一种新型深井钻机底座设计与功能实现

伍 勇 （中石油大港油田分公司生产运行处，天津300280）

胡永利 （中石油青海油田分公司天然气开发公司，甘肃 敦煌736200）

钻机底座与钻机配套，用以安放钻机井架、绞车、转盘及放置立根和钻井工具，提供钻井作业操作的场所和井口装置的安装空间；底座承受钻井工作载荷、井架起升载荷与设备重力载荷，并把这些载荷传递到基础与地面［1－2］。为实现上述功能，设计了一种新型钻机底座。

1 底座结构

该底座为块装式结构，由左右基座、前左右支腿、后左右支架、立根盒、转盘梁、绞车底座及动力机座等主要构件组成。具有以下特点：①底座采用箱块混合式结构，各结构件之间用销轴连接，立根盒、转盘面与钻台面平齐 （前台、立根盒、转盘梁、转盘驱动箱及旋转猫头在井架起升前组装）。所有紧固件、压盖、提手等部件采用埋入式设计。②底座采用了高台面、大空间的结构，从而满足了深井钻机对井口安装防喷器高度的要求，并使泥浆回流管有足够的回流高度。③根据高钻台的特点，底座配置了安全滑梯，钻井作业过程有紧急情况时保证操作人员能迅速撤离钻台。④底座设有废机油罐，以便废机油回收，保护环境，同时减少运输单元。⑤在绞车底座中设有水箱，既可以保证绞车冷却用水和打扫卫生用水，同时减少运输单元。⑥底座中设有液压缓冲装置，既方便了井架的起放，又安全可靠。⑦在转盘梁下方设有50t液压防喷器移运装置，方便井口装置的安装与拆卸。⑧底座上各种管线都预制到底座中，使钻台整齐、美观。

2 底座安装

图1 底座前台

①底座安装按底座前台 （见图1）、后台 （见图2）总装图进行。底座安装前对各构件进行检查。对受损的构件，如焊缝开裂、材料有裂纹或锈蚀严重的构件，应按制造厂的有关要求修复合格后才能安装在底座上。②组装前先清除底座各构件销孔中的油漆等杂物，涂润滑脂，以利于销铀的安装，防止销轴锈蚀。③摆放基座前，检查摆放底座的基础平面度是否超差，钻台区域内基础平面度误差不大于3mm，否则应采取措施保证平面度要求。④据井口中心位置，按左基座、右基座上井口中心标志位置，先摆放左基座和右基座，然后安装绞车底座并穿上销轴和别针，再安装连接梁、后连接梁及撑杆并穿上销轴和别针。⑤安装动力机座Ⅰ、动力机座Ⅱ、动力机座Ⅲ、走道以及软化水箱及废机油罐并穿上销轴和别针，再安装斜撑、铺台、走台、斜梯等附件。⑥安装前台处左右支腿并将下端用销轴与左基座、右基座连接，然后摆放立根台，并穿上销轴和别针。⑦安装前台后左右支架并将下端用销轴与左基座、右基座连接，然后摆放后支架，并穿上销轴和别针。⑧安装井架起升缓冲装置。⑨安装导轨并穿上销轴和别针，安装并调试液压防喷器移动装置。⑩将转盘梁与立根台和后支架用销轴连接，穿上别针，并摆放转盘，调节其在井口中心位置。⑪对起升支架、人字架上各导绳滑轮应在其润滑点加注7011＃低温极压润滑脂，滑轮用手转动应灵活、无卡阻和异常响声后，安装后支架上的铺台及井架起升支架、左右人字架。⑫安装立根台与后支架之间的铺台。⑬安装固定转盘驱动箱，连接转盘驱动箱至转盘的传动轴。⑭安装固定转盘中心的铺台。

图2 底座后台

3 底座使用注意

（1）在通常情况下，应避免对底座突然施加载荷，以防止产生过大的冲击载荷损坏底座。特别是在较大大钩载荷情况下，如下技术套管、钻最大井深以及处理井下卡钻等事故，应缓慢加载和卸载，尽量避免突然加载和紧急刹车，以延长底座使用寿命。

（2）在底座使用 （承受载荷）过程中，不能随便拆卸底座主体上任何一个承重的构件和连接件，以免底座承载不平衡而损坏。

（3）在底座使用前，应按计划定期对底座进行外观检查，并报告结果。一般每个钻井月检查一次，完钻搬迁时再检查一次。在日常钻井中，如发现底座上的螺栓松动、别针脱落、构件损坏等异常现象，应及时采取措施纠正，避免底座发生意外事故。

（4）为方便底座使用，底座外观检查报告的格式，检查程序、范围、具体项目和缺陷等，应同天车、井架的检查合为同一个外观检查报告，放在与其配套的井架使用说明书的附录中。如果底座在其极限条件下使用，或结构处于影响到其安全性能的临界条件下，可考虑定期按更详细和要求更高的补充程序进行检查。

［1］董辉 .丛式井钻机底座的研制 ［J］.石油矿场机械，2012，41（5）：64－67.

［2］黄天成，袁新梅，周思柱.ZJ30钻机底座静动态有限元分析 ［J］.长江大学学报 （自然科学版），2010，7（4）：151－153.