Stalowa konstrukcja podstacji wiertniczej API 4F do wsparcia podłogi wiertni

Podstawa to duża stalowa konstrukcja montowana bezpośrednio nad miejscem wiercenia, która wspiera całą platformę wiertniczą, maszt, stół obrotowy, wciągarkę i cały powiązany sprzęt wiertniczy. Jest to fundament, na którym opiera się cała operacja wiercenia. W przeciwieństwie do masztu, który wznosi się pionowo, aby wspierać blok ruchomy i obciążenie haka, podstawa zapewnia podwyższoną platformę roboczą dla wiertacza i załogi, mieści sprzęt do kontroli odwiertu, taki jak zestaw zapór przeciwwybuchowych (BOP), i bezpiecznie przenosi wszystkie obciążenia operacyjne – obciążenie haka, obciążenie obrotowe, obciążenie odstawcze i obciążenia masztu – na ziemię.

Podstawy są niezbędnymi elementami wiertnic montowanych na ciężarówkach, wiertnic montowanych na przyczepach i wiertnic do prac końcowych. Ich główne funkcje obejmują:

Wspieranie masztu i wieży wiertniczej – Zapewnienie sztywnej podstawy do montażu masztu i przenoszenia obciążeń.

Podwyższenie platformy wiertniczej – Zapewnienie odpowiedniego prześwitu pod stołem obrotowym do instalacji BOP, dostępu do głowicy odwiertu i przestrzeni operacyjnej.

Wspieranie obciążeń stołu obrotowego – Przenoszenie pełnego momentu obrotowego i ciężaru przenoszonego przez przewód wiertniczy podczas obrotu.

Zapewnienie pojemności odstawczej – Utrzymanie ciężaru stojaków rur wiertniczych podczas wyciągania przewodu z odwiertu.

Umieszczanie sprzętu głowicy odwiertu – Tworzenie przestrzeni pod platformą wiertniczą dla zestawów BOP, kolektorów dławiących i systemów kontroli odwiertu.

Wysokość podstawy jest zazwyczaj określana przez dwa kluczowe czynniki: typ wiertnicy (montowana na ciężarówce, na przyczepie lub modułowa) i wymagany prześwit dla zestawu zapór przeciwwybuchowych (BOP). Wystarczający prześwit pod belkami obrotowymi – zazwyczaj od 2 m do ponad 7,5 m – jest niezbędny do pomieszczenia sprzętu BOP i zapewnienia bezpiecznego dostępu do operacji kontroli odwiertu.

Wszystkie nasze podstawy są projektowane i produkowane zgodnie z API Spec 4F (Specyfikacja dla konstrukcji wiertniczych i obsługi odwiertów), branżowym standardem obejmującym stalowe wieże wiertnicze, maszty, podstawy i zespoły koła koronowego dla operacji wiertniczych i obsługi odwiertów naftowych. Wykorzystujemy również weryfikację projektu poprzez Analizę Metodą Elementów Skończonych (FEA) przy użyciu ANSYS Workbench lub równoważnego oprogramowania w celu optymalizacji konstrukcji, stabilności i wydajności przenoszenia obciążeń.

Kluczowe cechy

Klasyfikacja podstaw ze względu na typ konstrukcji

W zależności od konstrukcji, nasze podstawy dzielą się na następujące główne typy:

1. Podstawa integralna (typ blok na bloku / kombinacja bloków)

Najprostsza i najbardziej ekonomiczna konstrukcja. Podstawa składa się z dwóch lub więcej spawanych stalowych bloków, które są układane i skręcane na miejscu. Maszt, platforma wiertnicza i cały sprzęt są instalowane na poziomie gruntu i podnoszone razem za pomocą mocy wciągarki lub siłowników hydraulicznych.

Zalety: Prosta konstrukcja, wysoka sztywność, doskonałe rozłożenie obciążeń, łatwość produkcji i konserwacji.
Typowe zastosowanie: Wiertnice montowane na ciężarówkach, wiertnice do prac końcowych, wiercenia na płytkich do średnich głębokości, gdzie nie jest wymagane częste przemieszczanie.

2. Podstawa teleskopowa (wysuwana)

Podstawa posiada wewnętrzny i zewnętrzny układ ram, który pozwala na regulację wysokości platformy wiertniczej poprzez wysuwanie górnej sekcji do góry z dolnej podstawy. Maszt jest zazwyczaj dwu- lub trzysekcyjny teleskopowy i może być przemieszczany razem z głównym modułem wiertnicy lub oddzielnie.

Zalety: Regulowana wysokość dla różnych wymagań dotyczących zestawu BOP, zmniejszona wysokość transportowa (po zsunięciu), dobra stabilność po pełnym wysunięciu.
Typowe zastosowanie: Wiertnice do prac końcowych na średnich głębokościach, wiertnice montowane na przyczepach, odwierty wymagające zmiennego prześwitu dla BOP.

3. Podstawa składana (konstrukcja równoległoboku)

Podstawa wykorzystuje mechanizm przegubowy równoległoboku (nożycowy), który składa się na płasko do transportu, a następnie jest podnoszony na miejsce za pomocą napędu hydraulicznego lub mechanicznego. Platforma wiertnicza i maszt mogą być zainstalowane na niskiej pozycji, a następnie podniesione razem z masztem. Platforma wiertnicza jest typu składanego lub konstrukcji równoległoboku, kompletna z drzwiami V, zjeżdżalnią ewakuacyjną, chodnikami, poręczami, schodami, gniazdem na rury i gniazdem na rury wiertnicze.

Zalety: Niezwykle niska wysokość transportowa (nawet 2,7 m / 9 stóp), szybki montaż (często w ciągu 30 minut), brak potrzeby użycia dźwigu do montażu w wielu modelach, idealna do wiercenia na wielu odwiertach z jednej platformy.
Typowe zastosowanie: Szybko przemieszczające się wiertnice lądowe, operacje wiercenia na platformach, wiertnice do prac końcowych na głębokich odwiertach, wiertnice serii ZJ.

4. Podstawa składana dzielona (dwuczęściowa modułowa)

Bardziej zaawansowana wersja konstrukcji składanej, w której podstawa jest podzielona na dwa oddzielne moduły (lewy i prawy), które są transportowane oddzielnie, a następnie łączone na miejscu. Każdy moduł posiada własny system podnoszenia hydraulicznego.

Zalety: Zmniejszona waga pojedynczego transportu, doskonała do transportu drogowego w regionach o ścisłych ograniczeniach obciążenia osi, nadaje się do większych wiertnic (ZJ40 i wyżej).
Typowe zastosowanie: Duże wiertnice, odległe lokalizacje z trudnymi warunkami transportowymi, programy wiercenia głębokich odwiertów.

5. Podstawa montowana na przyczepie (typ naczepy)

Podstawa jest zintegrowana z podwoziem naczepy. Przednia część podstawy może być teleskopowa, podczas gdy tylny moduł jest zamontowany na naczepie. Maszt jest zazwyczaj dwu- lub trzysekcyjny teleskopowy i może być przemieszczany razem z głównym modułem wiertnicy lub oddzielnie.

Zalety: Niezwykle szybkie przemieszczanie (montaż w ciągu godzin, a nie dni), eliminuje potrzebę oddzielnych przyczep transportowych, samowystarczalna konstrukcja, idealna do operacji obsługi odwiertów i prac końcowych na dojrzałych polach naftowych.
Typowe zastosowanie: Wiertnice do prac końcowych (seria XJ), wiertnice do wierceń na płytkich głębokościach, floty obsługi odwiertów wymagające szybkiego przemieszczania wiertnicy.

Podstawy seryjne – Specyfikacje techniczne

Nasza oferta podstaw obejmuje następujące modele i odpowiadające im parametry techniczne:

Uwagi techniczne do tabeli specyfikacji

Maks. obciążenie statyczne (obciążenie haka): Maksymalne obciążenie pionowe, które podstawa może wytrzymać przez maszt i system ruchomy podczas operacji podnoszenia. Obejmuje to ciężar przewodu wiertniczego, przewodu okładzinowego lub sprzętu do uzupełniania, który jest wprowadzany lub wyciągany z odwiertu. Dla porównania, znamionowe obciążenie 2500 kN (około 250 ton) jest typowe dla lądowych wiertnic średniej głębokości; 3000 kN (około 300 ton) jest wymagane dla głębszych odwiertów.

Maks. obciążenie belki obrotowej: Maksymalne obciążenie, które mogą wytrzymać belki stołu obrotowego podczas obracania się przewodu wiertniczego. Obciążenie to jest przenoszone przez stół obrotowy na fundament podstawy. Obciążenia belki obrotowej są zazwyczaj niższe niż obciążenia statyczne haka, ponieważ obrót wywołuje siły dynamiczne i wibracje. Należy pamiętać, że obciążenia te mogą być stosowane jednocześnie z obciążeniem haka i obciążeniem odstawczym, zgodnie z definicją w API Spec 4F Sekcja 7 Obciążenia projektowe.

Pojemność odstawcza: Maksymalna wysokość stojaków rur wiertniczych, które można ustawić w wieży wiertniczej, gdy przewód wiertniczy jest wyciągany z odwiertu. Pojemność odstawcza jest wyrażana jako długość stojaka rur wiertniczych (zazwyczaj dwa lub trzy połączone pojedyncze rury), które można odstawić na desce odstawczej. Wyższa pojemność odstawcza wskazuje na zdolność do obsługi dłuższych stojaków, co skraca czas wyciągania. Na przykład, pojemność odstawcza 6000 stóp oznacza, że podstawa może wytrzymać pełny ciężar kolumny rur wiertniczych o długości 6000 stóp ustawionej w wieży wiertniczej.

Prześwit pod belkami obrotowymi: Jest to pionowy prześwit między belkami stołu obrotowego a ziemią (lub podstawą podstawy). W przypadku modeli z wyższymi wysokościami platformy wiertniczej (np. SZT3000/6.7-FZ o całkowitej wysokości 6,7 m / 22 stopy), prześwit pod belkami obrotowymi jest zazwyczaj o 1-2 metry mniejszy niż całkowita wysokość platformy wiertniczej, w zależności od wysokości belki. Prześwit jest kluczowy dla instalacji zestawu BOP. Specyfikacja API zazwyczaj wymaga minimalnego prześwitu 21 stóp (6,4 m) dla standardowych operacji wiercenia, jak pokazano w przetargach branżowych.

Nominalne obciążenia statyczne haka: Znamionowe obciążenie statyczne jest mierzone przy określonej liczbie części liny wiertniczej (zazwyczaj 8, 10 lub 12 części) w określonych warunkach obciążenia wiatrem (zazwyczaj 36 m/s / 80 mph). API Spec 4F wymaga, aby znamionowe obciążenie było wyświetlane na tabliczce znamionowej podstawy, wraz z datą produkcji, numerem seryjnym i poziomem PSL.

Weryfikacja projektu FEA: Wszystkie znamionowe obciążenia są weryfikowane za pomocą trójwymiarowej analizy metodą elementów skończonych przy użyciu ANSYS Workbench, SolidWorks Simulation lub równoważnego oprogramowania. Modele FEA oceniają podstawę w wielu kombinacjach przypadków obciążeń zdefiniowanych w API Spec 4F Sekcja 8, w tym obciążenia operacyjne, obciążenia wiatrem (z odstawczym i bez), obciążenia dynamiczne, obciążenia montażowe, obciążenia transportowe, a tam gdzie jest to określone, obciążenia trzęsieniem ziemi i obciążenia lodem.

Elementy podstawy – szczegółowy podział

Kompletny zespół podstawy składa się z następujących kluczowych elementów:

Podstawa dolna – Najniższa sekcja, która bezpośrednio styka się z podłożem lub podkładami fundamentowymi. Główną funkcją jest podtrzymanie całego ciężaru wiertnicy i równomierne rozłożenie obciążeń na podłoże.

Podstawa masztu – Dedykowana konstrukcja wsporcza, która przenosi stopy masztu i przekazuje obciążenia masztu (w tym obciążenie haka i obciążenie kotwicy liny stałej) do podstawy dolnej i korpusu podstawy.

Korpus podstawy – Główna pionowa i pozioma konstrukcja, która wspiera obciążenie stołu obrotowego i zapewnia przestrzeń magazynową (obszar odstawczy). Jest to główny element przenoszący obciążenia całego zespołu.

Platforma pływająca – Podwyższona platforma robocza (czasami nazywana "deską małpy" lub platformą pomocniczą), która przechowuje narzędzia do głowicy odwiertu i zapewnia przestrzeń roboczą dla wieży wiertniczej-operatora wieży i załogi głowicy odwiertu podczas operacji wyciągania.

Belki obrotowe – Ciężkie spawane belki stalowe znajdujące się bezpośrednio pod stołem obrotowym. Przenoszą one moment obrotowy i obciążenia pionowe ze stołu obrotowego do korpusu podstawy. W przypadku większych wiertnic obciążenie belki obrotowej może przekraczać 2500 kN (około 560 000 funtów).

Platforma wiertnicza – Platforma robocza składająca się z stalowej płyty ryflowanej (zazwyczaj o grubości 1/4" dla standardowych obszarów, 3/8" grubości wokół obszaru obrotowego dla zwiększonej trwałości) z matami antypoślizgowymi wokół stołu obrotowego dla bezpieczeństwa załogi. Zawiera drzwi V, gniazdo na rury, gniazdo na rury wiertnicze, zjeżdżalnię ewakuacyjną, chodniki, poręcze i schody.

Urządzenie do instalacji BOP – Wózek lub system ślizgowy do instalacji, usuwania i konserwacji zestawu zapór przeciwwybuchowych. Zapewnia prowadzone ruchy pod podstawą dla bezpiecznego i wydajnego obchodzenia się z BOP.

Prowadnica ślizgowa – Używana do podnoszenia lub opuszczania rur wiertniczych podczas operacji wyciągania. Dopasowuje rury do drzwi V i rampy dla rur.

Drabiny i platformy dostępowe – Zazwyczaj zapewnione są dwie drabiny (jedna od platformy podstawy do gruntu po stronie wiertacza, jedna od platformy podstawy do platformy nośnej w wiertnicach montowanych na ciężarówkach). Poręcze mają wysokość 1 m (3 stopy 6 cali) z listwami zapobiegającymi upadkowi na obwodzie.

Dlaczego warto współpracować z Sunrise w zakresie podstaw wiertniczych

Jako specjalistyczna firma handlowa z silnymi partnerstwami produkcyjnymi certyfikowanymi przez API, Sunrise oferuje:Możliwość pracy w niskich temperaturach – Pełna zgodność z wymaganiami 5. edycji (2023), z dostępnymi opcjami PSL-1 lub PSL-2.

Pełny zakres typów konstrukcji – Konfiguracje integralne, teleskopowe, składane, składane dzielone i montowane na przyczepie, aby pasowały do każdego typu wiertnicy lub wymagań operacyjnych.

Zweryfikowany projekt FEA – Każda podstawa jest analizowana przy użyciu ANSYS Workbench lub równoważnego oprogramowania, z raportami projektowymi dostępnymi do przeglądu przez klienta.

Pełna dokumentacja NDT – Raporty z inspekcji MPI, UT i DPT dołączone do każdej przesyłki.Możliwość pracy w niskich temperaturach – Dostępne specjalne materiały i procedury spawania do pracy w temperaturze -45°C dla arktycznych i zimnych programów wiercenia.

Globalne wsparcie logistyczne – Dokumentacja eksportowa, fracht morski/lotniczy i dostawa do odległych miejsc wiercenia na całym świecie.

Skontaktuj się z nami aby zamówić odpowiednią podstawę do swojej wiertnicy lub wiertnicy do prac końcowych. Dostarczamy odpowiedni typ konstrukcji, wysokość platformy wiertniczej, znamionowe obciążenia i dokumentację zgodności z API dla Twojej specyficznej głębokości odwiertu i wymagań operacyjnych – z pełną weryfikacją FEA, inspekcją NDT i terminową dostawą.