一种撬装式水井钻机的制作方法

1.本实用新型涉及钻机技术领域，具体地涉及一种撬装式水井钻机。


背景技术：

2.就钻进能力而言，水井钻机的生产在我国已初步形成了由浅井到深井的系列(中浅孔150～500m，中深孔500～1000m，深孔1000～3700m)，随着不断发展，生产了近百个型号的水井钻机，初步改变了过去主要以浅井、中深井钻机为主的局面，地下水位的下降及地热井的开发是促进深井钻机迅速发展的主要因素。目前大量使用的水井钻机主要有散装式与车装式，散装式与车装式水井钻机的钻井深度较浅(500米左右)，多为机械传动，传动效率低。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种撬装式水井钻机，以深井为主，其转盘、泥浆泵、绞车等主要传动设备采用独立模块设计，独立驱动，最大钻井井深可达3500m(按照φ89寸钻杆标定)的水井钻机。
4.本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
5.一种撬装式水井钻机，包括发电机组、vfd房、绞车、转盘、泥浆泵、井架、底座；所述发电机组与vfd房连接，vfd房与绞车、转盘、泥浆泵连接，绞车、转盘、泥浆泵均采用独立驱动，发电机组产生交流电，经vfd房整流逆变后，分别驱动绞车、转盘和泥浆泵；所述井架安装在基座上；所述绞车位于位于底座后侧，通过钻井大绳与游车连接，起升大绳通过起升三角架连接游车和井架。本实用新型设备模块化程度高，整体安装简单、方便。
6.进一步的，所述发电机组采用两台hdc750柴油发电机组或两台600kw柴油发电机组作为动力，产生3相600v/50hz交流电，为绞车、转盘、泥浆泵供电，设置并机柜，可实现并车功能。
7.进一步的，所述转盘由一台额定功率为250kw交流变频电机通过减速箱驱动；绞车由一台额定功率为250kw交流变频电机经减速箱变速驱动；泥浆泵由两台额定功率为300kw交流变频电机驱动。
8.进一步的，所述底座为箱叠式结构，包括左右下基座、左右上基座、台面内外围；所述左右下基座、左右上基座、台面内外围之间通过销子连接。
9.进一步的，所述井架主体分三段，段与段之间，片架与片架之间均采用销子耳板连接；主体每段又分为左、右两个片架；第ⅰ段左、右片架后部用背扇钢架相互连接，第ⅱ、ⅲ段左、右片架后部用钢架和斜拉杆相互连接，从而使三段井架组成一个整体，构成井架主体的前开口“п”型结构。安装时，立根盒、转盘面与钻台面平齐，底座的上、下基座安装完成后，再安装井架ⅰ段，井架为低位水平安装，各段间及背梁采用销轴连接，井架每段的左右两片组装完成后，依次安装井架ⅰ段、ⅱ段、ⅲ段，底座和井架安装完成后，绞车转动缠绕钻井大绳带动游车向上提升从而带动起升大绳拖动井架起升到位。
10.进一步的，所述撬装式水井钻机还包括固控设备，固控设备由vfd房供电，用于钻井液的三级净化过程。
11.进一步的，所述撬装式水井钻机还包括电控系统，所述电控系统包括变压器房和司钻房，配置变压器房可选择网电或柴油发电机组给钻机供电，变压器房高压侧电压为10kv，低压侧电压为380v，高压侧配置进线开关柜，与网电连接，低压侧配置开关柜，与vfd房连接，可实现向vfd房供电；所述司钻房设置在底座一侧。所述电控系统采用ac-dc-ac变频控制技术，获得良好的钻井特性，启动平稳、传动效率高、负荷能自动均衡分配。
12.本实用新型的技术效果：
13.与现有技术相比，本实用新型的一种撬装式水井钻机，主要由绞车、转盘、泥浆泵、vfd房、司钻房、底座和井架等部分组成，配置全套固控系统，其绞车、转盘、泥浆泵均采用独立驱动，设备模块化程度高，自动化水平高，整体安装简单、方便，该钻机的最大钻井井深可达3500m，主要用于地下水位较低及地热井的开发。
附图说明
14.图1为本实用新型钻机平面布置图；
15.图2为本实用新型起升前井架、底座结构原理示意图；
16.图3为本实用新型井架和底座结构左视图；
17.图4为本实用新型井架和底座结构主视图。
18.图中，发电机组1、vfd房2、绞车3、转盘4、泥浆泵5、井架6、底座7、固控区8、下基座9、上基座10、ⅰ段11、ⅱ段12、ⅲ段13、背扇钢架14、钢架15、斜拉杆16、钻井大绳17、起升大绳18、游车19、变压器房20、司钻房21。
具体实施方式
19.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合说明书附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
20.实施例：
21.如图1所示，本实施例涉及的一种撬装式水井钻机，包括发电机组1、vfd房2、绞车3、转盘4、泥浆泵5、井架6、底座7和电控系统。
22.所述撬装式水井钻机采用两台hdc750柴油发电机组1作为动力，产生3相600v/50hz交流电经vfd房2整流逆变后变为0-600v交流电，分别驱动绞车3、转盘4和泥浆泵5。转盘4采用独立驱动，由一台额定功率为250kw交流变频电机通过减速箱驱动；绞车3由一台额定功率为250kw交流变频电机经减速箱变速驱动，绞车3采用液压盘式刹车和电机能耗制动组合的制动方式；泥浆泵5由两台额定功率为300kw交流变频电机驱动。
23.如图4所示，所述井架6主体分三段，段与段之间，片架与片架之间均采用销子耳板连接；主体每段又分为左、右两个片架；第ⅰ段11左、右片架后部用背扇钢架14相互连接，第ⅱ段12、第ⅲ段13左、右片架后部用钢架15和斜拉杆16相互连接，从而使三段井架6组成一个整体，构成井架6主体的前开口“п”型结构。
24.如图1和3所示，所述底座7为箱叠式结构，包括左右下基座9、左右上基座10、台面内外围等组成；底座7顶层为传统布局，绞车3布置于后侧，司钻房21及钻工偏房布置在左
侧，钻台后侧设内凹式电缆槽。
25.所述撬装式水井钻机配有三个泥浆罐和一个灌注泵，通过固控区8的振动筛、除砂器、离心机等固控设备，实现钻井液的三级净化过程。
26.如图1所示，所述电控系统包括变压器房20和司钻房21，配置变压器房20可选择网电或柴油发电机组给钻机供电，变压器房20高压侧电压为10kv，低压侧电压为380v，高压侧配置进线开关柜，与网电连接，低压侧配置开关柜，与vfd房连接，可实现向vfd房供电；所述司钻房21设置在底座一侧。所述电控系统采用ac-dc-ac变频控制技术，获得良好的钻井特性，启动平稳、传动效率高、负荷能自动均衡分配。
27.所述电控系统采用ac-dc-ac变频控制技术，获得良好的钻井特性，启动平稳、传动效率高、负荷能自动均衡分配。
28.所述撬装式水井钻机的司钻控制台配备触摸屏，用于司钻对钻机主要设备的选择和控制操作、运行参数监视、故障报警等。
29.工作原理：如图1-4所示，首先将底座7的上、下基座9安装完成后，再安装井架6ⅰ段11，井架6为低位水平安装，各段间及背梁采用销轴连接，井架6每段的左右两片组装完成后，依次安装井架6ⅰ段11、ⅱ段12、ⅲ段13，底座7和井架6安装完成后，绞车3转动缠绕钻井大绳17带动游车19向上提升从而带动起升大绳18拖动井架6起升到位。井架6起升前将绞车3、司钻房21、发电机组1、vfd房2、电缆及相关附件安装到位，发电机组1、vfd房2调试完成。起升流程：起升大绳18通过起升三角架连接游车19和井架6耳板，钻井大绳17用于连接游车19和绞车3。启动绞车3转动，将钻井大绳17缠到绞车3滚筒上，钻井大绳17带动游车19往天车方向移动，游车19连接的起升三角架带动起升大绳18，从而将井架6拉动起升。井架6起升到位后可将起升大绳18和起升三角架拆除。本实用新型的绞车3、转盘4、泥浆泵5均采用独立驱动，形成独立的驱动单元，便于操作控制，该钻机的最大钻井井深可达3500m(按照φ89寸钻杆标定)，主要由绞车3、转盘4、泥浆泵5、vfd房2、司钻房21、底座7和井架6等部分组成，配置全套固控系统，设备模块化程度高，自动化水平高，整体安装简单、方便，该钻机主要用于地下水位较低(在水平面以下1000m-3500m之间)及地热井的开发。
30.上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本实用新型权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。