API 4F 掘削リグ 基礎構造 リグ 床のサポートのための鋼筋枠

下部構造は、掘削現場に直接組み立てられる大きな鋼製フレームワークで、リグ​​フロア、マスト、回転テーブル、ドローワーク、および関連するすべての掘削装置全体を支えます。これは、掘削作業全体の基礎となります。走行ブロックとフックの荷重を支えるために垂直に上昇するマストとは異なり、下部構造は掘削作業者と作業員に高所の作業プラットフォームを提供し、噴出防止装置 (BOP) スタックなどの坑井制御機器を収容し、フック荷重、回転荷重、セットバック荷重、マスト荷重などのすべての動作荷重を安全に地上に伝達します。

下部構造は、トラック搭載掘削リグ、トレーラー搭載掘削リグ、および改修リグに不可欠なコンポーネントです。その主な機能は次のとおりです。

マストとデリックの支持– マストの建設と荷重伝達のための強固なベースを提供します。

リグの床を高くする– BOP の設置、坑口へのアクセス、および操作スペースのために、回転テーブルの下に適切なスペースを確保します。

回転テーブルの荷重をサポート– 回転中にドリルストリングを介して伝達される最大のトルクと重量に耐えます。

セットバック容量の提供– 紐が穴から外れたときにドリルパイプスタンドの重量を支えます。

ハウジング坑口設備– リグ床の下に BOP スタック、チョークマニホールド、坑井制御システム用のスペースを作成します。

基礎構造の高さは、一般に 2 つの重要な要素によって決まります。リグのタイプ (トラック搭載型、トレーラー搭載型、またはモジュラースキッド) と必要な噴出防止装置 (BOP) スタッククリアランスです。 BOP 機器を収容し、坑井制御作業に安全にアクセスできるようにするには、回転ビームの下に十分な高さ (通常は 2 m から 7.5 m 以上の範囲) が不可欠です。

当社のすべての下部構造は、次の基準に従って設計および製造されています。APIスペック4F(掘削および坑井整備構造の仕様)、石油掘削および坑井整備作業用の鋼製デリック、マスト、下部構造、およびクラウン ブロック アセンブリを対象とする業界標準。による設計検証も取り入れています。有限要素解析 (FEA)ANSYS Workbench または同等のソフトウェアを使用して、構造、安定性、耐荷重性能を最適化します。

主な特長

設計タイプによる下部構造の分類

構造に応じて、下部構造は次の主なタイプに分類されます。

1. 一体型基礎構造（ボックス・オン・ボックス／ブロック結合型）

最もシンプルで経済的なデザイン。基礎構造は 2 つ以上の組み立てられた鋼製ボックスで構成され、現場で積み重ねてボルトで固定します。マスト、ドリルフロア、およびすべての機器は地上に設置され、Drawworks の動力または油圧シリンダーを使用して一緒に持ち上げられます。

利点:シンプルな構造で剛性が高く、荷重分散に優れ、製造やメンテナンスが容易です。
典型的なアプリケーション:トラック搭載リグ、改修リグ、頻繁な再配置が必要ない浅深から中深さの掘削。

2. 基礎構造のスコーピング (伸縮式)

下部構造は内側と外側のフレーム配置を特徴としており、上部を下部ベースから上方に伸縮させることでドリルフロアの高さを調整できます。マストは通常​​、2 セクションまたは 3 セクションの伸縮式デザインで、リグのメイン モジュールと一緒に、または個別に移動できます。

利点:さまざまな BOP スタック要件に合わせて高さを調整でき、輸送時の高さが低くなり (伸縮式で下に)、完全に伸ばしたときの優れた安定性が得られます。
典型的なアプリケーション:中深さの改修リグ、トレーラーに取り付けられた掘削リグ、可変の BOP クリアランスを必要とする井戸。

3. 折り畳み可能な基礎構造（平行四辺形構造）

下部構造は、輸送時には平らに折りたたまれ、現場で油圧または機械的に所定の位置に持ち上げられる、パラレログラム (ハサミ) リンク機構を使用しています。ドリルフロアとマストを低い位置に設置し、マストごと上昇させることができます。ドリルフロアは折り畳まれたタイプまたは平行四辺形の構造で、V ドア、脱出シュート、通路、手すり、階段、ネズミ穴、ネズミ穴が完備されています。

利点:輸送高さが非常に低く (最低 2.7 m / 9 フィート)、迅速な設置 (多くの場合 30 分以内)、多くのモデルで組み立てにクレーンが不要で、複数の井戸のパッド掘削に最適です。
典型的なアプリケーション:高速移動ランドリグ、パッド掘削作業、深井戸改修リグ、ZJ シリーズ掘削リグ。

4. 分割折り畳み可能な基礎構造 (2 つの部分からなるモジュラー)

折りたたみ式設計のより高度なバージョンで、基礎構造が 2 つの別々のモジュール (左と右) に分割され、独立して輸送され、現場で接続されます。各モジュールには独自の油圧上昇システムが含まれています。

利点:個々の輸送重量が軽減され、軸重制限が厳しい地域での道路法定輸送に最適で、大型リグ (ZJ40 以上) に適しています。
典型的なアプリケーション:大型掘削リグ、輸送条件が困難な遠隔地、深井戸掘削プログラム。

5. トレーラー架台下部構造（セミトレーラータイプ）

基礎構造はセミトレーラーシャーシに統合されています。基礎構造の前部レベルは伸縮自在であり、後部モジュールはセミトレーラーに取り付けられています。マストは通常​​、2 つまたは 3 つの部分が伸縮式であり、リグのメイン モジュールと一緒に、または個別に移動できます。

利点:非常に迅速な移動（数日ではなく数時間でリグアップ）、別個の輸送トレーラーの必要性がなくなり、自己完結型の設計で、成熟した分野での整備や改修作業に最適です。
典型的なアプリケーション:改修リグ (XJ シリーズ)、浅掘削リグ、迅速なリグ移動機能を必要とする整備済みのフリート。

シリアルサブストラクチャ – 技術仕様

当社の下部構造製品範囲は、次のモデルと対応する技術パラメータをカバーしています。

仕様表のテクニカルノート

最大。静荷重（フック荷重）：吊り上げ作業中に下部構造物がマストおよび走行システムを通じてサポートできる最大垂直荷重。これには、穴に出入りするドリルストリング、ケーシングストリング、または完成装置の重量が含まれます。ちなみに、中深度のランドリグでは定格 2,500 kN (約 250 トン) が一般的です。より深い井戸には 3,000 kN (約 300 トン) が必要です。

最大。回転ビーム荷重:ドリルストリングの回転中に回転テーブルのビームが支えることができる最大荷重。この荷重は回転テーブルを介して下部構造基礎に伝達されます。回転ビーム荷重は、回転によって動的力と振動が誘発されるため、通常、静的フック荷重よりも低くなります。これらの荷重は、API 仕様 4F セクション 7 のデザイン荷重で定義されているように、フック荷重およびセットバック荷重と同時に適用される場合があることに注意してください。

セットバック容量:ドリルストリングが穴から外れたときにデリック内にラックに入れることができるドリルパイプスタンドの最大高さ。セットバック容量は、ラッキング ボードにセットバックできるドリル パイプのスタンド (通常は 2 つまたは 3 つのシングルを結合したもの) の長さとして表されます。セットバック容量が大きいほど、より長いスタンドに対応できることを示し、トリップ時間が短縮されます。たとえば、6,000 フィートのセットバック耐量は、デリック内に立っている 6,000 フィートのドリル パイプの柱の全重量を基礎構造が支えることができることを意味します。

回転ビームの下の明確な高さ:これは、回転テーブルのビームと地面 (または基礎構造ベース) の間の垂直方向の隙間です。ドリル床の高さがより高いモデル (たとえば、全高が 6.7 m / 22 フィートの SZT3000/6.7-FZ) の場合、回転ビームの下のクリアな高さは、ビームの深さに応じて、通常、ドリル床の高さの合計より 1 ～ 2 メートル低くなります。 BOP スタックの設置には、明確な高さが重要です。業界の入札で示されているように、API 仕様では通常、標準的な掘削作業には最低 21 フィート (6.4 m) の地上高が必要です。

公称静的フック荷重:静定格荷重は、定義された風荷重条件 (通常 36 m/s / 80 mph) の下で、指定された数の掘削ライン パーツ (通常 8、10、または 12 ライン) で測定されます。 API 仕様 4F では、製造日、シリアル番号、PSL レベルとともに、基礎構造の銘板に定格を表示することが求められています。

FEA 設計の検証:すべての定格荷重は、ANSYS Workbench、SolidWorks Simulation、または同等のソフトウェアを使用した 3D 有限要素解析によって検証されます。 FEA モデルは、API 仕様 4F セクション 8 で定義されている複数の荷重ケースの組み合わせの下で下部構造を評価します。これには、運転荷重、風荷重 (セットバックの有無にかかわらず)、動的荷重、組立荷重、輸送荷重、および指定されている場合は地震荷重と氷荷重が含まれます。

下部構造コンポーネント – 詳細な内訳

完全な下部構造アセンブリは、次の主要コンポーネントで構成されます。

ボートの地下室– 地面または基礎パッドに直接接触する最下部のセクション。主な機能は、リグ全体の重量を支え、荷重を地面に均等に分散することです。

マスト下部構造– マストの脚を支え、マストの荷重（フック荷重およびデッドラインアンカー荷重を含む）をボートの基礎および下部構造本体に伝達する専用の支持構造。

基礎構造体– 回転テーブルの荷重を支え、立った状態で保管できる (セットバックエリア) 主要な垂直および水平フレームワーク。これは、アセンブリ全体の主要な耐荷重要素です。

フローティングプラットフォーム– 坑口ツールを保管し、デリックの作業スペースを提供する高所作業エリア (「モンキー ボード」または補助プラットフォームとも呼ばれる)-トリップ作業中の男性と坑口作業員。

回転ビーム– 回転テーブルの直下にある重い鋼鉄製の梁。回転テーブルから下部構造本体に回転トルクと垂直荷重を伝達します。大型のリグの場合、回転ビームの定格荷重は 2,500 kN (約 560,000 ポンド) を超えることがあります。

ドリルフロア– 作業プラットフォームはスチールチェッカープレート（標準エリアでは通常 1/4 インチの厚さ、耐久性を高めるために回転エリアの周囲では 3/8 インチの厚さ）で構成され、乗組員の安全を確保するために回転テーブルの周囲に滑り止めマットが付いています。 V ドア、ネズミ穴、ネズミ穴、脱出シュート、通路、手すり、階段が含まれます。

BOP設置装置– 噴出防止装置スタックの取り付け、取り外し、保守を行うためのトロリーまたはスキッド システム。基礎構造の下でガイド付きの動きを提供し、安全かつ効率的な BOP 処理を実現します。

スライドウェイ– トリップ作業中にドリルパイプを昇降させるために使用されます。パイプを V ドアおよびキャットウォークと位置合わせします。

はしごおよびアクセスプラットフォーム– 通常は 2 つのはしごが提供されます (1 つは掘削機側の基礎構造の床から地面まで、もう 1 つはトラックに搭載されたリグの基礎構造の床からキャリアの床まで)。手すりの高さは 1 m (3 フィート 6 インチ) で、周囲の落下防止のためのつま先プレートが付いています。

基礎構造掘削でサンライズと提携する理由

スペシャリとしてzAPI 認定の強力な製造パートナーシップを持つ商社であるサンライズは、以下を提供します。

API 仕様 4F 認定の基礎構造– 第 5 版 (2023) の要件に完全に準拠しており、PSL-1 または PSL-2 が利用可能です。

完全なデザインタイプの範囲– 一体型、伸縮式、折り畳み式、分割折り畳み式、トレーラーマウント型の構成で、あらゆるリグタイプや運用要件に適合します。

検証済みの FEA 設計– すべての下部構造は分析ですzANSYS Workbench または同等のソフトウェアを使用して作成され、顧客がレビューできる設計レポートが作成されます。

NDT の完全なドキュメント– MPI、UT、および DPT の検査レポートがすべての出荷に含まれます。

低温性能– 北極圏および寒冷地掘削プログラム向けに、-45°C での作業に対応する特別な材料と溶接手順を利用できます。

グローバル物流サポート– 書類の輸出、海上/航空貨物、世界中の遠隔掘削場所への配送。

お問い合わせ掘削または改修リグに適した下部構造を注文します。当社は、完全な FEA 検証、NDT 検査、予定通りの納品とともに、お客様の特定の坑井の深さと運用要件に応じた正しい設​​計タイプ、掘削床の高さ、定格荷重、API コンプライアンス文書を提供します。