[发明专利]钻机井架安全起升作业方法

说明书

本发明涉及一种钻机井架安全起升作业方法，依次包括如下步骤：⑴安装井口底座及钻井平台，在井口底座上安装人字架；⑵拼装井架主体，先使井架支腿的下端通过井架大销铰接在井口底座上，然后从下到上将井架主体拼装完整且处于水平状态；⑶安装天车及二层台，摆放好游车大钩；⑷穿好天车轮组和游车轮组之间的大绳，大绳的活绳头从天车导向轮上引下，绕过钻井平台导向轮后引到绞车滚筒上，大绳的另一端固定在井架主体前侧下部的大绳固定器上；⑸背绳从游车大钩向下引出，绕过井架导向轮和人字架滑轮后，固定在背绳固定耳上；⑹启动绞车收卷大绳，带动游车大钩上行，游车大钩拉动背绳，背绳带动井架主体竖直。该方法作业效率高，安全性好。

技术领域

本发明涉及一种钻井辅助设备，特别涉及一种钻机井架安全起升作业方法，属于钻井设备技术领域。

背景技术

钻机井架由绞车、井架、天车、游车、大钩及钢丝绳等组成，井架主要由井架主体、人字架、天车台、二层台、工作梯、立管平台、钻台和井口底座等几个部分组成，主要用于安放和悬挂天车、游车、大钩、吊环、液气大钳、液压绷扣器、吊钳、吊卡等提升设备与工具。井架除承受自身载荷外，还要承受提放钻具管柱的大钩载荷、风载荷以及钻机振动时产生的振动载荷等。

整个井架主体是三至五段焊接结构组成，各段井架间采用锥销定位和螺栓联接。通常采取水平拆装，整体起落和分段运输的方法搬迁井架。井架的起升和下放，是利用钻机自身的动力，通过绞车、游动系统、平衡滑轮、人字架、背绳、井架下部导向滑轮等完成的。

井架起升前，先把井口底座、人字架安装到位，井架支腿的下端通过井架大销铰接在井口底座上且铰接点位于人字架前支腿的底部前侧，绞车通过大绳及背绳使井架主体逐步竖起，起升到位后井架主体与人字架相互固定。

在井架起升到预定位置前后，操作人员要精心控制好绞车的刹车时机，如果刹车过早，则井架到达不了垂直位置，需要重新启动（或挂合）绞车，缓慢把井架起升到垂直位置。但是若刹车过晚，则易把井架拉变形，轻则造成井架报废，重则造成人员伤亡等，均会带来较大的损失。

为防止绞车刹车过晚导致的设备等财产损失和人员工伤事故，现有技术中产生了很多技术方案，例如⑴CN 103452485A公开了一种“防井架倾倒装置”，该装置采用在井架一侧设置支架，支架靠近井架的一侧纵向开凹槽，井架面向支架的一侧连接有相应的连接件，防止井架起升时倾倒。⑵CN 103452486A公开了一种“井架支撑装置”，该装置在井架两侧增设支撑装置，使井架的重量由单独的钻台面承受变成钻台面、左右支撑装置共同承受，提高井架的稳定性。⑶CN 202181851U公开了一种“起井架缓冲装置”，该装置在左右两个人字架靠近井架的方向，安装缓冲液压缸，在起升井架到达预定位置前，提前伸出缓冲缸，当井架起升到预定位置时，缓冲缸首先与井架接触，减轻井架起升到位后对人字架的撞击。⑷CN205477392U公开了一种“石油钻井井架起升自锁装置”，该装置在井架大腿和人字架，分别设置三个耳板，耳板通孔上方安装液压缸，当井架起升到位后，三个耳板通孔处于同一芯轴上，此时启动液压缸，插入到三个耳板通孔中，实现井架固定。该装置解决高空作业空间狭小限制、人工操作速度慢等问题。⑸CN 204675718U公开了一种“井架起升保护装置”，该装置在井架左右腿处设置电磁阀检测开关，当井架起升到位后，检测开关执行相应动作，切断电磁阀和继电器电源，切断绞车盘刹控制气信号，刹住绞车，对井架起到保护作用。

以上技术方案没有从根本上完全解决起升井架时绞车刹车不及时，导致的拉弯井架、设备、人员等损失的情况。现实施工中，曾发生过起升井架时由于工人误判断导致操作失误，井架起升到位后没有及时卸掉绞车动力并刹车，导致井架起升到与人字架限位块极限位置后继续被绞车拖拽，使井架倒塌的事故，造成较大经济损失，也给钻井公司的形象造成了较差的负面影响。