使用销和插塞布置的销接结构连接装置.pdf

总体地，在此公开的主题尤其涉及用于装配可枢转地销接的结构连接装置的系统和方法，该连接装置可用来架设钻井钻机井架。一种说明性系统包括：钻井钻机井架，其具有至少一条支撑腿；钻井钻机井架支撑件，其具有至少一个井架支撑件底座，以及销接连接装置，其位于至少一条支撑腿和至少一个井架支撑件底座之间。另外，所公开的系统的销接连接装置包括：销；加大尺寸的孔，其具有至少第一孔部分；以及可移除的插塞，其适于插入到加大尺寸的孔中，其中可移除的插塞具有至少第一插塞表面部分，并且第一孔部分和第一插塞表面部分限定了适于接收销的销孔的至少一部分。

1.  一种系统，所述系统包括：
钻井钻机井架，所述钻井钻机井架包括至少一条支撑腿；
钻井钻机井架支撑件，所述钻井钻机井架支撑件包括至少一个井架支撑件底座；以及
销接连接装置，所述销接连接装置位于所述至少一条支撑腿与所述至少一个井架支撑件底座之间，所述销接连接装置包括：
销；
加大尺寸的孔，所述加大尺寸的孔包括至少第一孔部分；以及
可移除的插塞，所述可移除的插塞适于插入到所述加大尺寸的孔中，其中所述可移除的插塞包括至少第一插塞表面部分，所述第一孔部分和所述第一插塞表面部分限定了适于接收所述销的销孔的至少一部分。

2.  如权利要求1所述的系统，其中，所述销具有基本上圆形的横截面，并且所述销孔具有基本上圆形形状。

3.  如权利要求2所述的系统，其中，所述销接连接装置还包括适于接收所述销的附加销孔，所述附加销孔具有基本上圆形形状以及与所述销孔的尺寸基本上相同的尺寸。

4.  如权利要求1所述的系统，其中，所述销适于插入到所述加大尺寸的孔中，并且定位成靠近所述第一孔部分。

5.  如权利要求4所述的系统，其中，所述可移除的插塞还适于将所述销的位置保持成靠近所述第一孔部分。

6.  如权利要求4所述的系统，其中，所述可移除的插塞还适于在所述销已经布置成靠近所述第一孔部分之后基本上充满所述加大尺寸的孔的剩余部分。

7.  如权利要求4所述的系统，其中，所述销操作地联接到所述至少一条支撑腿，并且所述系统还包括定位装置，所述定位装置适于移 动所述至少一条支撑腿，以将所述销定位成靠近所述第一孔部分。

8.  如权利要求7所述的系统，其中，所述定位装置包括架设装置，所述架设装置适于可枢转地附连到所述钻井钻机井架，并且还适于将所述钻井钻机井架升高到基本上竖直的操作方向。

9.  如权利要求1所述的系统，其中，所述销接连接装置适于将所述至少一条支撑腿可枢转地附连到所述至少一个井架支撑件底座。

10.  如权利要求9所述的系统，其中，所述第一孔部分和所述第一插塞表面部分适于与所述销的表面可转动地协作。

11.  如权利要求1所述的系统，其中，所述可移除的插塞包括第二插塞表面部分，所述加大尺寸的孔包括第二孔部分，并且所述第二插塞表面部分适于非转动地接合所述第二孔部分的至少一部分。

12.  如权利要求1所述的系统，其中，所述加大尺寸的孔具有泪珠状形状，所述泪珠状形状包括第一端部和第二端部，其中所述第一孔部分布置在所述第一端部处并且具有第一尺寸的基本上圆形形状，其中所述加大尺寸的孔还包括第二孔部分，所述第二孔部分布置在所述第二端部处，并且所述第二孔部分具有第二尺寸的基本上圆形形状，所述第二尺寸大于所述第一尺寸。

13.  如权利要求1所述的系统，其中，所述加大尺寸的孔位于所述至少一个井架支撑件底座上。

14.  如权利要求1所述的系统，其中，所述加大尺寸的孔位于所述至少一条支撑腿上。

15.  如权利要求1所述的系统，其中，所述可移除的插塞包括多个插塞部分。

16.  一种系统，所述系统包括：
钻井钻机井架，所述钻井钻机井架包括至少一个井架分段，其中所述至少一个井架分段包括至少一条支撑腿，并且所述至少一条支撑腿包括第一销孔，所述第一销孔具有基本上圆形形状；
钻井钻机井架支撑件，所述钻井钻机井架支撑件包括至少一个井架支撑件底座，其中所述至少一个井架支撑件底座包括加大尺寸的孔， 并且所述加大尺寸的孔包括至少第一孔部分，所述第一孔部分具有基本上圆形形状；
销，所述销适于将所述至少一条支撑腿可枢转地附连到所述至少一个支撑底座，其中所述销具有基本上圆形的横截面，并且适于插入到所述第一销孔和所述加大尺寸的孔中，所述销进一步适于被定位成靠近所述第一孔部分；以及
可移除的插塞，所述可移除的插塞适于插入到所述加大尺寸的孔中，并且还适于将所述销的位置保持成靠近所述第一孔部分，其中所述可移除的插塞包括适于定位成靠近所述销的至少第一插塞表面部分，其中所述第一孔部分和所述第一插塞表面部分限定了第二销孔的至少一部分，所述第二销孔具有基本上圆形形状，并且所述第二销孔适于接收所述销。

17.  如权利要求16所述的系统，还包括架设装置，其中所述架设装置适于可枢转地附连到所述钻井钻机井架，以移动所述钻井钻机，从而将所述销定位成靠近所述第一孔部分，以及将所述钻井钻机井架升高到基本上竖直的操作方向。

18.  如权利要求16所述的系统，其中，所述第一销孔的尺寸与所述第二销孔的尺寸基本上相同。

19.  如权利要求16所述的系统，其中，所述第一孔部分和所述第一插塞表面部分适于与所述销的表面可转动地协作。

20.  如权利要求16所述的系统，其中，所述可移除的插塞包括第二插塞表面部分，所述加大尺寸的孔包括第二孔部分，并且所述第二插塞表面部分适于非转动地接合所述第二孔部分的至少一部分。

21.  一种方法，所述方法包括：
将钻井钻机井架的至少一个井架分段的支撑腿定位成靠近钻井钻机支撑件的井架支撑件底座；
将所述支撑腿的第一基本上圆形的销孔与所述井架支撑件底座的加大尺寸的孔对准，其中所述加大尺寸的孔包括至少第一孔部分，所述第一孔部分具有基本上圆形形状；以及
通过下述方式将所述支撑腿可枢转地附连到所述井架支撑件底座：将具有基本上圆形横截面的销插入到已对准的孔中，将所述销定位成靠近所述第一孔部分，以及将可移除的插塞插入到所述加大尺寸的孔中，以便基本上将所述销的位置保持成靠近所述第一孔部分；其中所述可移除的插塞包括至少第一插塞表面部分，所述第一孔部分和所述第一插塞表面部分限定了第二基本上圆形销孔，所述第二基本上圆形销孔适于接收所述销。

22.  如权利要求21所述的方法，其中，将所述支撑腿可枢转地附连到所述井架支撑件底座包括：将所述第一孔部分和所述第一插塞表面部分的形状设定成与所述销的表面可转动地协作。

23.  如权利要求21所述的方法，其中，将所述销定位成靠近所述第一孔部分包括：移动所述支撑腿，以将所述销移动成与所述第一孔部分至少部分接触。

24.  如权利要求23所述的方法，其中，移动所述支撑腿包括：利用架设装置移动所述支撑腿，所述架设装置适于将所述钻井钻机井架架设到基本上竖直的操作方向。

25.  如权利要求21所述的方法，其中，基本上将所述销的位置保持成靠近所述第一孔部分包括：将所述第一孔部分和所述第一插塞表面部分的形状设定成使得所述第二基本上圆形销孔的尺寸与所述第一基本上圆形销孔的尺寸基本上相同。

26.  如权利要求25所述的方法，其中，基本上将所述销的位置保持成靠近所述第一孔部分还包括：将所述加大尺寸的孔的形状设定成具有至少第二孔部分，以及将所述可移除的插塞的形状设定成具有至少第二插塞表面部分，所述第二插塞表面部分非转动地接合所述第二孔部分的至少一部分。

27.  如权利要求21所述的方法，还包括：在将所述支撑腿可枢转地附连到所述井架支撑件底座之后，通过将所述钻井钻机井架绕着所述销可枢转地转动而将所述钻井钻机井架架设到基本上竖直的操作方向。

使用销和插塞布置的销接结构连接装置
相关申请的交叉引用
本申请是在2011年8月31日提交的美国申请No.13/222,243的共同待审申请，该申请通过引用完全合并于此。
技术领域
总体地，本公开内容涉及用于枢转地装配销接结构连接装置的设备和方法，所述销接结构连接装置尤其包括可用于便于架设钻井钻机井架的销接结构连接装置。
背景技术
现有技术公开了用于钻井操作和井眼操作的各种钻机，以及钻机组装的方法；例如但并不限于在下述美国专利中公开的以及这些美国专利中引用的参考文献中公开的钻机和组装方法：US2,857,993；US3,340,938；US3,807,109；US3,922,825；US3,942,593；US4,021,978；US4,269,395；US4,290,495；US4,368,602；US4,489,526；US4,569,168；US4,821,816；US4,831,795；US4,837,992；US6,634,436；US6,523,319；US6,994,171；US7,306,055；US7,155,873；和US7,308,953，所有这些专利为了所有目的而完全合并于此。
在许多钻井操作中，钻井钻机和相关的系统、设备和装置被传送到一场所，被组装以及然后被拆卸。重要的是，钻井钻机和它们的元件易于进行运输和组装。与陆上钻机及相关联设备有关的成本可根据每小时或者每天基数进行计算，因此，高效率的组装操作、卸下操作、运输操作和部署操作是令人期望的。
美国专利US3,922,825公开了一种钻机，该钻机具有下部结构的固定基座以及安装在固定基座上的下部结构的活动基座，该活动基座 联接到固定基座，并且竖向摇摆到在一系列支柱上的升高位置，这些支柱在每个端部处利用回转连接装置连接到固定基座。活动基座否则是固定的，因为固定基座和活动基座在不使用辅助起重机或类似物的情况下都不是可动或可重新定位的。下部结构的活动基座和钻井井架利用安装到辅助绞盘卡车上的绞盘而被升高。
美国专利US3,942,593公开了一种可动的钻井钻机装置，其设有可拖车托运的伸缩式井架和单独的可分段的下部结构组件，该下部结构组件具有钻机底座、工作台和围栏结构。该井架通过辊被传送到下部结构的顶部，以及通过液压举升装置而被升高到竖立位置。通过这种系统，在运输井架组件时井架组件可能相当长，并且在举升期间井架可能是不稳定的。该系统使用牵拉锁（drawlines）和绞盘装置来将井架升高到工作台上。
美国专利US4,021,978公开了一种适于与钻井钻机等一起使用的伸缩式井架组件。井架组件具有多个分段，所述分段适于在伸缩到闭合状态（telescoPed-to the closed）下将一个分段嵌套另一个分段中，以及每个分段具有相互会聚的角部支腿构件，当井架组件被延伸时，这些支腿构件形成了从支柱的基座到顶部的角部支腿构件的同心串联式布置。设置用来将每个井架分段在其延伸时连接到其邻近的井架分段的装置。此外，还设置用来在井架组件从其伸缩到闭合状态延伸时指引连接器装置的装置。
美国专利US4,821,816公开了一种用于组装模块化钻机的方法，该钻机包括平台以及限定了两个间隔开的平行滑架滑道的钻井下部结构滑架。平台支撑绞车，该绞车安装在绞车滑架上，并且管吊臂安装在管吊臂滑架上，该管吊臂滑架的尺寸设定成装配在钻井下部结构滑架的滑架滑道之间。钻井下部结构滑架支撑了四条支腿，所述四条支腿继而支撑钻井平台，下部井架分段安装在该钻井平台上。支腿可枢转地安装在平台处和钻井下部结构滑架处，并且一对平台缸设置用于升高和降低钻井平台。一对刚性且固定长度的支柱在平台与下部结构滑架之间远离平台地沿对角延伸，使得支柱并不在平台下方延伸，并 且并不妨碍进入到平台下方的区域。管吊臂滑架安装管吊臂以及管吊臂联动装置、马达和液压泵，该液压泵适于给管吊臂联动装置提供动力。下部结构滑架形成在上部滑架部分和下部滑架部分中，并且调平用柱塞设置用于将上部滑架部分相对于下部滑架部分调平。机械位置锁将上部滑架保持在下部滑架上方的相对位置。在一个方面，用于组装土钻钻机的方法包括以下步骤：（a）设置模块化土钻钻机，所述土钻钻机包括：钻井下部结构滑架；绞车滑架；以及管吊臂滑架，钻井结构滑架具有可伸缩的钻井下部结构平台以及用于接收绞车滑架和管吊臂滑架的装置，该绞车滑架具有绞车绞盘，并且管吊臂滑架具有管吊臂，该管吊臂可枢转地安装到管吊臂滑架，用于绕着枢转轴线转动；至少一个液压缸，其联接在管吊臂与管吊臂滑架之间，以使管吊臂绕着枢转轴线转动；液压泵，其安装到管吊臂滑架并且通过闭合的液压流体回路而联接到液压缸；以及管吊臂滑架绞盘；管吊臂滑架、管吊臂、液压缸和液压泵形成了模块化单元，该模块化单元可在闭合液压流体回路没有任何断开的情况下作为单个单元运输；（b）将下部结构滑架定位在期望的钻井位置处；（c）利用管吊臂滑架绞盘将管吊臂滑架相对于下部结构滑架拉动到位；（d）利用管吊臂滑架绞盘将绞车滑架相对于下部结构滑架拉动到位；以及在一个方面，该方法还包括升高可伸缩钻井结构平台，其包括利用管吊臂滑架绞盘来在升高步骤的至少最初阶段期间提升钻井结构平台。
美国专利US4,831,795公开了一种钻井井架组件，该钻井井架组件设置在组件的工作台的地面高度上方的高度处，该工作台支撑井架和绞车两者。在架设之前，升高设备平台被承载在支撑用下部结构上，并且井架以倾斜位置而可枢转地连接到可举升的平台。当组件被架设时，井架可枢转地升高并附连到适当位置，并且可实现其它的装配步骤。通过使用整体安装的吊索和绞盘组件，或者可替代地通过该钻井井架组件的游动滑车的操作，整个设备平台被升高到期望高度。在一方面，钻井结构被公开为具有：下部结构，其用于将钻井结构支撑在进行钻井的表面上；可举升的平台组件，其在其下部位置搁置在下部 结构上；倾斜的井架，其可枢转地连接到可举升平台；起重把杆组件，其在井架可枢转连接到可举升平台的位置后面安装在可举升的平台组件上，并且其布置用于接收用来升高井架的线缆，从而在升高可举升的平台组件之前升高井架；可伸缩竖直竖立的举升架组件，其安装在下部结构上并且当被升高时处于井架的前部且在可举升的平台组件的最向前端部；绞盘装置，其可转动地安装在下部结构最向前端部中或布置在下部结构最向前端部附近；第一举升块装置，其安装在可举升平台中并且处于举升架组件的后面；第二举升块，其在对应于可举升平台要被升高的高度的竖直位置处安装在举升架组件上；举升线缆，其从绞盘装置延伸出并且在绕举升块穿过，以使得绞盘装置在一个方向上的运动导致了第二举升块朝向第一举升块移动，从而竖直且向前地升高可举升平台，绞盘装置在另一方向上的运动竖直且向后地降低可举升平台；以及撑杆构件，其位于钻井结构的每一侧上，每个撑杆构件均分别在其端部处可枢转地连接到下部结构和可举升平台，撑杆构件成对地布置，以形成平行连杆，从而使得可举升的平台组件以弧形运动被升高。
美国专利6,994,171公开了具有自对准连接装置的两段井架以及对用于两段井架进行自对准连接的方法。这些方法包括以下步骤：将细长的底部井架分段运输到井场附近的引导架，并且底部井架分段具有一对前支腿和一对后支腿。细长的顶部井架分段被运输到井场，该顶部井架分段具有一对前支腿和一对后支腿。底部井架分段的支腿定位成稍微低于顶部井架分段的支腿的高度。此后，底部井架分段被稍微升高以在同时将各井架分段一起对准时接合顶部井架分段。这些分段然后被销接在一起。在一种用于对两段井架进行自对准连接的方法中，该方法包括：将细长的底部井架分段运输到井场附近的引导架，该底部井架分段具有一对前支腿和一对后支腿，使得底部井架分段处于基本上水平方向上；其后，将细长的顶部井架分段运输到井场，使得顶部井架分段处于基本上水平方向上，并且使得各井架分段基本上纵向对准，该顶部井架分段具有一对前支腿和一对后支腿；将底部井 架分段的支腿定位成稍微低于顶部井架分段的支腿的高度；升高底部井架分段；以及同时在最终连接方向上接合和引导各井架分段。
美国专利US7,155,873公开了一种用于钻井钻机下部结构的结构连接器；以及公开了一种用于连接钻井钻机下部结构的分段的方法和装置，在一个方面提供了一种结构连接器，使得钻井钻机下部结构的分段可在没有使用销或销型连接器的情况下连接在一起。结构连接器采用连接到并且延伸穿过支撑板的特定形状的固定构件，这些支撑板附连到钻井钻机下部结构的分段，这些分段与安装在配合耳板上的特定形状的配合耳进行配合，这些配合耳板附连到钻井钻机的下部结构的分离分段。当要被连接的钻井钻机下部结构的这些分段被定位在一起时，特定形状的配合耳接合特定形状的固定构件，并且在钻井钻机下部结构的这些分段之间形成了高强度的结构连接。在一个方面中，结构连接器设置为具有：多个支撑板，每个支撑板具有延伸穿过其中的多个固定的支撑构件，该固定的支撑构件从支撑板的两侧向外延伸并且具有侧壁和波状顶部；配合耳组件，其具有多个配合耳板；以及多个配合耳，其附连到各配合耳板，每个配合耳在其中具有支撑凹口；其中，每个配合耳的支撑凹口在支撑凹口、侧壁和波状顶部的进口点处具有锥形引导表面。
发明内容
下面提供了本公开内容的概述，以提供对于在此所公开的一些方面的基本理解。该概述并不是对本公开内容的详尽综述，也并不打算确定在此所公开主题的关键或者核心元素。其唯一目的是以简化方式提出一些概念，作为之后所讨论的更加详细描述的序言。
本发明在某些方面提供了具有可架设井架的钻井钻机。在一个方面，井架包括连接在一起的底部井架元件和第二上部或中部元件。
在某些方面，本发明公开了底部井架分段，所述底部井架分段可通过下述方式而连接到中间分段：移动车辆（例如，卡车/拖车组合体）以将两个分段彼此靠近；将底部分段连接到支撑件（例如但并不限于 钻井的下部结构）；必要时，升高底部井架分段所要连接到的该支撑件或者钻机的下部结构；以及移动车辆来接合连接装置，并且在一个方面对准底部井架分段和中间分段的连接装置。一旦连接装置已经被接合，可移走卡车并且销可用作用来将两个分段锁定在一起的另一固定件，以及卡车移走。
在某些方面，本发明公开了一种用于连接钻井钻机的井架的两个部分的方法，该方法包括：将底部井架分段连接到支撑件，该底部井架分段具有底部连接装置；将第二井架分段移动成靠近底部井架分段，所述第二井架分段可释放地连接到车辆，并且所述移动是通过移动所述车辆而进行的，第二井架分段具有第二连接装置；以及，移动底部井架分段，以使得底部连接装置接触第二连接装置并且接合第二连接装置，以将底部井架分段固定到第二井架分段；以及在某些方面，促进连接装置接合以及将各井架分段作为一个井架分段进行提升。
在某些方面，本发明公开了一种用于钻机操作的井架系统，该井架系统包括：支撑件；连接到该支撑件的底部井架分段，该底部井架分段具有底部连接装置；第二井架分段，其靠近并可连接到底部井架分段，第二井架分段可释放地连接到用于移动第二井架分段的车辆；第二井架分段具有第二连接装置；以及底部井架分段可在支撑件上移动，以使得底部连接装置可接触第二连接装置并且接合第二连接装置，以将底部井架分段固定到第二井架分段。
本公开内容的一种说明性系统尤其包括钻井钻机井架，该钻井钻机井架具有至少一条支撑腿；钻井钻机井架支撑件，其具有至少一个井架支撑件底座；以及销接连接装置，其位于所述至少一条支撑腿与所述至少一个井架支撑件底座之间。另外，所公开的系统的销接连接装置包括：销；加大尺寸的孔，其具有至少第一孔部分；以及可移除的插塞，其适于插入到加大尺寸的孔中，其中可移除的插塞具有至少第一插塞表面部分，并且第一孔部分和第一插塞表面部分限定了适于接收销的销孔的至少一部分。
在此所公开的另一说明性系统包括钻井钻机井架，该钻井钻机井 架具有至少一个井架分段，其中所述至少一个井架分段包括至少一条支撑腿，并且所述至少一条支撑腿包括第一销孔，该第一销孔具有基本上圆形形状。该系统还包括钻井钻机井架支撑件，该钻井钻机井架支撑件包括至少一个井架支撑件底座，其中所述至少一个井架支撑件底座包括加大尺寸的孔，并且该加大尺寸的孔由至少第一孔部分组成，该第一孔部分具有基本上圆形形状。另外，该系统尤其包括销，所述销适于将所述至少一条支撑腿可枢转地附连到所述至少一个支撑件底座，其中销具有基本上圆形横截面，并且适于插入到第一销孔和加大尺寸的孔中，并且其中销还适于定位成靠近第一孔部分。此外，该系统还包括可移除的插塞，所述可移除的插塞适于插入到加大尺寸的孔中并且还适于将销的位置保持成靠近第一孔部分，其中所述可移除的插塞包括至少第一插塞表面部分，所述至少第一插塞表面部分适于定位成靠近所述销，其中第一孔部分和第一插塞表面部分限定了具有基本上圆形形状的第二销孔的至少一部分，并且其中第二销孔适于接收所述销。
再者，在此公开了一种说明性方法，该方法尤其包括：将钻井钻机井架的至少一个井架分段的支撑腿定位成靠近钻井钻机支撑件的井架支撑件底座，并且将支撑腿的第一基本上圆形销孔与井架支撑件底座的加大尺寸的孔对准，其中加大尺寸的孔由至少第一孔部分组成，该第一孔部分具有基本上圆形形状。该方法还包括通过将具有基本上圆形横截面的销插入到已对准的孔中而将支撑腿可枢转地附连到井架支撑件底座，将销定位成靠近第一孔部分，以及将可移除的插塞插入到加大尺寸的孔中，以便将销的位置基本上保持成靠近第一孔部分，其中可移除出插塞具有至少第一插塞表面部分，并且其中第一孔部分和第一插塞表面部分限定了适于接收所述销的第二基本上圆形销孔。
附图说明
本公开内容可通过参考结合所附的附图进行的下列描述而得以理解，附图中，相同的附图标记表示相同的元件，而且在附图中：
图1A是钻井钻机的一部分的侧视图；
图1B是图1A的钻机部分的俯视图；
图1C是图释了根据本发明的用来组装和架设钻机井架的方法中的一个步骤的侧视图；
图1D是图释了图1C的方法中的另一步骤的侧视图；
图1E是图1D的步骤的俯视图；
图1F是图1C的方法中又一步骤的侧视图；
图1G是图1C的方法中再一步骤的侧视图；
图1H是图1C的方法中另一步骤的侧视图；
图1I是如图1C-1H中所组装的井架的底部分段的俯视图；
图1J是图1I的底部分段的侧视图；
图1K是图1I的底部分段的仰视图；
图1L是沿着图1I的底部分段的端视图；
图1M是如图1F及其以下图中所组装的井架的底部中间分段的侧视图；
图1N是图1M的底部中间分段的侧视图；
图1O是图1M的底部中间分段的仰视图；
图1P是沿着图1N的底部分段的端视图；
图2是连接到钻机下部结构（部分示出）的根据本发明的的井架的底部分段的透视图；
图3是根据本发明的井架的中间分段的透视图；
图4A是图释了如图2中所示的底部分段用于与如图3中所示的中间分段连接的透视图；
图4B示出了图4A的中间分段连接到图4A的底部分段；
图4C是图释了用于连接如图4A中所示各分段的方法中的一个步骤的透视图；
图4D是图释了图4C的方法中的另一步骤的侧视图；
图4E是该方法中又一步骤的透视图；
图4F是图4E的步骤的侧视图；
图4G是图释了该方法中再一步骤的透视图；
图4H是图4G中所示步骤的侧视图；
图5A-5E是钻井钻机系统的正视图，其示出了使用了本公开内容的说明性销接结构连接装置来组装和架设说明性钻井钻机井架的一个实施例的各个步骤；
图5F是使用了在此公开的说明性销接结构连接装置来将钻机井架架设到基本上竖直的操作方向之后的图5A-5E的钻井钻机系统的正视图；
图6A-6E图释了本公开内容的一种说明性销接结构连接装置的销和插塞布置的一个实施例；
图7A-7E示意性图释了在此公开的一种说明性销接结构连接装置的销和插塞布置的另一实施例；以及
图8A-8E示意性图释了本公开内容的另一说明性销和插塞布置。
虽然在此公开的主题易受各种修改和可替代形式影响，但其特定的实施例已经通过举例在附图中示出并且在此进行了详细描述。但是，应理解的是，特定实施例的在此描述并不旨在将本发明限制为所公开的特定形式，相反地，其目的是为了涵覆落入由所附的各权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有变型、等同方案和替代方案。
具体实施方式
下面描述了本发明的各种示例性实施例。为了清楚起见，并不是实际实施的全部特征都在本说明书中进行了描述。当然，将意识到的是，任何这样的实际实施例的研发中，必须作出许多特定实施决定以实现开发者的特定目标（诸如与系统相关和与商业相关的限制条件的相符性），其将从一个实施例到另一个实施例进行改变。而且，将意识到的是，这种研发工作可能很复杂且耗时，但是将对于本公开内容所属技术领域的普通技术人员而言是常规工作。
现在将参照所附的附图来描述本主题。各种结构、系统和装置在附图中示意性示出，这仅仅为了说明的目的，因而没有模糊化该本公 开内容以及对于所属技术领域的技术人员来说公知的细节。然而，包括所附附图来描述和解释本公开内容的示例性实施例。在此所使用的术语和词汇应被理解和解释为具有与由相关现有技术的技术人员对那些术语和词汇的理解相一致的含义。术语或者词汇的非特定定义（即，不同于对于本领域技术人员所理解的普通和习惯性含义）用于通过在此的术语或者词汇的惯用用法进行暗示。对于术语和词汇用来具有特定含义（即，不同于本领域技术人员所理解的含义）的程度，这种特定含义将以直接和肯定地为术语或者词汇提供特定定义的定义方式在说明书中进行明确说明。
图1A示出了钻井钻机的下部结构11，该下部结构支撑钻台12和和位于钻台12上的绞车14。该下部结构11和钻台12具有开放区域A，可将设备移动到该开放区域。
如图1C中所示，下部结构11处于下部位置中，并且卡车T已经将根据本发明的井架的底部分段20朝向钻台12移动。A型架13被连接到井架的底部分段20。井架升高缸22位于用于连接到底部分段20的位置。
如图1D中所示，将底部分段20移动到区域A中时，卡车T停下来。底部分段20然后被连接到井架升起缸22。调整下部结构和升起缸18的位置，并且将A型架13连接到钻台12。
如图1E中所示，井架20的支腿21被摆动打开，用于螺接到钻台12的井架底座23。然后使井架升高缸22伸展，并且将卡车T移走。然后使井架升高缸22缩回以降低底部分段20。
如图1F中所示，卡车R已经将根据本发明的井架的中间分段朝向底部分段20移动。图1G示出了卡车R在将中间分段30移动成靠近底部分段20的伸出端部之后停下来。辅助缸18和井架缸22被升高以将根据本发明的底部分段20的颚式构件升高成靠近根据本发明的中间分段30的相应连接构件32。
图1I-1L示出了底部分段20，而图1M-1P示出了中间分段30，该底部分段20具有两条支腿20a，每条支腿具有颚式构件29，该颚式 构件在两个分隔开的板24中的每一个中具有槽缝23。空间25形成在板24的端部之间。喉部（throat）25a形成在板24的向外展开部分25b之间（或者，独立的部件25b用于连接到板）。两条支腿20r均具有带有两块间隔开的板27和孔28的连接构件26。喉部27a形成在板27的向外展开部分27b之间。喉部27c形成在板27的向外展开部分27d之间。在本发明的某些方面中，可取消上述任何一个或两个喉部，或者可将它们全部取消。
如图1F-1L中所示，中间分段30具有两条支腿31，每条支腿具有带有横向杆33的连接构件32。每条支腿具有带有孔38的连接构件35，所述孔38在对各分段进行连接时对应于连接构件26的孔28的位置。
连接构件32的端部的尺寸设定成用于移动到颚式构件29的空间25中，并且杆33的尺寸设定成接收在槽缝23中。连接构件35的尺寸设定成以接收在连接构件26的各板27之间，并且销可插入穿过孔28、38，以将两个井架分段锁定在一起。如果一个颚式构件连接到一个连接构件，而另一个颚式构件/连接装置/构件连接装置并没有完全起到作用，则底部分段的升高将迫使另一连接构件与该另一个颚式构件相接触和接合，促进两个分段以及它们的连接装置对准。
卡车R将中间分段30移动成靠近底部分段20，以使得连接构件32的端部移动到颚式构件29的空间25中，然后杆33移动到槽缝23中。连接构件35移动穿过各板27之间的喉部27a，销插入穿过孔28、38，以将两个分段锁定在一起。
在本发明的范围内的是，取消颚式构件29中的一个，并且在所取消的颚式构件29的场所处通过一个或多个用于将井架的两个分段连接在一起的螺栓以任何适当的方式（例如但并不限于）将两个分段可释放地连接在一起。
在分段20、30的连接构件互相接合时，如图1H中所示，锁定销的插入穿过孔28、38，井架升起缸22部分地延伸，从而卡车R可移走。然后井架升起缸22进一步伸展，并且二层台B被打开。
图2示出了根据本发明的井架的底部分段120（类似于底部分段20）；以及图3示出了根据本发明的井架的中间分段130（类似于中间分段30）。
如图2中所示，底部分段120具有四条支腿122，以及一系列互相连接的梁121。正方形管123跨越了支腿122中的两条支腿。这两条支腿122中的每一条支腿具有类似于颚式构件29（如图1F）的颚式构件126，而两个相对的支腿122具有类似于连接构件27（如图1F）的端部连接构件127。
颚式构件126具有主体126a，该主体包括固定到支腿122的两块间隔开的板126p；槽缝126b；竖立凸起126c；以及在两个向外展开部分之间的喉部126d（类似于喉部25a，图1L），该两个向外展开部分在宽度方向从外端部到内端部减小。
端部连接构件127具有主体127a，该主体具有两块间隔开的板127p，每块板具有向外展开端部127e，从而板127p一起形成了开放的喉部127t，该喉部在宽度方向上从外端部到内端部减小。每块板127p具有用于接收可移除的锁销的孔127h。喉部127x形成在部件127y之间。喉部127t类似于图1L的喉部27c，而喉部127x类似于图1L的喉部27a。
如图3中所示，中间分段30具有四条支腿132以及一系列互相连接的梁131。两条支腿132中的每一条具有连接构件136，而两个相对的支腿具有连接构件137。
每个连接构件136均具有由两块板136p制成的主体136a。杆136b由所述板136p保持并且从所述板136p稍微伸出。
每个连接构件137具有由两块板137p制成的主体137a。每块板137p具有用于接收可移除的锁销的孔137h。
如图4A-4C所示，中间分段130已经在卡车上移动成靠近底部分段120的位置（例如，如图1F中，在图1G之前）。卡车将中间分段130直接移动到底部分段120（图4C）上方。下部结构（例如类似于下部结构11）升高底部分段。为了最初将上部井架分段配合到下部井 架分段，这两个分段被定向成使得它们朝向彼此向下倾斜，以确保上部爪126在相对连接之前达到配合位置。然后，通过使用液压缸升起下部井架分段来使爪126与下部连接构件的配合杆136b相接触来实现。
持续升起于是使得井架分段的配合端部向上转动它们，以使得下部连接装置之间的间隙被迫关闭。下部连接装置上的向外展开的设计使得它们在它们被迫关闭时对准。如图4F和4G中所示，液压缸（下部结构升起缸和井架升起缸）已经升高以将底部分段120升高成与中间分段130平齐，从而将连接构件137完全移动到连接构件127中。销129还没有插入穿过孔127h、137h。杆136b处于槽缝126s中。井架的两个侧面在连接装置方法开始时可能并不对准，这可导致一侧上的爪和杆被拉紧，而相对的爪和杆是浮动的--但是这是随着升高过程的继续以及整个井架开始被提升而自校正的。
如图4G和4H中所示，下部结构升起缸和井架升起缸已经被调整成进行安装，销129已经插入穿过连接构件127、137。销139还没有插入到槽缝126b中。每个销139具有带有下部凸起139c的主体139a，该下部凸起的尺寸设定并且构造为装配到空间131中，该空间由连接构件126的表面和杆136b的表面形成。
一旦销139已经插入并且两个井架分段120、130已连接，则井架做好升起准备。
在本发明的一些实施例中，钻井钻机井架的支撑腿可借助于可移除的圆柱形销而附连到井架支撑件底座，而不是如上面图1E所描述的那样被螺接到底座。在这样的实施例中，通过将支撑腿的“底脚”或下端部中的销孔与井架支撑件底座中的销孔对准，钻井钻机井架的支撑腿可附连到钻井钻机平台或者下部结构上的井架支撑件底座。其后，可移除的销可通过将销滑动或者驱动到适当位置而被安装。然而，在典型的构造中，各销孔与可移除的销之间的间隙可能相当小的，这取决于整个钻机结构设计，可能必需将钻井钻机井架上的负载从该处传送到井架支撑件底座和钻机下部结构基座，与此同时仍旧使得钻井 钻机井架在钻机架设期间绕着销枢转。如此，每个支撑腿的底脚可能需要在可移除的销可被安装之前非常紧密地与底座对准。而且，通常还存在一种从卡车的拖车来安装该钻机井架的期望，该卡车用于将井架运输到井场，直接运输到井架支撑件底座。在某些实例中，该行动在销孔对准过程期间将卡车/拖车适当定位和布置方面可能产生额外的困难，这可能在钻井钻机井架的整个架设中是耗时且耗力的步骤。因此，该直接安装钻井钻机井架的方法有时候是被放弃的，这导致了回归到更多传统和显著更昂贵的架设方法，例如使用大型起重机来提升和操作井架。
图5A-5F图释了用于使用本公开的新颖的销接结构连接装置来架设钻井钻机井架的钻井钻机系统和方法，其将在下文进行详细描述。
如图5A中所示，钻井钻机井架的底部分段520可定位在卡车/拖车组合体500的拖车502上，以为将底部分段520移动到钻井钻机下部结构511做好准备，这在一些说明性实施例中可以基本上类似于图1A-1H中所示以及上面所描述的下部结构11。在一些实施例中，底部分段520可包括支撑腿521，并且支撑腿521可具有销孔541，销孔位于支撑腿的下端部处，并且可用来于将底部分段520枢转地附连到钻井钻机下部结构511，如下面将详细描述那样。底部分段520还可包括支撑支柱524，支撑支柱可通过销接连接装置540而枢转地附连到底部分段520。而且，与支撑腿521一样地，支撑支柱524也具有销孔544，该销孔位于支撑支柱的下端部处，并且可用来将支撑支柱524附连到钻井钻机下部结构511。
在本公开内容的某些实施例中，钻井钻机下部结构511可包括钻井平台512以及多个下部结构升起装置518（诸如液压缸等），所述多个下部结构升起装置可枢转地附连到下部结构511和钻井钻机平台512。在一些说明性实施例中，钻井钻机的下部结构511可包括井架支撑件底座523，支撑腿521可枢转地附连到该井架支撑件底座523。该井架支撑件底座523可位于钻井平台512上，并且均可具有销孔543，所述销孔543对应于支撑腿521的下端部处的相应销孔541。在其它 说明性实施例中，钻井钻机下部结构511还可包括支柱支撑底座525，支撑支柱524可在架设钻井钻机井架之后附连到该支柱支撑底座。类似于井架支撑件底座523，该支柱支撑底座525也可位于钻井平台512上，并且可包括销孔545，销孔545对应于支撑支柱524的下端部处的相应销孔544。在另一其它的说明性实施例中，钻井钻机下部结构511还可包括井架升起装置522（诸如一个或多个液压缸等），所述井架升起装置可用来在支撑腿521已经可枢转地附连到井架支撑件底座523之后架设该钻井钻机井架，这将在下文进行详细说明。
在此公开的一些说明性实施例中，支撑腿521的销孔541可具有基本上环形的形状，与典型地用于销接结构连接装置一样地，该销接结构连接装置设计用于将负载从一个结构元件传送到另一个结构元件，与此同时使得这些构件中的一个绕着用于连接两个元件的销而自由地转动。因此，销孔541可以具有与用于将支撑腿521附连到井架支撑件底座523的可移除的销546（参见图5C-5F）基本上相同的形状和尺寸，适当考虑了对于如上所述的所必需的负载传送和铰接转动来说是必需的游隙和公差。另一方面，井架支撑件底座523的销孔543可以是加大尺寸的孔，即比销孔541大，从而进行如上所述的销孔对准以及销装配事件。该销孔543可具有基本上任意尺寸和形状，然而它们可以设置成比销孔541大，并且具有这种尺寸以便促进在对底部分段520进行定位期间可能出现的任何预定对准事件。例如，在某些说明性实施例中，销孔543可具有基本上非圆形的形状，诸如泪珠形状等，如图5A中所示，并且还可在图6A-6E中更加详细地图释并且下面进行说明。因此，基本上圆形的销孔541可在安装销546之前更容易对准加大尺寸的销孔543。
如图5A中所示，卡车/拖车组合体500的卡车501可将拖车502定位在钻井钻机下部结构511和钻井平台512的开放区域中，诸如图1B中所图释以及如上所述的开放区域A。在某些实施例中，钻井钻机井架的底部分段520可向后移动并且处于辊子548上的钻井平台512的开放区域（参见图1B的开放区域A）内，从而支撑腿521的下端 部可定位成靠近井架支撑件底座523。此后，底部分段520的下端部可通过可移动升起装置（未示出，诸如滚动液压千斤顶等）而升起，并且底部分段520的位置可相对于钻井平台512调整，直到支撑腿521的销孔541与井架支撑件底座523的加大尺寸的销孔543基本上对准，如图5B中所示。在销孔543和541基本上对准之后，具有基本上圆形横截面的可移除的销546于是可插入到已对准的销孔中，如图5C所示。在一些说明性实施例中，可移除的销546也可具有与销孔541基本上相同的尺寸和形状，当然考虑了获得可转动销接结构连接装置可能需要的间隙和公差，如上所述。而且，在该构造中，可移除的销546可通过支撑腿521的基本上圆形销孔541而被充分支撑，并且还可以不与井架底座支撑件523的加大尺寸的销孔543的各表面中的任一表面接触。
图5D图释了图5A-5C的钻井钻机系统处于另一组装阶段中。如图5D中所示，在一些说明性实施例中，井架升起设备522（诸如液压缸等）可枢转地附连到钻井钻机井架的底部分段520上的架设耳549。此后，井架升起装置522可被延伸，从而将底部分段520相对于钻井钻机下部结构511移动。因此，支撑腿521和插入到其销孔541中的销546相对于井架支撑件底座523移动，直到销546的至少第一销表面部分546S靠近甚至接触加大尺寸的销孔543的至少第一孔部分543S。优选地，靠近和/或接触销546的第一孔部分543S的尺寸和形状适于与第一销表面部分546S可转动地协作。以这种方式，当销接连接装置550（参见图5E-5F）已经如下面所描述那样完全组装时，可移除的销546能够在支撑腿521与井架支撑件底座523之间传递负载，以及促进了在钻井钻机井架架设期间支撑腿521的可枢转转动，如之前所描述的那样。
例如，在具有如图5A-5F所示的泪珠状形状的说明性的加大尺寸的销孔543的一些实施例中，销546可移动成靠近和/或接触泪珠状销孔543的较小端部处的第一孔部分543S。而且，第一孔部分543S可具有基本上圆形形状，其与靠近其的销546的第一销表面部分546S 的尺寸和形状基本上相同。此外，在某些说明性实施例中，与可用于基本上圆形销孔541一样地，加大尺寸的销孔543的第一孔部分543S可相对于可移除的销546设置有类似的游隙和公差，从而能够实现如先前所述的必需的负载转移和可枢转转动。
另外，在一些说明性实施例中，井架升起设备522还可提升钻井井架的底部分段520的上部端部或者获取其静负载，以使得辊子548并不由卡车/拖车组合体500的拖车502支撑。此后，卡车501可将拖车502从钻井钻机下部结构511的开放区域（参见例如图1B的开放区域A）移走该拖车512，从而便于进行另一钻井钻机井架架设活动。
图5E图释了图5A-5D的钻井钻机系统处于又一更进一步的组装阶段中。如图5E所示，在井架升起设备522已经被致动并且销546的第一销表面部分546S已经移动城靠近和/或接触加大尺寸的销孔543的较小端部543E处的第一孔部分543S之后，可移除的插塞547可被插入到邻近销546的销孔543中，从而将销546保持在该位置中。在本公开内容的某些说明性实施例中，可移除的插塞547的形状设定成使得插塞547的第一插塞表面部分547S具有基本上圆形形状，该基本上圆形形状与销546的第二销表面部分546X的尺寸和形状基本上相同。而且，在一些实施例中，组合形状可由加大尺寸的销孔543的第一孔部分543S（如图5E中虚线所示）和可移除的销547的第一插塞表面部分547S限定，并且该形状可限定基本上圆形形状的销孔开口246P，其中在插塞547已经插入到孔543中之后销546将被“俘获”或者保持在适当的位置。而且，在某些实施例中，销孔开口246P可具有与支撑腿521的基本上圆形销孔541基本上相同的尺寸和形状，如参照图6A-6E将在下面详细描述的那样。
在某些说明性实施例中，可移除的插塞547是由两个或多个独立的插塞部分组成，诸如插塞部分547A和547B（如图5E中虚线所示），其可便于较容易地安装和/或移除插塞。而且，在至少一些实施例中，可移除的插塞547的形状可被设定成配合地（即可转动）接合该加大尺寸的销孔543的第二孔部分543X（参见图5D）。此外，可移除的插 塞547的尺寸和形状可设定成使得基本上充满加大尺寸的销孔543的剩余部分，如图5E中所示。例如，可移除的插塞547可具有第二插塞表面部分547X，该第二插塞表面部分547X可与第二孔部分543X基本上持续接触。以这种方式，完全组装好的销接连接装置550（包括可移除的销546和可移除的插塞547）能够从钻井钻机井架底部分段520的支撑腿521传送走负载，并且便于其可枢转转动。在其它实施例中，可移除的插塞547的形状可设定成使得仅仅部分地充满加大尺寸的销孔543的剩余部分，从而第二插塞表面部分547X仅仅与第二孔部分543X部分接触，并且也能够使得插塞547的安装和/或移除更容易，如图7D-7E以及图8D-8E中所图释以及下面所描述的。然而，应注意的是，可移除的插塞547（诸如多个插塞部分，基本上或部分地充满加大尺寸的的销孔543，等等）的最终构造可能是预期负载所必需的，该预期负载可在组装、架设、拆卸和/或操作钻井钻机期间施加在销接连接装置550上。
本领域技术人员可能意识到的是，根据整个销对准和井架架设需要，可逆转本公开内容的基本上圆形销孔与加大尺寸的销孔的相对布置。例如，在某些说明性实施例中，井架支撑件底座523的销孔543可具有基本上圆形形状，而且，可以具有与可移除的销546基本上相同的尺寸。此外，在其它实施例中，支撑腿521的销孔541可以是加大尺寸的销孔，并且还可具有基本上非圆形的形状，如之前所述。另外，当销孔541是加大尺寸的销孔时，可移除的插塞可适于插入到销孔541中，同样如之前所述。
在本公开内容的一些说明性实施例中，钻井钻机井架的附加分段可在销接连接装置550已经完全组装之后（也就是说，在已经安装好可移除的销546和插塞547之后）且在井架架设之前组装到底部分段520。例如，附加的井架分段（诸如图1F-1H、图1M-1P以及图2、3、4A-4H中所图释的中间分段30或130）可以与上面所提及的相关公开内容中所描述那样进行组装。
图5F图释了在已经架设好钻井钻机井架之后的图5A-5E的钻井 钻机组件。如图5F中所示，钻井钻机井架可在架设过程期间通过井架架设设备522（参见图5A-5E）而绕着销接连接装置550转动，以使得支撑腿521从基本上水平方向移动到基本上竖直方向。另外，在一些实施例中，支撑支柱524可绕着销接连接装置540枢转，直到支撑支柱524的销孔544与支柱支撑底座525的销孔545对准。其后，可移除的销551可插入穿过已对准的销孔544、545，从而产生了销接连接装置560，盖销接连接装置将支撑支柱524附连到钻井钻机下部结构511的支柱支撑底座525。
应注意的是，当销孔544与销孔545的对准可能有问题时，例如类似于相对于上面的销孔541和543所描述的情况，销接连接装置560可被修改以在支撑支柱524或者支柱支撑底座525上采用加大尺寸的的销孔。而且，也可采用类似于相对于上述销接连接装置550所描绘的销546和插塞547布置的销和插塞布置，尽管特定细节可与适于销接连接装置560一样地进行改进，例如下面所描述以及图6A-6D所述的布置之一。而且，还应注意的是，采用在此所描述的销和插塞布置的销接结构连接装置通常可以适于在相应销孔之间的对准可能很困难的任何情况下使用，并且不应仅仅限制到具体地处理钻井钻机、钻井钻机井架结构和/或其架设的那些应用。
图6A-6E示意性描绘了销和插塞布置的一个说明性实施例，盖销和插塞布置可用来产生根据本公开内容的新颖的销接结构连接装置。图6A示出了第一销孔641的视图，其可以表示任何说明性结构元件的任何说明性销孔，其与具有适当设计和尺寸的销联合使用，并且可用于使得一个结构元件附连到另一个结构元件。例如，第一销孔641可表示和/或类似于图5A-5F中所图释以及上面所描述的底部井架分段520的支撑腿521的下端部中的销孔541。而且，第一销孔641可以是具有尺寸或直径641D的基本上圆形销孔。
图6B示出了第二结构元件的加大尺寸的销孔643的视图，该销孔可具有基本上非圆形的形状，并且根据本公开内容的一些说明性实施例，其可促使销接结构连接装置的对准更简单，如之前所述。如图 6B中所图释，加大尺寸的销孔643可具有基本上泪珠状形状，并且可在某些方面类似于图5A-5F中所图释以及如上所述的井架支撑件底座523的加大尺寸的销孔543。然而，应意识到的是，其它形状也可用于该加大尺寸的销孔643，正如下面针对图7A-7E以及图8A-8E所进一步描述的那样。在一些实施例中，图6B中所示的泪珠状的加大尺寸的销孔643可通常由包括两个重叠的基本圆形形状653和663的形状来限定，所述两个重叠的基本圆形形状可通过它们之间的共切线643T进行连结。第一基本圆形形状653可适于与销646（参见图6C）可转动地协作，并且同样可具有尺寸或直径653D，在某些说明性实施例中，其可与第一销孔641的直径641D基本上相同。因此，当完全组装好相应销接连接装置时，可适当地传送负载并且可允许绕着销进行基本上自由转动，如之前所述。
第二基本上圆形的形状663可具有尺寸或直径663D大于第一基本圆形形状653的直径653D，从而促使销孔对准和销安装更加容易，如上所述。在某些实施例中，直径663D可以在比直径653D大25-50%的任意数值范围内，而在其它实施例中，直径653D和直径663D之间的尺寸差可小于25%或大于50%，这取决于第一销孔641和加大尺寸的非圆形销孔643的配合和对准标准。而且，在一些说明性实施例中，第一基本圆形形状653的中心线653C可从第二基本圆形形状663的中心线663C偏离一距离643L，这还提供了用于销孔对准和销安装的附加的空间和/或游隙。
图6C示出了一种可移除的销646的剖视图，该可移除的销具有基本上圆形形状，其可与本公开内容的销接结构连接装置的一些说明性实施例联合使用。该销646可具有的尺寸或直径646D与第一销孔641的直径641D基本上相同，这考虑了所必需的游隙646G（参见图6E），该游隙是使得已组装的销接连接装置自由转动所必需的，正如之前所述，与此同时还能够实现将负载从一个结构元件适当地传送到另一个结构元件。
图6D图释了本公开内容的可移除的插塞647的一个实施例，该 可移除的插塞可适于将可移除的销646的位置保持在非圆形的销孔643中，从而促进结构元件之间的负载传送和可枢转转动，如上所述。而且，在一些说明性实施例中，可移除的插塞647的形状可设定成使得插塞647基本上充满该加大尺寸的非圆形销孔643的未被可移除的销646所占据的剩余部分，与此同时保持销646的位置。如此，可移除的插塞647可具有的形状在至少一些方面与该加大尺寸的非圆形销孔643的形状基本上相同。例如，类似于销孔643，插塞647也通过包括两个重叠的基本上圆形形状657和667的形状所限定，如图6D中所示，所述两个重叠的基本上圆形形状可通过它们之间的公切线647T连结。然而，不是对加大尺寸的非圆形销孔643的形状精确模仿，可移除的插塞647的由第一基本上圆形形状657所限定的那部分将并不存在。取而代之，插塞647将具有由第一基本上圆形形状657至少部分地限定的局部“孔”，该局部“孔”的形状和尺寸可适于使得插塞647可与可移除的销646可转动地协作。而且，在一些说明性实施例中，在可移除的销647已经插入到加大尺寸的孔643中之后，插塞647和孔643将一起限定了第二销孔646P，诸如图5E中所示以及上面所述的销孔546P。因此，第一基本上圆形形状657可具有的尺寸或直径657D与直径653D基本上相同。此外，在销接结构连接装置完全被组装时，第二销孔646P将被可移除的销646所占据，如图6E中所示。
为了确保可移除的插塞647和加大尺寸的非圆形销孔643之间的适当装配，第二基本上圆形形状667的插塞647的中心线667C将从第一基本上圆形形状657的中心线657C偏移一距离647L，该距离647L与销孔643的第一中心线653C和第二中心线663C之间的距离643L基本上相同，如图6B所示。而且，在插塞647被插入到邻近销646的销孔643中时，基本上圆形形状667的尺寸和形状也可适于使得可移除的插塞647非转动地接合加大尺寸的销孔643，如图6E所示。如此，第二基本上圆形形状667的尺寸或直径667D可与直径663D基本上相同，这考虑了确保易于实现插塞的安装和/或移除所需要的任何游隙和/或公差，与此同时还促进将适当的负载从一个结构元件传送到 另一结构元件。
图6E图释了在可移除的销646和可移除的插塞647已经安装到加大尺寸的非圆形销孔643中之后本公开内容的泪珠状销和插塞布置。如图6E中所示，在某些说明性实施例中，间隙646G可在一侧上存在于销646与销孔643之间，以及在相对侧上存在于销646与可移除的插塞647之间。间隙646G的尺寸可典型地设定成提供上面所提及的适当的游隙和/或公差，但是仅仅为了说明性目的在图6E中被夸大了。
图7A-7E示意性示出了在此公开的销和插塞布置的另一说明性实施例。如图7A中所示，第一结构元件的加大尺寸的非圆形的销孔743可通过一形状来限定，该形状是基本上圆形形状753和基本上矩形形状763以及它们之间的切线区域743T的组合。基本上圆形形状753可具有尺寸或直径741D与第二结构元件（未示出）的相应销孔的尺寸或直径基本上相同，如之前参照上面的图6A-6E所描述的那样。
图7B-7C示出了一个说明性实施例，其中可移除的插塞747可基本上完全充满加大尺寸的非圆形销孔743的未由可移除的插塞746所占据的剩余部分，而图7D-7E图释了可替代的实施例，其中可移除的插塞747A仅仅部分地充满加大尺寸的非圆形销孔743的剩余部分，与此同时保持可移除的销746的位置，如之前所述。如图7D-7E所示，可替代的可移除的插塞747A可以被设计成使得插塞747A的一些区域747C可被切边或者倒角，以更易于安装和/或移除，而插塞747A的抵靠销746的圆形界面可具有与之前描述基本上相同的尺寸或直径741D。此外，可移除的插塞747、747A中的任何一种可由两个或更多个插塞部分（如虚线所示）组成。
图8A-8C示意性示出了本公开内容的销和插塞布置的又一个说明性实施例，其中加大尺寸的非圆形开口843和可移除的插塞847基于一形状，该形状基本上由基本上圆形形状853和基本上三角形形状863的组合来限定。而且，图8D-8E图释了可替代的可移除的插塞847A，其中可替代的插塞847A的一些区域847C可被切边和/或倒角，以更 易于安装和/或移除。正如上面可移除的插塞747和747A一样，可移除的插塞847、847A可由两个或更多个插塞部分（如虚线所示）组成。应意识到的是，其它形状组合也可用于限定本公开内容的加大尺寸的非圆形销孔和可移除的插塞的形状，同时仍处于本公开内容的精神和教导内。
所以，本发明在一些实施例中但不必在全部实施例中提供了一种用于连接钻井钻机的井架的两个部分的方法，该方法包括：将底部井架分段连接到支撑件，该底部井架分段具有底部连接装置；将第二井架分段移动成靠近底部井架分段，第二井架分段可释放地连接到车辆，并且所述移动是通过移动所述车辆而进行的，第二井架分段具有第二连接装置；以及移动底部井架分段，以使得底部连接装置接触第二连接装置并且接合第二连接装置，以将底部井架分段固定到第二井架分段。该方法还以任何可能的组合方式具有以下特征中的一个或一些：从车辆释放第二井架分段，并且将车辆移动远离第二井架分段；利用井架升高装置来升高包括固定到第二井架分段的底部井架分段的井架；其中，支撑件是具有升高装置的下部结构，该方法还包括：利用升高装置升高下部结构，以使底部井架分段相对于第二井架分段移动，来促进底部连接装置与第二连接装置的接合；将底部连接装置和第二连接装置锁定在一起；底部井架分段包括颚式构件，该颚式构件通过喉部和槽缝而连接到底部井架分段，第二连接装置包括具有杆的插入构件，该插入构件的尺寸和定位适于将其端部接收在颚式构件的喉部中，并且杆的尺寸和定位适于接收在槽缝内，该方法还包括移动底部井架分段以将插入构件的端部移动到喉部中并且将杆移动到槽缝中；颚式构件具有两块间隔开的板，每块板具有向外展开部分和限定在向外展开部分之间的喉部，该方法还包括：将插入构件的端部移动到喉部中；该底部井架分段具有两条支腿，每条支腿具有连接到其上的颚式构件，每个颚式构件具有喉部和槽缝，第二连接装置包括具有杆的插入构件，插入构件的尺寸和定位适于将其端部接收到颚式构件的喉部中，并且杆的尺寸和定位适于接收在槽缝内，该方法还包括：移动 底部井架分段以将插入构件的端部移动到喉部中并且将杆移动到槽缝中；颚式构件具有两块间隔开的板，每块板具有向外展开部分和限定在向外展开部分之间的喉部，该方法还包括将插入构件的端部移动到喉部中；其中，底部井架分段具有与其连接并与颚式构件间隔开的主要连接构件，第二井架分段具有与其连接的辅助连接构件，该方法还包括将辅助连接构件固定到主要连接构件；主要连接构件具有两块间隔开的板，每块板具有向外展开部分并且包括两块间隔开的板的向外展开部分之间的喉部，用于便于辅助连接装置一部分从两块间隔开的板之间进入；底部井架分段具有两条支腿，每条支腿具有与其连接并且与颚式构件间隔开的主要连接构件，第二井架分段具有两条支腿，每条支腿具有与其连接的辅助连接构件，该方法还包括将辅助连接构件固定到主要连接构件；主要连接构件均具有两块间隔开的板，每块板具有向外展开部分并且包括两块间隔开的板的向外展开部分之间的喉部，用于便于辅助连接装置的一部分从两块间隔开的板之间进入；和/或其中支撑件是具有升高装置的下部结构，该方法还包括利用升高装置升高下部结构，以使底部井架分段相对于第二井架分段移动，从而使底部连接装置接合辅助连接装置，以及所述升高使得随着下部结构升高而将底部井架分段与第二井架分段对准。
因此，本发明在一些实施例中但并不必在全部实施例中提供了一种用于钻机操作的井架系统，该井架系统包括：支撑件；连接到该支撑件的底部井架分段，该底部井架分段具有底部连接装置；第二井架分段，该第二井架分段靠近底部井架分段并可连接到底部井架分段，第二井架分段可释放地连接到用于移动第二井架分段的车辆；第二井架分段具有第二连接装置；以及底部井架分段可在支撑件上可移动，以使得底部连接装置可接触第二连接装置并且接合第二连接装置，以将底部井架分段固定到第二井架分段。这种井架系统可以以任何可能的组合方式包括下列特征中的一个或一些：其中，该支撑件是具有升高装置的下部结构，具有升高装置的下部结构能够在使得底部连接装置与第二连接装置接合之前使底部井架分段相对于第二井架分段升 高；锁定装置，所述锁定装置用于将底部连接装置和第二连接装置锁定在一起；底部井架分段具有连接到底部井架分段的颚式构件，该颚式构件具有喉部和槽缝，第二连接装置包括具有杆的插入构件，该插入构件的尺寸和定位适于将其端部接收在颚式构件的喉部中，并且杆的尺寸和定位适于接收在槽缝内，并且该底部井架分段可移动以将插入构件的端部移动到喉部中并且将杆移动到槽缝中；颚式构件具有两块间隔开的板，每块板具有向外展开部分和限定在向外展开部分之间的喉部，该喉部用于将插入构件的插入喉部中的端部接收到喉部中；底部井架分段具有两条支腿，每条支腿具有连接到支腿的颚式构件，并且每条支腿具有喉部和槽缝，第二井架分段具有两条支腿，每条支腿具有第二连接装置，该第二连接装置包括具有杆的插入构件，该插入构件的尺寸和定位适于接收在颚式构件的喉部内，而且杆的尺寸和定位适于接收在颚式构件的槽缝内，以及底部井架分段可移动以将插入构件的端部移动到喉部中以及将杆移动到槽缝中；底部井架分段具有与其连接并且与颚式构件间隔开的主要连接构件，第二井架分段具有与其连接的辅助连接构件，以及第二连接构件可固定到主要连接构件；和/或底部井架分段具有两条支腿，每条支腿具有与其连接并且与颚式构件间隔开的主要连接构件，第二井架分段具有两条支腿，每条腿具有与其连接的辅助连接构件，并且每个辅助连接构件可固定到相邻的主要连接构件；该主要连接构件具有两块间隔开的板，每块板向外张开并且包括限定在两块间隔开的板之间的喉部，用于便于第二连接装置的一部分从两块间隔开的板之间进入。
在下列与本发明的申请人共有的美国待审专利申请中所描述的系统和方法是在同一时间提交的，发明人为Donnally等，为了全部目的而将其合并于此，其可以与本发明的某些实施例一起使用，这些申请的名称为：“钻井钻机结构装置及其方法”；“钻井钻机绞车装置”；以及“钻井钻机及架设方法”。
上面所描述的特定实施例仅仅是为了进行说明，因为本发明可以以对于得益于本文教导的本领域技术人员而言显而易见的不同但等效 的方式进行修改和实施。例如，上面所阐明的方法步骤可以以不同的顺序执行。而且，除了下述权利要求书中所描述的那样，并不打算限制在此所示的结构或设计的细节。所以，明显的是上面所公开的特定实施例可被改变或者修改，所有这些改变被认为是落入到了本发明的范围和精神内。因此，在下面的权利要求书中提出本文所请求的保护。