一种轻型全保温的井架底座结构的制作方法

本发明涉及石油钻井设备，具体涉及一种轻型全保温的井架底座结构。

背景技术：

1、极地钻机是针对极地区域的极寒、大风环境所研发的新型钻机，其具备在-45℃及更低温度环境下的保温能力，能够在极地强风条件下工作。极地钻机一般使用保温棚建立全封闭式保温结构，将所有的钻机设备和工作区域进行封闭，并使用加热装置进行加热保温，将保温棚内的工作区域温度维持在10℃以上，保证钻井设备和工人都能正常工作。目前，传统的全保温井架底座结构主要有以下两种方式：

2、1、采用垂直起升的塔型井架结构+箱叠式底座结构：井架底座台面上进行安装起升，井架保温板提前安装在井架各段上，然后垂直起升。这种塔型井架复杂，结构重量重，增加钻机产品成本。

3、2、采用起升大绳起升的常规k型井架结构：井架带部分保温棚起升，起升后单独安装二层台保温板。这种钻机结构加大了井架的起升载荷，而且二层台保温棚需要单独高空安装，操作不方便。

4、中国专利文献cn111677456a公开了一种新型极地钻机主机结构，井架采用k型井架结构和箱叠式底座结构，能够形成较小的主机保温空间，同时降低运输成本。然而，这种结构存在井架安装高度高、井架起升载荷大的问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于：针对现有的极地钻机结构存在井架安装高度高、井架起升载荷大的问题，提供一种轻型全保温的井架底座结构，该结构重量轻、起升载荷小，井架安装高度低，降低了高空作风的风险。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、本发明提供了一种轻型全保温的井架底座结构，包括底座、井架和立根架，所述底座设置于平移基座上，所述井架和所述立根架安装于所述底座的底层上，还包括起升系统，所述起升系统包括设置在所述井架上的井架起升装置和设置在所述立根架上的立根架起升装置，所述井架通过所述井架起升装置先起升，所述立根架通过所述立根架起升装置后起升，在起升到位后所述立根架通过井架连接装置与所述井架连接成整体结构。

4、在一些实施例中，所述井架上设有井架保温部件，所述立根架上设有立根架保温部件，所述底座外侧设有底座保温部件，在所述井架、所述立根架和所述底座组装到位后，所述井架保温部件、所述立根架保温部件和所述底座保温部件共同形成全封闭式保温结构。

5、在一些实施例中，所述井架包括井架主体和人字架，所述井架主体包括从下到上依次连接的井架一段、井架二段、井架三段、井架四段、井架五段和天车系统，所述人字架安装于所述底座上，所述井架主体在起升到位后通过井架连接装置与所述人字架连接成整体结构。

6、在一些实施例中，所述井架保温部件包括集成于所述井架主体上的井架二段保温板、井架三段保温板、井架四段保温板、井架五段保温板和天车保温棚，所述立根架保温部件为集成于所述立根架上的立根架保温板，所述底座保温部件为围设于所述底座外侧的底座保温棚。

7、在一些实施例中，所述天车保温棚包括安装在所述天车系统前侧、后侧、左侧、右侧和顶部五个面的保温板；所述井架五段保温板包括安装在所述井架五段前侧、后侧、左侧和右侧四个侧面的保温板；所述井架四段保温板包括安装在所述井架四段左侧、右侧和后侧三个侧面的保温板；所述井架三段保温板包括安装在所述井架三段左侧、右侧和后侧三个侧面的保温板；所述井架二段保温板包括安装在所述井架二段左侧、右侧和后侧三个侧面的保温板；所述保温板在井架水平低位时安装，并随所述井架一起起升。

8、在一些实施例中，所述井架一段、井架二段和井架三段为可拆分式的矩形结构，每段分别包括左、右两片结构，所述两片结构之间分别通过钢架和斜拉杆连接；所述井架四段为可拆分式的梯形结构，包括左、右两片结构，所述两片结构之间分别通过钢架和斜拉杆连接；所述井架五段为整体式矩形结构，所述井架五段下端与所述井架四段的上端适配；所述天车系统的游吊装置可在所述井架五段、井架四段、井架三段、井架二段及井架一段内部上下运行。

9、在一些实施例中，所述井架五段还包括设置在左侧的爬梯，所述爬梯直通所述天车系统左侧入口；所述井架四段还包括设置在左侧的爬梯，所述井架四段的爬梯与所述井架五段的爬梯连通。

10、在一些实施例中，在运输状态，所述井架五段、井架五段保温板、天车系统及天车保温棚可作为一个整体运输单元进行运输。

11、在一些实施例中，所述底座包括从下到上依次设置的底层、中层和顶层，所述底层上设置有井架连接支座和立根架连接耳板。

12、在一些实施例中，所述井架连接装置包括连接销轴、油缸安装筒和油缸，所述油缸安装筒固定设置，所述油缸动作控制所述连接销轴伸缩，以实现所述立根架与所述井架连接、以及所述井架主体与所述人字架连接。

13、在一些实施例中，所述立根架包括二层台支架、旋转梯、爬梯、二层台和连接杆，所述二层台支架由左右两片组成，两片之间通过所述二层台、所述连接杆相连，所述旋转梯嵌入在所述二层台支架左侧内部，所述爬梯嵌入在所述二层台支架右侧内部。

14、在一些实施例中，所述立根架保温板包括安装在立根架的左侧、右侧和前侧的保温板，所述立根架保温板可在立根架水平低位时安装，并随所述立根架一起起升。

15、在一些实施例中，所述井架起升装置包括人字架起升滑轮组、井架缓冲油缸、井架二段起升滑轮组、起升大绳和安装低支架，所述人字架起升滑轮组和井架缓冲油缸设置于所述人字架上，所述井架二段起升滑轮组设置于所述井架二段上，所述起升大绳绕过所述人字架起升滑轮组、井架二段起升滑轮组并与井架和绞车平台连接。

16、在一些实施例中，所述立根架起升装置包括立根架起升滑轮组和立根架缓冲油缸，所述立根架起升滑轮组设置于所述立根架上，所述立根架缓冲油缸设置于所述井架上，所述立根架起升装置共用所述井架起升装置中的人字架起升滑轮组、井架二段起升滑轮组、起升大绳和安装低支架。

17、在一些实施例中，所述底座保温棚的下端将所述平移基座包围住，所述底座保温棚的上端将所述井架和所述立根架的下部未被所述井架保温部件、所述立根架保温部件包围的部位围住。

18、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

19、本发明通过优化井架起升结构，利用井架起升装置和立根架起升装置将井架和立根架分别先后起升，待起升到位后立根架与井架再连接成整体结构，因此整体重量更轻，起升载荷小，安装方便；同时通过优化井架安装结构，将井架前腿坐在底座底层上，可实现井架在距离地面最低位的水平高度安装，降低高空作风的风险。

技术特征：

1.一种轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，包括底座、井架和立根架，所述底座设置于平移基座上，所述井架和所述立根架安装于所述底座的底层上，还包括起升系统，所述起升系统包括设置在所述井架上的井架起升装置和设置在所述立根架上的立根架起升装置，所述井架通过所述井架起升装置先起升，所述立根架通过所述立根架起升装置后起升，在起升到位后所述立根架通过井架连接装置与所述井架连接成整体结构。

2.根据权利要求1所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，所述井架上设有井架保温部件，所述立根架上设有立根架保温部件，所述底座外侧设有底座保温部件，在所述井架、所述立根架和所述底座组装到位后，所述井架保温部件、所述立根架保温部件和所述底座保温部件共同形成全封闭式保温结构。

3.根据权利要求2所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，所述井架包括井架主体和人字架，所述井架主体包括从下到上依次连接的井架一段、井架二段、井架三段、井架四段、井架五段和天车系统，所述人字架安装于所述底座上，所述井架主体在起升到位后通过井架连接装置与所述人字架连接成整体结构。

4.根据权利要求3所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，所述井架保温部件包括集成于所述井架主体上的井架二段保温板、井架三段保温板、井架四段保温板、井架五段保温板和天车保温棚，所述立根架保温部件为集成于所述立根架上的立根架保温板，所述底座保温部件为围设于所述底座外侧的底座保温棚。

5.根据权利要求4所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，所述天车保温棚包括安装在所述天车系统前侧、后侧、左侧、右侧和顶部五个面的保温板；所述井架五段保温板包括安装在所述井架五段前侧、后侧、左侧和右侧四个侧面的保温板；所述井架四段保温板包括安装在所述井架四段左侧、右侧和后侧三个侧面的保温板；所述井架三段保温板包括安装在所述井架三段左侧、右侧和后侧三个侧面的保温板；所述井架二段保温板包括安装在所述井架二段左侧、右侧和后侧三个侧面的保温板；所述保温板在井架水平低位时安装，并随所述井架一起起升。

6.根据权利要求3所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，所述井架一段、井架二段和井架三段为可拆分式的矩形结构，每段分别包括左、右两片结构，所述两片结构之间分别通过钢架和斜拉杆连接；所述井架四段为可拆分式的梯形结构，包括左、右两片结构，所述两片结构之间分别通过钢架和斜拉杆连接；所述井架五段为整体式矩形结构，所述井架五段下端与所述井架四段的上端适配；所述天车系统的游吊装置可在所述井架五段、井架四段、井架三段、井架二段及井架一段内部上下运行。

7.根据权利要求6所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，所述井架五段还包括设置在左侧的爬梯，所述爬梯直通所述天车系统左侧入口；所述井架四段还包括设置在左侧的爬梯，所述井架四段的爬梯与所述井架五段的爬梯连通。

8.根据权利要求4所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，在运输状态，所述井架五段、井架五段保温板、天车系统及天车保温棚可作为一个整体运输单元进行运输。

9.根据权利要求1-8任一项所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，所述底座包括从下到上依次设置的底层、中层和顶层，所述底层上设置有井架连接支座和立根架连接耳板。

10.根据权利要求3所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，所述井架连接装置包括连接销轴、油缸安装筒和油缸，所述油缸安装筒固定设置，所述油缸动作控制所述连接销轴伸缩，以实现所述立根架与所述井架连接、以及所述井架主体与所述人字架连接。

11.根据权利要求1-8任一项所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，所述立根架包括二层台支架、旋转梯、爬梯、二层台和连接杆，所述二层台支架由左右两片组成，两片之间通过所述二层台、所述连接杆相连，所述旋转梯嵌入在所述二层台支架左侧内部，所述爬梯嵌入在所述二层台支架右侧内部。

12.根据权利要求11所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，所述立根架保温板包括安装在立根架的左侧、右侧和前侧的保温板，所述立根架保温板可在立根架水平低位时安装，并随所述立根架一起起升。

13.根据权利要求3所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，所述井架起升装置包括人字架起升滑轮组、井架缓冲油缸、井架二段起升滑轮组、起升大绳和安装低支架，所述人字架起升滑轮组和井架缓冲油缸设置于所述人字架上，所述井架二段起升滑轮组设置于所述井架二段上，所述起升大绳绕过所述人字架起升滑轮组、井架二段起升滑轮组并与井架和绞车平台连接。

14.根据权利要求13所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，所述立根架起升装置包括立根架起升滑轮组和立根架缓冲油缸，所述立根架起升滑轮组设置于所述立根架上，所述立根架缓冲油缸设置于所述井架上，所述立根架起升装置共用所述井架起升装置中的人字架起升滑轮组、井架二段起升滑轮组、起升大绳和安装低支架。

15.根据权利要求4所述的轻型全保温的井架底座结构，其特征在于，所述底座保温棚的下端将所述平移基座包围住，所述底座保温棚的上端将所述井架和所述立根架的下部未被所述井架保温部件、所述立根架保温部件包围的部位围住。

技术总结本发明公开了一种轻型全保温的井架底座结构，包括底座、井架和立根架，所述底座设置于平移基座上，所述井架和所述立根架安装于所述底座的底层上，还包括起升系统，所述起升系统包括设置在所述井架上的井架起升装置和设置在所述立根架上的立根架起升装置，所述井架通过所述井架起升装置先起升，所述立根架通过所述立根架起升装置后起升，在起升到位后所述立根架通过井架连接装置与所述井架连接成整体结构。本发明通过优化井架起升结构，将井架和立根架分别起升，因此整体重量更轻，起升载荷小，且风载更小，安装方便；同时通过优化井架安装结构，将井架前腿坐在底座底层上，可实现井架在距离地面最低位的水平高度安装，降低高空作风的风险。技术研发人员：朱骅,陈祖波,吕兰,卢国良,梁帅,彭长印,令狐俊,刘尧钏,李敏,贺坤,胡艺宝,刘斌,王瑞受保护的技术使用者：四川宏华石油设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4