Быстро транспортируемая буровая установка



Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка
Быстро транспортируемая буровая установка

 


Владельцы патента RU 2564297:

Т&Т ИНЖИНИРИНГ СЕРВИСЕЗ ИНК. (US)

Группа изобретений относится к сборным буровым установкам. Технический результат заключается в уменьшении времени монтажа и демонтажа установки. Сборная буровая установка включает: складывающееся подвышечное основание, которое может перемещаться между опущенным положением и поднятым положением и которое содержит станину, каркас мостков буровой установки, мостки буровой установки над каркасом мостков и опоры, концы которых шарнирно соединены со станиной и с каркасом мостков буровой установки, причем опоры поддерживают мостки буровой установки над станиной в поднятом положении подвышечного основания; буровую вышку с нижней секцией, которая соединяется шарнирно над мостками буровой установки и может перемещаться между примерно горизонтальным положением и положением над мостками буровой установки; консоль, имеющую нижний конец и верхний конец, причем нижний конец шарнирно соединен с каркасом мостков буровой установки, а верхний конец может перемещаться между убранным положением, под мостками, и выдвинутым положением, над мостками; подъемный цилиндр, имеющий один конец, соединенный шарнирно со станиной, и противолежащий шарнирно-сочленяемый конец, причем подъемный цилиндр можно выборочно выдвигать относительно шарнирного соединения со станиной. Шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может соединяться с буровой вышкой таким образом, что при выдвижении штока подъемного цилиндра буровая вышка переводится из примерно горизонтального положения над мостками буровой установки в примерно вертикальное положение над мостками. Шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может быть также соединен с верхним концом консоли, так что выдвижение штока подъемного цилиндра поднимает подвышечное основание в поднятое положение. 5 н. и 4 з.п. ф-лы, 22 ил.

 

Настоящее изобретение относится к новой буровой вышке, подвышечному основанию и транспортному трейлеру для использования в геологической разведке. Настоящее изобретение относится к системе быстрого монтажа/демонтажа и транспортировки полноразмерной буровой установки. В частности, изобретение относится к самоустанавливающейся буровой установке, в которой монтаж буровой вышки и подвышечного основания может выполняться без использования подъемного крана. Компоненты буровой установки транспортируются без демонтажа бурового оборудования, включая верхний силовой привод с буровым рукавом и электрическими сервисными контурами, буровую лебедку, стол бурового ротора, буровой динамометрический ключ, нагнетательный манифольд и противовыбросные превенторы, в результате чего уменьшается время монтажа и снижается вероятность повреждения оборудования в процессе его монтажа/демонтажа.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[001] При проведении разведки на нефть, газ и геотермальную энергию используют бурение для формирования скважин в толще земли. Буровые установки, используемые в разведочных работах, должны транспортироваться к местам, в которых необходимо осуществлять бурение. Эти места могут находиться очень далеко. При транспортировке таких установок по автомагистралям необходимо соблюдать требования безопасности при перевозке крупногабаритных грузов, в частности, требования, относящиеся к проезду под мостами или в туннелях. Эти требования приводят к необходимости глубокого демонтажа полноразмерных буровых установок для обеспечения допустимой ширины и высоты транспортируемого груза, и, кроме того, необходимо соблюдать ограничения по максимальному весу, количеству осей и расстоянию между ними, общей длине груза и радиусу разворота. Эти ограничения на осуществление транспортировки могут варьироваться от штата к штату, а также изменяются в зависимости от рельефа местности, по которой проходит дорога. Указанные ограничения могут устанавливать пределы размеров и мощности буровых установок, которые могут транспортироваться по дорогам, что вступает в противоречие с требованиями быстрого бурения все более глубоких вертикальных скважин или более длинных горизонтальных скважин, для которых необходимо использовать буровые установки увеличенных размеров.

[002] Для бурения все более глубоких вертикальных скважин (или все более длинных горизонтальных скважин) требуются буровые вышки, имеющие увеличенные размеры и повышенную прочность, поскольку нагрузка на крюк при глубинном бурении очень высока и может превышать 50′0000 фунтов. Для бурения более глубоких (или более длинных) скважин необходимо использовать насосы для бурового раствора с повышенным крутящим моментом и трубы увеличенного диаметра, из которых формируются более длинные колонны. Для работы с такими трубами и трубными колоннами необходимо оборудование увеличенных размеров. Все эти соображения приводят к необходимости использования буровых установок увеличенных размеров. В этом случае необходимо использовать более широкое подвышечное основание для обеспечения прочности и устойчивости против ветра, и это требование находится в противоречии с ограничениями на транспортировку, а также повышает стоимость и время транспортировки. Для таких увеличенных буровых установок также необходимы более высокие мостки для обеспечения установки более высоких блоков превенторов. После доставки к месту назначения крупногабаритные компоненты буровой вышки необходимо переместить с транспортного трейлера для монтажа вместе с другими компонентами, установленными на подвышечном основании. Перемещение полноразмерной буровой установки и монтаж буровой вышки и подвышечного основания обычно требует использования на буровой площадке больших подъемных кранов. Краны должны использоваться снова после завершения разведочных работ для демонтажа буровой установки и подготовки ее для транспортировки на новую буровую площадку.

[003] После установки с помощью кранов буровой вышки и ее основания необходимо снова смонтировать оборудование, связанное с работой буровой установки. Такое оборудование включает, например, верхний силовой привод с буровым рукавом и электрическими сервисными контурами, буровую лебедку, стол бурового ротора, буровой манометрический ключ, нагнетательный манифольд и противовыбросные превенторы.

[004] Были разработаны буровые установки с гидравлическими цилиндрами для подъема вышки с вспомогательными цилиндрами подвышечного основания для монтажа буровой установки без использования кранов, или с минимальным их использованием. Например, для полного или частичного подъема подвышечного основания использовались силовые цилиндры совместно с цилиндрами для подъема вышки. Такие буровые установки требуют меньше времени для их транспортировки и монтажа, однако в этом случае используется гидравлическая система подвышечного основания, и в этих конструкциях приходится идти на трехступенчатый процесс подъема и сниженные подъемные возможности вышки. Кроме того, такие конструкции включают вспомогательные подъемные устройства, такие как вспомогательные опоры вышки, которые полностью отделяются от вышки для транспортировки. В результате увеличивается время монтажа и демонтажа буровой установки и ее вес, а также повышаются требования к транспортировке, затрудняется доступ на мостки буровой установки, и, кроме того, в этом случае может потребоваться использовать подъемные краны для подъема буровой вышки. Критическим параметром буровой установки является ее вес.

[005] Перемещение вышки буровой установки с транспортного трейлера для монтажа на подвышечном основании остается наиболее трудной операцией, отнимающей много времени. Кроме того, опоры подъемных устройств вышки расширяют ее профиль, в результате чего в связи с ограничениями на транспортировку уменьшаются размеры самой опорной конструкции и, соответственно, максимально допустимые ветровые нагрузки. В частности, особенно важно обеспечить подвышечное основание, высота которого не превышает 8 футов для минимизации наклона и трудностей перемещения вышки из транспортного положения в монтажное положение на верхней части опущенного основания. Однако уменьшение высоты опущенного основания в традиционных системах ограничивает общую длину подъемных цилиндров в убранном положении. Кроме того, повышаются требования к подъемной силе цилиндров из-за неоптимального угла, формируемого из-за короткого расстояния от земли до мостков буровой установки в опущенном положении подвышечного основания.

[006] Для целей оптимизации экономических показателей операции бурения крайне необходимо добиться максимальной нагрузочной способности конструкции буровой установки и устойчивости к действию ветровых нагрузок без ухудшения возможностей транспортировки установки, включая, в частности, ширину нижней секции вышки, на которую приходится наибольшая нагрузка.

[007] Буровые установки, предназначенные для бурения скважин разной глубины, имеют разную высоту. В традиционных системах часто требуется использовать разные подъемные цилиндры для выполнения разных требований по развиваемым усилиям и ходу штока, которыми характеризуются буровые установки, имеющие разную высоту от земли до мостков. В результате увеличиваются затраты на конструирование и строительство, а также возникают проблемы, связанные с поддержанием запасов дорогостоящих подъемных цилиндров различных размеров.

[008] Также имеется насущная потребность в способе перемещения нижней секции вышки с транспортного трейлера для монтажа на подвышечном основании без использования дополнительных подъемных кранов. Также желательно минимизировать вспомогательные гидравлические системы, а также размеры и количество телескопических гидравлических цилиндров, необходимых для монтажа установки. Также желательно минимизировать количество вспомогательных конструкций и оборудования, в частности, конструкций и оборудования, которые могут мешать транспортировке или проходу рабочих и их доступу на мостки буровой установки при выполнении операций по бурению скважины. Также желательно, используя эргономические подходы, ограничить взаимодействие персонала с компонентами буровой вышки при ее монтаже по соображениям затрат, безопасности и удобства.

[009] Также крайне желательно транспортировать буровую вышку по возможности без демонтажа такого оборудования, как верхний силовой привод с буровым шлангом и электрическими сервисными контурами, буровую лебедку, стол бурового ротора, буровой манометрический ключ, нагнетательный манифольд и противовыбросные превенторы. Также крайне желательно транспортировать буровую вышку без демонтажа бурового каната, проходящего между талевым блоком и кронблоком. Также крайне желательно, чтобы вышка снималась с транспортного трейлера выровненной с подвышечным основанием и без использования кранов. Также желательно поддерживать небольшую высоту опущенного подвышечного основания. Также желательно иметь систему, которая может быть адаптирована к одному комплекту подъемных цилиндров для использования на подвышечных основаниях, имеющих разные высоты.

[010] Однако существуют технологические и экономические преграды, препятствующие разработке буровой установки, в которой могут быть выполнены вышеуказанные требования. В традиционных конструкциях буровых установок предусматривается интенсивное использование персонала и оборудования для транспортировки и развертывания установки. В альтернативных конструкциях не удалось выполнить требования надежности и экономической эффективности, чтобы обеспечить их успешное коммерческое применение. В частности, для бурения глубоких скважин необходимы мощные буровые установки, обеспечивающие нагрузку на крюке свыше 500′000 фунтов и работу при скоростях ветра, превышающих 100 миль/час. Как показала практика, быстрый демонтаж и транспортировка таких установок наталкиваются на большие трудности. Правила транспортировки грузов по автомагистралям ограничивают ширину и высоту транспортируемых секций вышки, а также общий вес груза. Во многих штатах ограничения по ширине и высоте составляют 14×14 футов. В отношении грузов, имеющих большие размеры, действуют дополнительные правила, включающие, например, машину сопровождения.

[011] В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения обеспечиваются уникальные решения многих проблем, возникающих в связи с рядом перекрывающихся ограничений, включая ограничения на транспортировку, ограничения на монтаж буровой установки, оптимизацию гидравлических подъемных цилиндров, монтаж и демонтаж установки без использования кранов, статическую нагрузку на крюк и требования к допустимым скоростям ветра.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[012] В настоящем изобретении предлагается существенно улучшенная буровая установка. В одном из вариантов предлагается транспортная платформа для буровой вышки, содержащая раму, устанавливаемую на транспортном трейлере. На раме расположена передняя подвижная опора с гидравлическим приводом и задняя подвижная опора с гидравлическим приводом. Причем подвижные опоры могут перемещаться перпендикулярно раме. Между задней подвижной опорой и опорами буровой вышки (или же между задней подвижной опорой и рамой) расположен с возможностью перемещения подъемник для подъема вышки по вертикали относительно рамы. Между рамой и передней подвижной опорой расположена несущая тележка, для обеспечения поступательного перемещения передней подвижной опоры в продольном направлении рамы. На подвижных опорах может быть установлена секция буровой вышки, так что для позиционирования секции буровой вышки с целью присоединения к другой конструкции может использоваться регулируемое перемещение подвижных опор, подъемника и несущей тележки.

[013] В другом варианте на верхней поверхности по меньшей мере одной подвижной опоры расположена накладка скольжения для обеспечения относительного перемещения секции буровой вышки и подвижной опоры в процессе шарнирного сочленения подвижной опоры.

[014] В другом варианте с каждой стороны задней подвижной опоры расположен подъемник, между задней подвижной опорой и опорой буровой вышки, так что каждый подъемник может перемещаться независимо друг от друга между поднятым и опущенным положениями для точного позиционирования секции буровой вышки в продольном направлении.

[015] В другом варианте между несущей тележкой и рамой установлены ролики для обеспечения качения тележки по раме. К несущей тележке присоединен двигатель. С двигателем соединена ведущая шестерня. На раме установлена зубчатая рейка, проходящая по раме в продольном направлении и находящаяся в зацеплении с ведущей шестерней, так что работа двигателя вызывает перемещение передней подвижной опоры вдоль рамы.

[016] В одном из вариантов предлагается буровая установка, содержащая складывающееся подвышечное основание, включающее станину, мостки буровой установки и два подъемных цилиндра, каждый из которых имеет один конец, соединенный шарнирно со станиной, и противолежащий шарнирно-сочленяемый конец. Причем штоки подъемных цилиндров можно выборочно выдвигать относительно их шарнирных соединений со станиной. В состав буровой установки входит буровая вышка, которая содержит нижнюю секцию, имеющую каркас с поперечными элементами конструкции, которые определяют транспортную ширину нижней секции буровой вышки. Нижняя секция буровой вышки содержит опоры, имеющие верхние концы, прикрепленные к каркасу, и противолежащие нижние концы. Для шарнирного соединения нижней секции буровой вышки к мосткам буровой установки на нижних концах по меньшей мере двух опор обеспечиваются соединительные элементы.

[017] К нижней секции буровой вышки прикреплены с возможностью выдвижения два боковых кронштейна. Причем боковые кронштейны могут перемещаться путем поворота или скольжения между убранным (транспортным) положением, в котором они находятся в пределах транспортной ширины нижней секции буровой вышки, и выдвинутым (рабочим) положением, в котором они выступают за пределы транспортной ширины нижней секции буровой вышки. Подъемный цилиндр может присоединяться к боковым кронштейнам и выдвигаться для поворота нижней секции буровой вышки из примерно горизонтального положения в примерно вертикальное положение над мостками буровой установки или с требуемым наклоном.

[018] В другом варианте каждый боковой кронштейн буровой установки содержит раму с двумя проушинами на противолежащих концах рамы. Эти проушины рамы обеспечивают шарнирное соединение рамы с нижней секцией буровой вышки. Боковые кронштейны могут поворачиваться для установки в проеме нижней части буровой вышки в убранном положении.

[019] В другом варианте шарнирное соединение рамы с буровой вышкой имеет ось вращения, при повороте вокруг которой боковой кронштейн может перемещаться между убранным и выдвинутым положениями. Шарнирное соединение между опорами нижней секции буровой вышки и мостками буровой установки определяет ось вращения буровой вышки. В предпочтительном варианте ось вращения бокового кронштейна примерно перпендикулярна оси вращения буровой вышки.

[020] В другом варианте каждый боковой кронштейн буровой установки содержит раму и консоль, отходящую от рамы в направлении внутреннего пространства нижней секции буровой вышки. На конце консоли, противолежащем раме, имеется проушина. В этом случае может использоваться запирающий палец кронштейна, который прикреплен к нижней секции буровой вышки и который может проходить через проушину консоли для фиксации бокового кронштейна в выдвинутом положении.

[021] В другом варианте каждый боковой кронштейн буровой установки содержит раму и коробчатый соединительный элемент, прикрепленный к раме. В коробчатый соединительный элемент может входить шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра. В коробчатом соединительном элементе имеется проушина. В этом случае используется фиксирующий палец подъемного цилиндра, который может проходить через шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра и отверстие в проушине для фиксации шарнирного соединения подъемного цилиндра с боковым кронштейном.

[022] В другом варианте каждый боковой кронштейн буровой установки содержит также цилиндр, прикрепленный между внутренней частью нижней секции буровой вышки и консолью бокового кронштейна. Цилиндр бокового кронштейна обеспечивает перемещение бокового кронштейна между выдвинутым и убранным положениями, в результате чего устраняется необходимость использования ручных работ для фиксации бокового кронштейна в рабочем положении.

[023] В одном из вариантов предлагается сборная буровая установка, содержащая складывающееся подвышечное основание, которое может перемещаться между опущенным и поднятым положениями. Складывающееся подвышечное основание содержит станину, каркас мостков буровой установки и мостки над каркасом, а также опоры, концы которых соединены шарнирно со станиной и с мостками буровой установки. Опоры поддерживают мостки над станиной в поднятом положении подвышечного основания. В состав буровой установки входит также подъемный цилиндр, имеющий нижний конец, соединенный шарнирно со станиной, и противолежащий шарнирно-сочленяемый конец. Причем шток подъемного цилиндра можно выборочно выдвигать относительно шарнирного соединения со станиной. Буровая установка содержит также консоль, имеющую нижний конец и верхний конец, причем нижний конец шарнирно соединен с каркасом мостков буровой установки, а верхний конец может перемещаться между убранным положением, ниже мостков, и выдвинутым положением, над мостками. Верхний конец консоли может быть соединен с шарнирно-сочленяемым концом подъемного цилиндра, когда консоль находится в выдвинутом положении, так что выдвижение штока подъемного цилиндра поднимает подвышечное основание в поднятое положение.

[024] В одном из вариантов подъемный цилиндр может быть выборочно соединен с нижней секцией буровой вышки, которая шарнирно соединена над мостками буровой установки, так что при выдвижении штока подъемного цилиндра осуществляется подъем нижней секции буровой вышки из примерно горизонтального положения в примерно вертикальное положение над мостками буровой установки. В другом варианте подъемный цилиндр поднимает нижнюю секцию буровой вышки из примерно горизонтального положения в положение над мостками буровой установки, в котором нижняя секция наклонена под углом, величина которого находится в пределах 50° от вертикали, для обеспечения наклонно-направленного бурения.

[025] Еще в одном варианте используется цилиндр консоли, один конец которого соединен шарнирно с каркасом мостков буровой установки, и противолежащий конец соединен шарнирно с консолью. Причем шток цилиндра консоли можно выборочно выдвигать относительно его шарнирного соединения с каркасом мостков буровой установки.

При выдвижении штока цилиндра консоли она поворачивается из убранного положения, под мостками буровой установки, в выдвинутое положение, над мостками буровой установки. При втягивании штока цилиндра консоли она поворачивается из выдвинутого положения, над мостками буровой установки, в убранное положение, под мостками буровой установки.

[026] В другом варианте подвышечное основание содержит коробчатую балку, проходящую горизонтально под мостками буровой установки и поперечную балку, прикрепленную к коробчатой балке. Консоль прижимается к поперечной балке, когда консоль поворачивается в полностью выдвинутое положение. При выдвижении штока подъемного цилиндра подъемная сила для развертывания подвышечного основания передается на коробчатую балку через консоль и поперечную балку.

[027] В другом варианте, когда подвышечное основание находится в опущенном положении, и подъемный цилиндр соединен с консолью, центральная линия подъемного цилиндра формирует угол с центральной линией опоры подвышечного основания, который превышает 20°. В другом варианте, когда подвышечное основание находится в опущенном положении, расстояние от земли до мостков буровой установки не превышает 8 футов.

[028] В другом варианте при соединении верхнего конца консоли с шарнирно-сочленяемым концом подъемного цилиндра между консолью и подъемным цилиндром формируется угол, величина которого находится в диапазоне от 70° до 100°, и при выдвижении штока подъемного цилиндра для подъема подвышечного основания угол между консолью и подъемным цилиндром уменьшается до величины, находящейся в диапазоне от 5° до 35°.

[029] В другом варианте в мостках буровой установки обеспечивается проем, который имеет достаточные размеры для прохождения консоли, когда она перемещается между убранным и выдвинутым положениями. К консоли прикреплена задняя панель, размеры которой обеспечивают плотное вхождение панели в проем мостков буровой установки, когда консоль находится в убранном положении.

[030] В другом варианте буровая вышка имеет передние стойки и задние стойки. Причем передние стойки могут быть соединены с опорами передних стоек, расположенными на мостках буровой установки. Задние стойки могут быть соединены с опорами задних стоек, расположенными на мостках буровой установки. В другом варианте нижний конец подъемного цилиндра шарнирно соединен со станиной в точке, которая находится между опорами передних стоек и задних стоек, ниже них, когда подвышечное основание поднято. Нижний конец консоли шарнирно соединен с каркасом мостков буровой установки в точке, которая находится ниже мостков.

[031] В одном из вариантов предлагается сборная буровая установка, содержащая складывающееся подвышечное основание, которое может перемещаться между опущенным и поднятым положениями. Складывающееся подвышечное основание содержит станину, каркас мостков буровой установки и мостки над каркасом. Подвышечное основание также имеет опоры, концы которых шарнирно соединены со станиной и с каркасом мостков буровой установки, причем опоры поддерживают мостки буровой установки над станиной в поднятом положении. Буровая установка содержит также буровую вышку с нижней секцией, которая соединяется шарнирно над мостками буровой установки и может перемещаться между примерно горизонтальным положением и положением над мостками буровой установки.

[032] Буровая установка содержит также консоль, имеющую нижний конец и верхний конец, причем нижний конец шарнирно соединен с каркасом мостков буровой установки. Верхний конец консоли может перемещаться между убранным положением, ниже мостков, и выдвинутым положением, над мостками. Буровая установка содержит также подъемный цилиндр, имеющий один конец, соединенный шарнирно со станиной, и противолежащий шарнирно-сочленяемый конец. Шток подъемного цилиндра можно выборочно выдвигать относительно шарнирного соединения со станиной. Шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может быть соединен с буровой вышкой таким образом, что при выдвижении штока подъемного цилиндра буровая вышка переводится из примерно горизонтального положения над мостками буровой установки в примерно вертикальное положение над мостками. Шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может быть соединен с верхним концом консоли, так что выдвижение штока подъемного цилиндра поднимает подвышечное основание в поднятое положение.

[033] В другом варианте подъемный цилиндр может быть выборочно соединен с нижней секцией буровой вышки, которая шарнирно соединена над мостками буровой установки, так что при выдвижении штока подъемного цилиндра осуществляется подъем нижней секции буровой вышки из примерно горизонтального положения в примерно вертикальное положение над мостками буровой установки. В другом варианте можно задавать частичное выдвижение штока подъемного цилиндра для подъема буровой вышки в положение, в котором нижняя секция наклонена под углом, величина которого составляет по меньшей мере 50° от вертикали, для обеспечения наклонно-направленного бурения.

[034] В другом варианте буровая установка содержит два боковых кронштейна, которые прикреплены шарнирно к нижней секции буровой вышки и могут быть прикреплены к подъемному цилиндру. Подъемный цилиндр может присоединяться к боковым кронштейнам и выдвигаться для поворота нижней секции буровой вышки из примерно горизонтального положения в примерно вертикальное положение над мостками буровой установки. В другом варианте можно задавать частичное выдвижение штока подъемного цилиндра для подъема буровой вышки в положение, в котором нижняя секция наклонена под углом, величина которого составляет по меньшей мере 50° от вертикали, для обеспечения наклонно-направленного бурения.

[035] В другом варианте боковые кронштейны могут поворачиваться между убранным положением и выдвинутым положением. Каждый кронштейн имеет проушину, обеспечивающую соединение с подъемным цилиндром. Боковые кронштейны в убранном положении находятся в пределах ширины нижней секции буровой вышки. Боковые кронштейны в выдвинутом положении выступают за пределы ширины нижней секции буровой вышки, так что их проушины совмещаются с шарнирно-сочленяемым концами подъемных цилиндров.

[036] В одном из вариантов предлагается сборная буровая установка, содержащая подъемный цилиндр. Подъемный цилиндр может находиться в первом угловом положении для соединения с выдвинутым боковым кронштейном, соединенным с секцией буровой вышки. Подъемный цилиндр может находиться во втором угловом положении для отсоединения от выдвинутого бокового кронштейна после завершения подъема буровой вышки в вертикальное положение. Подъемный цилиндр может находиться в третьем угловом положении для соединения с выдвижной консолью, соединенной с подвышечным основанием в опущенном (сложенном) положении. Подъемный цилиндр может находиться в четвертом угловом положении для отсоединения от выдвижной консоли после завершения подъема подвышечного основания в рабочее (вертикальное) положение. В предпочтительном варианте первое угловое положение находится в пределах 10° от четвертого углового положения, и второе угловое положение находится в пределах 10° от третьего углового положения.

[037] В другом варианте подъемный цилиндр имеет шарнирно соединенный конец, вокруг которого он поворачивается, и шарнирно-сочленяемый конец для соединения с выдвижным боковым кронштейном и выдвижной консолью. Шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра описывает первую дугу при переходе подъемного цилиндра из первого углового положения во второе угловое положение. Шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра описывает вторую дугу при переходе подъемного цилиндра из первого углового положения во второе угловое положение. Первая и вторая дуги пересекаются примерно над соединенным шарнирно концом подъемного цилиндра.

[038] В другом варианте подъемный цилиндр поворачивается в первом направлении при подъеме секций буровой вышки. Подъемный цилиндр поворачивается во втором направлении, противоположном первому направлению поворота, при подъеме подвышечного основания.

[039] В другом варианте подъемный цилиндр является телескопическим цилиндром, число ступеней которого не превышает трех. В другом варианте боковые кронштейны выдвигаются поворотом вокруг первой оси вращения. Консоли выдвигаются поворотом вокруг второй оси вращения, которая примерно перпендикулярна первой оси вращения.

[040] В одном из вариантов предлагается сборная буровая установка, содержащая складывающееся подвышечное основание, которое может перемещаться между опущенным и поднятым положениями. Складывающееся подвышечное основание содержит станину, каркас мостков буровой установки и мостки над каркасом. Подвышечное основание имеет опоры, концы которых шарнирно соединены со станиной и с мостками буровой установки, причем опоры поддерживают мостки буровой установки над станиной в поднятом положении подвышечного основания.

[041] В этом варианте также предлагается нижняя секция буровой вышки, имеющая каркас с поперечными элементами конструкции, которые определяют транспортную ширину нижней секции. К каркасу нижней секции буровой вышки присоединены шарнирно опоры для перемещения между убранным положением и выдвинутым положением; На нижних концах по меньшей мере двух опор обеспечиваются соединительные элементы для шарнирного соединения нижней секции буровой вышки с мостками буровой установки.

[042] Буровая установка содержит также подъемный цилиндр, имеющий один конец, соединенный шарнирно со станиной, и противолежащий шарнирно-сочленяемый конец. Шток подъемного цилиндра можно выборочно выдвигать относительно шарнирного соединения со станиной. Буровая установка содержит также боковой кронштейн, который присоединен шарнирно к нижней секции буровой вышки с возможностью перемещения между убранным положением и выдвинутым положением. Боковой кронштейн может быть соединен с шарнирно-сочленяемым концом подъемного цилиндра, когда боковой кронштейн находится в выдвинутом положении, так что при выдвижении штока подъемного цилиндра он поднимает нижнюю секцию буровой вышки в примерно вертикальное положение над мостками буровой установки.

[043] В другом варианте опоры могут перемещаться между сложенным положением в пределах транспортной ширины и развернутым положением за пределами транспортной ширины. Боковые кронштейны также могут перемещаться между убранным положением в пределах транспортной ширины и выдвинутым положением за пределами транспортной ширины.

[044] В другом варианте опоры могут поворачиваться относительно первой оси вращения. Боковые кронштейны могут поворачиваться вокруг второй оси вращения, которая примерно перпендикулярна первой оси вращения.

[045] В другом варианте буровая установка содержит консоль, соединенную шарнирно с мостками буровой установки, причем консоль может перемещаться между убранным положением, ниже мостков, и выдвинутым положением, над мостками. Консоль может быть соединена с шарнирно-сочленяемым концом подъемного цилиндра, когда она находится в выдвинутом положении, так что выдвижение штока подъемного цилиндра поднимает мостки буровой установки в рабочее положение.

[046] В другом варианте консоль выдвигается в рабочее (выдвинутое) положение поворотом вокруг третьей оси вращения, которая примерно перпендикулярна первой и второй осям вращения.

[047] В одном из вариантов предлагается способ монтажа буровой установки, включающий следующие стадии: установка сложенного подвышечного основания на буровой площадке; перемещение нижней секции буровой вышки для установки в непосредственной близости от подвышечного основания; прикрепление с возможностью поворота нижней секции буровой вышки к мосткам подвышечного основания; выдвижение наружу путем поворота двух боковых кронштейнов из убранного положения внутри нижней секции буровой вышки в выдвинутое положение снаружи нижней секции; присоединение шарнирно-сочленяемых концов подъемных цилиндров к боковым кронштейнам, причем противолежащие концы присоединены шарнирно к подвышечному основанию; выдвижение штоков подъемных цилиндров для поворота нижней секции из практически горизонтального положения в вертикальное положение над мостками буровой вышки; выдвижение вверх путем поворота двух консолей из убранного положения под мостками буровой вышки в выдвинутое положение над мостками; присоединение шарнирно-сочленяемых концов подъемных цилиндров к выдвинутым консолям; и выдвижение штоков подъемных цилиндров для подъема подвышечного основания из опущенного (транспортного) положения в поднятое (рабочее) положение.

[048] В другом варианте подъемные цилиндры регулируют, когда к нижней секции последовательно прикрепляют центральную и верхнюю секции буровой вышки.

[049] Как это будет понятно специалистам в данной области техники, вышеуказанная последовательность стадий способа может быть изменена, и при этом будет получен такой же положительный результат. Например, боковые кронштейны могут быть выдвинуты до присоединения нижней секции буровой вышки к мосткам (или к каркасу мостков буровой установки).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[050] Цели и особенности изобретения станут более понятными после ознакомления с нижеприведенным подробным описанием и с прилагаемой формулой со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные номера относятся к одинаковым элементам.

[051] Чертежи являются частью описания и содержат иллюстративные варианты осуществления изобретения, которые могут быть реализованы в разных формах. Следует иметь в виду, что в некоторых случаях некоторые особенности изобретения могут быть показаны подчеркнуто увеличенными для лучшего понимания его сущности.

[052] Фигура 1 - вид в перспективе буровой установки, имеющей некоторые признаки в соответствии с настоящим изобретением.

[053] Фигура 2 - вид в перспективе разобранной транспортной платформы для вышки, имеющей некоторые признаки в соответствии с настоящим изобретением.

[054] Фигура 3 - вид в перспективе собранной транспортной платформы для вышки, показанной на фигуре 2.

[055] Фигура 4 - вид в перспективе оборудования на первой стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением.

[056] Фигура 5 - вид в перспективе оборудования на второй стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением.

[057] Фигура 6 - вид в перспективе оборудования на третьей стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением.

[058] Фигура 7 - вид в перспективе оборудования на четвертой стадии монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением.

[059] Фигура 8 - вид в перспективе бокового кронштейна в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

[060] Фигура 9 - вид в перспективе бокового кронштейна, показанного на фигуре 8, в выдвинутом положении относительно нижней секции вышки.

[061] Фигуры 10, 11 и 12 - виды сбоку оборудования, соответственно, на пятой, шестой и седьмой стадиях способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением.

[062] Фигура 13 - вид сбоку оборудования на восьмой стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением.

[063] Фигура 13 - вид сбоку оборудования на девятой стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением.

[064] Фигура 15 - вид в перспективе выдвижной консоли в соответствии с настоящим изобретением.

[065] Фигура 16 - вид сбоку оборудования на десятой стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением.

[066] Фигура 17 - вид сбоку оборудования на одиннадцатой стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением.

[067] Фигура 18 - вид сбоку оборудования на двенадцатой стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением.

[068] Фигура 19 - вид сбоку оборудования на тринадцатой стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением.

[069] Фигура 20 - диаграмма, иллюстрирующая взаимосвязи между вышкой и подъемными компонентами подвышечного основания в соответствии с настоящим изобретением.

[070] Фигура 21 - диаграмма, иллюстрирующая некоторые взаимосвязи между подъемным цилиндром, выдвижной консолью и подвышечным основанием в соответствии с настоящим изобретением.

[071] Фигура 22 - схема, иллюстрирующая собранные буровые установки трех разных размеров, в которых используется одна и та же пара подъемных цилиндров вместе с выдвижной консолью и выдвижным боковым кронштейном.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[072] Нижеприведенное описание дает возможность любому специалисту в данной области осуществить и использовать изобретение и раскрывает конкретное применение изобретения и его требования. Специалисту в данной области техники будут понятны различные модификации описанных вариантов осуществления изобретения, и основные принципы, раскрытые в описании, могут быть применены и в других вариантах и в других областях применения без выхода за пределы сущности и объема изобретения. Таким образом, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается описанными вариантами, и ему должен быть предоставлен самый широкий объем охраны в соответствии с принципами и признаками, раскрытыми в настоящем описании.

[073] На фигуре 1 представлен вид в перспективе буровой установки 100, содержащей признаки настоящего изобретения. Как можно видеть на фигуре 1, буровая установка 100 имеет нижнюю секцию 220 вышки, установленную на верхней части подвышечного основания 300.

[074] Опоры 230 вышки прикреплены к нижней секции 220 вышки с возможностью вращения с помощью шарнирных соединений 226. Между нижней секцией 220 вышки и опорами 230 могут быть подсоединены цилиндры 238 опор вышки для перемещения опор 230 между убранным (транспортировочным) положением и развернутым (рабочим) положением, показанным на фигуре 1. Более широко расставленные опоры 230 в развернутом положении обеспечивают повышенную устойчивость буровой вышки к ветровым нагрузкам и больше места на мостках буровой установки для проведения различных операций в процессе бурения.

[075] К нижней секции 220 вышки сразу же над шарнирными соединениями 226 подсоединены шарнирно два выступающих боковых кронштейна 250. Боковые кронштейны 250 могут перемещаться между убранным (транспортным) положением и выдвинутым (рабочим) положением, показанным на фигуре 1.

[076] Секции 200, 210 (не показаны) и 220 опираются на складывающееся подвышечное основание 300. Основание 300 содержит станину 310, расположенную на уровне земли. В верхней части основания 300 сформирован каркас 320 мостков буровой вышки, состоящий из двух боковых станин 322 и центральной секции 324. С каркасом 320 мостков буровой вышки и станиной 310 соединены шарнирно опоры 340 подвышечного основания. Между боковыми станинами 322 каркаса 320 мостков буровой установки проходит коробчатая балка 326 (на фигуре 1 не видна), обеспечивающая структурную жесткость конструкции. Верхнюю поверхность каркаса 320 мостков покрывают мостки 330 буровой установки.

[077] К каркасу 320 мостков буровой установки прикреплены шарнирно две консоли 500. Консоли 500 могут перемещаться между убранным (транспортным) положением и выдвинутым (рабочим) положением. В убранном положении консоли 500 находятся под мостками 330 буровой установки. В выдвинутом положении консоли 500 находятся над мостками 330 буровой установки.

[078] Для подъема соединенных секций 200, 210 и 220 буровой вышки в вертикальное положение на подвышечном основании 300 имеются два подъемных цилиндра 400, которые также обеспечивают подъем основания 300 из опущенного (транспортного) положения в поднятое (рабочее) положение, показанное на фигуре 1. Подъемные цилиндры 400 также обеспечивают опускание подвышечного основания 300 из показанного на фигуре 1 поднятого (рабочего) положения в опущенное (транспортное) положение, а также для опускания соединенных секций 200, 210 и 220 буровой вышки в горизонтальное положение над опущенным основанием 300.

[079] Для подъема и опускания соединенных секций 200, 210 и 220 буровой вышки подъемные цилиндры 400 соединяют с боковыми кронштейнами 250. Для подъема и опускания подвышечного основания 300 подъемные цилиндры 400 соединяют с консолями 500.

[080] На фигуре 2 представлен вид в перспективе разобранной транспортной платформы 600. Транспортная платформа 600 может быть погружена на стандартный низкий трейлер, хорошо известный в отрасли. Транспортная платформа 600 имеет передний конец 602 и задний конец 604. На транспортной платформе 600 установлена передняя подвижная опора 620 и задняя подвижная опора 630.

[081] Передняя опора 620 установлена на несущей тележке 610. С тележкой 610 и передней подвижной опорой 620 соединен передний гидравлический цилиндр 622. Между передней подвижной опорой 620 и боковинами 606 рамы могут быть установлены две подушки 626.

[082] Несущая тележка 610 устанавливается на платформе 600 и может перемещаться в направлении между передним концом 602 и задним концом 604, между которыми проходят боковины 606. В одном из вариантов качение несущей тележки 610 по платформе 600 обеспечивается роликами 612.

[083] На несущей тележке 610 установлен двигатель 614. С двигателем 614 соединена ведущая шестерня 616. На платформе 600 установлена в продольном направлении зубчатая рейка 618. Ведущая шестерня 616 находится в зацеплении с зубчатой рейкой 618, так что двигатель 614 может перемещать несущую тележку 610 в продольном направлении платформы 600.

[084] Задняя подвижная опора 630 установлена на задней станине 632. С задней подвижной опорой 630 и задней станиной 632 соединен задний гидравлический цилиндр 634. Между задней подвижной опорой 630 и боковинами 606 платформы могут быть установлены две подушки 636. В одном из вариантов на верхней поверхности задней подвижной опоры 630 расположены несущие площадки 638 для опоры секции 220 буровой вышки.

[085] В одном из вариантов на каждой стороне задней подвижной опоры 630, между задней подвижной опорой и платформой 600, расположены подъемники 640, которые могут перемещаться между поднятым и опущенным положениями.

[086] На фигуре 3 приведен вид в перспективе собранной платформы 600 для буровой вышки, показанной на фигуре 2. Передняя подвижная опора 620 может перемещаться по осям X и Y относительно платформы 600. Двигатель 614 обеспечивает перемещение передней подвижной опоры 620 по оси X. Передний цилиндр 622 обеспечивает перемещение передней подвижной опоры 620 по оси Y.

[087] Задняя подвижная опора 630 может перемещаться независимо от передней подвижной опоры 620. Задняя подвижная опора 630 может перемещаться по осям Y и Z относительно платформы 600. Задний цилиндр 634 обеспечивает перемещение задней подвижной опоры 630 по оси Y. Подъемники 640 обеспечивают перемещение задней подвижной опоры 630 по оси Z. В одном из вариантов подъемники 640 могут работать независимо друг от друга, в результате чего добавляются степени свободы при управлении задней подвижной опорой 630.

[088] На фигурах 4-7 иллюстрируются начальные стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением. На фигуре 4 приведен вид в перспективе первой стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением. Нижняя секция 220 буровой вышки опирается на переднюю подвижную опору 620 и заднюю подвижную опору 630 транспортной платформы 600. Транспортную платформу 600 устанавливают на трейлере 702, присоединенном к тягачу 700.

[089] Ширина 224 (не показана) каркаса буровой вышки в нижней секции 220 определяется ее поперечными конструктивными элементами 222 (не показаны). На рассматриваемой стадии опоры 230 буровой вышки находятся в сложенном положении в пределах ширины 224 каркаса. Кроме того, на этой стадии боковые кронштейны 250 находятся в убранном положении (также в пределах ширины 224 каркаса). Когда опоры 230 буровой вышки и боковые кронштейны 250 находятся в убранном положении, обеспечивается требуемая ширина 224 каркаса нижней секции 220 в транспортном положении. Подвышечное основание 300 находится на земле в опущенном положении, и тягач 700 перемещает к нему транспортную платформу 600.

[090] На фигуре 5 приведен вид в перспективе оборудования на второй стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением. На этой стадии тягач 700 с трейлером 702 приближается задом к подвышечному основанию 300, которое находится на земле в опущенном положении, и останавливается в непосредственной близости от него. При этом опоры 230 буровой вышки проходят положение, в котором они могут натолкнуться на подъемные цилиндры 400, и после этого опоры 230 переводятся в рабочее положение с помощью цилиндров 238 (не показан), которые поворачивают их вокруг оси Z шарнирных соединений 226.

[091] Каждая опора 230 имеет переднюю стойку 232 и заднюю стойку 234. У оснований опор 230 расположены соединительные звенья 236. На мостках 330 буровой установки расположены передние опорные элементы 332 и задние опорные элементы 334, в которые входят соединительные звенья 236 передних стоек 232 и задних стоек 234, соответственно. На мостках 330 буровой вышки расположены две наклонные рампы 336, отклоняющиеся вверх в направлении передних опорных элементов 332.

[092] Приведенные в действие подъемники 640 приподнимают заднюю подвижную опору 630 и, соответственно, опоры 230 нижней секции 220 буровой вышки в направлении оси Z (фигура 3) над помехами на подвышечном основании 300, когда тягач 700 с трейлером 702 сдает назад, чтобы занять положение в непосредственной близости от основания 300 (фигура 4). В этом положении (см. также фигуру 2) приводят в действие передний цилиндр 622 передней подвижной опоры 620 и задний цилиндр 643 задней подвижной опоры 630 для точного выравнивания оси Y (фигура 3) опор 230 нижней секции 220 буровой вышки с наклонными рампами 336 (фигуры 4 и 5). При этом используется возможность перемещения передней подвижной опоры 620 и задней подвижной опоры 630 по оси Y в одном или в разных направлениях. Используя указанные возможности выравнивания, соединительные звенья 236 передних стоек 232 выравнивают с наклонными рампами 336.

[093] На фигуре 6 приведен вид в перспективе оборудования на третьей стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением. На этой стадии заднюю подвижную опору 630 опускают с помощью подъемников 640 (не видны), в результате чего соединительные звенья 236 передних стоек 232 позиционируются на наклонных рампах 336. При этом задняя подвижная опора 630 отходит от нижней секции 220 буровой вышки.

[094] Несущую тележку 610 перемещают от переднего конца 602 в направлении заднего конца 604. В одном из вариантов это перемещение осуществляется с помощью приводного двигателя 614. Двигатель 614 вращает шестерню 616, которая находится в зацеплении с зубчатой рейкой 618, в результате чего несущая тележка 610 вместе с передней подвижной опорой будут перемещаться в продольном направлении по оси X (фигура 3). В результате, нижняя секция 220 буровой вышки надвигается на подвышечное основание 300, когда соединительные звенья 236 скользят по наклонным рампам 336.

[095] На фигуре 7 приведен вид в перспективе оборудования на четвертой стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением. Соединительные звенья 236 доходят до верхней части наклонных рамп 336, где их выравнивают и соединяют с передними опорными элементами 332 стоек.

[096] В рассматриваемом варианте боковые кронштейны 250 (фигура 9) соединены шарнирно с нижней секцией 220 буровой вышки возле шарнирных соединений 226 (фигура 7), непосредственно над ними. Боковые кронштейны 250 могут перемещаться между убранным (транспортным) положением и развернутым (рабочим) положением.

[097] Между нижней секцией 220 буровой вышки и каждым боковым кронштейном 250 может быть подсоединен боковой цилиндр 252 (фигура 9) для облегчения перемещения между убранным и выдвинутым положениями. На концах боковых кронштейнов 250 обеспечиваются соединительные проушины 254 для соединения с подъемным цилиндром 400. Как показано на фигурах 7 и 9, боковые кронштейны 250 перемещаются в выдвинутое положение с помощью боковых цилиндров 252 (фигура 9).

[098] Подъемный цилиндр 400 подсоединен шарнирно к станине 310. В предпочтительном варианте нижний конец подъемного цилиндра 400 подсоединен шарнирно к станине 310 между шарнирными соединениями опор 340 подвышечного основания со станиной 310 (см. фигуру 18). Подъемный цилиндр 400 имеет противоположный шарнирно-сочленяемый конец 404 (см. фигуру 9). В предпочтительном варианте подъемный цилиндр 400 представляет собой многоступенчатый телескопический цилиндр, состоящий из первой ступени 406, второй ступени 408 и третьей ступени 410. С каждым подъемным цилиндром 400 может быть соединен позиционирующий цилиндр 412, обеспечивающий регулируемое угловое позиционирование подъемного цилиндра 400.

[099] На стадии монтажа, показанной на фигуре 7, подъемные цилиндры 400 поворачивают для совмещения с выдвинутыми боковыми кронштейнами 250 для соединения с проушинами 254. Следует отметить, что подъемные цилиндры 400 выходят за пределы транспортной ширины 224 каркаса нижней секции 220 буровой вышки для присоединения к боковым кронштейнам 250 на дальней стороне нижней секции 220. Поэтому необходимо, чтобы расстояние между подъемными цилиндрами 400 буровой вышки было немного больше, чем ширина 224 каркаса. Теперь нижняя секция 220 поддерживается боковыми кронштейнами 250. Это выполняется в настоящем изобретении без добавления отдельно транспортируемых и собираемых секций буровой вышки.

[0100] Как уже указывалось, один из вариантов осуществления изобретения включает выдвижную точку толкания для подъема подвышечного основания 300, которая находится существенно выше мостков 330 буровой вышки и значительно впереди нижней секции 220 буровой вышки.

[0101] Нижнюю секцию 220 немного поднимают за счет выдвижения первой ступени 406 подъемного цилиндра 400, в результате чего нижняя секция 220 буровой вышки отделяется от транспортной платформы 600, после чего тягач 700 с трейлером 702 может отъехать.

[0102] Как показано на фигуре 7, опоры 230 буровой вышки поворачиваются в рабочее положение вокруг первой оси Z вращения (вокруг 226), и боковые кронштейны 250 поворачиваются вокруг второй оси 264 вращения, которая примерно перпендикулярна первой оси Z вращения (вокруг 226).

[0103] На фигуре 8 приведен вид в перспективе бокового кронштейна 250 в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. На фигуре 9 приведен вид в перспективе бокового кронштейна 250, показанного в выдвинутом положении относительно нижней секции 220 буровой вышки. Как можно видеть на фигуре 8, боковой кронштейн 250 имеет раму 260, которая входит в проем 228 в нижней секции 220 буровой вышки (фигура 9). Рама 260 имеет две проушины 262 для шарнирного соединения с нижней секцией 220 буровой вышки внутри проема 228. Шарнирное соединение имеет ось 264, вокруг которой поворачивается боковой кронштейн 250 для перехода из убранного положения в выдвинутое положение, и обратно. В одном из вариантов ось 264 примерно перпендикулярна первой оси Z вращения (вокруг 226), вокруг которой поворачиваются опоры 230 буровой вышки для перехода из убранного положения в развернутое, и обратно.

[0104] От рамы 260 отходит коробчатый соединительный элемент 256. В соединительном элементе 256 имеется проушина 254. От соединительного элемента 256 отходит внутрь нижней секции 220 буровой вышки консоль 270. Возле конца консоли 270 расположена проушина 272.

[0105] Как можно видеть на фигуре 9, между нижней секцией 220 и кронштейном 270 проходит боковой цилиндр 252 для выдвижения и уборки бокового кронштейна 250. В выдвинутом положении кронштейна через отверстие проушины 272 (фигура 8) проходит запирающий штифт 274 для фиксации бокового кронштейна 250 в выдвинутом положении. Когда боковой кронштейн 250 зафиксирован в выдвинутом положении, начинает выдвигаться шток подъемного цилиндра 400. Шарнирно-сочленяемый конец 404 подъемного цилиндра 400 входит в коробчатый соединительный элемент 256. Через отверстие в конце 404 подъемного цилиндра 400 и отверстие проушины 254 в соединительном элементе 256 проходит запирающий палец 258 с гидравлическим приводом для фиксации конца подъемного цилиндра 400 в боковом кронштейне 250.

[0106] На фигурах 10, 11 и 12 приведены виды сбоку оборудования, соответственно, на пятой, шестой и седьмой стадиях способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением. На фигурах 10, 11 показано, что следующие тягачи 700 с трейлерами 702 подают сначала центральную секцию 210 буровой вышки для соединения с нижней частью 220, а затем верхнюю секцию 200 для соединения с центральной секцией 210. В этот момент полный вес секций буровой вышки передается на подъемный цилиндр 400 через боковой кронштейн 250. Подъемный цилиндр 400 может быть приведен в действие для выравнивания соединенных секций буровой вышки с каждой новой присоединяемой секцией. Например, подъемный цилиндр 400 может быть приведен в действие для выравнивания секции 210 с секцией 220, и секции 200 с секцией 210.

[0107] На фигурах 13 и 14 приведены виды сбоку, иллюстрирующие восьмую и девятую стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением. На этих стадиях нижнюю секцию 220 (вместе с центральной 210 и верхней 200 секциями) буровой вышки поднимают в вертикальное положение. На фигуре 13 нижняя секция 220 буровой вышки показана, поднятой вверх путем выдвижения первой 406 и второй 408 ступеней подъемного цилиндра 400. На фигуре 14 нижняя секция 220 буровой вышка показана поднятой полностью в вертикальное положение путем выдвижения третьей ступени подъемного цилиндра 400.

[0108] На фигуре 15 приведен вид в перспективе консоли 500 в соответствии с настоящим изобретением. Консоль 500 имеет нижний конец 502, соединяемый шарнирно с каркасом 320 мостков подвышечного основания 300. Консоль 500 имеет верхний конец 504 для соединения с шарнирно-сочленяемым концом подъемного цилиндра 400. Консоль 500 имеет силовую опорную площадку 508 для взаимодействия с поперечной балкой 328 (не показана), расположенной на подвышечном основании 300. Консоль 500 имеет также заднюю панель, которая является дополнительной секцией мостков 330 буровой установки, когда консоль 500 находится в убранном положении.

[0109] Консоль 500 может перемещаться между убранным (транспортным) положением и выдвинутым (рабочим) положением. В убранном положении консоль 500 находится под мостками 330 буровой установки. В выдвинутом положении верхний конец 504 консоли 500 поднят над мостками 330 буровой установки для соединения с шарнирно-сочленяемым концом 404 подъемного цилиндра 400. Для перемещения консоли 500 между убранным положением и выдвинутым положением может использоваться цилиндр 506 консоли.

[0110] На фигурах 16, 17, 18 и 19 приведены виды сбоку оборудования, соответственно, на десятой, одиннадцатой, двенадцатой и тринадцатой стадиях способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением. На фигуре 16 подъемный цилиндр 400 отсоединен от боковых кронштейнов 250, и шарнирно-сочленяемый конец 404 подъемного цилиндра 400 втянут.При выполнении бурения боковые кронштейны 250 могут оставаться в выдвинутом положении.

[0111] Консоль 500 перемещают из убранного положения под мостками 330 буровой установки в выдвинутое положение, в котором верхний конец 504 консоли 500 находится выше мостков 330. Консоль 500 можно перемещать между убранным и выдвинутым положениями с помощью цилиндра 506 консоли. Верхний конец 504 консоли 500 присоединяется к шарнирно-сочленяемому концу 404 подъемного цилиндра 400. В этом положении силовая опорная площадка 508 консоли упирается в поперечную балку 328 для передачи подъемной силы, создаваемой подъемным цилиндром 400.

[0112] На фигуре 17 приведен вид сбоку оборудования на одиннадцатой стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением. Как можно видеть, первая ступень 406 подъемного цилиндра 400 полностью выдвинута, а вторая ступень 408 (фигура 18) начинает выдвигаться. В результате действия на консоль 500 подъемной силы, которая передается на поперечную балку 328, каркас 320 мостков буровой вышки отделяется от станины 310, и осуществляется установка подвышечного основания 300 в рабочее положение.

[0113] На фигуре 18 приведен вид сбоку оборудования на двенадцатой стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением. Как можно видеть, первая ступень 406 и вторая ступень 408 подъемного цилиндра выдвинуты для подъема каркаса 320 мостков буровой вышки над станиной 310, когда подвышечное основание 300 переведено в полностью поднятое положение, и вес секций 200, 210, 220 буровой вышки и каркаса 320 мостков приходится на опоры 340 основания. Для предотвращения дальнейшего поворота опор 340 основания и, соответственно, удерживания основания 300 в рабочем положении используются обычные фиксирующие механизмы в форме пальцев и диагонально проходящие балки.

[0114] На фигуре 19 приведен вид сбоку оборудования на тринадцатой стадии способа монтажа буровой установки, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением. На этом виде шарнирно-сочленяемый конец 404 подъемного цилиндра 400 отсоединен от верхнего конца 504 консоли 500. Ступени подъемного цилиндра 400 втянуты. Консоль 500 перемещают в убранное положение с помощью цилиндра 506 консоли. В убранном положении задняя панель 510 консоли 500 становится частью мостков 330 буровой установки, обеспечивая свободное пространство для работы персонала на вышке.

[0115] На фигуре 20 приведена диаграмма, иллюстрирующая взаимосвязи между подъемными компонентами 250, 400 и 500 нижней секцией 220 вышки и подвышечного основания 300 в соответствии с настоящим изобретением. В частности, на фигуре 20 иллюстрируется один из предпочтительных вариантов кинематических связей между выдвижным боковым кронштейном 250, выдвижной консолью 500 и подъемным цилиндром 400.

[0116] В одном из вариантов верхний конец 504 консоли выдвигается в положение над мостками 330 буровой вышки, причем верхний конец 504 находится впереди опорных элементов 332 передних стоек. В одном из вариантов конец 402 подъемного цилиндра 400 соединен шарнирно с подвышечным основанием 300 в точке, которая находится между передними опорными элементами 332 и задними опорными элементами 334 (ниже них), прикрепленными к мосткам 330 буровой установки, когда подвышечное основание 300 находится в рабочем положении В этом варианте нижний конец 502 консоли 500 также соединен шарнирно в точке, расположенной ниже мостков 330 буровой вышки и впереди опорных элементов 332 передних стоек.

[0117] Как можно видеть на фигуре 7, опоры 230 буровой вышки переводятся в рабочее положение путем поворота вокруг первой оси вращения, и боковые кронштейны 250 выдвигаются путем поворота вокруг второй оси вращения, которая примерно перпендикулярна первой оси вращения опор 230 буровой вышки. Консоль 500 выдвигается путем поворота вокруг третьей оси вращения, которая примерно перпендикулярна первой и второй осям вращения опор 230 буровой вышки и боковых кронштейнов 250, соответственно.

[0118] Как показано на фигуре 1, в системе используются два подъемных цилиндра 400, каждый из которых может быть соединен с консолью 500 и боковым кронштейном 250. В одном из предпочтительных вариантов два подъемных цилиндра 400 поворачиваются в плоскостях, которые параллельны друг другу. В другом предпочтительном варианте консоли 500 поворачиваются в плоскостях, которые по существу совпадают с плоскостями вращения подъемных цилиндров. Такая схема имеет ряд достоинств, связанных с совмещением и соединением верхнего конца 504 консоли 500 с шарнирно-сочленяемым концом 404 подъемного цилиндра 400. В этом варианте также оптимизируется доступ к выдвижным консолям 500 достаточного размера для передачи больших усилий для подъема подвышечного основания 300 над очень ограниченным пространством мостков 330 буровой установки и внутри каркаса 320 мостков. В этом варианте в рабочем положении также обеспечивается взаимодействие силовой опорной площадки 508 с поперечной балкой 328, расположенной на подвышечном основании 300, в результате чего исключается неправильное приложение подъемного усилия. Специалистам в данной области техники будет понятно, что небольшое смещение плоскостей будет приводить к существенным изменениям распределения механических усилий.

[0119] Как можно видеть на фигурах 4-8, опоры 230 буровой вышки переводятся в рабочее положение путем поворота вокруг первой оси вращения (вокруг 226), и боковые кронштейны 250 выдвигаются путем поворота вокруг второй оси 264 вращения, которая примерно перпендикулярна первой оси вращения опор 230 буровой вышки. Консоль 500 выдвигается путем поворота вокруг третьей оси вращения, которая примерно перпендикулярна первой и второй осям вращения опор 230 буровой вышки и боковых кронштейнов 250, соответственно. Достоинством рассматриваемого варианта является возможность поворота опор 230 буровой вышки вокруг оси, в результате чего уменьшается ширина вышки в транспортном положении. Другим достоинством этого варианта является обеспечение нахождения боковых кронштейнов в убранном положении под действием силы тяжести при транспортировке и после развертывания буровой установки.

[0120] Одна такая плоскость вращения иллюстрируется на фигуре 20. Как показано на фигуре 20, при подсоединении к выдвинутым боковым кронштейнам 250 шарнирно-сочленяемый конец 404 описывает первую дугу A1 при выдвижении штока подъемного цилиндра 400. Дуга A1 формируется в первом направлении при подъеме секций 200, 210 и 220 буровой вышки.

[0121] Когда шарнирно-сочленяемый конец 404 присоединен к выдвинутой консоли 500, он описывает вторую дугу A2 при выдвижении штока подъемного цилиндра 400. Дуга A2 формируется во втором направлении, противоположном направлению дуги A1, при подъеме опущенного подвышечного основания 300.

[0122] Вертикальная линия, проходящая через центр шарнирного конца 402 подъемного цилиндра 400, указана обозначением V. В одном из предпочтительных вариантов точка пересечения первой дуги A1 и второй дуги A2 относительно оси V находится в пределах ±10° от этой оси.

[0123] В варианте, который иллюстрируется на фигуре 20, подъемный цилиндр 400 может занимать четыре связанных положения. Подъемный цилиндр 400 может занимать следующие положения: a) соединение с боковыми кронштейнами 250, когда все ступени цилиндра втянуты; b) соединение с боковыми кронштейнами 250, когда все ступени цилиндра выдвинуты; c) соединение с консолью 500, когда все ступени цилиндра втянуты; и d) соединение с консолью 500, когда все ступени цилиндра выдвинуты. В рассматриваемом варианте угловая разница между положениями a и d подъемного цилиндра 400 не превышает 10°, и угловая разница между положениями b и c подъемного цилиндра 400 также не превышает 10°. Угловые расстояния между положениями a, b, c и d от вертикальной оси V обозначаются a′, b′′, c′ и d′, соответственно.

[0124] Такое небольшое угловое расстояние, не превышающее 10°, между положениями подъемного цилиндра 400 позволяет оптимизировать использование мощности и рабочего хода цилиндра. Кроме того, небольшое угловое расстояние, не превышающее 10°, между положениями b и с подъемного цилиндра 400 ускоряет выравнивание и монтаж буровой установки 100.

[0125] На фигуре 21 приведена диаграмма, иллюстрирующая взаимосвязи между подъемным цилиндром 400, выдвинутой консолью 500 и опорой 340 подвышечного основания. На этой диаграмме опора 340 подвышечного основания перемещена, чтобы можно было видеть угловое положение относительно подъемного цилиндра 400, указанное углом w. Величина угла w является критической для определения максимального усилия, развиваемого подъемным цилиндром 400. Без учета полезного эффекта, обеспечиваемого более высокой точкой приложения подъемной силы на выдвижной консоли 500, величина угла w будет равна примерно 21°. Временно поднимая точку приложения подъемной силы или шарнирно-сочленяемого конца 402 над мостками 330 буровой вышки, можно увеличить угол w, в результате чего снижаются требования к максимальному усилию, развиваемому подъемным цилиндром 400.

[0126] Конфигурация сборной буровой установки 100 по настоящему изобретению в сочетании с выдвижными боковыми кронштейнами 250 обеспечивает оптимальные размеры подъемных цилиндров 400 буровой вышки, представляющие собой баланс между размерами в убранном положении, максимальной длиной в выдвинутом положении и развиваемой подъемной силой, причем цилиндр будет иметь минимальное количество выдвигающихся ступеней. В особенности, подъемные цилиндры 400 буровой вышки могут иметь требуемые размеры в убранном и выдвинутом положениях для прикрепления к боковым кронштейнам 250 и выдвигаться в достаточной степени для полного подъема секций 200, 210 и 220 буровой вышки, и в то же время будет обеспечиваться оптимальное угловое расстояние между опорами 340 подвышечного основания 300 и подъемным цилиндром 400, так что будет обеспечиваться достаточная подъемная сила для подъема основания 300. Все это достигается с минимальным количеством ступеней цилиндра, в частности первой ступени 406, второй ступени 408 и третьей ступени 410.

[0127] Как можно видеть на фигуре 21, при соединении верхнего конца 504 консоли 500 с шарнирно-сочленяемым концом 404 подъемного цилиндра 400, когда подвышечное основание 300 находится в опущенном положении, между консолью 500 и подъемным цилиндром 400 формируется угол x, величина которого находится в диапазоне от 70° до 100°. При выдвижении штока подъемного цилиндра для установки подвышечного основания 300 в рабочее положение угол между консолью 500 и подъемным цилиндром 400 уменьшается до 5°-35°.

[0128] На фигуре 22 приведена схема, иллюстрирующая собранные буровые установки трех разных размеров, в которых используется одна и та же пара подъемных цилиндров вместе с одной и той же выдвижной консолью 500 и выдвижным боковым кронштейном 250.

[0129] Как можно видеть на фигуре 22, еще одним достоинством конфигурации сборной буровой установки 100 по настоящему изобретению является возможность использования двух одинаковых подъемных цилиндров 400 в одной и той же конфигурации с боковыми кронштейнами 250 и консолью 500 для монтажа буровых установок 100, имеющих разные размеры. На фигуре 22 показано подвышечное основание 300 для буровой установки 100 с нагрузкой на крюк, составляющей 550′000 фунтов, причем расстояние от земли до мостков 330 буровой установки меньше, чем у подвышечных оснований 302 и 304. При бурении более глубоких скважин могут возникать повышенные давления на дне скважины, и в этом случае необходимо устанавливать более высокие блоки противовыбросных превенторов под мостками 330 буровой установки. Как показано на фигуре 22, одни и те же боковые кронштейны 250, консоль 500 и подъемные цилиндры 400 буровой установки 100 могут использоваться с подвышечным основанием 302, рассчитанным на нагрузку на крюке 750′000 фунтов или с основанием 304, рассчитанным на нагрузку на крюке 1′000′000 фунтов.

[0130] На фигуре 22 расстояние от земли до мостков 330 буровой установки 100 указано обозначением h и его величина не превышает 8 футов. Положительным результатом является минимизация наклона наклонных рамп 336 и ослабление проблем с перемещением секций 200, 210 и 220 по этим рампам 336 из транспортного положения в положение соединения с передними опорными элементами 332 на верхней части опущенного подвышечного основания 300. Это становится возможным благодаря эффективным кинематическим схемам, предложенным в настоящем изобретении.

[0131] Как уже указывалось, вышеописанные взаимосвязи между несколькими подъемными элементами оказались очень эффективными для ограничения требуемого размера и уменьшения количества выдвижных ступеней подъемных цилиндров 400, и при этом обеспечивается возможность установки вышки (200, 210, 220) и подвышечного основания без использования кранов. Кроме того, как уже указывалось, было обнаружено, что описанные взаимосвязи между несколькими подъемными элементами обеспечивают возможность оптимального расположения двух подъемных цилиндров, чтобы они имели достаточную мощность для подъема подвышечного основания 300, а также достаточную мощность и удлинение для подъема вышки (200, 210, 220) без использования промежуточных сервоприводов и стадий повторных соединений, а также для такого эффективного подъема вышки и подвышечного основания для больших буровых установок.

[0132] Ниже подробно описан способ монтажа буровой установки 100 со ссылками на фигуры 4-7, 9, 13, 14 и 16-19. В соответствии с вышеописанным описанием со ссылками на указанные фигуры обеспечиваются следующие стадии способа: установка складывающегося подвышечного основания 300 на буровой площадке; перемещение нижней секции 220 буровой вышки, чтобы она находилась в непосредственной близости от подвышечного основания 300 (фигуры 4-6); прикрепление с возможностью вращения нижней секции 220 буровой вышки к мосткам 330 подвышечного основания 300 (фигура 7); выдвижение наружу путем поворота двух боковых кронштейнов 250 из убранного положения внутри нижней секции 220 буровой вышки в выдвинутое положение снаружи нижней секции 220 (фигуры 7 и 9); присоединение шарнирно-сочленяемых концов 404 двух подъемных цилиндров 400 к боковым кронштейнам 250 (фигура 7), причем противолежащие концы 402 присоединены шарнирно к подвышечному основанию 300; выдвижение штоков подъемных цилиндров 400 для поворота нижней секции 220 из практически горизонтального положения в вертикальное положение над мостками 330 буровой установки; выдвижение вверх путем поворота двух консолей 500 из убранного положения под мостками 330 буровой установки в выдвинутое положение над мостками 330; присоединение шарнирно-сочленяемых концов 404 двух подъемных цилиндров 400 к каждой выдвинутой консоли 500; и выдвижение штоков подъемных цилиндров 400 для подъема подвышечного основания 300 из опущенного (транспортного) положения в поднятое (рабочее) положение.

[0133] В другом варианте, представленном на фигурах 10 12, подъемные цилиндры 400 адаптируют для случая, когда центральную секцию 210 и верхнюю секцию 200 буровой вышки последовательно присоединяют к нижней секции 220.

[0134] Как это будет понятно специалистам в данной области техники, вышеуказанная последовательность стадий способа может быть изменена, и при этом будет получен такой же положительный результат. Например, боковые кронштейны могут быть выдвинуты до присоединения нижней секции буровой вышки к мосткам (или к каркасу мостков буровой установки).

[0135] Настоящее изобретение описано со ссылками на некоторые предпочтительные варианты его осуществления, и при этом следует понимать, что вышеописанные варианты являются иллюстрациями настоящего изобретения и никоим образом не ограничивают его объем, и, кроме того, в настоящем описании предполагаются различные модификации и замены, а также в некоторых случаях использование некоторых признаков изобретения без соответствующего использования других признаков. Специалисты в данной области техники после ознакомления с вышеприведенным описанием предпочтительных вариантов могут предложить самые разные модификации и изменения этих вариантов. Соответственно, понятно, что прилагаемая формула изобретения сформулирована достаточно широко для охвата всего объема изобретения.

1. Сборная буровая установка, содержащая:
складывающееся подвышечное основание, которое может перемещаться между опущенным положением и поднятым положением и которое содержит:
станину;
каркас мостков буровой установки;
мостки буровой установки над каркасом мостков; и
опоры, концы которых шарнирно соединены со станиной и с каркасом мостков буровой установки, причем опоры поддерживают мостки буровой установки над станиной в поднятом положении подвышечного основания;
буровую вышку с нижней секцией, которая соединяется шарнирно над мостками буровой установки и может перемещаться между примерно горизонтальным положением и положением над мостками буровой установки;
консоль, имеющую нижний конец и верхний конец, причем нижний конец шарнирно соединен с каркасом мостков буровой установки, а верхний конец может перемещаться между убранным положением, под мостками, и выдвинутым положением, над мостками;
подъемный цилиндр, имеющий один конец, соединенный шарнирно со станиной, и противолежащий шарнирно-сочленяемый конец;
причем подъемный цилиндр можно выборочно выдвигать относительно шарнирного соединения со станиной;
шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может соединяться с буровой вышкой таким образом, что при выдвижении штока подъемного цилиндра буровая вышка переводится из примерно горизонтального положения над мостками буровой установки в примерно вертикальное положение над мостками; и
шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может быть соединен с верхним концом консоли, так что выдвижение штока подъемного цилиндра поднимает подвышечное основание в поднятое положение.

2. Сборная буровая установка по п. 1, в которой подъемный цилиндр может быть выборочно соединен с нижней секцией буровой вышки, которая шарнирно соединена над мостками буровой установки, так что при выдвижении штока подъемного цилиндра осуществляется подъем нижней секции буровой вышки из примерно горизонтального положения в примерно вертикальное положение над мостками буровой установки.

3. Сборная буровая установка по п. 1, которая также содержит:
два выдвижных боковых кронштейна, которые прикреплены шарнирно к нижней секции буровой вышки и могут быть прикреплены к подъемному цилиндру;
причем подъемный цилиндр может присоединяться к боковым кронштейнам и выдвигаться для поворота нижней секции буровой вышки из примерно горизонтального положения в примерно вертикальное положение над мостками буровой установки.

4. Сборная буровая установка по п. 3, которая также содержит:
проушину на каждом боковом кронштейне, которая может быть соединена с подъемным цилиндром;
причем боковые кронштейны поворачиваются между убранным положением и выдвинутым положением;
боковые кронштейны в убранном положении находятся в пределах ширины нижней секции буровой вышки; и
боковые кронштейны в выдвинутом положении выступают за пределы ширины нижней секции буровой вышки, так что проушины совмещаются с шарнирно-сочленяемым концом подъемного цилиндра.

5. Сборная буровая установка по п. 1, которая также содержит:
два боковых кронштейна, которые прикреплены шарнирно к нижней секции буровой вышки и могут быть прикреплены к подъемному цилиндру;
причем подъемный цилиндр может присоединяться к боковым кронштейнам и выдвигаться для поворота нижней секции буровой вышки из примерно горизонтального положения в положение над мостками буровой установки, в котором нижняя секция находится под углом по меньшей мере 50° от вертикали.

6. Сборная буровая установка, содержащая:
складывающееся подвышечное основание, которое может перемещаться между опущенным положением и поднятым положением и которое содержит:
станину;
каркас мостков буровой установки;
мостки буровой установки над каркасом мостков; и
опоры, концы которых шарнирно соединены со станиной и с каркасом мостков буровой установки, причем опоры поддерживают мостки буровой установки над станиной в поднятом положении подвышечного основания;
буровую вышку с нижней секцией, которая соединяется шарнирно над мостками буровой установки и может перемещаться между примерно горизонтальным положением и положением над мостками буровой установки;
консоль, имеющую нижний конец и верхний конец, причем нижний конец шарнирно соединен с каркасом мостков буровой установки,
консоль выполнена с возможностью поворота вокруг своего нижнего конца для перемещения между убранным положением, под мостками, и выдвинутым положением, над мостками;
подъемный цилиндр, имеющий один конец, соединенный шарнирно со станиной, и противолежащий шарнирно-сочленяемый конец;
причем подъемный цилиндр можно выборочно выдвигать относительно шарнирного соединения со станиной;
шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может соединяться с буровой вышкой таким образом, что при выдвижении штока подъемного цилиндра буровая вышка переводится из примерно горизонтального положения над мостками буровой установки в примерно вертикальное положение над мостками; и
шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может быть соединен с верхним концом консоли, так что выдвижение штока подъемного цилиндра поднимает подвышечное основание в поднятое положение.

7. Сборная буровая установка, содержащая:
складывающееся подвышечное основание, которое может перемещаться между опущенным положением и поднятым положением и которое содержит:
станину;
каркас мостков буровой установки;
мостки буровой установки над каркасом мостков; и
опоры, концы которых шарнирно соединены со станиной и с каркасом мостков буровой установки, причем опоры поддерживают мостки буровой установки над станиной в поднятом положении подвышечного основания;
буровую вышку с нижней секцией, которая соединяется шарнирно над мостками буровой установки и может перемещаться между примерно горизонтальным положением и положением над мостками буровой установки;
консоль, имеющую нижний конец и верхний конец, причем нижний конец шарнирно соединен с каркасом мостков буровой установки, а верхний конец может перемещаться между убранным положением, под мостками, и выдвинутым положением, над мостками;
подъемный цилиндр, имеющий один конец, соединенный шарнирно со станиной, и противолежащий шарнирно-сочленяемый конец;
причем подъемный цилиндр можно выборочно выдвигать относительно шарнирного соединения со станиной;
шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может соединяться с буровой вышкой таким образом, что при выдвижении штока подъемного цилиндра буровая вышка переводится из примерно горизонтального положения над мостками буровой установки в примерно вертикальное положение над мостками; и
шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может быть соединен с верхним концом консоли, так что выдвижение штока подъемного цилиндра поднимает подвышечное основание в поднятое положение без передачи подъемной силы на буровую вышку.

8. Сборная буровая установка, содержащая:
складывающееся подвышечное основание, которое может перемещаться между опущенным положением и поднятым положением и которое содержит:
станину;
каркас мостков буровой установки;
мостки буровой установки над каркасом мостков; и
опоры, концы которых шарнирно соединены со станиной и с каркасом мостков буровой установки, причем опоры поддерживают мостки буровой установки над станиной в поднятом положении подвышечного основания;
буровую вышку с нижней секцией, которая соединяется шарнирно над мостками буровой установки и может перемещаться между примерно горизонтальным положением и положением над мостками буровой установки;
консоль, имеющую нижний конец и верхний конец, причем нижний конец шарнирно соединен с каркасом мостков буровой установки, а верхний конец может перемещаться между убранным положением, под мостками, и выдвинутым положением, над мостками, когда буровая вышка находится в положении над мостками;
подъемный цилиндр, имеющий один конец, соединенный шарнирно со станиной, и противолежащий шарнирно-сочленяемый конец;
причем подъемный цилиндр можно выборочно выдвигать относительно шарнирного соединения со станиной;
шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может соединяться с буровой вышкой таким образом, что при выдвижении штока подъемного цилиндра буровая вышка переводится из примерно горизонтального положения над мостками буровой установки в примерно вертикальное положение над мостками; и
шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может быть соединен с верхним концом консоли, так что выдвижение штока подъемного цилиндра поднимает подвышечное основание в поднятое положение.

9. Сборная буровая установка, содержащая:
складывающееся подвышечное основание, которое может перемещаться между опущенным положением и поднятым положением и которое содержит:
станину;
каркас мостков буровой установки;
мостки буровой установки над каркасом мостков; и
опоры, концы которых шарнирно соединены со станиной и с каркасом мостков буровой установки, причем опоры поддерживают мостки буровой установки над станиной в поднятом положении подвышечного основания;
буровую вышку с нижней секцией, которая соединяется шарнирно над мостками буровой установки и может перемещаться между примерно горизонтальным положением и положением над мостками буровой установки;
консоль, имеющую нижний конец и верхний конец, причем нижний конец шарнирно соединен с каркасом мостков буровой установки, а верхний конец может перемещаться между убранным положением, под мостками, и выдвинутым положением, над мостками, при этом нижний конец остается под мостками;
подъемный цилиндр, имеющий один конец, соединенный шарнирно со станиной, и противолежащий шарнирно-сочленяемый конец;
причем подъемный цилиндр можно выборочно выдвигать относительно шарнирного соединения со станиной;
шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может соединяться с буровой вышкой таким образом, что при выдвижении штока подъемного цилиндра буровая вышка переводится из примерно горизонтального положения над мостками буровой установки в примерно вертикальное положение над мостками; и
шарнирно-сочленяемый конец подъемного цилиндра может быть соединен с верхним концом консоли, так что выдвижение штока подъемного цилиндра поднимает подвышечное основание в поднятое положение.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к системам и способу составления штифтовых структурных соединений, которые могут быть использованы для возведения мачт буровой установки.

Изобретение относится к области бурения, а именно к буровой установке с мачтой. Устройство опорной направляющей буровой установки содержит раму буровой установки; направляющую, соединенную с рамой буровой установки шарнирной осью, при этом направляющая повернута под заранее заданным углом; основные цилиндры, расположенные на раме буровой установки и на направляющей, для поворота направляющей относительно рамы; рабочую часть, расположенную, с возможностью подъема по направляющей, для осуществления процесса бурения; поворотный направляющий корпус, соединенный с рамой буровой установки шарнирной осью; направляющую штангу, выполненную шарнирно соединенной, с возможностью поворота, с направляющей, при этом направляющая штанга является скользящей по направляющему корпусу; и блок фиксации положения направляющей, включающий в себя узел захвата, расположенный на направляющем корпусе, для прикрепления направляющей штанги к направляющему корпусу.

Группа изобретений относится к лебедке прямого привода и к буровой вышке. Технический результат заключается в уменьшении веса и потребления энергии, повышении энергоэффективности и удельной мощности.

Изобретение относится к буровым установкам с подвижным вращателем, применяемым в геологоразведочном бурении. Буровая установка включает основание с четырехгранной мачтой, подъемник, несущий подвижный непроходной вращатель с гидропатроном с возможностью выдвижения от оси скважины для подачи к месту аккумуляции и обратно присоединяемых и отсоединяемых от колонны бурильных свечей, состоящих из одной трубы, карусельный магазин с автоматическим захватом свечи за ее верхний конец в момент приема от вращателя и стационарный трубодержатель.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации буровой установки при разбуривании куста скважин. Способ эксплуатации буровой установки включает бурение в поднятом над рельсами состоянии, опускание на рельсы, контактирование колес установки с рельсами и перемещение от скважины к скважине колесами установки по рельсам.

Изобретение относится к области бурения. Буровая установка содержит транспортную базу с платформой, телескопическую мачту с приводом и гидроцилиндром подъема, съемные подпорки, каретку с гидроцилиндром.

Группа изобретений относится к области строительства, а именно к строительной машине для забивки в грунт шпунтовой стенки, сваи или трубы или для проходки скважины в грунте и способу её управления.

Изобретение относится к буровой технике. Устройство для подъема-опускания буровой вышки при монтаже-демонтаже буровой установки включает портал, полиспастную талевую систему с приводом от буровой лебедки и подвижные упоры, встречающие буровую вышку при подъеме и отталкивающие буровую вышку при ее опускании.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при строительстве буровых сооружений для бурения глубоких скважин на нефть и газ. Буровая установка состоит из основания с выносными опорами, мачты-ствола, двухступенчатой каретки, полиспаста с тросом и лебедками, растяжек, упоров, перекрытия с кронблоками.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к кустовым буровым установкам для эксплуатационного и разведочного бурения нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Технический результат - повышение прочности закладочного композиционного материала при растяжении при изгибе. Закладочный композиционный материал, включающий цемент, пластифицирующую добавку, мелкозернистый заполнитель - отходы обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов со средним размером частиц 75,76 мкм и воду, дополнительно содержит резиновый порошок со средним размером частиц 222 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 12,80; указанные отходы - 62,35; резиновый порошок - 1,00; суперпластификатор СП-1 - 0,15; вода - остальное. Технический результат - повышение прочности массива при растяжении при изгибе. 2 табл., 1 пр.

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.

Изобретение относится к производству буровых установок для кустового строительства нефтяных и газовых скважин, оснащенных механизмами выравнивания и перемещения. Буровая установка содержит механизм выравнивания основания вышечно-лебедочного блока (ВЛБ), включающий подвесной гидравлический домкрат, состоящий из кронштейна с цилиндрической расточкой, сборки комплексного домкрата двустороннего действия, встроенного в расточку, шток которого снабжен механическим устройством фиксации основания ВЛБ в заданном положении. Механизм фиксации состоит из резьбы на штоке и опорной гайки в сборе с резьбовой втулкой, вращением которой осуществляется перемещение до упора в нижнюю направляющую втулку сборки гидроцилиндра в заданном положении выдвижения штока для передачи рабочей нагрузки через опорную гайку, шток и шаровую пяту на полку балки направляющей. Домкрат дополнительно снабжен двумя автоматическими защелками шарового типа, закрепленными на гидроцилиндре и удерживающими шток в поднятом состоянии по отношению к направляющей в процессе передвижки. Резьбовая часть штока постоянно закрыта гофрированным чехлом, закрепленным с одной стороны к опорной гайке, а с другой - к фланцу в нижней части штока. Технический результат заключается в минимизации числа операций выравнивания и фиксации в заданном положении и трудоемкости по обслуживанию и подготовке к работе установки. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к устройству буровых установок для кустового строительства нефтяных и газовых скважин, оснащенных механизмами выравнивания и перемещения (МВП), в состав которых входят направляющие, размещаемые на насыпных площадках. Механизм может быть использован при строительстве скважин на насыпных площадках с податливым грунтом. Положительный эффект достигается за счет выполнения рельс из проката прямоугольного профиля с приваркой к тумбе. Восприятие усилия от штока гидроцилиндра при толкании осуществляется каретками с автоматической системой переключения. Каждая каретка имеет в корпусе прорезь для установки по центру рельса и снабжена поворотным кулачком, входящим в прорезь на полках тумбы при каждом цикле срабатывания пары гидроцилиндров в режиме толкания и втягивания штоков. Каждый домкрат представляет собой гидроцилиндр двустороннего действия со штоком, на котором размещен механизм фиксации положения гидроцилиндра, выполненный в виде пары «винт-гайка». Домкрат снабжен шаровой защелкой, выполненной с возможностью удержания штока в поднятом состоянии. Технический результат заключается в снижении трудоемкости ручных работ и затрат времени на обслуживание узлов, выполняющих операции по передвижке эшелона и выравниванию вышечно-лебедочного блока (ВЛБ) и повышении надежности системы выравнивания. 3 з.п. ф-лы, 17 ил.

Группа изобретений относится к системе буровой установки и способу сборки конструкции буровой установки. Транспортабельная буровая установка, имеющая самоподъемный буровой пол, включает в себя конструкцию основания, содержащую несколько опор основания башенного типа, которые можно транспортировать на буровую площадку и устанавливать вокруг места бурения ствола скважины. Горизонтальную раму основания устанавливают между нижними частями опор башенного типа для образования устойчивой конструкции основания буровой установки, и буровой пол можно затем монтировать на раме основания между опорами основания башенного типа. Подходящую вышку буровой установки можно затем монтировать на буровом полу. Тросы подъема пола скрепляют с верхними частями опор башенного типа и запасовывают в соответствующие блоки шкивов, связанные с буровым полом. Свободные концы тросов подъема пола можно зацеплять за талевый блок в вышке буровой установки, после этого буровую лебедку установки можно приводить в действие для подъема бурового пола и вышки в требуемое положение с последующим закреплением к опорам основания башенного типа. Технический результат заключается в повышении эффективности монтажа/демонтажа буровой установки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх