API 4F Bohrinsel Unterkonstruktion Stahlrahmen für Bohrinselbodenunterstützung

Der Unterbau ist der große Stahlrahmen, der direkt über der Bohrstelle montiert wird und die gesamte Bohrplattform, den Mast, den Drehtisch, die Hubwinde und alle zugehörigen Bohrgeräte trägt. Er ist das Fundament, auf dem der gesamte Bohrbetrieb ruht. Im Gegensatz zum Mast, der sich vertikal erhebt, um den Fahrblock und die Hakenlast zu tragen, bietet der Unterbau die erhöhte Arbeitsplattform für den Bohrmeister und die Besatzung, beherbergt Bohrlochkontrollausrüstungen wie den Blowout-Preventer (BOP)-Stack und leitet alle Betriebslasten – Hakenlast, Drehlahst, Setback-Last und Mastlasten – sicher auf den Boden ab.

Unterbauten sind wesentliche Bestandteile von LKW-montierten Bohrgeräten, Anhänger-montierten Bohrgeräten und Workover-Geräten. Ihre Hauptfunktionen umfassen:

Unterstützung des Mastes und des Derrick – Bereitstellung einer starren Basis für die Aufstellung des Mastes und die Lastübertragung.

Anheben der Bohrplattform – Schaffung ausreichenden Freiraums unter dem Drehtisch für die BOP-Installation, den Zugang zum Bohrlochkopf und den Arbeitsbereich.

Unterstützung von Drehtischlasten – Aufnahme des vollen Drehmoments und Gewichts, das während der Drehung durch den Bohrstrang übertragen wird.

Bereitstellung von Setback-Kapazität – Aufnahme des Gewichts des Bohrgestängeständers, wenn der Strang aus dem Bohrloch gezogen wird.

Unterbringung von Bohrlochkopf-Ausrüstung – Schaffung von Platz unter der Bohrplattform für BOP-Stacks, Choke-Verteiler und Bohrlochkontrollsysteme.

Die Höhe des Unterbaus wird im Allgemeinen von zwei Schlüsselfaktoren bestimmt: dem Bohrgerätetyp (LKW-montiert, Anhänger-montiert oder modulare Skid) und dem erforderlichen Freiraum für den Blowout-Preventer (BOP)-Stack. Eine ausreichende Bodenfreiheit unter den Drehtischträgern – typischerweise von 2 m bis über 7,5 m – ist unerlässlich, um BOP-Ausrüstung unterzubringen und einen sicheren Zugang für Bohrlochkontrolloperationen zu gewährleisten.

Alle unsere Unterbauten werden in Übereinstimmung mit API Spec 4F (Spezifikation für Bohr- und Bohrlochservice-Strukturen), dem Industriestandard für Stahl-Derricks, Masten, Unterbauten und Kronenblock-Baugruppen für Erdölbohr- und Bohrlochservice-Operationen, entwickelt und hergestellt. Wir integrieren auch die Designverifizierung durch Finite-Elemente-Analyse (FEA) unter Verwendung von ANSYS Workbench oder gleichwertiger Software, um die Struktur, Stabilität und Tragfähigkeit zu optimieren.

Hauptmerkmale

1. Integral-Unterbau (Box-auf-Box / Block-Kombinationstyp)

Das einfachste und wirtschaftlichste Design. Der Unterbau besteht aus zwei oder mehr vorgefertigten Stahlboxen, die vor Ort gestapelt und verschraubt werden. Der Mast, die Bohrplattform und alle Geräte werden auf Bodenniveau installiert und gemeinsam mit der Hubwinde oder Hydraulikzylindern angehoben.

Vorteile:

 Einfache Konstruktion, hohe Steifigkeit, ausgezeichnete Lastverteilung, einfach herzustellen und zu warten.

Typische Anwendung: LKW-montierte Bohrgeräte, Workover-Geräte, Bohrungen in geringer bis mittlerer Tiefe, bei denen keine häufige Verlagerung erforderlich ist.
Serienunterbauten – Technische SpezifikationenDer Unterbau verfügt über eine Innen- und Außenrahmenanordnung, die es ermöglicht, die Höhe der Bohrplattform durch teleskopartiges Ausfahren des oberen Teils aus der unteren Basis heraus einzustellen. Der Mast ist typischerweise ein zweiteiliger oder dreiteiliger Teleskopmast und kann mit dem Hauptmodul des Bohrgeräts oder separat bewegt werden.

Vorteile:

 Einstellbare Höhe für unterschiedliche BOP-Stack-Anforderungen, reduzierte Transporthöhe (eingefahren), gute Stabilität im ausgefahrenen Zustand.

Typische Anwendung: Workover-Geräte für mittlere Tiefen, Anhänger-montierte Bohrgeräte, Bohrungen, die eine variable BOP-Freiheit erfordern.
Serienunterbauten – Technische SpezifikationenDer Unterbau verwendet einen Parallelogramm- (Scheren-) Gelenkmechanismus, der für den Transport flach zusammengefaltet und dann vor Ort hydraulisch oder mechanisch in Position gehoben wird. Die Bohrplattform und der Mast können in niedriger Position installiert und dann zusammen mit dem Mast angehoben werden. Die Bohrplattform ist vom Typ faltbar oder Parallelogramm-Struktur, komplett mit V-Tür, Fluchtrutsche, Gehwegen, Handläufen, Treppen, Mausloch und Rattenloch.

Vorteile:

Extrem niedrige Transporthöhe (bis zu 2,7 m / 9 ft), schneller Aufbau (oft innerhalb von 30 Minuten), kein Kran für die Aufstellung bei vielen Modellen erforderlich, ideal für Mehrbohrloch-Pad-Bohrungen.

Typische Anwendung: Schnell verlegbare Landbohrgeräte, Pad-Bohrungen, Tiefbohr-Workover-Geräte, ZJ-Serie Bohrgeräte.
Serienunterbauten – Technische SpezifikationenEine fortschrittlichere Version des faltbaren Designs, bei der der Unterbau in zwei separate Module (links und rechts) aufgeteilt ist, die unabhängig voneinander transportiert und dann vor Ort verbunden werden. Jedes Modul verfügt über ein eigenes hydraulisches Hebesystem.

Vorteile:

Reduziertes Einzeltransportgewicht, ideal für straßenzulässigen Transport in Regionen mit strengen Achslastgrenzen, geeignet für größere Bohrgeräte (ZJ40 und höher).

Typische Anwendung: Große Bohrgeräte, abgelegene Standorte mit schwierigen Transportbedingungen, Tiefbohrprogramme.
Serienunterbauten – Technische SpezifikationenDer Unterbau ist in ein Sattelanhänger-Chassis integriert. Die vordere Ebene des Unterbaus kann teleskopierbar sein, während das hintere Modul auf einem Sattelanhänger montiert ist. Der Mast ist typischerweise ein zweiteiliger oder dreiteiliger Teleskopmast und kann mit dem Hauptmodul des Bohrgeräts oder separat bewegt werden.

Vorteile:

Extrem schneller Umzug (Aufbau in Stunden statt Tagen), eliminiert die Notwendigkeit separater Transportanhänger, eigenständiges Design, ideal für Bohrlochservice- und Workover-Operationen in etablierten Feldern.

Typische Anwendung: Workover-Geräte (XJ-Serie), Bohrgeräte für geringe Tiefen, Bohrlochservice-Flotten, die eine schnelle Bohrgerät-Verlagerungsfähigkeit benötigen.
Serienunterbauten – Technische SpezifikationenUnser Unterbau-Produktprogramm umfasst die folgenden Modelle und entsprechenden technischen Parameter:

Unterbau-Modell

Bohrplattformhöhe (m / ft)

Die maximale vertikale Last, die der Unterbau über den Mast und das Hubsystem während des Hebevorgangs tragen kann. Dies beinhaltet das Gewicht des Bohrgestänges, des Verrohrungsstrangs oder der Fertigstellungsausrüstung, die in das Bohrloch eingebracht oder daraus gezogen wird. Zur Veranschaulichung: Eine Nennlast von 2.500 kN (ca. 250 Tonnen) ist typisch für Landbohrgeräte mittlerer Tiefe; für tiefere Bohrungen sind 3.000 kN (ca. 300 Tonnen) erforderlich.

Max. Drehtischträgerlast: Die maximale Last, die von den Drehtischträgern getragen werden kann, während das Bohrgestänge rotiert. Diese Last wird über den Drehtisch auf das Fundament des Unterbaus übertragen. Drehtischträgerlasten sind typischerweise niedriger als statische Hakenlasten, da die Rotation dynamische Kräfte und Vibrationen hervorruft. Beachten Sie, dass diese Lasten gleichzeitig mit der Hakenlast und der Setback-Last auftreten können, wie in API Spec 4F Abschnitt 7 Design Loading definiert.

Setback-Kapazität: Die maximale Höhe von Bohrgestängeständern, die im Derrick aufgestellt werden können, wenn der Bohrstrang aus dem Bohrloch gezogen wird. Die Setback-Kapazität wird als Länge eines Bohrgestängeständers (typischerweise zwei oder drei miteinander verbundene Einzelrohre) ausgedrückt, der im Racking Board aufgestellt werden kann. Eine höhere Setback-Kapazität zeigt die Fähigkeit, längere Ständer zu handhaben, was die Bohrzeit verkürzt. Zum Beispiel bedeutet eine Setback-Kapazität von 6.000 ft, dass der Unterbau das volle Gewicht einer 6.000 ft langen Bohrgestängesäule tragen kann, die im Derrick aufgestellt ist.

Freie Höhe unter den Drehtischträgern: Dies ist der vertikale Abstand zwischen den Drehtischträgern und dem Boden (oder der Basis des Unterbaus). Bei Modellen mit höheren Bohrplattformhöhen (z. B. SZT3000/6.7-FZ mit einer Gesamthöhe von 6,7 m / 22 ft) ist die freie Höhe unter den Drehtischträgern typischerweise 1–2 Meter geringer als die Gesamthöhe der Bohrplattform, abhängig von der Trägerhöhe. Die freie Höhe ist entscheidend für die Installation des BOP-Stacks. Die API-Spezifikation verlangt typischerweise eine Mindestfreihöhe von 21 ft (6,4 m) für Standardbohrungen, wie in Branchenangeboten angegeben.

Nominale statische Hakenlasten: Die statische Nennlast wird mit einer bestimmten Anzahl von Bohrseilsträngen (normalerweise 8, 10 oder 12 Stränge) unter definierten Windlastbedingungen (typischerweise 36 m/s / 80 mph) gemessen. API Spec 4F verlangt, dass die Nennlast auf dem Typenschild des Unterbaus zusammen mit dem Herstellungsdatum, der Seriennummer und dem PSL-Level angezeigt wird.

FEA-Designverifizierung: Alle Nennlasten werden durch 3D-Finite-Elemente-Analyse unter Verwendung von ANSYS Workbench, SolidWorks Simulation oder gleichwertiger Software verifiziert. Die FEA-Modelle bewerten den Unterbau unter mehreren Lastfallkombinationen gemäß API Spec 4F Abschnitt 8, einschließlich Betriebslasten, Windlasten (mit und ohne Setback), dynamische Lasten, Aufbaulasten, Transportlasten und, wo spezifiziert, Erdbebenlasten und Eislasten.

Unterbaukomponenten – Detaillierte AufschlüsselungEine vollständige Unterbau-Baugruppe besteht aus den folgenden Hauptkomponenten:

Bootskeller

 – Der unterste Teil, der direkten Kontakt mit dem Boden oder den Fundamentplatten hat. Hauptfunktion ist die Unterstützung des gesamten Bohrgerätgewichts und die gleichmäßige Lastverteilung auf den Boden.

Mast-Unterbau – Die spezielle Stützstruktur, die die Mastfüße trägt und die Mastlasten (einschließlich Hakenlast und Totleinenankerlasten) in den Bootskeller und den Unterbaukörper leitet.

Unterbaukörper – Der Hauptvertikal- und Horizontalrahmen, der die Drehtischlast trägt und Lagerung (Setback-Bereich) bietet. Dies ist das primäre tragende Element der gesamten Baugruppe.

Schwimmende Plattform – Eine erhöhte Arbeitsfläche (manchmal als "Monkey Board" oder Hilfsplattform bezeichnet), auf der Bohrlochkopfwerkzeuge gelagert werden und die Arbeitsraum für den Derrick-Mann und die Bohrlochkopf-Besatzung während der Ausziehvorgänge bietet.

Drehtischträger – Schwere vorgefertigte Stahlträger direkt unter dem Drehtisch. Diese übertragen das Drehmoment und die vertikalen Lasten vom Drehtisch in den Unterbaukörper. Bei größeren Bohrgeräten kann die Nennlast der Drehtischträger 2.500 kN (ca. 560.000 lb) überschreiten.Bohrplattform – Die Arbeitsplattform, bestehend aus Stahl-Riffelblech (typischerweise 6 mm / ¼" Dicke für Standardbereiche, 8 mm / 5/16" Dicke um den Drehtischbereich für zusätzliche Haltbarkeit) mit rutschfesten Matten um den Drehtisch für die Sicherheit der Besatzung. Beinhaltet V-Tür, Rattenloch, Mausloch, Fluchtrutsche, Gehwege, Handläufe und Treppen.

BOP-Installationsvorrichtung – Ein Wagen- oder Skid-System zur Installation, Entfernung und Wartung des Blowout-Preventer-Stacks. Bietet geführte Bewegung unter dem Unterbau für sicheres und effizientes BOP-Handling.

Gleitschiene – Wird zum Anheben oder Absenken des Bohrgestänges während des Ausziehvorgangs verwendet. Richtet das Rohr zur V-Tür und zum Laufsteg aus.

Leitern und Zugangsplattformen – Typischerweise sind zwei Leitern vorhanden (eine von der Unterbau-Bodenfläche zum Boden auf der Bohrmeisterseite, eine von der Unterbau-Bodenfläche zur Trägerbodenfläche bei LKW-montierten Bohrgeräten). Handläufe sind 1 m (3 ft 6 in) hoch mit Fußleisten für den umlaufenden Fallschutz.

Warum mit Sunrise für Bohr-Unterbauten zusammenarbeitenAls spezialisiertes Handelsunternehmen mit starken API-zertifizierten Fertigungspartnerschaften bietet Sunrise:

API Spec 4F zertifizierte Unterbauten – Volle Konformität mit den Anforderungen der 5. Ausgabe (2023), mit PSL-1 oder PSL-2 verfügbar.

Umfassende Palette von Konstruktionstypen

– Integrale, teleskopierbare, faltbare, geteilte faltbare und Anhänger-montierte Konfigurationen für jeden Bohrgerätetyp oder jede Betriebsanforderung.Kontaktieren Sie uns – Jeder Unterbau wird mit ANSYS Workbench oder gleichwertiger Software analysiert, mit Designberichten, die dem Kunden zur Verfügung stehen.

Vollständige NDT-Dokumentation – MPI-, UT- und DPT-Prüfberichte sind jeder Lieferung beigefügt.

Tieftemperaturfähigkeit – Spezielle Materialien und Schweißverfahren für den Betrieb bei -45 °C für arktische und kalte Klimabohrprogramme verfügbar.

Globale Logistikunterstützung – Exportdokumentation, See-/Luftfracht und Lieferung zu abgelegenen Bohrstandorten weltweit.Kontaktieren Sie uns , um den richtigen Unterbau für Ihr Bohr- oder Workover-Gerät zu bestellen. Wir liefern den richtigen Konstruktionstyp, die richtige Bohrplattformhöhe, die richtigen Lastwerte und die API-Konformitätsdokumentation für Ihre spezifische Bohrtiefe und Betriebsanforderungen – mit vollständiger FEA-Verifizierung, NDT-Prüfung und pünktlicher Lieferung.