[發明專利]鉆機井架架設系統和架設鉆機井架的方法

在審

• 申請號: 201810293445.1
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN108729856A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: J·J·蒂森;K·W·康杜克;D·L·伯萊特
• 申請（專利權）人: 國民油井華高有限合伙公司
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21B15/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 姜雪梅

本文公開了一種鉆機井架架設系統和鉆機井架的方法。鉆機井架架設系統包括：井架支撐墊座、鉆機井架的下井架部段和井架定位設備，所述井架定位設備附接到所述鉆機子結構并且樞轉地附接到所述下井架部段，所述井架定位設備包括井架架設設備和下井架支撐展延器，所述井架架設設備的第一端樞轉地附接到所述鉆機子結構，所述下井架支撐展延器的第一端樞轉地附接到所述下井架部段，其中所述井架定位設備適于樞轉地定位所述下井架部段，從而使得所述下井架部段的所述第二銷接連接結構定位在所述井架支撐墊座的所述第一銷接連接結構附近，其中所述井架架設設備適于收縮以樞轉地旋轉所述下井架支撐展延器。

本分案申請是基于中國發明專利申請號201380030673.5(國際申請號PCT/US2013/036860)、發明名稱“具有可伸縮子結構箱的可移動式鉆機”、申請日為2013年4月17日的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明的主題總體涉及可移動式鉆機組件，具體地，涉及具有有助于鉆機組裝和架設的可伸縮子結構箱的可移動式鉆機的子結構。

背景技術

在許多基于陸地的油和氣鉆井操作中，通過經由公路和/或高速公路運輸鉆機的各個部件將鉆機傳送到油田鉆井位置。通常，經由一個或多個卡車/拖車組合體將各個鉆機部件運輸到鉆井位置，組合體的數量取決于鉆機的尺寸、重量和復雜度。一旦處于鉆井位置，就組裝鉆機部件，并將鉆機組件升高到操作位置，從而執行鉆井操作。在完成鉆井操作之后，降低、拆卸可移動式鉆機并將其裝載回卡車/拖車組合體上，然后將其運輸到不同的油田鉆井位置，以便進行新的鉆井操作。因此，除了鉆機的總體操作性能和成本效益之外，運輸、組裝和拆卸以及升高和降低各個鉆機部件的容易度是鉆機設計主要因素。

隨著鉆機技術的發展，可移動式鉆機的尺寸和重量已經顯著增加，以便滿足鉆較深的井(尤其是在更成熟的油田地層中)通常需要的較高的鉆井載荷能力。例如，許多基于陸地的可移動式鉆井具有1500-2000HP的產能是常見的，其具有1百萬磅或更大的鉤載荷能力。此外，一些可移動式鉆井在操作時具有更大的3000HP的產能，其具有超過1.5百萬磅的鉤和/或旋轉載荷能力。

然而，隨著可移動式鉆機的產能以及總尺寸和重量的增加，鉆機的各個部件中的許多部件的尺寸和重量也成比例地增加，這有時會導致總體上降低鉆機的至少一部分“可移動性”特征。例如，用于200HP的可移動式鉆機的典型絞車的重量可在80,000-100,000磅的范圍內，甚至更多。此外，鉆機井架的各個部段的長度可以為30-40英尺或更長，并且每個重20,000-80,000磅。在許多情形中，這種大型的重型部件需要使用合適尺寸的起重機從而在鉆機組裝期間抬升和定位各個鉆井部件。因此，盡管可經由公路和/或高速公路將各個較大的鉆機部件中的每個從一個油田鉆井位置“運輸”到另一位置，但對使用產能至少更高一些的可移動式鉆機(例如，1500HP及更高)的總體物流考慮會需要包括使起重機在鉆井操作開始之前位于指定鉆井位置，以便幫助最初的鉆機組裝。此外，在完成鉆井操作之后仍需要起重機，從而幫助鉆機拆卸，以便運輸到其他油田鉆井位置。如可以明白的，對在這些組裝/拆卸階段使用起重機的需求會顯著影響鉆井操作的總成本以及執行操作所需的時間。

在一些應用中，在指定油田鉆井位置處的鉆井操作可包括鉆出多個相對靠近地間隔開的井眼，有時被稱作“叢式井”鉆井。在叢式井鉆井時，相鄰井眼之間的距離可以小至20-30英尺或更小，并時常被布置為二維網格圖案，從而使得井眼的行和列沿分別與x軸和y軸基本平行地延伸的線定位。在這種叢式鉆井井應用中，在一個井眼處完成鉆井操作之后需要將鉆機移動到相鄰井眼，這在需要起重機在可開始鉆井操作之前拆卸、抬升各種鉆機部件并將它們移動到下一井眼位置時會是成本相當高且消耗時間的。此外，即使當已被完全組裝和架設的鉆機被設計為經由輪式拖車或臺車在井眼之間移動時，這種移動裝置通常也基本上僅能沿單個軸移動，例如，沿x軸或沿y軸。因此，盡管可以沿軸向方向在靠近地間隔開的相鄰井眼之間拖送這種可移動式鉆機，所述相鄰井眼沿在指定叢式井鉆井位置處組成網格圖案的同一排或行井眼定位，但是當使用常規輪式拖車或臺車時通常不能橫向或縱向(例如，在行之間或排之間)移動可移動式鉆機。