Способ крепления буровой вышки башенного типа

 

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для крепления башенных буровых вышек. Цель изобретения - повышение срока службы вышки за счет уменьшения ее поперечных и продольных колебаний и сокращение занимаемой ею площади. Для этого вышку связывают с гибкими струнами /ГС/ 5, которые пропускают внутри ног 1 вышки. Верхние концы ГС 5 закрепляют на подкронблочной балке 3 зажимом 6. Нижние концы ГС 5 обводят через направляющие блоки 7. Затем их через динамометры 10 зажимами 8 крепят к натяжным механизмам 9 на основании 2. Далее при помощи механизмов 9 изменяют натяжение ГС 5 в зависимости от величины нагрузки на крюке. Устойчивость вышки обеспечивается без снижения ее грузоподъемности. 1 ил.

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Е 21 В 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4377640/23-03 (22) 10. 02. 88 (46) 15.06.90. Бюл. № 22 (71) Ухтинский индустриальный институт (72) И. Ю. Быков, Б. Н. Дородных и А. А. 3 аост ро вски и (53) 622.25.624 (088.8) (56) Ребрик Б. M. Бурение скважин при инженерно-геологических изысканиях, M.:

Недра, 1979, с. 74, рис. 15.

Скрыпник С. Г. Справочное руководство мо нта жни ка буро во ro обо рудо ва н и я. M.:

Недра, 1966, с. 81 — 84, рис. 37 — 38. (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ БУРОВОЙ

ВЫШКИ БАШЕННОГО ТИПА (57) Изобретение относится к буровой технике и предназначено для крепления баИзобретениесотносится к бурению, а именно к способам крепления буровых вышек, в частности башенного типа.

Цель изобретения — повышение срока службы вышки за счет уменьшения ее,поперечных и продольных колебаний и сокращения занимаемой вышкой площади.

На чертеже изображена схема предлагаемого способа крепления буровой вышки башенного типа.

Ноги 1 вышки представляют собой трубы, закрепленные нижними концами на рамном основании 2, а верхними —, на подкронблочной балке 3, и соединенные между собой посредством поясов и тяг 4. Внутри каждой ноги 1 пропускается растяжкагибкая струна 5, верхний конец которой закрепляется на подкронблочной балке 3 при помощи зажима 6. В нижней части ног 1 гибкая струна 5 огибает направляющий блок

7, установленный ниже основания 2 ног 1

„„Я()„„1571200 д шенных буровых вышек. Цель изобретения— повышение срока службы вышки за счет уменьшения ее поперечных и продольных колебаний и сокращение за ни мае мой ею площади. Для этого вышку связывают с гибкими струнами (ГС) 5, которые пропускают внутри ног 1 вышки. Верхние концы ГС 5 закрепляют на подкронблочной балке 3 зажимом 6. Нижние концы ГС 5 обводят через направляющие блоки 7. Затем их через динамометры 10 зажимами 8 крепят к натяжным механизмам 9 на основании 2. Далее при помощи механизмов 9 изменяют натяжение

ГС 5 в зависимости от величины нагрузки на крюке. Устойчивость вышки обеспечивается без снижения ее грузоподъемности. 1 ил. вышки, закрепляется в зажимах 8 на компенсирующем натяжном механизме 9 на основании 2, при помощи которого натягивается до требуемой величины, создавая при этом напряженное состояние во всей металлической конструкции вышки.

Контроль натяжения гибкой струны осуществляется динамометром 10, Общая нагрузка на металлоконструкцию вышки, которая складывается из нагрузки на крюке (не показан) и натяжения гибкой струны, автоматически регулируется компенсирующим натяжным механизмом 9 так, чтобы она не превосходила заданную грузоподьемность вышки и обеспечивала ее устойчивость.

Пример. После монтажа вышки и закрепления ног 1 на основании 2 при помощи лебедки (не показана) протягивают через каждую трубную ногу 1 гибкую струну 5 и верхним концом закрепляют в под1571200

My= (4Рн+(а)

50 кронблочной балке зажимом 6. В нижней части ног гибкая струна огибает направляющий блок 7, и динамометр 10 закрепляется в зажимах 8 на компенсирующем натяжном механизме 9, натягивается до требуемой величины в зависимости от величины нагрузки на крюке (не показан).

Величину натяжения гибкой струны определяют из условия устойчивости вышки, из которого следует, что момент устойчивости

Мз должен быть выше опрокидывающего момента М с учетом коэффициента устойчивости. т1„=1,25 — 1,5, т. е. M„)Mop .

При расчете опрокидывающего момента

М, учитывалось наиболее неблагоприятное сочетание нагрузок, когда инструмент извлечен из скважины и нагрузка на палец от его веса совпадает с направлением ветра.

Натяжение гибких струн Р„в. ногах вышки считается равномерным и приближенно принимается за вертикальную осевую нагрузку, равную Я=4 Р„, Тогда момент устойчивости определяется по известной формуле где G — вес конструкции вышки и смонтированного на ней оборудования;

 — ширина нижнего основания вышки.

Опрокидывающий момент М, от горизонтальных нагрузок определяется по известной методике. Из условия устойчивости вышки определяется величина натяжения каждой гибкой струны по формуле в р Мот)„— —:г Gs

ЯВ

Как показывают экспериментальные исследования, проведенные на модели буровой вышки, для уменьшения продольных и поперечных колебаний полученный результат необходимо увеличить на коэффициент динамичности К„=2,5 — 3.

В этом случае амплитуда поперечных колебаний вышки уменьшится в 2 и более раз, продольные колебания приближаются к нулю, а устойчивость вышки увеличится.

Таким образом, гибкая струна является амортизатором, который снижает поперечные и продольные колебания вышки, что будет способствовать увеличению долговечности не только вышки, но и других узлов и одъе м но го ко м пле кса (тале вой о с на стк и, вертлюга, ротора и др.)

Для увеличения вертикальной устойчивости вышки необходимо, чтобы металлоконструкция вышки была непрерывно в напря5

35 женном состоянии под нагрузкой не меньше расчетной величины натяжения гибких струн, а общая нагрузка с учетом нагрузки на крюке не должна превышать номинальную грузоподъемность вышки.

Натяжение струн сохраняется до тех пор, пока нет нагрузки на крюке. С появлением нагрузки на крюке и увеличением таким образом препятствования опрокидыванию вышки включается компенсирующий натяжной механизм 9 и уменьшает натяжение гибких струн на величину, равную нагрузке -: а крюке, а при снятии нагрузки с крюка натяжение струн восстанавливается компенсирующим натяжным механизмом 9.

Если нагрузка на крюке будет равна предварительному натяжению гибких струн, то в этом случае гибкие струны при помощи компенсирующего натяжного механизма 9 полностью разгружаются, т. е. натяжение их будет равно нулю, а металлоконструкция вышки в этом случае будет находиться только под нагрузкой, рав ной нагрузке на крюке.

Таким образом, компенсирующий натяжной механизм 9 регулирует натяжение гибких струн и всей металлоконструкции в зависимости от нагрузки на крюке и сохраняет номинальную грузоподъемность вышки, уменьшая ее продольные и поперечные колебания.

При этом необходимость в применении традиционых внешних растяжек для обеспечения вертикальной устойчивости вышки полностью отпадает. Площадь, занимаемая вышкой, уменьшается, так как растяжкиструны находятся в пределах контура вышки.

Размещение же их внутри ног 1 вышки снимает воздействие на них ветровых нагруз":;, также снижая поперечные и продольные колебания вышки.

Формула изобретения

Способ крепления буровой вышки башенного типа, согласно которому вышку связывают с гибкими струнами, нижние конц6 которых соединяют с натяжными механизмами, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы вышки за счет уменьшения ее поперечных и продольных колебаний и сокращения занимае- мой вышкой площади, гибкие струны пропускают внутри ног вышки, при этом верхние концы струн закрепляют на подкронблочной балке, а нижние обводят через направляющие блоки и крепят к натяжным механизмам через динамометры, при этом посредством натяжных механизмов изменяют натяжение струн в зависимости от величины нагрузки на крюке.

1571200

Редактор И. Сегляник

Составитель Т. Никитенко хред A. Кравчук

В

Тираж 469

Корректор С. Шевкун

НИИПИ Государствен нного комитета по изобретениям и

Подписное

113035 М Ж 35 ательский комбинат «Патент», г. Ужг т», г. жгород, ул. Гагарина, 101