Система хранения и погрузки-разгрузки труб

Авторы патента:

Торопов Евгений Евгеньевич (RU)

Кириллов Михаил Викторович (RU)

Семенов Вячеслав Борисович (RU)

E21B19/14 - мостки, стеллажи, лотки и т.п. для отдельных буровых штанг или колонн буровых штанг; манипулирование штангами между местом их хранения и буровой скважиной (E21B 19/20,E21B 19/22 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2549634:

Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" (RU)

Изобретение относится к области оборудования для бурения и может быть использовано в подводном бурении. Система хранения и погрузки-разгрузки труб состоит из основания, размещенного в нем привода для вращения стеллажей и центральной вертикальной стойки, вокруг которой вращаются стеллажи. Первый стеллаж у центральной вертикальной стойки выполнен не разрезным, все последующие стеллажи выполнены разрезными разных диаметров. Стеллажи состоят из кольцевых опор и устройств удержания, соединенных стойками между собой и с кольцевой опорой. На устройствах удержания выполнены щели под трубы, где щели оборудованы захватами с приводом для удержания труб в вертикальном положении. На каждом устройстве удержания и центральной вертикальной стойки, напротив устройства удержания, размещены ролики. Ролики закреплены между щелями и расположены на внешнем диаметре устройства удержания, а роликовые направляющие расположены на внутреннем его диаметре. Использование изобретения позволяет достичь компактной системы хранения труб с возможностью захвата и выбора любой трубы устройством захвата со стеллажей, совершенствуя автоматизацию процесса погрузки-разгрузки труб. 8 ил.

Изобретение относится к области оборудования для бурения и может быть использовано в подводном бурении.

Известен «Автоматизированный подводный буровой станок» (АС №1740605 А1 МПК: E21B 7/12, 3/00), содержащий основание с опорами, мачту, вращатель с гидропатронами, механизм подачи, кассету барабан револьверного типа с бурильными трубами.

Недостатком данного технического решения является то, что в кассете барабане револьверного типа бурильные трубы расположены на одной окружности, что потребует дополнительной и частой догрузки бурильных труб в кассету барабан при бурении глубоких скважин, что значительно усложнит и уменьшит производительность автоматизированного подводного бурового станка.

Известна «Система хранения и погрузки-разгрузки труб» (Патент WO №2010126357 A1 МПК: E21B 19/14), взятая за прототип, содержащая основание с центральной вертикальной стойкой, стеллажи, выполненные с возможностью вращения по вертикальной оси и в каждом из которых выполнены щели для хранения труб в вертикальном положении, привод для вращения стеллажей и устройство захвата для труб.

Недостатком данного технического решения, с данным вариантом компоновки труб в стеллаже, является невозможность выбора любой трубы из стеллажа, что не позволяет захватному устройству захватить трубу, находящуюся в щели стеллажа ближе к центральной вертикальной стойке. Также трубы могут соударяться при данной компоновке, что приведет к их повреждению.

Задача настоящего изобретения заключается в создании компактной системы хранения разных типоразмеров труб, с возможностью захвата и выбора любой трубы со стеллажей, оптимизируя процесс бурения, которая исключит повреждения труб, и усовершенствует автоматизацию процесса погрузки-разгрузки труб, а также спуско-подъемных операций.

Поставленная задача достигается тем, что все стеллажи выполнены с возможностью вращения вокруг одной центральной вертикальной стойки, габариты которых зависят от типоразмеров труб. Первый стеллаж, размещенный у центральной вертикальной стойки, выполнен не разрезным, а последующие стеллажи выполнены разрезными на разных диаметрах. Каждый стеллаж состоит из кольцевых опор, размещенных на основании, внутри которого размещен привод для вращения стеллажей. Устройства удержания, количество которых зависит от длины труб, которые соединены стойками между собой и с кольцевой опорой. В каждом устройстве удержания выполнены щели под каждую трубу, где щели оборудованы захватами с приводом для удержания в вертикальном положении труб. На каждом устройстве удержания и центральной вертикальной стойке напротив устройства удержания размещены ролики, где ролики закреплены между щелями и расположены на внешнем диаметре устройства удержания, а роликовые направляющие расположены на внутреннем его диаметре. Устройство захвата труб закреплено, например, на своей вертикальной стойке и размещено на линии подачи труб напротив разрезных стеллажей.

Сущность заявленной системы хранения погрузки-разгрузки труб поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 показан изометрический вид системы хранения погрузки-разгрузки труб с устройством захвата для труб;

- на фиг.2 показан изометрический вид стеллажей системы хранения погрузки-разгрузки труб с устройством захвата для труб;

- на фиг.3 показан изометрический вид основания системы хранения погрузки-разгрузки труб с приводом вращения стеллажей;

- на фиг.4 показан изометрический вид с сечениями устройств удержания труб с захватами, удерживающими трубы в щелях стеллажей, также на виде показаны ролики, закрепленные между щелями на каждом из стеллажей, перекатывающиеся по роликовым направляющим каждого из соседних стеллажей.

- на фиг.5 показан вид сверху на систему хранения погрузки-разгрузки труб с устройством захвата для труб;

- на фиг.6 показан вид сверху, где один из стеллажей провернут вокруг центральной вертикальной стойки системы хранения погрузки-разгрузки труб на линию подачи;

- на фиг.7 показан вид сверху, где устройство захвата захватывает с одного из стеллажей трубу, с линии подачи;

- на фиг.8 показан вид сверху, где устройство захвата вынимает трубу со стеллажа и в целом из системы хранения погрузки-разгрузки труб;

Система хранения и погрузки-разгрузки труб состоит из основания 1, внутри которого размещен привод 2 для вращения стеллажей 3, 4, где габариты стеллажей 3, 4 зависят от типоразмера труб 5, а на основании 1 установлена центральная вертикальная стойка 6.

Первый стеллаж 3 размещен у центральной вертикальной стойки 6 и выполнен не разрезным, все последующие стеллажи 4 выполнены разрезными, на разных диаметрах. Каждый стеллаж 3, 4 состоит из кольцевых опор 7, размещенных на основании 1, и устройств удержания 8, где количество устройств удержания 8 зависит от длины труб 5.

Каждая кольцевая опора 7 и каждое устройство удержания 8 соединены стойками 9 каждого из стеллажей 3, 4.

На каждом устройстве удержания 8 выполнены щели 10 под каждую трубу 5, оборудованные захватами 11, с приводом 12, для удержания в вертикальном положении труб 5. На каждом устройстве удержания 8 и центральной вертикальной стойки 6 напротив устройства удержания 8 размещены ролики 13. На каждом устройстве удержания 8, ролики 13 закреплены между щелями 10 и расположены на внешнем диаметре устройства удержания 8, а роликовые направляющие 14 расположены на внутреннем диаметре устройства удержания 8.

Система хранения погрузки-разгрузки труб снабжена устройством захвата 15 труб 5, закрепленным с возможностью вращения, например, на своей вертикальной стойке 16. Устройство захвата 15 размещено на линии подачи труб 5 напротив разрезных стеллажей 4.

Система хранения погрузки-разгрузки труб работает следующим образом:

Перед началом процесса бурения в систему хранения погрузки-разгрузки труб загружаются трубы 5, необходимого типоразмера с помощью устройства захвата 15.

В начале процесса бурения скважины из системы хранения погрузки-разгрузки труб (фиг.1), состоящей из стеллажей 3, 4 (фиг.2), начинается подача труб 5 необходимого типоразмера (фиг.5). Для забора труб 5 устройством захвата 15 из стеллажей 3, 4 один из стеллажей 3, 4 проворачивается вокруг центральной вертикальной стойки 6, системы хранения погрузки-разгрузки труб, так чтоб необходимая труба 5, закрепленная на одном из стеллажей 3, 4, переместилась на линию подачи и совместилась с разрезами каждого из разрезных стеллажей 4 (фиг.5, 6, 7, 8).

Каждый из стеллажей 3, 4 (фиг.2), имеющий кольцевую опору 7, приводится в действие приводом 2, находящимся в основании 1 системы хранения и погрузки-разгрузки труб (фиг.1, 2, 3).

Каждый из стеллажей 3, 4 (фиг.2) перекатывается между собой и центральной вертикальной стойкой 6 с помощью роликов 13, закрепленных между щелями 10 на внешнем диаметре устройств удержания 8, и роликов 13, установленных на центральной вертикальной стойке 6 напротив устройств удержания 8, где ролики 13 прокатываются по роликовым направляющим 14, расположенным на внутреннем диаметре устройств удержания 8, что придает надежность конструкции (фиг.4).

Устройство захвата 15 выдвигается по линии подачи и захватывает необходимую трубу 5 (фиг.7), при этом привод 12 захвата 11 (фиг.4) отдается, и труба 5 вынимается со стеллажа 3, 4, находящегося на линии подачи.

После чего устройство захвата 15 с трубой 5, имеющее возможность вращения вокруг своей оси 14 (фиг.1, 2, 3, 4), проворачивается на своей вертикальной стойке 16 и перемещает трубу 5 на ось скважины.

Предлагаемая система хранения погрузки-разгрузки труб позволит достичь создание компактной системы хранения разных типоразмеров труб с возможностью захвата и выбора любой трубы со стеллажей, оптимизируя процесс бурения, и которая исключит повреждения труб и усовершенствует автоматизацию процесса погрузки-разгрузки труб, а также спуско-подъемных операций.

Система хранения и погрузки-разгрузки труб, содержащая основание с центральной вертикальной стойкой, стеллажи, выполненные с возможностью вращения по вертикальной оси и в каждом из которых выполнены щели для хранения труб в вертикальном положении, привод для вращения стеллажей и устройство захвата для труб, отличающаяся тем, что все стеллажи выполнены с возможностью вращения вокруг одной центральной вертикальной стойки, габариты которых зависят от типоразмеров труб, причем первый стеллаж, размещенный у центральной вертикальной стойки, выполнен не разрезным, а последующие стеллажи выполнены разрезными на разных диаметрах, каждый стеллаж состоит из кольцевых опор, размещенных на основании, и устройств удержания, соединенных между собой стойками, причем количество устройств удержания зависит от длины труб, а привод для вращения стеллажей размещен внутри основания, в каждом устройстве удержания выполнены щели под каждую трубу, где щели оборудованы захватами с приводом для удержания в вертикальном положении труб, также на каждом устройстве удержания и центральной вертикальной стойки напротив устройства удержания размещены ролики, причем на каждом устройстве удержания ролики закреплены между щелями и расположены на внешнем диаметре, а роликовые направляющие расположены на внутреннем его диаметре, а устройство захвата труб закреплено, например, на своей вертикальной стойке и размещено на линии подачи труб напротив разрезных стеллажей.

Похожие патенты:

Буровая установка // 2541972

Изобретение относится к буровым установкам с подвижным вращателем, применяемым при бурении геологоразведочных скважин. Буровая установка включает мачту, цепной подъемник колонны с подвижным проходным вращателем, снабженным гидропатроном для удержания бурильных труб, расположенный над подъемником колонны цепной свечеподъемник с элеватором, оснащенным гидропатроном для удержания бурильных свечей, состоящих из одной или нескольких труб, карусельный магазин с расположенными строго по окружностям ячейками для бурильных свечей, выполненный с возможностью перемещения его от оси скважины и обратно, и стационарный гидравлический трубодержатель.

Демпферное устройство для шурфа // 2500876

Демпферное устройство (1) для шурфа, монтируемое в донной части (4) трубы (2) шурфа для гашения воздействия объекта (28), падающего в трубу (2) шурфа. Демпфер (1) содержит материал (36), обработанный с образованием стенок вокруг удлиненных отверстий (34).

Установка и способы для манипуляций с трубами // 2446267

Комплекс для механизации спуско-подъемных операций при капитальном и текущем ремонте скважин // 2444608

Изобретение относится к оборудованию для обслуживания нефтяных и газовых скважин, в частности к комплексу устройств для механизации спуско-подъемных операций (СПО) с насосно-компрессорными трубами (НКТ) во время освоения или ремонта скважин, и может быть использовано при разведке и разработке нефтегазовых месторождений.

Способ и устройства для манипулирования деталями типа штанг при бурении и анкерном креплении // 2441131

Устройство для перемещения труб // 2405907

Изобретение относится к устройству для перемещения труб при работах на нефтяной скважине. .

Система хранения и транспортирования труб // 2405906

Система загрузки буровых штанг в рабочую зону буровой установки наклонно-направленного бурения // 2384690

Изобретение относится к буровым установкам для строительства трубопроводов различного назначения методом наклонно-направленного бурения, в частности к устройствам для манипуляции буровыми штангами.

Устройство для приема и подачи труб или штанг при спуско-подъемных операциях на скважине с наклонным входом // 2304691

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при спуско-подъемных операциях на скважине с наклонным входом. .

Устройство для перемещения труб конечной длины // 2304029

Изобретение относится к устройствам для передачи и транспортирования труб и может быть использовано в пересекающемся технологическом потоке производства сварных труб большого диаметра.

Устройство для хранения и автоматической манипуляции буровыми штангами и соответствующая буровая установка // 2576749

Группа изобретений относится к устройствам для хранения и автоматической манипуляции буровыми штангами и буровым установкам, содержащим указанное устройство. Технический результат заключается в оптимальном извлечении буровых штанг из карусельного накопителя. Устройство для хранения и автоматической манипуляции буровыми штангами содержит карусельный накопитель для контейнеров с буровыми штангами и устройство манипуляции штангами, расположенное на буровой установке и содержащее манипуляционную консоль для перемещения указанных буровых штанг из указанного карусельного накопителя, причем карусельный накопитель определяет замкнутый контур, по которому расположены указанные контейнеры с буровыми штангами, и содержит внутреннюю конструкцию, поддерживающую указанные контейнеры, при этом контейнеры выполнены с возможностью перемещения и поворота по указанному замкнутому контуру относительно указанной внутренней конструкции. Указанный замкнутый контур имеет длину, равную по меньшей мере расстоянию между парой смежных буровых скважин, в которые вставляются указанные буровые штанги. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ управления буровыми штангами, буровым инструментом, обсадными трубами для крепления буровой скважины при бурении почвы и применение автоматической складской системы // 2623376

Группа изобретений относится к способу управления буровыми штангами, буровым инструментом, обсадными трубами для крепления буровой скважины при бурении, а также к применению автоматической складской системы. Технический результат заключается в сокращении времени на манипуляцию с вводимыми в буровую скважину элементами и на их сборку. Способ управления буровыми штангами, буровым инструментом, обсадными трубами для крепления буровой скважины при бурении почвы, в частности при вскрытии месторождений ископаемых видов топлива или аккумуляторов теплоты Земли, содержит ввод и хранение информации о наличности и действительном месте хранения вводимых в буровую скважину элементов, а именно буровых штанг, бурильных труб, обсадных труб, проставок, бурильных долот, в вычислительной системе. Указанный способ также содержит хранение информации по меньшей мере об одном положении монтажа или последовательности монтажа всех вводимых в буровую скважину элементов в вычислительной системе. Вычислительная система управляет автоматическим устройством складирования, подачи и обратного складирования, в котором элементы хранятся для того, чтобы автоматически подавать эти элементы в буровую скважину или скважинную загрузочную систему, извещая пользователя о месте, куда он должен подать элементы в скважинную загрузочную систему, когда происходит подача упомянутых элементов в скважинную загрузочную систему, или о месте обратного складирования, куда будут возвращаться элементы для складирования после извлечения элементов из буровой скважины. Вычислительная система объединяет управление автоматическим устройством складирования, подачи и обратного складирования с управлением складом в ручном режиме. Вычислительная система обрабатывает ведомость буровых работ и вырабатывает отчет, который отображает пользователю вводимые в буровую скважину элементы, которые хранятся на складе, управляемом в ручном режиме, и извещает о том, какие элементы и из какого места должны подаваться в скважинную загрузочную систему, и ожидает подтверждения отчета для того, чтобы продолжить обработку ведомости буровых работ. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Буровая установка // 2629185

Изобретение относится к буровым установкам, преимущественно самоходным и передвижным, применяемым при геолого-поисковом и разведочном бурении. Буровая установка содержит буровую мачту, подвижный проходной вращатель, выполняющий спуск и подъем бурильной колонны, манипулятор бурильных свечей с возможностью перемещения его захвата к месту аккумуляции и обратно, расположенный с противоположной стороны от подвижного вращателя карусельный свечеприемник барабанного типа, обеспечивающий выдвижение вверх свечи из очередной ячейки магазина при спуске бурильной колонны или опускание свечи на его подсвечник при ее подъеме, причем прием, удержание и освобождение верхних концов свечей в ячейках магазина осуществляется автоматически в результате силового взаимодействия перемещаемой свечи с пружинными захватами ячеек, а также стационарный труборазворот. Манипулятор свечей расположен в верхней части мачты с возможностью вращения вокруг своей оси на 180°, а также выполнения операций по установке свечи на бурильную колонну при свинчивании с колонной и отсоединения ее от последней при развинчивании, в то время как проходной вращатель, в процессе свинчивания и развинчивания свечи труборазворотом, выполняет свой холостой ход подъема и спуска соответственно при спуске и подъеме колонны. Карусельный свечеприемник содержит два вращающихся барабанных магазина, расположенных на общем основании, имеющем возможность вращения вокруг своей оси, благодаря чему в рабочем положении буровой установки вертикальная плоскость, проходящая через оси этих магазинов, располагается на ее продольной оси, а в транспортном - перпендикулярно этой оси. Обеспечивается автоматизация спускоподъемных операций с совмещением их по времени, при упрощении и увеличении надежности конструкции. 2 ил, 1 табл.