穿上銷軸和別針。⑤安裝動(dòng)力機(jī)座Ⅰ、動(dòng)力機(jī)座Ⅱ、動(dòng)力機(jī)座Ⅲ、走道以及軟化水箱及廢機(jī)油罐并穿上銷軸和別針，再安裝斜撐、鋪臺(tái)、走臺(tái)、斜梯等附件。⑥安裝前臺(tái)處左右支腿并將下端用銷軸與左基座、右基座連接，然后擺放立根臺(tái)，并穿上銷軸和別針。⑦安裝前臺(tái)后左右支架并將下端用銷軸與左基座、右基座連接，然后擺放后支架，并穿上銷軸和別針。⑧安裝井架起升緩沖裝置。⑨安裝導(dǎo)軌并穿上銷軸和別針，安裝并調(diào)試液壓防噴器移動(dòng)裝置。⑩將轉(zhuǎn)盤梁與立根臺(tái)和后支架用銷軸連接，穿上別針，并擺放轉(zhuǎn)盤，調(diào)節(jié)其在井口中心位置。?對(duì)起升支架、人字架上各導(dǎo)繩滑輪應(yīng)在其潤滑點(diǎn)加注7011＃低溫極壓潤滑脂，滑輪用手轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)靈活、無卡阻和異常響聲后，安裝后支架上的鋪臺(tái)及井架起升支架、左右人字架。?安裝立根臺(tái)與后支架之間的鋪臺(tái)。?安裝固定轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)箱，連接轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)箱至轉(zhuǎn)盤的傳動(dòng)軸。?安裝固定轉(zhuǎn)盤中心的鋪臺(tái)。

圖2 底座后臺(tái)

3 底座使用注意

（1）在通常情況下，應(yīng)避免對(duì)底座突然施加載荷，以防止產(chǎn)生過大的沖擊載荷損壞底座。特別是在較大大鉤載荷情況下，如下技術(shù)套管、鉆最大井深以及處理井下卡鉆等事故，應(yīng)緩慢加載和卸載，盡量避免突然加載和緊急剎車，以延長底座使用壽命。

（2）在底座使用 （承受載荷）過程中，不能隨便拆卸底座主體上任何一個(gè)承重的構(gòu)件和連接件，以免底座承載不平衡而損壞。

（3）在底座使用前，應(yīng)按計(jì)劃定期對(duì)底座進(jìn)行外觀檢查，并報(bào)告結(jié)果。一般每個(gè)鉆井月檢查一次，完鉆搬遷時(shí)再檢查一次。在日常鉆井中，如發(fā)現(xiàn)底座上的螺栓松動(dòng)、別針脫落、構(gòu)件損壞等異常現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取措施糾正，避免底座發(fā)生意外事故。

（4）為方便底座使用，底座外觀檢查報(bào)告的格式，檢查程序、范圍、具體項(xiàng)目和缺陷等，應(yīng)同天車、井架的檢查合為同一個(gè)外觀檢查報(bào)告，放在與其配套的井架使用說明書的附錄中。如果底座在其極限條件下使用，或結(jié)構(gòu)處于影響到其安全性能的臨界條件下，可考慮定期按更詳細(xì)和要求更高的補(bǔ)充程序進(jìn)行檢查。

［1］董輝 .叢式井鉆機(jī)底座的研制 ［J］.石油礦場機(jī)械，2012，41（5）：64－67.

［2］黃天成，袁新梅，周思柱.ZJ30鉆機(jī)底座靜動(dòng)態(tài)有限元分析 ［J］.長江大學(xué)學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2010，7（4）：151－153.