Буровая установка

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5061422/03 (22) 03.09.92 (46) 15.12.93 Бюл. Иа 45-46 . (71) Ямальское вышкомонтажное управление Треста "Северспецбургаэ" (72) Приймак M.Â.; Симчук В.И.; Голубев ВА; Сергиенко И.Я. (73) Ямальское вышкомонтажное управление Треста "Северспецбургаз" (54) БУРОВАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: изобретение относится к оборудованию для бурения скважин и может быть использовано при перемещении бурового оборудования на новое место бурения. Сущность изобретения: буровая установка содержит выполненные в виде блоков узлы бурового оборудования и привод перемещения блоков в виде гидроцилиндров, механизм фиксации одного из оснований, на которых установлены блоки, при этом буровая установка имеет опорное приспособление с направляющими, а каждое из оснований узлов бурового оборудования о (19) R (11) 2004753 Cl (5Ц5 ЕИВЗ 00 Е21В7 02, размещена на указанных направляющих с возможностью перемещения, а привод перемещения выполнен в виде П-образных и двойных 0-образных рам, между балками которых в опорах установлены гидроцилиндры, причем П-образные рамы установлены параллельно между собой, а двойные 0-образные рамы установлены на .П-образных с возможностью перемещения вдоль последних посредством штоков гидроцилиндров, а к 0-образной раме первого по направлению перемещения бурового блока присоединен механизм фиксации, выполненный в виде пенала со средством зацепления, которое имеет воэможность перемещения, фиксации в пенале и зацепления с окнами, выполченными в опорном приспособлении, узлы бурового оборудования выполнены в виде насосного и вышечного блоков, а также приемного моста, привод перемещения которого выполнен в виде полиспастной системы, блоки которой закреплены на основаниях вышечного блока и приемного моста и связаны между собой посредством каната. 2 з.п.ф-лы, 10 ил.

2004753

Изобретение относится к оборудованию для бурения скважин, в частности к буровым установкам, и может быть использовано при перемещении бурового оборудования на новое место бурения, в районах

«вечномерзлых и оолотистых грунтов, например в районах Крайнего Севера или болотистой тундры.

Известная буровая установка для болотистых и озерных территорий, содержащая плавучую платформу, опорные колонны с подъемником, двигатели и буровое оборудование, причем платформа снабжена дополнительной с опорными колоннами плавучей платформой, соединенной с ней силовыми цилиндрами.

Недостатком указанной буровой установки является ограниченность ее применения для болотистых и озерных территорий и. невозможность ее использования на вечномерзлых грунтах, обусловленная ее конст руктивными особенностями, а именно опорные колонны невозможно вдавить в грунт вечномерэлых пород.

Целью изобретения является применение установки на вечномерзлых грунтах, а также сокращение времени на перемещение установки в процессе аварийного ухода от ствола бурящейся скважины.

Поставленная цель достигается тем, что в буровой установке, содержащей выполненные в виде блоков узлы бурового оборудования, каждый иэ которых установлен на основании, привод перемещения блоков, выполненный в виде гидроцилиндров, связывающих между собой основания по крайней мере двух буровых блоков, механизм фиксации одного из оснований, причем буровая установка снабжена опорным приспособлением с направляющими, на которых с воэможностью перемещения установлены основания узлов бурового оборудования, выполненных в виде насосного, . выш6чного блоков и приемного моста, а . каждое из оснований выполнено в виде полозов, жестко соединенных между собой посредством поперечных связей, при этом привод перемещения блоков установки выполнен в виде П-образных и двойных 0-образных рам, между балками которых в опорах установлены гидроцилиндры, причем П-образные. рамы установлены парал лельно между собой и закреплены на имеющих проушины полозах посредством цилиндрических пальцев, а двойные 0-образные рамы установлены на П-образных с воэможностью перемещения вдоль последующих посредством штоков упомянутых гидроцилиндров. а к 0-образной раме первого по направлению перемещения бурово50

В

55 разные рамы установлены на П-образных с возможностыр перемещения вдоль последних посредством штоков упомянутых гидроцилиндров, а к 0-образной раме первого по направлению перемещения бурового блока посредством цилиндрических пальцев присоединен механизм фиксации, выполненный в виде пенала со средством зацепления, которые имеют возможность перемещения, фиксации в пенале и зацепления с окнами, выполненны и в опорном го блока посредством цилиндрических пальцев присоединен механизм фиксации, выполненный в виде пенала со средством зацепления, которые имеют возможность перемещения, фиксации в пенале и зацепления с окнами, выполненными в опорном приспособлении, при этом привод перемещения блока приемного выполнен в виде .полисностной системы, блоки которой за"0 креплены на основаниях вышечного и при- емного моста и связаны между собой посредством каната, один конец которого закреплен через. систему блоков к полозу приемного моста, а другой связан с 0-образной рамой привода перемещения размещенного между вышеч (blM и насосным блоками буровой установки.

Поставленная цель также достигается тем; что пенал в верхней своей части выполнен с цилиндрическими прорезями, расположенными по длине пенала.

Поставленная цель также достигается тем, что средство зацепления выполнено в виде пластины, один конец которой выполнен в виде зуба зацепления, а другой конец пластины в верхней задней части выполнен с цилиндрическими прорезями для установки пальцев фиксации, с возможностью перемещения этих пластин в пенале и зацепления. зубьями за окна опорного приспособления. Существенными отличиями заявленного изобретения является то, что буровая установка снабжена опорным приспособлением с направляющими, на которых с воэможностью перемещения установлены основания узлов бурового оборудования, выполненные в виде насосного, вышечного блоков и приемного моста, а каждое из оснований выполнено в виде пол40 озов, жестко соединенных между собой посредством поперечных связей, при этом привод перемещения блоков установки выполнен s виде П-образных и двойных 0-образных рам, между балками которых в опорах установлены гидроцилиндры, причем П-образные рамы установлены параллельно между собой и закреплены на имеющих проушины полозах посредством цилиндрических пальцев, а двойные 0-об2004753 приспособлении, при этом привод перемещения блока приемного моста выполнен в виде г.олиспастной системы, блоки которой закреплены на основаниях вышечного блока и приемного моста и связаны между собой посредством каната, один конец которого закреплен через систему блоков к полозу приемного моста, а другой связан с

0-образной рамой привода перемещения, размещенноГо между вышечным и насосным блоками буровой установки; пенал в верхней своей части выполнен с цилиндрическими прорезями, расположенными па длине пенала; средство зацепления выполнено в виде пластины, один конец которой выполнен в виде зуба зацепления, а другой в верхней задней части выполнен с цилиндрическими прорезями для установки пальцев фиксации с возможностью перемещения этой пластины в пенале и зацепления зубом за окна опорного приспособления.

Вышеприведенные отличительные признаки неизвестны нам из патентной и научно-технической информации в совокупности с известными позволяют достичь цели изобретения, По нашему мнению заявленное изобретение является н6вым, обладает изобретательским уровнем, так как существенные отличительные признаки не являются очевидными для специалиста данной области. Изобретение промышленно применимо, так как проведены все необходимые приготовления для его использования в условиях Ямала при бурении скважин B вечномерзлых грунтах.

На фиг.1 схематично изображен частичный вид сбоку буровой установки, подготов ленной к перетаскиванию; на фиг.2 — та же,, частичный вид сверху; на фиг.3 — частичный вид сбоку буровой установки, при передвижении первого по ходу движения узла оборудования с разрезом в области опорного приспособления; на фиг.4 — частичный вид сбоку на привод перемещения буровой установки, при передвижении первого походу движения узла оборудования с разрезом в области узла зацепления за окна опорного приспособления, начало движения;. на фиг.5 — частичный вид сверху на привод перемещения первого по ходу движения узла оборудования (насосного блока), начало движения, показана масластанция системы привода перемещения на отдельной платформе; на фиг.6 — тоже, частичный видсверху на привод перемещения первого по ходу движения блока (насоснага), после полного выхода штоков из гидроцилиндрав (длина полного выхода штоков из гидрацилиндров равна 650 — 750 мм), При зтам перемещается началом движения насосного блока и приемного моста, на.фиг.10 — то же, после перемещения приемного моста на 550 — 750 мм. . Бфровая установка содержит буровое

15 оборудование, включающее буровую вышку

30 щей. Каждое основание 4 содержит два пол40

5

10 насосный блок и масластанция на отдельной платформе; на фиг,7 — частичный вид сверху на привод перемещения второго по ходу движения блока (вышечного) перед началом движения; на фиг,8 — то же, после перемещения второго по ходу движения блока (вышечного) на 550 — 750 мм; на фиг.9 — частичный вид сверху на привод механизма перемещения приемного моста (крепление блоков полиспастной системы) перед

1, насосный блок 2, приемный мост 3. Кроме указанного бурового оборудования буровая установка может содержать и другие узлы, необходимые в определенных условиях, например, блок цементажа и тому подобное.

Каждый из узлов бурового оборудования закреплен на собственном основании 4, разъемно соединенном с опорным приспособлением 5. Опорное приспособление 5 содержит по меньшей мере две пэры понтонов 6, жестка закрепленных в каждой паре посредством стяжных элементов 7. Один из стяжных элементов 7, расположенный в верхней части, выполнен в виде направляюоза 8. Каждый полоз 8 разъемно размещен в соответствующей направляющей опорного приспособления 5. Каждая направляющая, соединяющая понтоны 6 соответственно в каждой паре, представляет собой металлический желоб 9, условный диаметр которого равен или больше диаметра полоза 8 соответствующего основания 4.

Буровая установка имеет силовой привод для перемещения ее оборудования, содержащий комплект гидроцилиндрав 10 (фиг.5), расположенных на каждом механизме перемещения по 4 гидроцилиндра между каждыми двумя рамами. Количество гидроцилиндров между рамами выбирают расчетным путем в зависимости от веса блока, который необходимо перемещать, усилия, развиваемого гидроцилиндром при определенном давлении.

Механизм перемещения первого па ходу движения буровой установки насосного блока 2 состоит из двух одинаковых механизмов левого и правого (фиг.5). Левый механизм перемещения включает в себя

П-образную раму 11, закрепленную на проушинах полоза 8, с помощью цилиндрических пальцев 12 диаметром 100 мм. В сваю очередь на П-образной раме 11 расположена двойная О-образная рама 13, выпалнен2004753 ного блока 2 и состоит из левого механизма 50 перемещения вышечного блока 1, включающего в себя П-образную раму 11, которая закреплена в проушинах вышечного блока 1 посредством цилиндрических пальцев 12.

Ка П-образной раме 11 выполнена двойная .0- образная рама 27, выполненная с возможностью перемещения вдоль рамы 11 под воздействием гидроцилиндров 10. К одной из траверс 0-образной рамы 27 крепится 2-шкивный полиспастный блок 28. через ная с возможностью перемещения вдоль рамы 11 под.воздействием гидроцилиндров

10. Последние закреплены с помощью цилиндрических пальцев 15 диаметром 40 мм в опорах 14, к торые в свою очередь при«креплены к балкам 0-образной 13 и П-образной 11 рам., К двойной 0-образной рамЬ 13 в передней ее части через проушины посредством двух цилиндрических пальцев 12 крепится средство зацепления 16. Средство зацеплении 16 включает пенал 17, внутри которого находится зуб зацепления 18. Последнйй находится в зацеплении с окном опорного приспособления 19 и свободно перемещается внутри пенала 17 при перемещении последнего гидроцилиндром 10, если из пазов пенала и зуба зацепления извлеЧей цилиндрический фиксатор положения 20с

Цилиндрический фиксатор 20 переставляют после каждого цикла перемещения блока 2 при обратном ходе штоков гидроцилиндров 10 (втягивание). При этом перемещается пенал 17 вдоль понтонов и вдвигается зуб зацепления 18 внутрь пенала 17, Цилиндрический фиксатор 20 диаметром 100 мм устанавливают в следующий паз пенала

17 и зуба зацепления t8. После 4-х циклов перемещения насосного блока 2 эуб зацепления 18 выходит из пенала 17 примерно на

2 м до попадания выступа зуба зацепления в следующее окно 19 желоба 9 на опорном приспособлении 5. Такая работа средства зацепления определяется расположением пазов-окон 19 на желобах опорного приспособления через 2000 мм, а шаг перемещения за один цикл гидроциклонами составляет 500 — 650 мм. Выдвигается зуб зацепления 18 с помощью тельфера 21 через поворотный шкив 22. При перемещении насосного блока 2 вдоль опорного приспособления (понтонов) насосный блок 2 посредством трубы 23 толкает впереди себя платформу 24 с маслостанцией 25. Возле маслостанции 25 на платформе 24 установлен йульт управления 26 блоками гидроциклонов.

Привод перемещения вышечного блока

1 аналогичен приводу перемещения насос10

45 который проходит стальной канат 29, соединяющий двухшкивный полиспастный блок вышечного блока 1 и траверсу О-образной рамы 27 насосного блока 2. Сквозь полоз 8 вышечного блока пропущен ходовой канат

30, вызывающий сближение блоков полиспастной системы 31. Для соединения вышечного блока 1 с блоком приемного моста используют водилд 32, а также 2-шкивный полиспастный блок 33.

Работа привода буровой установки заключается в следующем. При перемещении насосного блока 2 вдоль опорного приспособления насосный блок 2 посредством трубы 23 толкает впереди себя платформу 24 с маслостанцией 25. После чего для перемещения второго по ходу движения вышечного блока 1 также задействован механизм перемещения, состоящий из двух одинаковых силовых гидроциклонов 10. Насосный блок

2 совместно со своими механизмами перемещены и средствами зацепления являются якорем для перемещения вышечного блока

1, Таким образам после перемещения насосного блока 2 перемещается вышечный блок 1 на 500 — 600 мм. При перемещении насосного блока 2 О-образная рама 27 перемещается за насосным блоком 2, при этом штоки гидроцилиндров 10 между вышечным блоком 1 и насосным блоком 2 втягиваются, одновременно перемещается двухшкивный полиспастный блок 28 и происходит раэдвижение блоков полиспэстной системы 29, а ходовой канат 30, пропущенный сквозь hoлоз 8 вышечного блока 1, вызывает сближение блоков полиспастной системы 31, что в свою очередь заставляет перемещаться приемный мост 3 к вышечному блоку 1 в процессе перемещения насосного блока 2.

При перемещении вышечного блока 1 приемный мост 3 и насосный блок 2 неподвижен, Все гидроцилиндры 10 соединены системой трубопроводов и шлангов высокого давления (на фиг. HG показано) с пультом управления 26 и маслостанцией 25, развивающей давление масла в системе силового привода до 24 МПа. Передвижение буровой установки на новое место в пределах куста скважин осуществляется последовательнопоочередным, перемещением всех блоков бурового оборудования с помощью гидроцилиндров 10 с шагом перемещения

500-600 мм вдоль желобов 9 опорного приспособления 5. После перемещения буровой установки на новую точку для бурения скважин вынимаются цилиндрические пальцы 12 крепления водил 32, цилиндрические пальцы 12 крепления двухшкивного полиспэстного блока 33. Полиспастные двух10

2004753 (56) Авторское свидетельство СССР

N 331 1 67, кл. Е 21 В 7/02, 1972.

Ф о р мул а изобретен и я 30!к О-образной раме первого по направле1. БУРОВАЯ УСТАНОВКА, содержащая нию перемещения бурового блока посредвыполненные в виде блоков узлы бурового ством цилиндрических пальцев оборудования, каждый из которых установ- присоединен механизм фиксации, выполлен на основании, привод перемещен ненный в виде пенала со средствам эацепблоков, выполненный в виде гидроцилинд- ления, которое имеет воэможность ров, связывающих между собой основания перемещения, фиксации в пенале и зацеппо крайней мере двух буровых блоков, ме-:ления с окнами, выполненными в опорном ханин„м фиксации одного из оснований, от- :приспособлении, при этом привод перемеличающаяся тем, что буровая установка Ощения блока приемного моста выполнен в

cHaGNeHa.oïîðíûì приспособлением с на-,виде полиспастной системы, блоки котоправляющими, на которых с возможностью рой закреплены на основаниях вышечного перемещения установлены основания уз- блока и приемного моста и связаны между лов бурового оборудования, выполненных собой посредством каната, один конец кав виде насосного, вышечного блоков и при- 4 торого прикреплен через систему блоков к

J емного моста, а каждое из оснований вы- полозу приемного моста, а другой связан с полнено в виде полозов, жестко О-образной рамой привода перемещения, соединенных между собой посредством размещенного между вышечным и насоспоперечных связей, при этом привод пере- ным блоками буровой установки. мещения блоков установки выполнен в ви- 50 де П-образных и двойных О-образных рам,. 2, Установка по п.1, отличающаяся тем, между балками которых в опорах установ- что пенал в верхней части выполнен с цилены гидроцилиндры, причем П-образные линдрическими прорезями, расположеннырамы установлены параллельно между со-,ми подлине пенала. бой и закреплены на имеющих проушины 55 3. Установка по п,1, отличающаяся тем, полозах посредством цилиндри ес что средство зацепления выполнено в виде пальцев, а двойные О-образные рамы уста- пластины, один конец которой выполнен в новлены на П-образных с возможностью виде зуба зацепления, а другой конец плаперемещения вдоль последних посредст- стины в верхней задней части выполнен с вом штоков упомянутых гидроцилиндров, а цилиндрическими прорезями для установшкивные блоки 33 и ходовой канат 30 укладывакт внутрь полоза 8 вышечного блока 1, Водила 32 убирают на эстакаду (на фиг. не показанную) для хранения. Если в процессе

- бурения возникает, например, в случае аварии на бурящейся скважине необходимость сдвинуть вышечный блок 1 с бурящейся скважины, то необходимо включить маслостанцию 25 и поочередным перемещением насосного блока 2 и вышечного блока 1 вдоль опорного приспособления 5 (понтонов) освободить бурящуюся скважину (не показано). Даже при работе одним насосом на маслостанции 25 для перемещения вышечного блока 1 на 2 м требуется не более 30 мин. При работе двумя насосами высокого давЛения (не показано) — это штатная работа маслостанции 25 требуется 15-17 мин для перемещения вышечного блока 1 на

2 м вдоль опорного приспособления (понтонов) 5.

Предлагаемое изобретение, в сравнении с известным позволяет повысить безопасную передвижку блоков. буровой установки. Оригинальное выполнение привода перемещения рамочной конструкции позволяет перенести гидроцилиндры из опасной зоны возле устья скважины на 30 M дальше на другой конец полозьев. Кроме того, на каждом желобе 9 опорного приспособления 5 выполнен один зуб зацепления

18, а согласование шага окон в опорных

5 приспособлениях (понтонах) 5 с величиной хода штоков гидроцилиндроа 10 осуществляется в пенале 17 посредством установки цилиндрического пальца 19 в соответствующий паз. Пульт управления 26 находитбя

10 вблизи гидроцилиндров 10, что упрощает управление системой, особенно в аварий- ных ситуациях. Такая конструкция привода перемещения буровой установки легко двмснтйруется и монтируется вновь посредст15 вом установки цилиндрических пальцев 19 или их снятия.

Изобретение в сравнении с прототипом позволяет расширить функциональные воз20 можности применения буровой установки, сократить время на перемещение буровой установки в процессе аварийного ухода от ствола бурящейся скважины.

Предлагаемое изобретение может быть

25 изготовлено в условиях мастерской.

2004753 ки пальцев фиксации с возможностью перемещения этой пластины в пенале и зацепления зубом за окна опорного приспособления.

2004753, li

yea еь

Э +

Ь..

Л

1 .1

2004753

2004753 гя в Я, о 27

2004753

2004753,? fP 3g 3 из Ю

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Заказ 3388

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель Е.Марченко

Редактор Е,Полионова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Самборская