Буровая установка



Буровая установка
Буровая установка
Буровая установка
Буровая установка
Буровая установка

 


Владельцы патента RU 2629185:

Открытое акционерное общество "Завод бурового оборудования" (RU)

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

 

Изобретение относится к буровым установкам, преимущественно самоходным и передвижным, с подвижным вращателем, применяемым при бурении геолого-поисковых и разведочных скважин.

Известна буровая установка, которая является ближайшим аналогом предлагаемой и принята в качестве ее прототипа /1/. Эта установка обеспечивает автоматизацию спускоподъемных операций (СПО) с совмещением их во времени. В установке использованы: четырехгранная мачта с подвижным основанием, т.е. с возможностью ее поворота в первом варианте на 90° в одну и другую сторону, а во втором - на 180° в одну из сторон и обратно, причем в первом варианте исполнения мачты используются два барабанных магазина свечеприемника, устанавливаемых напротив боковых граней мачты, во втором - один барабанный магазин, два подъемника в виде подвижных вращателей, расположенных на противоположных гранях мачты. Это позволяет в автоматическом режиме производить одновременно с подъемом или спуском бурильной колонны отсоединение и присоединение бурильной свечи и перенос ее от оси скважины к месту их аккумуляции и обратно, а также обеспечивать работу загруженного бурильной колонной подъемника одновременно с холостым

Однако недостатком такой установки, с одной стороны, является то, что вращающаяся мачта и наличие двух подвижных вращателей существенно усложняют установку.

С другой стороны, емкость свечеприемника такой буровой установки позволяет бурить скважины с применением, например, наиболее востребованных бурильных труб диаметром 69,9 мм комплекса WL, глубиной не более 300 м, хотя фактические глубины скважин при поисковом и разведочном бурении с использованием таких труб достигают преимущественно 500 и более метров.

Задача изобретения заключается в том, чтобы буровая установка, выполняющая автоматизированный процесс СПО с совмещением их во времени, с одной стороны, была более проста по конструкции в сравнении с прототипом и, следовательно, более надежна, а с другой, емкость ее свечеприемного устройства была бы максимальна из условий, заданных габаритами и минимальными рабочими проходами, установленными для самоходной и передвижной буровой установки.

Для решения поставленной задачи в буровой установке, содержащей буровую мачту, подвижный проходной вращатель, манипулятор бурильных свечей с возможностью перемещения его захвата к месту аккумуляции и обратно, расположенный с противоположной стороны от подвижного вращателя карусельный свечеприемник барабанного типа, обеспечивающий выдвижение вверх свечи из очередной ячейки магазина при спуске бурильной колонны, или опускание свечи на его подсвечник при ее подъеме, причем прием удержание и освобождение верхних концов свечей в ячейках магазина осуществляется автоматически в результате силового взаимодействия перемещаемой свечи с пружинными захватами ячеек, а также стационарный труборазворот, манипулятор свечей расположен в верхней части мачты с возможностью вращения вокруг своей оси на 180°, а также выполнения операций по установке свечи на бурильную колонну при свинчивании с колонной и отсоединения ее от последней при развинчивании, в то время как проходной вращатель, в процессе свинчивания и развинчивания свечи труборазворотом, выполняет свой холостой ход подъема и спуска соответственно при спуске и подъеме колонны, причем карусельный свечеприемник содержит два вращающихся барабанных магазина, расположенных на общем основании, имеющем возможность вращения вокруг своей оси, благодаря чему в рабочем положении буровой установки вертикальная плоскость, проходящая через оси этих магазинов, располагается на ее продольной оси, а в транспортном - перпендикулярно этой оси.

На фиг. 1 схематично иллюстрируется самоходная буровая установка, которая может быть реализована при длине свечи (трубы) 3,0; 4,5 и 6,0 м. Общая длина установки в транспортном положении согласно указанным длинам свечи соответственно равна 7800; 9300 и 10800 мм, ширина 2550 мм, а высота 3700 мм, что не выходит за пределы установленных требований к габаритам транспортных средств.

Буровая установка включает буровую мачту 2, проходной подвижный вращатель 3, манипулятор 4 с выдвигающимся гидравлическим захватом и устройством для перемещения его в вертикальной плоскости при манипуляциях со свечой (не показано), два расположенных с противоположной стороны от подвижного вращателя вращающихся барабанных магазина 5 свечеприемника, установленных на их общем основании 1 с устройством поворота на 180°, устройство 6 для выдвижения из магазина свечеприемника или опускания в него свечи, труборазворот стационарный 7. Применение последнего при наличии подвижного вращателя обеспечивает возможность использования свечей, составленных из нескольких труб.

Заявляемая буровая установка позволяет решить поставленную задачу, первая часть которой заключается в обеспечении автоматизации СПО с совмещением их во времени, но при более простой и, следовательно, более надежной ее конструкции.

Действительно, из представленной циклограммы (фиг. 2) следует, что, например, в процессе спуска бурильной колонны (фиг. 1 а, в) производится поворот манипулятора 4 на 180°, выдвигается его захват на ось свечи, находящейся в магазине 5, шток устройства 6 магазина перемещает свечу вверх до вхождения ее верхнего конца в захват манипулятора, и последний, захватив свечу, с заданной силой извлекает ее из пружинного захвата магазина и начинает перемещение ее на ось скважины. К моменту окончания спуска колонны и постановки ее в труборазвороте 7 свеча оказывается на оси скважины, и манипулятор 4 опускает ее на верх колонны, выполняя роль центратора свечи в процессе последующего за этим свинчивания ее с колонной посредством труборазвоторота 7. Одновременно с моментом окончания переноса свечи на ось скважины (фиг. 1, г) проходной вращатель 3 освобождается от колонны, в процессе свинчивания ее со свечой производит холостой подъем до верхнего конца свечи, захватывая колонну в момент окончания свинчивания, и после освобождения ее от труборазворота 7 производит очередной цикл ее спуска.

Из циклограммы следует, что операция подъема производится аналогично и затраты времени на один спуск и подъем 6-метровой свечи составляют в целом 48 с, что близко к аналогичному показателю прототипа. По отношению к обычной технологии последовательного выполнения СПО при работе с такой же свечой «на вынос» затрачиваемое время почти вдвое меньше, что объясняется автоматизацией операций, совмещением их во времени и полным отсутствием ручного труда.

Замена вращающейся мачты и второго подвижного вращателя на более простой по конструкции манипулятор существенно удешевляет и повышает надежность предлагаемой буровой установки.

Вторая часть поставленной задачи, заключающаяся в обеспечении максимально возможной емкостью свечеприемника, обусловленной требованиями к предельным габаритам самоходной или передвижной буровой установки и минимальными рабочими проходами в соответствии с правилами техники безопасности, тоже может быть решена заявляемой буровой установкой

Действительно, в рабочем положении буровой установки вертикальная плоскость, проходящая через оси барабанных магазинов свечеприемника, поворотом его основания располагается на ее продольной оси, в результате чего один из магазинов устанавливается у мачты для выполнения функций свечеприемника в процессе СПО, а другой - в положении ожидания. После опорожнения магазина (при спуске колонны) или его наполнения (при подъеме) свечами процесс СПО на несколько секунд останавливается, поворотом основания 1 свечеприемника на 180° магазины меняются местами, и процесс автоматического выполнения СПО продолжается (фиг. 1, а, в, г).

Для перевода буровой установки в транспортное положение поворотом основания 1 свечеприемника на 90° вертикальная плоскость, проходящая через оси магазинов, принимает перпендикулярное положение по отношению к продольной оси платформы установки и мачта вместе со свечеприемником опускаются (фиг. 1, б, д).

Рассмотрим вместимость свечеприемника самоходной буровой установки, принятой за прототип, заявляемой. Согласно правилам техники безопасности при геолого-разведочных работах (п. 5.3.2.) для подвижных и самоходных буровых установок рабочий проход должен быть не менее 700 мм /2/. С учетом этой величины рабочих проходов диаметр каждого из двух магазинов в первом варианте аккумуляции свечей (при повороте мачты на 90° в одну и другую сторону) равен 275 мм и одного магазина во втором варианте (при повороте мачты на 180° в одну из сторон и обратно) - 1140 мм. За базу сравнения принимаем второй вариант аккумуляции, так как он обеспечивает вдвое большую емкость свечей, чем первый (1140/275⋅2=2,07). Один магазин диаметром 1140 мм вмещает 48 бурильных труб диаметром 69,9 мм.

Учитывая, что в предлагаемой буровой установке используется два магазина 5 диаметром 1140 мм (см. фиг. 1), то число аккумулируемых свечей (труб) удваивается, т.е. становится равным 96 шт., а достигаемая глубина скважины с использованием бурильных труб диаметром 69.9 мм и длиной 6 м увеличивается с 288 до 576 м.

В табл. 1 приведены возможные глубины бурения самоходной буровой установкой с автоматизацией СПО в зависимости от диаметра и длины свечи (трубы).

Таблица 1

Из приведенной табл. 1 следует, что емкость свечеприемника предлагаемой буровой установки позволяет вдвое увеличить возможные глубины бурения геолого-поисковых и разведочных скважин. Глубины скважин с автоматизацией СПО при традиционном бурении и комплексом WL достигают более 700 м.

Литература:

1. Буровая установка. Патент на изобретение №2549650. «Бюллетень изобретений» 2015, №12;

2. Правила безопасности при геолого-разведочных работах. ПБ08-37-2005.

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



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к станкам шарошечного бурения. Станок включает мачту, буровую головку с буровым снарядом, канатно-полиспастную систему с гидроцилиндром привода подачи, гидрораспределитель гидроцилиндров привода подачи с управляющими камерами подъема и опускания бурового снаряда, связанный воздушной магистралью с буровым снарядом компрессор, сообщенную с гидроцилиндром привода подачи канатно-полиспастной системы маслонасосную станцию с секциями подачи бурового става, датчики осевого усилия и давления воздуха, соединенные соответственно с гидроцилиндром привода подачи и воздушной магистралью, датчики вибрации и силы тока.

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.

Изобретение относится к производству буровых установок для кустового строительства нефтяных и газовых скважин, оснащенных механизмами выравнивания и перемещения.

Изобретение относится к устройству для разработки скважины в грунте. Техническим результатом является повышение эффективности разработки скважины.

Изобретение относится к устройствам для бурения, преимущественно взрывных скважин на карьерах, а именно к станкам, имеющим систему пылеподавления. Станок включает раму, шарнирно закрепленную на раме мачту и размещенные на раме станка связанные между собой трубопроводами устройство пылеочистки и пылеосадительную камеру, которая выполнена в виде корпуса со шторкой и устройства перемещения корпуса, содержащего цилиндры, скрепленную с мачтой станка рамку и тягу, соединенную одним из своих концов с корпусом камеры.

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 области бурения, а именно к бурению шпуров в шахтах. Камнебурильная установка имеет электрический привод и содержит тележку, снабженную колесами для ее перемещения; буровой манипулятор, выполненный с возможностью перемещения с помощью исполнительного механизма манипулятора относительно тележки; буровой агрегат, содержащий ходовую балку, камнебурильную машину, которая содержит ударный механизм, поворотное устройство и подающий механизм для перемещения камнебурильной машины по ходовой балке; гидравлическую систему для бурения, содержащую гидравлический насос, энергия давления которого приводит в действие один из бурильных исполнительных механизмов; приводное оборудование, включающее в себя приводной электродвигатель и механическое средство трансмиссии для передачи движущей силы от приводного электродвигателя к колесам.

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

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к самоходным буровым станкам, применяемым для бурения взрывных скважин на карьерах. Звено гусеничного хода бурового станка включает литую опорную плиту с внутренними и внешними проушинами.

Группа изобретений относится области бурения. Буровая установка, используемая для бурения на площадках бурения и перемещаемая между площадками бурения, содержит подвижное транспортное средство, оборудование привода без двигателя внутреннего сгорания для выполнения перемещения буровой установки, содержащее по меньшей мере один электродвигатель и по меньшей мере одно электрическое устройство управления для приведения в действие транспортного механизма, по меньшей мере один аккумулятор энергии, сохраняющий по меньшей мере электроэнергию, требуемую для транспортного механизма буровой установки, по меньшей мере один манипулятор, подвижный относительно транспортного средства, по меньшей мере одну бурильную машину, установленную на по меньшей мере одном манипуляторе, и по меньшей мере один блок управления, по меньшей мере одну систему жидкостного охлаждения, соединенную с по меньшей мере одним электрическим компонентом, влияющим на перемещение буровой установки, блок управления способен регулировать охлаждение электрического компонента, соединенного с системой жидкостного охлаждения, которая предварительно охлаждается перед следующим перемещением транспортного механизма.

Группа изобретений относится к способу управления буровыми штангами, буровым инструментом, обсадными трубами для крепления буровой скважины при бурении, а также к применению автоматической складской системы.

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.

Изобретение относится к области оборудования для бурения и может быть использовано в подводном бурении. Система хранения и погрузки-разгрузки труб состоит из основания, размещенного в нем привода для вращения стеллажей и центральной вертикальной стойки, вокруг которой вращаются стеллажи.

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

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

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

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

Изобретение предназначено для использования в бурильных машинах ударно-поворотного и ударно-вращательного действия. Податчик бурового инструмента содержит поршень податчика, прижимающий корпус перфоратора и лезвие бура к породе перед нанесением удара поршнем-ударником по хвостовику бура, и отодвигает их от забоя при повороте бурового инструмента, а также имеет втулку и щель, дозирующие поступление сжатого воздуха в автоподатчик общей подачи.
Наверх