井架車裝修井機方案分析

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運載車選用傳遞扭矩大，承載能力強的車橋，越野輪胎可以滿足復(fù)雜路況的行駛要求；作業(yè)時動力經(jīng)傳動軸、分動箱傳遞給角傳動箱，之后通過鏈條驅(qū)動絞車完成大鉤的上下運動，另一路經(jīng)傳動軸、鏈條驅(qū)動轉(zhuǎn)盤。絞車剎車方式為主剎加輔剎，主剎車采用先進(jìn)的液壓盤剎，輔助剎車為進(jìn)口產(chǎn)品；鉆修機安裝有防上碰和下砸的裝置；易污染部位設(shè)有專用接污系統(tǒng)，減少鉆井液污染環(huán)境。

1關(guān)鍵技術(shù)說明

（1）運載車特點：驅(qū)動方式采用14×8形式，即7根車橋，泥濘地區(qū)能夠4根車橋同時驅(qū)動；6根液壓支腿支撐，其中6根在起升缸梁下，避免了井架起升時車架大梁的大幅度變形；FD100分動箱實現(xiàn)車上與車下分動掛合，避免因誤操作使車上與車下同時掛合引起的安全事故。

（2）K型井架特點：同桅型井架相比，K型井架具有承載能力大，抗風(fēng)性好的特點，同時增加了鉆修機的橫向和縱向穩(wěn)定性；井架支起和上下體起升均為液壓自起，無須作業(yè)時現(xiàn)場對接；井架支起梁強度大，經(jīng)動態(tài)有限元分析實驗證明，完全滿足液壓支起的要求。缺點是自身質(zhì)量大，局部強度要求高。

（3）托撬特點：開創(chuàng)了車裝鉆機在大型托撬上工作的先河，鉆修機在托撬上縱向移動通過運載車的前后驅(qū)動來實現(xiàn)，當(dāng)鉆修機要移向的井位無其它生產(chǎn)設(shè)備時，橫向移動可以通過步行器來實現(xiàn)，當(dāng)鉆修機要移向井位的過程中有障礙時可以將鉆修機開下，將托撬用吊車吊下即可完成換位；托撬的主梁為等應(yīng)力梁，主梁的設(shè)計符合材料力學(xué)等強度等截面的特點，彎矩大的地方梁的抗彎截面系數(shù)大，節(jié)約了鋼材，減輕重量，降低了生產(chǎn)成本，設(shè)計執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為APIRP2A-WSD海洋固定平臺的規(guī)劃，設(shè)計和建造推薦做法———工作應(yīng)力設(shè)計法。

（4）水基消聲器：發(fā)動機廢氣經(jīng)排氣彎管噴在水面上，可徹底將火星熄滅，消聲器內(nèi)有隔板防止水被廢氣吹出，消聲器外壁上有安全球閥，加水時將球閥打開，水從球閥流出時停止加水，然后關(guān)閉球閥即可工作，安全方便。消聲器和空氣濾清器放置于發(fā)動機護(hù)罩內(nèi)，消聲器的排氣管在發(fā)動機護(hù)罩外，避免了廢氣排出后又經(jīng)濾清器進(jìn)入發(fā)動機的惡性循環(huán)。

（5）鉆臺：鉆臺采用六立柱平行四邊形結(jié)構(gòu)，井架斜支撐梁下有加強支撐梁，加強支撐梁設(shè)計有雙用銷，鉆臺立起時起支撐作用，鉆臺放倒運輸時，只要打開雙用銷的中的一個即能實現(xiàn)加強支撐梁隨鉆臺一起折截；井架支撐桿與連接座及鉆臺的支撐桿與連接座之間均為活性連接，即支撐桿與連接座之間有一定的橫向和縱向錯位也能實現(xiàn)連接，解決了因倒車位置不準(zhǔn)而無法連接的難題。

（6）防腐防爆：因鉆機的工作環(huán)境為海洋環(huán)境，對防腐防爆有很高的要求，對防腐方面除遵循NACESandardRP-01-76全美腐蝕工程師協(xié)會推薦的海上石油生產(chǎn)鋼質(zhì)-固定式平臺的防腐作法外，還遵循GB6754-86船殼漆通用技術(shù)條件，GB6748-86船用防銹漆通用技術(shù)條件及GB9797-88，GB9795-88熱噴涂鋅及鋅合金涂層，熱噴涂鋁及鋁合金涂層。防爆方面除對電器產(chǎn)品采用高等級的防爆資質(zhì)認(rèn)證，ExdⅡCT6級高于陸地鉆修機用的ExdⅡCT4級，執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為APIRP505石油設(shè)施電力裝置場所分類推薦作法，APIRP14B表面安全閥系統(tǒng)的設(shè)計安裝和操作的推薦作法，APIRP14G敞開式海洋采油平臺的防火與控制推薦作法等。

（7）接污系統(tǒng)：在運載車底部、鉆臺面下方有一體化接污盒，油污通過管道流入污物箱內(nèi)，污物箱收集滿后可以通過運輸車運走，避免污染環(huán)境，滿足HSE要求。

2主要設(shè)計參數(shù)

（1）鉆井深度。名義鉆深范圍：4（″準(zhǔn)114mm）鉆桿；6500ft（2000m），名義修井范圍：3″（準(zhǔn)89mm）鉆桿18040f（t5500m）；（2）大鉤最大載荷：347600lb（1580kN）；（3）裝機功率：650HP/2100r/min；（4）井架高度：115f（t35m），抗風(fēng)能力：70節(jié)（36m/s）（滿立根無載荷），93節(jié)（48m/s）（無立根無載荷）；（5）游動系統(tǒng)：5×4，有效繩數(shù)：8，起升鋼絲繩直徑：1-1/8"（準(zhǔn)29mm），大鉤起升速度：0.2～1.2m/s；（6）轉(zhuǎn)盤通徑：17"（準(zhǔn)444.5mm）；（7）鉆臺面高度：16.4f（t5m）。

3結(jié)語

該型鉆修機綜合了桅型井架車裝鉆修機所具有的快速移運、結(jié)構(gòu)輕便、安裝拆裝方便、運費低廉、能批量生產(chǎn)以及撬裝模塊化、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的優(yōu)點，并且BACKⅡ?qū)χ泻缶懿粫l(fā)生偏斜。缺點是BACKⅡ?qū)χ袝r不如桅型井架車裝鉆修機方便。該型鉆修機的一些關(guān)鍵技術(shù)已在出口摩洛哥的兩臺4000m直立無繃?yán)K井架拖掛鉆機上應(yīng)用，如K型直立無繃?yán)K井架，鉆臺撐桿的活性連接、折截?fù)螚U的使用，鉆機BACKⅡ?qū)χ械榷嫉玫搅擞脩舻目隙ā?/p>

作者：許京仇性啟劉欽祥單位：中國石油大學(xué)