Домкратная опора для системы перемещения вышечно-лебедочного блока буровой установки и система перемещения вышечно-лебедочного блока буровой установки

Группа изобретений относится к области бурового оборудования, а именно к системам перемещения вышечно-лебедочного блока буровых установок для кустового бурения скважин, в которых вышечно-лебедочный блок перемещается в любом направлении отдельно от остальных основных систем буровой установки, размещенных неподвижно на кустовой площадке. Обеспечивает повышение производительности проведения буровых работ в пределах кустовой площадки, сокращение общего времени строительства куста скважин, снижение времени и затрат на строительство и подготовку кустовой площадки. Система перемещения вышечно-лебедочного блока кустовой буровой установки для бурения скважин, установленного на подвышечное основание, включает опорные основания, соединенные с подвышечным основанием, и по меньшей мере четыре домкратные опоры, соединенные с подвышечным основанием. Домкратная опора системы перемещения включает опорный мат, на котором расположены не менее чем два рельса, гидроцилиндр горизонтального перемещения и гидроцилиндр вертикального перемещения с опорой цилиндра, тележку, выполненную с возможностью поворота опорного мата вокруг вертикальной оси, рельсовые захваты с цилиндрическими роликами, соединенные с тележкой. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области бурового оборудования, а именно к системам перемещения вышечно-лебедочного блока буровых установок кустового бурения скважин, в которых вышечно-лебедочный блок перемещается в любом направлении отдельно от остальных основных систем буровой установки, размещенных неподвижно на кустовой площадке.

Уровень техники

Известно устройство перемещения буровой установки по рельсам, включающее направляющие балки рельсовой колеи, ходовые тележки и механизм перемещения с упорами и гидроцилиндрами [а.с. SU 1032163 A, публ. 30.07.1983].

Недостатком устройства перемещения является то, что перемещение буровой установки осуществляется по рельсовому пути только по одной линии и таким образом возможно бурение кустовых скважин только вдоль линии перемещения.

Известно устройство для перемещения буровой вышки кустового бурения, включающее продольные и поперечные направляющие, подвышечное основание с опорными плитами, опорные ноги с приводами [а.с. SU 1180480 A, публ. 23.09.1985].

Известна кустовая буровая установка, содержащая вышечно-лебедочный блок с основанием, направляющие с рельсами, механизм перемещения, выполненный в виде гидроцилиндров перемещения, соединенных с основанием вышечно-лебедочного блока и снабженных устройством крепления гидроцилиндров [патент RU 2378482 C2, публ. 10.01.2010].

Известно устройство для перемещения вышечно-лебедочного блока буровой установки, включающее раму основания с опорами, снабженную колесами для взаимодействия с рельсами, установленными на направляющие балки, двухплечие рычаги, шарнирно связанные между собой, и механизм управления [патент RU 53355 U1, публ. 10.06.2006].

Известна мобильная буровая установка для кустового бурения скважин, включающая вышечно-лебедочный блок, установленный на основании, систему перемещения, содержащую направляющие балки, и механизм перемещения гидроцилиндрами [патент RU 81516 U1, публ. 20.03.2009].

Известна передвижная установка для кустового бурения скважин, включающая вышечно-лебедочный блок, установленный на колеса, и механизм перемещения гидроцилиндрами [патент RU 51099 U1, публ. 27.01.2006].

Основным недостатком известных буровых кустовых установок является ограничение передвижения вышечно-лебедочного блока по кустовой площадке, поскольку буровая установка перемещается только вдоль направляющих в одном направлении.

Сведения, подтверждающие реализацию изобретения

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании системы перемещения вышечно-лебедочного блока буровой установки по кустовой площадке в любом направлении, осуществляемой без разборки оборудования установки и привлечения для данных работ специальной техники для его демонтажа/монтажа.

Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в повышении производительности проведения буровых работ за счет перемещения вышечно-лебедочного блока в любом направлении в пределах кустовой площадки, что позволяет осуществлять кустовое бурение скважин как в один, так и в несколько рядов, а также по любой другой схеме расположения устьев скважин на кустовой площадке, в сокращении общего времени строительства куста скважин за счет того, что бурение скважин может производиться в любой последовательности, на любом из смежных рядов (например, расположение скважин в шахматном порядке) без проведения монтажа и демонтажа вышечно-лебедочного блока, в снижении времени и затрат на строительство и подготовку кустовой площадки за счет того, что для работы буровой установки с системой перемещения вышечно-лебедочного блока требуется меньший размер кустовой площадки по сравнению с размерами кустовой площадки под буровой комплекс эшелонного типа.

Поставленный технический результат достигается за счет того, что домкратная опора системы перемещения вышечно-лебедочного блока кустовой буровой установки включает в себя опорный мат, на котором расположены по меньшей мере два рельса, гидроцилиндр горизонтального перемещения и гидроцилиндр вертикального перемещения с опорой цилиндра, тележку, выполненную с возможностью поворота опорного мата вокруг вертикальной оси, рельсовые захваты с цилиндрическими роликами, соединенные с тележкой.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения домкратная опора снабжена стопором, фиксирующим положение опорного мата при его повороте на заданный угол направления перемещения вышечно-лебедочного блока.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения опорный мат снабжен проушинами.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения рельсовые захваты соединены с тележкой при помощи пальцев.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения тележка снабжена подшипником скольжения.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения гидроцилиндр горизонтального перемещения размещен на опорном мате и соединен с ним при помощи шарнира.

Выполнение домкратной опоры с возможностью горизонтального перемещения и с возможностью поворота вокруг вертикальной оси обеспечивает возможность перемещения вышечно-лебедочного блока в любом направлении и на любое расстояние в пределах кустовой площадки.

Также поставленный технический результат достигается за счет того, что система перемещения вышечно-лебедочного блока кустовой буровой установки для бурения скважин состоит из опорных оснований и по меньшей мере четырех домкратных опор, соединенных с подвышечным основанием буровой установки, при этом каждая домкратная опора включает опорный мат, на котором расположены по меньшей мере два рельса, гидроцилиндры с опорами для обеспечения горизонтального перемещения домкратных опор, гидроцилиндр вертикального перемещения с опорой цилиндра, тележку выполненную с возможностью поворота опорного мата вокруг вертикальной оси, рельсовые захваты с цилиндрическими роликами, соединенные с тележкой.

Выполнение системы перемещения с по меньшей мере четырьмя домкратными опорами, выполненными с возможностью горизонтального перемещения и с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, обеспечивает пошаговое перемещение вышечно-лебедочного блока по кустовой площадке в любом направлении, на любое расстояние, а также поворот вышечно-лебедочного блока вокруг центра (оси) скважины.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения опорное основание выполнено в виде двух двутавровых балок, соединенных между собой.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения опорное основание крепится к подвышечному основанию с помощью пальцев и сварных замков.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения домкратные опоры соединены с подвышечным основанием при помощи пальцев.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения система перемещения включает гидравлическую станцию, к которой подключены гидроцилиндры горизонтального и вертикального перемещения.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения гидравлическая станция размещена на подвышечном основании.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения система перемещения содержит дистанционный пульт управления гидроцилиндрами, связанный беспроводной связью с гидравлической станцией.

Осуществление изобретения

На фиг.1 изображен общий вид системы перемещения вышечно-лебедочного блока буровой установки для бурения скважин;

на фиг.2 изображен общий вид домкратной опоры;

на фиг.3 изображен вид домкратной опоры сбоку;

на фиг.4 изображен вид домкратной опоры спереди в разрезе;

на фиг.5 изображен вид домкратной опоры сверху;

на фиг.6 изображено положение домкратных опор при продольном перемещении вышечно-лебедочного блока [вид сверху];

на фиг.7 - фиг.10 изображен общий вид системы перемещения вышечно-лебедочного блока буровой установки для бурения скважин при пошаговом перемещении в продольном направлении;

на фиг.11-12 изображено положение домкратных опор при повороте вышечно-лебедочного блока.

Система перемещения вышечно-лебедочного блока 1 кустовой буровой установки для бурения скважин [фиг.1], установленного на подвышечном основании 2, состоит из опорных оснований 3 и четырех домкратных опор 4. Опорные основания 3 представляют собой сварную металлоконструкцию в виде двух двутавровых балок, соединенных между собой. Опорные основания 3 крепятся к подвышечному основанию 2 с помощью пальцев и сварных замков [на чертежах не показано].

Домкратная опора [фиг.2] включает опорный мат 5, на котором расположены два направляющих рельса 6 и гидроцилиндр 7 горизонтального перемещения, гидроцилиндр 8 вертикального перемещения [подъема] с опорой цилиндра, тележку 9 с подшипником скольжения 10 [показано на фиг.4], обеспечивающую поворот опорного мата 5 вокруг вертикальной оси на угол в диапазоне от 0 до 360 градусов, рельсовые захваты 11, снабженные цилиндрическими роликами [на чертежах не показано] и ограничителями их продольного перемещения [на чертежах не показано], соединенные пальцами 12 с тележкой 9 [показано на фиг.3]. Поворот тележки 9 относительно оси вращения осуществляется при втянутом подъемном гидроцилиндре 8 и поднятом опорном мате 5. Рельсовые захваты 11 обеспечивают перемещение опорного мата 5 или подвышечного основания 2 по рельсам 6. Домкратная опора включает кожух 13, расположенный на тележке 9, внутри которого размещен подъемный гидроцилиндр 8, соединенный с кожухом при помощи пальцев 14 [показано на фиг.3]. Домкратная опора снабжена стопором 15, фиксирующим положение опорного мата 5 при его повороте на заданный угол. Домкратная опора соединена с подвышечным основанием 2 при помощи пальцев 16. Опорный мат 5 снабжен проушинами 17. Опорные маты 5 домкратных опор 4 могут быть расположены продольно или поперечно относительно подвышечного основания 2 или повернуты на заданный угол. Гидроцилиндры 7 и 8 домкратных опор подключены к гидравлической станции [на чертежах не показано], которая размещена на балках подвышечного основания 2, а управление гидроцилиндрами домкратных опор при подъеме/перемещении осуществляется пультом управления, связанным беспроводной связью с гидравлической станцией [на чертежах не показано].

Система перемещения вышечно-лебедочного блока кустовой буровой установки для бурения скважин работает следующим образом

Продольное перемещение

Исходным положением домкратных опор 4 является расположение опорных матов 5 вдоль подвышенного основания 2 [фиг.6]. В этом положении перемещение вышечно-лебедочного блока 1 будет происходить в продольном направлении относительного подвышечного основания 2.

Этап 1. Гидроцилиндры 8 домкратных опор полностью втягиваются, при этом опорные маты 5 приподнимаются над землей на высоту хода гидроцилиндра [фиг.7].

Этап 2. Выдвигаются гидроцилиндры 7 горизонтального перемещения и перемещают опорные маты 5 при помощи рельсовых захватов 11 с цилиндрическими роликами по рельсам 6 в сторону заданного направления перемещения на расстояние, соответствующее величине хода гидроцилиндров 7 горизонтального перемещения, при этом подвышечное основание 2 с вышечно-лебедочным блоком 1 остается неподвижно стоять на земле, опираясь на опорные основания 3 [фиг.8].

Этап 3. Выдвигаются подъемные гидроцилиндры 8, опорные маты 5 опускаются на площадку и происходит поднятие подвышечного основания 2 с вышечно-лебедочным блоком 1 над землей на высоту, соответствующую величине хода подъемного гидроцилиндра 8 [фиг.9].

Этап 4. Когда подвышечное основание 2 приподнято над землей на опорных матах 5, то втягиваются гидроцилиндры 7 горизонтального перемещения и подвышенное основание 2 с вышечно-лебедочным блоком 1 перемещается по рельсам 6 при помощи рельсовых захватов 11 с цилиндрическими роликами на расстояние, соответствующее величине хода гидроцилиндра 7 горизонтального перемещения [фиг.10].

Этап 5. Затем происходит втягивание подъемных гидроцилиндров 8, в результате чего подвышечное основание 2 с вышечно-лебедочным блока 1 опускается на площадку и становится на опорных основаниях 3, а опорные маты 5 приподнимаются над землей. Повторяя последовательно этапов 1-5, будет произведено перемещение вышечно-лебедочного блока 1 в продольном направлении на необходимое расстояние.

Поперечное и диагональное перемещение

Исходным положением домкратных опор является расположение опорных матов 5 вдоль подвышечного основания 2 [фиг.6].

Этап 1. Развернуть все опорные маты 5 домкратных опор на 90° [на чертежах не показано] в сторону движения вышечно-лебедочного блока 1 относительно исходного положения. Повторить последовательно этапы 1-5 для продольного перемещения вышечно-лебедочного блока.

При установке всех опорных матов 5 домкратных опор под необходимым углом, вышечно-лебедочный блок 1 будет смещаться в заданном направлении.

Поворот выше-лебедочного блока

Исходным положением домкратных опор является расположение опорных матов 5 вдоль подвышечного основания 2 [фиг.6].

Этап 1. Для осуществления поворота вышечно-лебедочного блока 1 каждый опорный мат 5 повернуть на разворотный угол от исходного положения (величина разворотного угла определяется размерами подвышечного основания) [фиг.11]. При этом опорные маты 5, расположенные с одной стороны относительно продольной оси вышечно-лебедочного блока, поворачиваются в сторону заданного направления поворота, а опорные маты 5, расположенные с другой стороны, поворачиваются в сторону, противоположную направлению поворота. После поворота опорных матов 5 их положение фиксируется с помощью стопора 15.

Этап 2. Гидроцилиндры 7 перемещают опорные маты 5 при помощи рельсовых захватов 11 с цилиндрическими роликами по рельсам 6. При этом опорные маты 5, расположенные с одной стороны относительно продольной оси вышечно-лебедочного блока 1, перемещаются в сторону заданного направления поворота, а опорные маты 5, расположенные с другой стороны, перемещаются в сторону, противоположную направлению поворота. Подвышечное основание 2 с вышечно-лебедочным блоком 1 остается неподвижно стоять на площадке, на опорных основаниях 3 [фиг.8].

Этап 3. Выдвигаются подъемные гидроцилиндры 8, опорные маты 5 опускаются на площадку и происходит поднятие подвышечного основания 2 с вышечно-лебедочным блоком 1 над землей на высоту, соответствующую величине хода подъемного гидроцилиндра 8 [фиг.9].

Этап 4. Гидроцилиндры 7 перемещают тележки по матам 5 на расстояние хода гидроцилиндров 7 [фиг.10]. При этом тележки, расположенные с одной стороны относительно продольной оси вышечно-лебедочного блока, перемещаются в сторону заданного направления поворота, а расположенные с другой стороны перемещаются в сторону, противоположную направлению поворота. Предельное перемещение зависит от размеров рельсовых захватов. Происходит поворот вышечно-лебедочного блока 1 относительно своей вертикальной оси в заданном направлении поворота [фиг.12].

Этап 5. Затем происходит втягивание подъемных гидроцилиндров 8, в результате чего подвышечное основание 2 с вышечно-лебедочным блока 1 опускается на площадку и становится на опорных основаниях 3, а опорные маты 5 приподнимаются над землей.

Повторяя последовательность этапов 1-5 необходимое количество раз, будет произведен поворот вышечно-лебедочного блока 1 вокруг собственной вертикальной оси на любой необходимый угол поворота.

Таким образом, осуществляется пошаговое перемещение вышечно-лебедочного блока 1 на кустовой площадке в любом направлении со скоростью перемещения, соответствующей требованиям правил безопасности и не ниже, чем скорость перемещения буровых комплексов эшелонного типа, а также поворот вокруг собственной вертикальной оси (скважины) на любой необходимый угол.

1. Домкратная опора системы перемещения вышечно-лебедочного блока кустовой буровой установки, включающая опорный мат, на котором расположены не менее чем два рельса, гидроцилиндр горизонтального перемещения и гидроцилиндр вертикального перемещения с опорой цилиндра, тележку, выполненную с возможностью поворота опорного мата вокруг вертикальной оси, рельсовые захваты с цилиндрическими роликами, соединенные с тележкой.

2. Домкратная опора по п.1, отличающаяся тем, что снабжена стопором, фиксирующим положение опорного мата при его повороте на заданный угол.

3. Домкратная опора по п.1, отличающаяся тем, что тележка снабжена подшипником скольжения.

4. Домкратная опора по п.1, отличающаяся тем, что гидроцилиндры горизонтального перемещения размещены на опорном мате.

5. Система перемещения вышечно-лебедочного блока кустовой буровой установки для бурения скважин, установленного на подвышечное основание, включающая опорные основания, соединенные с подвышечным основанием, и по меньшей мере четыре домкратные опоры, соединенные с подвышечным основанием, при этом каждая домкратная опора включает в себя опорный мат, на котором расположены по меньшей мере два рельса, по меньшей мере один гидроцилиндр горизонтального перемещения, по меньшей мере один гидроцилиндр вертикального перемещения с опорой цилиндра, тележку, выполненную с возможностью поворота опорного мата вокруг вертикальной оси, рельсовые захваты с цилиндрическими роликами, соединенные с тележкой.

6. Система перемещения по п.5, отличающаяся тем, что опорное основание выполнено в виде двух двутавровых балок, соединенных между собой.

7. Система перемещения по п.5, отличающаяся тем, что домкратная опора снабжена стопором, фиксирующим положение опорного мата при повороте на заданный угол.

8. Система перемещения по п.5, отличающаяся тем, что рельсовые захваты соединены с тележкой при помощи пальцев.

9. Система перемещения по п.5, отличающаяся тем, что тележка снабжена подшипником скольжения.

10. Система перемещения по п.5, отличающаяся тем, что включает гидравлическую станцию, к которой подключены гидроцилиндры горизонтального и вертикального перемещения.