一种新型极地钻机的制作方法

本发明涉及石油钻井设备，具体涉及一种新型极地钻机。

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-50℃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，并使用加热装置对各区域模块进行加热，将保温棚内的温度维持在10℃以上，保证钻井设备和工人都能正常工作。

2、现有技术中极地钻机配套的主机是由自升式塔式井架和箱叠式底座组成，其中塔式井架由起升段、连接天车的斜顶段和由四面框架结构组成的正方形主体段组成，具有稳定性好、承载能力强等特点；同时极地钻机配套的固控系统和电控房体为单层平铺在平移导轨上。现有技术中的极地钻机存在如下缺点：

3、1)塔式井架主体段四面框架结构繁冗、造价成本高，自升式塔式井架需配置单独的起升设备(如液压小车)、起升方式成本较高；

4、2)由塔式井架形成主机保温区域空间较大，为满足用户要求在-50℃低温环境下，设备的使用环境温度在5℃～10℃，井架保温区域配套的加热设备较多；

5、3)钻机横向布局，导轨占地面积较大；

6、4)钻机没有配套自动化机具设备，钻机自动化程度较低。

技术实现思路

1、本发明目的在于：针对现有技术中的极地钻机的上述不足，提供一种新型极地钻机，能够减少保温区域空间及井场占地面积，提高钻井效率，降低极地钻井成本。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、本发明提供了一种新型极地钻机，包括主机、配套设备和平移装置，所述主机和所述配套设备设置于所述平移装置上，所述主机包括k型井架、立根框架和箱叠式底座，所述k型井架和所述立根框架设置于所述箱叠式底座上，所述k型井架上设有井架保温棚，所述立根框架上设有立根框架保温棚，所述k型井架和所述立根框架分别起升到垂直位后连接成整体结构，且所述井架保温棚和所述立根框架保温棚共同形成一个封闭的空间，所述配套设备在平移装置上沿横向和竖向布置，且所述配套设备外设有保温层。

4、在本实施例中，所述箱叠式底座包括从下到上依次设置的底座底层、底座中层和底座顶层，所述底座底层顶部设置有井架连接装置和立根框架连接装置，所述井架连接装置用于连接所述k型井架和底座底层，所述立根框架连接装置用于连接所述立根框架和底座底层。

5、在本实施例中，还包括起升装置，所述起升装置包括井架起升装置和立根框架起升装置，所述井架起升装置用于起升所述k型井架，所述立根框架起升装置用于起升所述立根框架，先将所述k型井架起升至垂直位后固定，再将所述立根框架起升至垂直位后与所述k型井架固定连接成整体结构。

6、在本实施例中，所述平移装置包括平行设置的主轨道和副轨道，所述主机设置于所述主轨道上。

7、在本实施例中，所述配套设备包括双层固控系统、双层电控房体、动力模块、猫道钻杆架平台、储备罐及材料房、加热装置和发电机组，所述双层固控系统、双层电控房体和动力模块设置于主轨道上，所述猫道钻杆架平台、储备罐及材料房、加热装置和发电机组设置于副轨道上。

8、在本实施例中，所述猫道钻杆架平台包括底层平台、中层平台和顶层平台，所述底层平台与所述中层平台之间通过支撑架支撑，所述中层平台与所述顶层平台之间通过拉架支撑。

9、在本实施例中，所述底层平台上设置有井控设备，所述中层平台上设置有动力猫道、钻杆架以及钻杆钻具，所述顶层平台上设置有倒绳机和悬臂吊。

10、在本实施例中，所述主轨道与所述副轨道之间搭设有工作平台。

11、在本实施例中，所述井架保温棚包括天车保温棚和井架架体保温棚，所述井架架体保温棚和立根框架保温棚固定连接形成一个封闭的空间；所述主机还包括钻台保温棚以及镶嵌在箱叠式底座上的底座保温板，所述钻台保温棚上部分别与所述井架架体保温棚和立根框架保温棚连接，下部与所述底座保温板连接；所述井架保温棚、立根框架保温棚、钻台保温棚及底座保温板共同形成一个封闭的空间；所述k型井架和所述立根框架的连接面未设置保温板；所述配套设备外设置的保温层包括双层固控保温棚、泵房保温棚、猫道钻杆架保温棚和储备罐及材料房保温棚。

12、在本实施例中，所述立根框架上设置有二层台排管机，所述主机在钻台面立根盒区域内设置有台面机械手，所述二层台排管机和所述台面机械手组成举升式移运系统。

13、在本实施例中，所述主机在钻台面上还配置有铁钻工和泥浆防溅盒，在k型井架的横梁上安装有缓冲机械手。

14、在本实施例中，所述的新型极地钻机还包括离线设备，所述离线设备横跨安装在k型井架前侧，与所述台面机械手配合，实现离线接立根和卸立根作业。

15、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

16、本发明中的极地钻机整体结构更紧凑，保温区域更集中、供热效果更好，减少钻机用户井场占地面积，降低用户的运营成本；同时二层台排管机和台面机械手组成举升式联动系统，还配置有铁钻工、泥浆防溅盒等，井架横梁安装有缓冲机械手，机具集成集控及一键联动系统，可实现机具自动化、提高起下钻效率；钻机配套离线设备，与台面机械手配合，实现离线接立根作业，可节约钻井时间、提高钻井效率。

技术特征：

1.一种新型极地钻机，其特征在于，包括主机、配套设备和平移装置，所述主机和所述配套设备设置于所述平移装置上，所述主机包括k型井架、立根框架和箱叠式底座，所述k型井架和所述立根框架设置于所述箱叠式底座上，所述k型井架上设有井架保温棚，所述立根框架上设有立根框架保温棚，所述k型井架和所述立根框架分别起升到垂直位后连接成整体结构，且所述井架保温棚和所述立根框架保温棚共同形成一个封闭的空间，所述配套设备在平移装置上沿横向和竖向布置，且所述配套设备外设有保温层。

2.根据权利要求1所述的新型极地钻机，其特征在于，所述箱叠式底座包括从下到上依次设置的底座底层、底座中层和底座顶层，所述底座底层顶部设置有井架连接装置和立根框架连接装置，所述井架连接装置用于连接所述k型井架和底座底层，所述立根框架连接装置用于连接所述立根框架和底座底层。

3.根据权利要求2所述的新型极地钻机，其特征在于，还包括起升装置，所述起升装置包括井架起升装置和立根框架起升装置，所述井架起升装置用于起升所述k型井架，所述立根框架起升装置用于起升所述立根框架，先将所述k型井架起升至垂直位后固定，再将所述立根框架起升至垂直位后与所述k型井架固定连接成整体结构。

4.根据权利要求1所述的新型极地钻机，其特征在于，所述平移装置包括平行设置的主轨道和副轨道，所述主机设置于所述主轨道上。

5.根据权利要求4所述的新型极地钻机，其特征在于，所述配套设备包括双层固控系统、双层电控房体、动力模块、猫道钻杆架平台、储备罐及材料房、加热装置和发电机组，所述双层固控系统、双层电控房体和动力模块设置于主轨道上，所述猫道钻杆架平台、储备罐及材料房、加热装置和发电机组设置于副轨道上。

6.根据权利要求5所述的新型极地钻机，其特征在于，所述猫道钻杆架平台包括底层平台、中层平台和顶层平台，所述底层平台与所述中层平台之间通过支撑架支撑，所述中层平台与所述顶层平台之间通过拉架支撑。

7.根据权利要求6所述的新型极地钻机，其特征在于，所述底层平台上设置有井控设备，所述中层平台上设置有动力猫道、钻杆架以及钻杆钻具，所述顶层平台上设置有倒绳机和悬臂吊。

8.根据权利要求4-7任一项所述的新型极地钻机，其特征在于，所述主轨道与所述副轨道之间搭设有工作平台。

9.根据权利要求1-7任一项所述的新型极地钻机，其特征在于，所述井架保温棚包括天车保温棚和井架架体保温棚，所述井架架体保温棚和立根框架保温棚固定连接形成一个封闭的空间；所述主机还包括钻台保温棚以及镶嵌在箱叠式底座上的底座保温板，所述钻台保温棚上部分别与所述井架架体保温棚和立根框架保温棚连接，下部与所述底座保温板连接；所述井架保温棚、立根框架保温棚、钻台保温棚及底座保温板共同形成一个封闭的空间；所述k型井架和所述立根框架的连接面未设置保温板；所述配套设备外设置的保温层包括双层固控保温棚、泵房保温棚、猫道钻杆架保温棚和储备罐及材料房保温棚。

10.根据权利要求1-7任一项所述的新型极地钻机，其特征在于，所述立根框架上设置有二层台排管机，所述主机在钻台面立根盒区域内设置有台面机械手，所述二层台排管机和所述台面机械手组成举升式移运系统。

11.根据权利要求10所述的新型极地钻机，其特征在于，所述主机在钻台面上还配置有铁钻工和泥浆防溅盒，在k型井架的横梁上安装有缓冲机械手。

12.根据权利要求11所述的新型极地钻机，其特征在于，还包括离线设备，所述离线设备横跨安装在k型井架前侧，与所述台面机械手配合，实现离线接立根和卸立根作业。

技术总结本发明公开了一种新型极地钻机，包括主机、配套设备和平移装置，所述主机和配套设备设置于平移装置上，所述主机包括K型井架、立根框架和箱叠式底座，所述K型井架和立根框架设置于箱叠式底座上，所述K型井架上设有井架保温棚，所述立根框架上设有立根框架保温棚，所述K型井架和所述立根框架分别起升到垂直位后连接成整体结构，且所述井架保温棚和所述立根框架保温棚共同形成一个封闭的四面空间，所述配套设备在平移装置上沿横向和竖向布置，且配套设备外设有保温层。该新型极地钻机整体结构更紧凑，保温区域更集中、供热效果更好，减少钻机用户井场占地面积，降低用户的运营成本；同时可实现离线接立根作业，节约钻井时间、提高钻井效率。技术研发人员：李敏,朱骅,吕岩,柴俊卿,彭长印,陈祖波,邬柯,卢国良,令狐俊,刘尧钏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