Система и способ доставки материалов нефтяного промысла
Система и способ, облегчающие оперирование материалами нефтяного промысла. Материал нефтяного промысла хранится по меньшей мере в одном бункере, выполненном с возможностью использования гравитации для подачи материала нефтяного промысла к смесительной установке или другому соответствующему оборудованию. Каждый модульный бункер является передвижным и выполнен с возможностью фиксации на несущей конструкции посредством шарнирного соединения. Сразу после фиксации на несущей конструкции бункер поворачивается в поднятое вертикальное положение. Затем материал нефтяного промысла перемещается во внутреннюю часть бункера, при этом управляемая подача материала нефтяного промысла к смесительной установке или другому оборудованию может осуществляться посредством силы тяжести. 22 з.п. ф-лы, 40 ил.
[0001] Данная заявка заявляет приоритет по непредварительной заявки на патент США № 14/318095, поданной 27 июня 2014 года, которая полностью включена в данную заявку посредством ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] С целью облегчения добычи углеводородов из нефтяных и газовых скважин подземные пласты, окружающие данные скважины, могут подвергаться гидроразрыву. Гидроразрыв пласта может использоваться для создания трещин в подземных пластах, благодаря которым нефть и/или газ могут двигаться по направлению к скважине. Гидроразрыв пласта выполняют путем введения в пласт специально разработанной жидкости, иногда называемой жидкостью для гидроразрыва пласта или суспензией для гидроразрыва пласта, через один или более стволов скважин под высоким давлением и с высокой скоростью потока. Жидкости для гидроразрыва пласта могут закачиваться вместе с расклинивающим агентом, выполненным в виде отсортированных по размеру частиц, которые могут быть смешаны с жидкими фракциями жидкости для гидроразрыва пласта для облегчения образования канала высокой пропускной способности для перетекания углеводородов из пласта в ствол скважины. В качестве расклинивающего агента могут использоваться крупицы природного песка или гравия, искусственные проппанты, например, волокна или песок, покрытый полимером, высокопрочные керамические материалы, бокситы, полученные способом спекания, или другие соответствующие материалы. Для поддержания образованных в пласте трещин в расклиненном состоянии расклинивающий агент равномерно или неравномерно накапливают внутри трещин. Тем самым, посредством расклинивающего агента создаются плоскости проницаемых каналов, через которые добываемые флюиды могут протекать к стволу скважины.
[0003] На буровой площадке расклинивающий агент и другие компоненты жидкости для гидроразрыва пласта смешиваются на стороне низкого давления системы. Материалы нефтяного промысла часто доставляются из складских сооружений к смесительной установке посредством пневматических систем, с помощью которых нагнетаются материалы нефтяного промысла. После добавления жидкости на водной основе полученная жидкость для гидроразрыва пласта доставляется под высоким давлением вниз по стволу скважины. При этом загрузка расклинивающего агента перед смешиванием способствует образованию значительного количества пыли, поскольку расклинивающий агент подается к смесительной установке посредством нагнетательных вентиляторов. Как следствие, для устранения пыли могут использоваться устройства для пылеудаления, например, вакуумные пылеотсосы. Многообразие оборудования, используемого в данном процессе, приводит к тому, что оборудование занимает на буровой площадке большую площадь, при этом эксплуатация оборудования, как правило, является трудоемким ручным процессом.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] В целом описывается система и способ, с помощью которых обеспечивается эффективное использование пространства при загрузке материалов нефтяного промысла. Материал нефтяного промысла хранится по меньшей мере в одном бункере, выполненном с возможностью использования силы тяжести для доставки материала нефтяного промысла к смесительной системе или другому соответствующему оборудованию. Во многих вариантах применения материал нефтяного промысла доставляется к каждому бункеру без использования нагнетательных вентиляторов. Описывается передвижная несущая конструкция, на которую на буровой площадке устанавливается один или более модульных бункеров. Каждый модульный бункер является передвижным и выполнен с возможностью зацепления на несущей конструкции, которая может транспортироваться к буровой площадке отдельно, посредством соединения, позволяющего контролировать движение модульного бункера во время установки в вертикальное положение. Сразу после зацепления на несущей конструкции модульный бункер может быть повернут для установки в вертикальное положение. Затем материал нефтяного промысла перемещается во внутреннюю часть бункера, при этом управляемая подача материала нефтяного промысла к смесительной установке или другому оборудованию может осуществляться посредством силы тяжести.
[0005] Некоторые варианты реализации данного изобретения относятся к передвижной транспортировочной установке для материала нефтяного промысла. Установка содержит платформу, которая содержит первый конец, второй конец, несущую балку, проходящую между первым концом и вторым концом и колеса, функционально связанные с несущей балкой, для обеспечения подвижной опоры на несущую балку. Установка также содержит узел установки мачты в вертикальное положение, содержащий мачту, подвижно соединенную с платформой вблизи второго конца, а также систему исполнительного привода, соединенную с мачтой и платформой для перемещения мачты из горизонтального положения в вертикальное. Установка также содержит первый узел транспортера, содержащий несущую раму, соединенную с мачтой и выполненную с возможностью перемещения из горизонтального положения в вертикальное положение, причем первый узел транспортера содержит первый транспортер, соединенный с несущей рамой, входной патрубок и верхнюю разгрузочную секцию, при этом первый транспортер выполнен с возможностью перемещения некоторого количества материала нефтяного промысла от входного патрубка к верхней разгрузочной секции.
[0006] При этом многие модификации являются возможными без существенного отхода от идей данного изобретения. Соответственно, такие модификации предназначены для включения в объем данного изобретения, определенный формулой изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0007] Далее описаны некоторые варианты реализации изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи, причем идентичные ссылочные номера служат для обозначения идентичных элементов. При этом следует понимать, что приложенные чертежи служат только для иллюстрации различных вариантов реализации изобретения, описанных в данной заявке, и не предназначены для ограничения объема различных технических решений, описанных в данной заявке, при этом:
[0008] На Фиг. 1 проиллюстрирован пример системы доставки расклинивающего агента, которая расположена на буровой площадке, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0009] На Фиг. 1А проиллюстрирован пример модульного бункера и передвижной несущей конструкции, расположенных на буровой площадке, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0010] На Фиг. 1В проиллюстрирован другой пример модульного бункера и передвижной несущей конструкции, расположенных на буровой площадке, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0011] На Фиг. 2 проиллюстрирован другой пример варианта реализации системы доставки расклинивающего агента, в которой для хранения материалов нефтяного промысла используется множество закрытых модульных бункеров, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0012] На Фиг. 2A проиллюстрирован модульный бункер в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0013] На Фиг. 2В проиллюстрирован модульный бункер в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0014] На Фиг. 3 схематически проиллюстрирован пример системы вертикального транспортера, расположенного внутри бункера, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0015] На Фиг. 4 проиллюстрирован пример несущей конструкции с площадками для установки бункера, на которых бункер может монтироваться в отвесном положении в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0016] На Фиг. 5 проиллюстрировано множество модульных бункеров, транспортируемых посредством грузовых автомобилей и устанавливаемых в требуемое положение на несущей конструкции, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0017] На Фиг. 6 проиллюстрирован пример шарнирного соединения, используемого при повороте модульного контейнера на несущей конструкции из горизонтального положения в вертикальное положение в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0018] На Фиг. 7 проиллюстрировано множество модульных контейнеров, расположенных на несущей конструкции с тензометрическими датчиками, установленными в соответствующих местах для контроля нагрузки и, следовательно, массы содержимого каждого модульного контейнера в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0019] На Фиг. 8 проиллюстрирован пример системы буровых матов, на которой на буровой площадке может быть смонтирована несущая конструкция, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0020] На Фиг. 9 проиллюстрирован пример несущей конструкции, расположенной на системе буровых матов, проиллюстрированной на Фиг. 8, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0021] На Фиг. 10-12 проиллюстрированы различные варианты установки передвижной несущей конструкции на буровой площадке в соответствии с вариантом реализации данного изобретения.
[0022] На Фиг. 12А и 12В проиллюстрирован другой вариант реализации передвижной несущей конструкции в соответствии с данным изобретением.
[0023] На Фиг. 12С и 12D проиллюстрирован еще один вариант реализации передвижной несущей конструкции в соответствии с данным изобретением.
[0024] На Фиг. 13-15 проиллюстрированы различные чертежи, поясняющие операцию совмещения модульного контейнера с соединениями передвижной несущей конструкции на буровой площадке, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения.
[0025] На Фиг. 16-17 проиллюстрированы различные чертежи, поясняющие операцию установки в вертикальное положение модульных контейнеров на передвижной несущей конструкции, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения.
[0026] На Фиг. 18 проиллюстрирован вид сверху типовой передвижной несущей конструкции, проиллюстрированной на Фиг. 10-17.
[0027] На Фиг. 19 проиллюстрировано перспективное изображение другого варианта реализации передвижной несущей конструкции, разработанной в соответствии с данным изобретением, которая содержит смесительную систему, выполненную как единое целое с несущим основанием передвижной несущей конструкции внутри прохода, образованного рамочной конструкцией.
[0028] На Фиг. 20 проиллюстрировано перспективное изображение примера передвижной транспортировочной установки для материала нефтяного промысла в соответствии с вариантом реализации данного изобретения, содержащей первый узел транспортера, проиллюстрированный в горизонтальном положении;
[0029] На Фиг. 21 проиллюстрировано перспективное изображение передвижной транспортировочной установки для материала нефтяного промысла, проиллюстрированной на Фиг. 20, содержащей первый узел транспортера, проиллюстрированный в вертикальном положении;
[0030] На Фиг 22 проиллюстрировано частичное перспективное изображение примера несущей рамы первого узла транспортера в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0031] На Фиг. 23 проиллюстрировано перспективное изображение примера разгрузочного патрубка первого узла транспортера в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0032] На Фиг. 24 проиллюстрировано перспективное изображение передвижной транспортировочной установки для материала нефтяного промысла, которая проиллюстрирована соединенной с модульным бункером в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0033] На Фиг. 25 проиллюстрировано перспективное изображение передвижной транспортировочной установки для материала нефтяного промысла на Фиг. 24, проиллюстрированной с расположенным на ней автомобильным прицепом для доставки материала нефтяного промысла в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0034] На Фиг. 26 проиллюстрировано перспективное изображение варианта реализации передвижной транспортировочной установки для материала нефтяного промысла, которая проиллюстрирована соединенной с модульным бункером и расположенным на ней автомобильным прицепом для доставки материала нефтяного промысла, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0035] На Фиг. 27 проиллюстрирован каркас модульного бункера, соединенный с основанием бункера в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0036] На Фиг. 28 проиллюстрирован контактный тензометрический датчик, используемый в некоторых вариантах реализации данного изобретения;
[0037] На Фиг. 29 проиллюстрирован модульный бункер, содержащий каркас бункера и основание бункера, расположенные на автомобильном прицепе в наклонном сложенном для перевозки положении, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0038] На Фиг. 30 проиллюстрирован модульный бункер на передвижной несущей конструкции, находящийся в отвесном положении, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0039] На Фиг. 31 проиллюстрировано основание бункера, закрепленное на площадке для установки, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0040] На Фиг. 32 проиллюстрирована передвижная система доставки материала, содержащая модульный бункер в рабочем отвесном положении, выполненный как единое целое с передвижной несущей конструкцией, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0041] На Фиг. 33 проиллюстрировано основание бункера, соединенное с вилкообразными конструкциями в нижней части бункера, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0042] На Фиг. 34 и 35 проиллюстрировано поворотное основание бункера, сложенное для перевозки посредством соединительных тяг, для транспортировки по дорогам в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения;
[0043] На Фиг. 36 проиллюстрирована система взаимного соединения типа "шип-паз", выполненная с возможностью сцепления поворотного основания бункера и расширенного основания передвижной несущей конструкции, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0044] На Фиг. 37 проиллюстрирован модульный контейнер в наклонном сложенном для транспортировки положении на автомобильном прицепе, зафиксированный на расширенном основании, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0045] На Фиг. 38 проиллюстрирован модульный бункер, перемещаемый на автомобильном прицепе из наклонного положения в отвесное положение, в соответствии с вариантом реализации данного изобретения;
[0046] На Фиг. 39 проиллюстрировано основание бункера, опущенное и соединенное с площадкой для установки, а также модульный бункер в отвесном положении в соответствии с вариантом реализации данного изобретения; и
[0047] На Фиг 40 проиллюстрирована другая передвижная система доставки материала в рабочем отвесном положении, выполненная как единое целое с передвижной несущей конструкцией, в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0048] Для обеспечения понимания некоторых вариантов реализации данного изобретения в последующем описании изложены многочисленные подробности. Тем не менее, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что система и/или способ могут быть реализованы на практике без этих подробностей, и что возможны многочисленные вариации или модификации описанных вариантов реализации изобретения.
[0049] Если явно не указано обратное, "или" относится к включающему или, а не к исключающему или. Например, условие А или В удовлетворяет любому из следующих: А имеет значение истинно (или присутствует), а В имеет значение ложно (или не присутствует), А имеет значение ложно (или не присутствует), а В имеет значение истинно (или присутствует), при этом как А, так и В имеют значение истинно (или присутствуют).
[0050] Кроме того, единичное число используется в данной заявке для описания элементов и компонентов вариантов реализации изобретения. Это делается лишь для удобства, а также для того чтобы дать общее представление об идее изобретения. В данном описании следует понимать, что один или по меньшей мере один и существительное в единственном числе также подразумевает множественное число, если не указано иное.
[0051] Фразеология и терминология, используемые в данной заявке, приводятся в описательных целях и не должны интерпретироваться как ограничивающие объем изобретения. Такие термины как "включающий", "содержащий", "имеющий", "вмещающий" или "использующий" и их вариации следует понимать в широком смысле, как охватывающие указанный в перечне объект, его эквиваленты и дополнительный объект, не указанный в перечне.
[0052] В заключение необходимо отметить, что в контексте данной заявки любая ссылка на ʺодин вариант реализации изобретенияʺ или на ʺвариант реализации изобретенияʺ означает, что конкретный элемент, признак, структура или характеристика, описанные в связи с вариантом реализации изобретения, включены по меньшей мере в один вариант реализации изобретения. Появление фразы "в одном варианте реализации изобретения" в различных местах по всему описанию изобретения не обязательно предполагает ссылку на один и тот же вариант реализации изобретения.
[0053] Данное изобретение в целом относится к системе и способу, облегчающим загрузку материалов нефтяного промысла способом, при котором пространство используется наиболее эффективным образом. В одном варианте реализации изобретения материалы нефтяного промысла могут быть доставлены на буровую площадку посредством соответствующих грузовых автомобилей и загружены по меньшей мере в один модульный бункер, не используя воздух для переноса материала нефтяного промысла. К примеру, для переноса материала нефтяного промысла без нагнетательных вентиляторов материалы нефтяного промысла могут подаваться во множество модульных бункеров посредством использования вертикальных транспортеров. В некоторых вариантах реализации изобретения каждый модульный бункер содержит внешний корпус, образующий закрытое внутренне пространство для наполнения материалом нефтяного промысла. Соответствующий вертикальный транспортер располагается внутри закрытого внутреннего пространства и используется для подъема материала нефтяного промысла из входного патрубка бункера, например, воронкообразного бункера, к верхней части модульного бункера без использования воздушного потока для переноса материалов нефтяного промысла. Сразу после размещения материала нефтяного промысла внутри вертикального модульного бункера выпуском материала нефтяного промысла через выходной патрубок бункера можно управлять посредством силы тяжести, выборочно выпуская требуемое количество материала в смесительную систему или другое соответствующее оборудование, расположенное под модульным бункером.
[0054] Согласно примеру вертикальный бункер разработан в виде модульного бункера, выполненного с возможностью транспортировки к буровой площадке посредством грузового автомобиля перед монтажом на несущую конструкцию, как правило, в отвесном положении. Грузовой автомобиль относится к транспортным средствам, таким как грузовой автомобиль с шарнирно-сочлененной рамой, содержащий автомобильный прицеп, транспортируемый посредством тягача. В данном примере модульный бункер транспортируется посредством прицепа грузового автомобиля. При этом грузовой автомобиль может быть отдельным грузовым автомобилем или другим соответствующим грузовым автомобилем, предназначенным для перевозки модульного бункера и транспортировки модульного бункера по автомобильным дорогам общего пользования. Несущая конструкция может быть выполнена с возможностью подъема бункера на буровой площадке из наклонного положения на грузовом автомобиле в отвесное, например, вертикальное положение. При этом подразумевается, что в других вариантах реализации изобретения для подъема модульного бункера и его монтажа на несущую конструкцию может использоваться подъемный кран. Во многих вариантах применения использование отвесных бункеров является эффективным решением для доставки расклинивающего агента. Сила тяжести вызывает вытекание материала нефтяного промысла вниз к требуемому оборудованию, такому как смесительная система, наилучшим образом.
[0055] Несущая конструкция может быть выполнена различной формы и различных пространственных расположений для обеспечения опоры для отдельного модульного бункера или нескольких модульных бункеров. В качестве примера несущая конструкция может быть выполнена из распорок, расположенных в виде А-образного пространственного расположения или пространственных расположений другого типа, и с возможностью обеспечения опоры и крепления по меньшей мере одного модульного бункера в требуемом вертикальном положении. По меньшей мере в некоторых вариантах применения несущая конструкция выполнена с возможностью зацепления с каждым модульным бункером при установке модульного бункера на грузовом автомобиле в требуемом положении. Благодаря этому модульный бункер может быть повернут вверх в его рабочее, отвесное положение непосредственно из грузового автомобиля. Несущая конструкция также может быть выполнена с возможностью поддержки каждого модульного бункера на достаточной высоте, что позволяет подавать материал нефтяного промысла через питатель, расположенный в нижней части бункера и в расположенную под ним передвижную смесительную установку. В некоторых вариантах применения для контроля нагрузки, вызванной каждым модульным бункером, в несущую конструкцию встраиваются тензометрические датчики, что позволяет отслеживать количество материала нефтяного промысла в каждом модульном бункере. В одном варианте реализации изобретения несущая конструкция является передвижной несущей конструкцией, реализованной в виде автомобильного прицепа, содержащего колеса и узел изогнутой опоры для соединения с грузовым автомобилем. В данном варианте реализации изобретения узел изогнутой опоры выполнен с возможностью преобразования в наклонную платформу для облегчения установки смесительной системы под модульным бункером в требуемом положении. В другом варианте реализации изобретения смесительная система может быть выполнена как единое целое с платформой передвижной несущей конструкции.
[0056] В некоторых вариантах реализации изобретения транспортер, например механический ленточный транспортер может использоваться для перемещения материала нефтяного промысла, выгружаемого из транспортного средства, которое разгружается под действием силы тяжести, в приемный воронкообразный бункер вертикального транспортера, расположенного внутри модульного бункера. Механический ленточный транспортер может загружаться посредством автомобильного прицепа, подающего материал нефтяного промысла через множество выпускных патрубков над механическим ленточным транспортером, или могут использоваться другие виды транспортных средств, например, саморазгружающиеся прицепы и прицепы с конвейерной лентой на дне. К примеру, вертикальный транспортер может содержать ковшовый подъемник или вертикальный транспортер другого типа, выполненный с возможностью перемещения материала нефтяного промысла к верхнему концу модульного бункера на значительную высоту, например, от 9,14 метров (30 футов) до 21,34 метров (70 футов) над поверхностью буровой площадки. Транспортер, перемещающий материал нефтяного промысла к бункеру, и вертикальный транспортер могут выполняться в закрытом исполнении для обеспечения беспыльного решения для загрузки материала нефтяного промысла при более высоких скоростях с более высоким коэффициентом полезного действия использования энергии и более низким износом из-за трения, по сравнению с существующими системами транспортировки пневматического типа, например, нагнетательным вентилятором. Для увеличения объема хранилища модульного бункера по сравнению с цилиндрическим бункером внешний корпус может иметь практически прямоугольную форму, образующую четыре угла (которые могут образовывать остроконечные вершины или быть закругленными). Модульный бункер может транспортироваться на автомобильном прицепе с изогнутой опорой. Как наилучшим образом проиллюстрировано на Фиг. 5, для дальнейшего увеличения объема хранилища модульного бункера, сохраняя при этом возможность транспортирования с помощью грузового автомобиля, вертикальный транспортер может выходить за пределы верхней части внешнего корпуса и быть смещенным к одному из углов для избежания столкновения с изогнутой опорой автомобильного прицепа.
[0057] В зависимости от параметров данного процесса гидроразрыва пласта множество модульных бункеров могут быть сгруппированы вместе таким образом, чтобы питатели нескольких модульных бункеров подавали материал нефтяного промысла в общую зону, например к смесительной системе, смонтированной на грузовом автомобиле, содержащей систему управления дозированием расклинивающего агента/скоростью, или другому передвижному смесителю или смесительной системе, расположенной под модульными бункерами. Для уменьшения занимаемого на буровой площадке пространства, требуемого для установки нескольких модульных бункеров, общая зона может находиться под внешними корпусами модульных бункеров. В данном примере проекции внешних корпусов модульных бункеров на горизонтальную плоскость совпадают с общей зоной. Кроме того, некоторые из всех модульных бункеров могут быть разделены на отсеки. В некоторых вариантах применения отдельный модульный бункер может содержать множество внутренних отсеков для хранения материалов нефтяного промысла различных типов. Отдельные бункеры также могут быть разделены на основные отсеки для хранения и вторичные отсеки для хранения, расположенные под основными отсеками для хранения. В последнем примере основной отсек для хранения может использоваться для доставки материала нефтяного промысла с помощью питателя, принцип работы которого основан на силе тяжести, к выходному питателю для распределения в смесительной системе. В некоторых системах вместо питателя, принцип работы которого основан на силе тяжести, может использоваться ленточный питатель или питательная система другого типа. Вторичный отсек для хранения расклинивающего агента может быть открытым для внутреннего вертикального транспортера, причем расклинивающий агент из вторичного отсека для хранения может постоянно подниматься и выгружаться в основной отсек для хранения. В некоторых вариантах применения вторичные отсеки или другие отсеки модульного бункера могут иметь разные характеристики, которые позволяют заполнять эти отсеки по отдельности. Кроме того, выходные питатели могут быть выполнены совместно с управляющими механизмами, например, заслонками, которые могут быть выполнены с возможностью управления выпуском материала нефтяного промысла.
[0058] Модульные бункеры могут выполняться разных размеров и форм, включая цилиндрические или прямоугольные формы, выбранные с учетом транспортировки посредством соответствующих грузовых автомобилей. К примеру, в зависимости от графика доставки расклинивающего агента для данной операции гидроразрыва пласта размеры модульного бункера могут варьироваться, при этом образец соответствующего модульного контейнера может удерживать 56,63-113,27 кубических метров (2000-4000 кубических футов) материала нефтяного промысла. В некоторых системах модульные бункеры содержат пространство достаточного размера на нижней стороне для образования беспрепятственного прохода для передвижной смесительной системы, например, смесительной системы, смонтированной на грузовом автомобиле, работающей под системой сгруппированных модульных бункеров для получения материала нефтяного промысла через питатель, принцип работы которого основан на силе тяжести. Например, передвижная смесительная система может быть смонтирована на прицепе грузового автомобиля, который подается задним ходом под выходные питатели нескольких модульных бункеров. В некоторых вариантах реализации изобретения модульные бункеры могут быть выполнены в виде отдельных бункеров, а в других вариантах реализации изобретения модульные бункеры могут быть выполнены с возможностью установки на каркас/несущую конструкцию, поддерживающую модульные бункеры на требуемой высоте. В одном варианте реализации изобретения смесительная система для транспортировки к буровой площадке на автомобильном прицепе может монтироваться на полозьях, а затем размещаться под бункерной системой посредством соответствующего механического устройства, например, лебедки.
[0059] В каждом из этих вариантов реализации изобретения для предотвращения выдувания материала нефтяного промысла может использоваться закрытый вертикальный транспортер, при этом в других вариантах реализации изобретения в качестве вертикального транспортера может использоваться пневматическая загрузочная труба. Также каждый модульный бункер может заполняться посредством встроенной системы погрузки и доставки материала нефтяного промысла, в которой используется закрытый транспортер или другая соответствующая система для перемещения материала нефтяного промысла из зоны разгрузки к входному патрубку, связанному с вертикальным транспортером на нижнем конце модульного бункера. В некоторых вариантах применения вертикальный транспортер может приводиться в движение посредством ленточного или другого устройства, управляемого посредством закрытой системы транспортера, используемой для перемещения материала нефтяного промысла из зоны разгрузки к входному патрубку модульного бункера. Благодаря этому система является практически автоматической. При этом отдельные транспортирующие системы, например, вертикальный транспортер и закрытый транспортер, примыкающие к зоне разгрузки, могут приводиться в движение по отдельности или вместе посредством различных источников, включая различные моторы, двигатели или другие устройства.
[0060] Со ссылкой на Фиг. 1 в целом, проиллюстрирован вариант реализации системы доставки расклинивающего агента для образования суспензии, необходимой для гидроразрыва пластов, установленной в требуемом положении на буровой площадке. Например, система доставки расклинивающего агента может содержать оборудование многих видов, включая транспортные средства, контейнеры для хранения, погрузочно-разгрузочное оборудование, насосы, системы управления и другое оборудование, выполненное с возможностью облегчения процесса гидроразрыва пласта.
[0061] В примере на Фиг. 1 проиллюстрирована система доставки расклинивающего агента 20, установленная в требуемом положении на буровой площадке 22, содержащая скважину 24 по меньшей мере с одним стволом скважины 26, который опускается вниз в нефтеносный слой/пласт. Система доставки расклинивающего агента 20 может содержать оборудование различных видов, для которого могут использоваться различные схемы расположения, причем виды и схемы расположения оборудования для разных операций гидроразрыва пласта могут отличаться. К примеру, система доставки расклинивающего агента 20 может содержать по меньшей мере один модульный бункер 28, например, множество модульных бункеров, которые могут перевозиться по автомобильным дорогам на грузовых автомобилях, выполненных с возможностью перевозки грузов по автомобильным дорогам общественного пользования. Модульные бункеры 28 выполнены с возможностью хранения материала нефтяного промысла, такого как расклинивающий агент, используемый для поддержания трещин открытыми после гидроразрыва подземного пласта, или гуаровой смолы, используемой для увеличения вязкости жидкости для гидроразрыва пласта. В проиллюстрированном примере проиллюстрировано множество модульных бункеров 28, к которым материал нефтяного промысла подается посредством транспортеров 30, например, ленточных транспортеров, при этом материал нефтяного промысла поднимается в верхнюю часть 31 каждого модульного бункера 28 посредством соответствующих вертикальных транспортеров 32. С целью предотвращения разрушения компонентов и запыления прилегающей области в транспортерах 30 и вертикальных транспортерах 32 вместо продувания материала нефтяного промысла может использоваться перемещение материала нефтяного промысла. Кроме того, бункеры 30 и вертикальные транспортеры 32 могут быть закрытыми для дальнейшего снижения количества пыли при подаче материала нефтяного промысла, доставляемого из зоны разгрузки 34 в модульные контейнеры 28.
[0062] Как проиллюстрировано, для доставки нефтепромыслового материала в зону разгрузки 34 могут использоваться грузовые автомобили для перевозки материала нефтяного промысла 36. В данном примере грузовые автомобили 36 являются грузовыми автомобильными тягачами с автомобильными прицепами 37, выполненными с возможностью передвижения задним ходом над частью выбранного транспортера 30. Автомобильные прицепы 37 могут быть автомобильными прицепами с питателями, принцип работы которого основан на силе тяжести, или автомобильными прицепами других видов, выполненными с возможностью перемещения материала нефтяного промысла к буровой площадке 22. Автомобильные прицепы могут быть выполнены с возможностью выгрузки материала нефтяного промысла на ленту или другой соответствующий носитель выбранного транспортера 30 для перемещения к соответствующему модульному бункеру или бункерам 28 по закрытому путепроводу внутри транспортера 30.
[0063] В данном примере система доставки расклинивающего агента 20 может содержать множество других компонентов, включая цистерны с водой (не проиллюстрированы) для подвода воды, смешиваемой с материалом нефтяного промысла для приготовления жидкости для гидроразрыва пласта, например, суспензии расклинивающего агента, которая может закачиваться в ствол скважины 26 посредством множества насосов (не проиллюстрированы). Например, насосы могут быть смонтированными на грузовом автомобиле, например, насосными системами, смонтированными на автомобильных прицепах, выполненных с возможностью перевозки автомобильным транспортом. Множество насосов может быть соединено в общий трубопровод (не проиллюстрирован), выполненный с возможностью доставки жидкости для гидроразрыва пласта в ствол скважины 26. Система доставки расклинивающего агента 20 также может содержать смесительную систему 44, выполненную с возможностью смешивания материала нефтяного промысла, доставляемого из модульных бункеров 28. К примеру, смесительная система 44 может являться передвижной смесительной установкой, например, смесительной установкой, смонтированной на грузовом автомобиле или смесительной установкой, смонтированной на полозьях. В конкретном проиллюстрированном примере смесительная система 44 монтируется на прицепе грузового автомобиля 46, который может перемещаться, например, задним ходом, в общую зону 47 (проиллюстрирована на Фиг. 3), расположенную под или вблизи модульных бункеров 28. Система доставки расклинивающего агента 20 также может содержать множество других компонентов, таких как аппаратура управления 48 и/или другие компоненты, выполненные с возможностью облегчения данной операции гидроразрыва пласта. В одном варианте реализации изобретения общая зона 47 располагается под внешним корпусом 49 модульных бункеров 28. В данном варианте реализации изобретения проекции внешних корпусов 49 модульных бункеров 28 на горизонтальную плоскость совпадают с общей зоной 47.
[0064] На Фиг. 1А проиллюстрирован еще один вариант реализации компоновки модульных бункеров как части системы доставки расклинивающего агента для приготовления суспензии, необходимой для гидроразрыва подземных пластов. В данном примере реализации, аналогичном проиллюстрированному на Фиг. 1, система доставки расклинивающего агента может содержать оборудование многих видов, включая транспортные средства, контейнеры для хранения, погрузочно-разгрузочное оборудование, насосы, системы управления, общие зоны и другое оборудование, выполненное с возможностью облегчения процесса гидроразрыва пласта на буровой площадке, содержащей скважину 24 по меньшей мере с одним стволом скважины 26, проходящим через пласт. Компоновка модульных бункеров 120 содержит по меньшей мере один модульный бункер 128 (проиллюстрировано четыре), выполненные с возможностью транспортировки посредством грузовых автомобилей по автомобильным дорогам. Бункер(ы) 128 могут разворачиваться, устанавливаться в вертикальное положение и использоваться таким же или аналогичным способом как бункер 28, описанный выше, например, для хранения и доставки материала нефтяного промысла. Кроме того, бункеры 128 могут наполняться или пополняться так же как выполненные как одно целое с другим оборудованием, аналогично тому, как описано в данной заявке. Бункер 128 содержит основание бункера 130 (проиллюстрировано три), выполненное с возможностью установки и фиксации на подставке 132 (проиллюстрировано три) при установке в отвесное или вертикальное положение и использовании модульного бункера 128. Несколько модульных бункеров 128 могут быть соединены вместе.
[0065] На Фиг. 1В проиллюстрирован еще один вариант реализации компоновки модульных бункеров как части системы доставки расклинивающего агента. В данном варианте реализации изобретения, аналогичном проиллюстрированному на Фиг. 1 и 1В, система доставки расклинивающего агента может содержать оборудование буровой площадки многих типов, которое облегчает процесс гидроразрыва пласта на буровой площадке, содержащей скважину 24 по меньшей мере с одним стволом скважины 26, проходящим через пласт. Компоновка модульных бункеров 620 содержит по меньшей мере один передвижной модульный бункер 658 (проиллюстрировано четыре). Бункер(ы) 658 могут быть развернуты, установлены в вертикальное положение и использоваться таким же или аналогичным способом как описанные выше бункеры 28 и 128, например, для хранения и доставки материалов нефтяного промысла, и могут наполняться или пополняться так же как выполненные как одно целое с другим оборудованием, аналогичным образом, как описано в данной заявке. Бункер 658 содержит основание бункера 660 (проиллюстрировано три), установленное и зафиксированное на подставке 662 (проиллюстрировано три) при установке в отвесное или вертикальное положение и использовании модульного бункера 658. Кроме того, множество модульных бункеров 658 могут быть соединены вместе.
[0066] Со ссылкой на Фиг. 2 в целом, проиллюстрирован вариант реализации модульных бункеров 28, соединенных вместе в объединенный узел. В данном примере множество модульных бункеров 28, например, четыре модульных бункера 28, соединяются вместе на модульной несущей конструкции или каркасе 50, который может монтироваться на системе буровых матов 52, которая может размещаться на подушке, например бетонной подушке, гравийной или на чем-то подобном. Система буровых матов 52 распределяет нагрузку на поверхность земли, вызванную модульными бункерами 28. Модульные бункеры 28 могут монтироваться на несущей конструкции 50 с возможностью последующего снятия, как правило, в отвесном или вертикальном положении. Несущая конструкция 50 выполнена с множеством площадок для установки бункера 54, на которых отдельные модульные бункеры 28 могут устанавливаться, как правило, в отвесном или вертикальном положении. Несущая конструкция 50 и площадки для установки бункера 54 могут быть выполнены с возможностью подъема модульных бункеров 28 на высоту достаточную, чтобы стало возможным перемещение передвижной смесительной системы 44 к месту, находящемуся достаточно низко относительно модульного бункера 28, в общей зоне 47 для получения контролируемого выпускаемого материала нефтяного промысла. Например, несущая конструкция 50 может быть выполнена с возможностью перемещения, например, задним ходом, смесительной системы 44, смонтированной на грузовом автомобиле, в место под модульными бункерами 28, как проиллюстрировано на чертеже. Кроме того подушка может выполняться различных размеров и форм, включая подушки из цементного раствора, утрамбованные подушки с заполнителем, подушки, выполненные в виде передвижных структур, сочетания данных различных структурных элементов, и/или подушки других соответствующих типов для поддержки нескольких модульных бункеров 28.
[0067] На Фиг. 2А и 2B в общих чертах проиллюстрированы модульные бункеры 128 и 658. Основание бункера 130 и 660 подвижно соединено с каркасом модульного бункера 134 и 634, соответственно, в удаленных позициях 136 и 138, или 666 и 668 для адаптации к установке модульных бункеров 128 или 658 в рабочее вертикальное положение. Каркас бункера 134 или 664 поддерживает внешний корпус 149 или 669. Каркас бункера 134 или 664 может быть выполнен с возможностью подъема модульного бункера 128 или 658 на высоту достаточную, чтобы стало возможным перемещение передвижного оборудования к местам, находящимся достаточно низко относительно модульного бункера 128 или 658, после его установки в рабочее положение. Как проиллюстрировано на Фиг. 2B, к удаленным позициям 666 и 668 каркаса 664 могут быть присоединены соединительные тяги 696 и 698, а также присоединены к основанию 660 для управления положением основания 660. Цилиндры 696 или 698 могут быть гидравлическими цилиндрами, пневматическими цилиндрами и т.п. Основание 660 на Фиг. 2B может дополнительно содержать выступающие части основания 690, которые являются шипами или выступами, расположенными по краям на конце основания 660, и могут использоваться для соединения и взаимного сцепления на передвижном основании.
[0068] В проиллюстрированных примерах модульные бункеры 28, 128 и 658, каждый из которых может быть выполнен с каркасом бункера 56, 134 или 654, соответственно, поддерживающим внешний корпус 49, 149 или 649, соответственно, который образует закрытое внутреннее пространство 60 для хранения материала нефтяного промысла 62 (см. также Фиг. 3, которая также применима к корпусу 149 и 649). В зависимости от операции гидроразрыва пласта материал нефтяного промысла 62 может содержать частицы природного песка или гравия, искусственные расклинивающие агенты, покрытый смолой песок, высокопрочные керамические материалы, например, спеченный боксит, другие твердые вещества, такие как волокна, слюду, смеси материалов нефтяного промысла разных размеров, смеси материалов нефтяного промысла различных видов и/или другие соответствующие материалы нефтяного промысла. В некоторых вариантах применения отдельные модульные бункеры 28, 128 и 658, или каждый из модульных бункеров 28, 128 и 658 может быть разделен на отсеки 64, выполненные с возможностью хранения различных видов материалов нефтяного промысла 62, которые могут избирательно выпускаться из модульного бункера 28, 128 или 658 и смешиваться посредством смесительной системы 44. Каждый закрытый вертикальный транспортер 32 выполнен с возможностью подъема материала нефтяного промысла (например, с выдуванием или без) из входного патрубка 66, например, входного патрубка воронкообразного бункера, расположенного в нижней части 68, к верхней разгрузочной секции 70 для выпуска в закрытое внутреннее пространство 60 посредством головки вертикального транспортера 72. В некоторых вариантах реализации изобретения головка транспортера 72 может содержать поворотный или иным образом подвижный выпускной патрубок, выполненный с возможностью избирательного управления для доставки требуемого материала нефтяного промысла в соответствующий требуемый отсек 64 внутри данного модульного бункера 28, 128 или 658.
[0069] С дополнительной ссылкой на Фиг. 3, вертикальный транспортер 32 может быть расположен внутри закрытого внутреннего пространства 60 таким образом, чтобы ограничивать утечку пыли, при этом образуя единый модульный узел, который может легко перевозиться посредством грузового автомобиля, например, грузового автомобиля 36 с автомобильным прицепом соответствующей конструкции. Вертикальный транспортер 32 также может выполняться различных типов. Например, вертикальный транспортер 32 может быть выполнен в виде ковшового подъемника 74, содержащего множество ковшов 75, в которых материал нефтяного промысла 62 транспортируется, циклически поднимаясь от входного патрубка 66 к верхней разгрузочной секции 70, для выгрузки в закрытом внутреннем пространстве 60 через вертикальную головку транспортера 72. Выпуск материала нефтяного промысла 62 в смесительную систему 44 может производиться через выходной патрубок, например, питатель 76, причем количеством выпускаемого через питатель 76 материала можно управлять посредством соответствующего механизма управления выпуском 78. Например, смесительная система 44 может содержать воронкообразный бункер 79-1 с входным отверстием 79-2, расположенным ниже питателя 76. В одном варианте реализации изобретения внешний корпус 58 перекрывает входной патрубок 79-2 воронкообразного бункера 79-1. Входное отверстие 79-2 воронкообразного бункера 79-1 может иметь ширину 79-3 до 3,66 метров (12 футов), предпочтительно, от 2,44 метров (8 футов) до 2,59 метров (8,5 футов). Воронкообразный бункер 79-1 может также содержать механизм управления выпуском 79-4, аналогичный механизму управления выпуском 78. Так, например, механизмы управления выпуском 78 и 79-4 могут содержать управляемые заслонки, например, гидравлический затвор, регулирующий клапан, или другой механизм управления потоком, управляемый с помощью аппаратуры управления 48 или посредством любой другой соответствующей системы управления. В данном примере материал нефтяного промысла 62 под действием силы тяжести поступает через питатель 76, а количество выпускаемого материала регулируется посредством механизма управления выпуском 78. В одном варианте реализации изобретения количество материала нефтяного промысла 62, выгружаемого в смесительную установку 79-5 смесительной системы 44, может регулироваться посредством обоих механизмов управления выпуском 78 и 79-4. В данном случае механизм управления выпуском 79-4 может удерживаться в фиксированном открытом положении, в то время как механизм управления выпуском 78 регулируется в режиме реального времени посредством аппаратуры управления 48 для управления количеством материала нефтяного промысла 62, выгружаемого в смесительную установку 79-5. Поскольку питатель 76 располагается в пределах воронкообразного бункера 79-1, по мере наполнения воронкообразного бункера 79-1 материалом нефтяного промысла 62, материал нефтяного промысла 62 будет накапливаться напротив питателя 76 и образовывать пробку. Таким образом, механизм управления выпуском 79-4 является саморегулирующим, причем механизм управления выпуском 78 и аппаратура управления 48 может автономно управлять количеством материала нефтяного промысла 62, выгружаемого в смесительную установку 79-5.
[0070] Со ссылкой на Фиг. 4 в целом, проиллюстрирован пример несущей конструкции 50. В данном примере несущая конструкция 50 содержит множество распорок 82, соединенных посредством соответствующих методов крепления, для создания прочной, стабильной конструкции для поддержки по меньшей мере одного модульного бункера 28. В качестве способов крепления могут использоваться сварные соединения, болтовые крепления и/или другие соответствующие виды крепежа. Распорки 82 соединяются для образования по меньшей мере одной площадки для установки бункера 54. В проиллюстрированном примере распорки 82 расположены таким образом, чтобы образовать множество площадок для установки бункера 54, выполненных с возможностью установки и поддержки, например, двух модульных бункеров 28. При этом несущая конструкция 50 может быть выполнена в виде различных пространственных расположений для поддержки различного числа модульных бункеров 28 с различными типами схем расположения и конфигураций.
[0071] В проиллюстрированном варианте реализации распорки 82 также располагаются так, чтобы образовать несущую конструкцию 50 с пространством для проезда под ней или пролетом 84, за счет которого обеспечивается пространство для оборудования системы, например, передвижной смесительной системы 44, включающее общую зону 47. К примеру, несущая конструкция 50 может быть выполнена таким образом, чтобы области установки бункера 54 могли поддерживать модульные бункеры 28 посредством каркасов 56 в поднятом положении, благодаря чему нижние питатели 76 могут дозировано выпускать материал нефтяного промысла 62 в передвижную смесительную систему 44, когда передвижная смесительная система 44 размещается и/или транспортируется в проход 84. Как проиллюстрировано, верхние распорки 86 выполнены с возможностью присоединения площадок установки бункера 54 и обеспечения верхней опоры для части каркасов модульного бункера 56. Верхние распорки 86 могут размещаться на достаточной высоте, чтобы обеспечить возможность перемещения, например, задним ходом, передвижной смесительной системы 44, смонтированной на грузовом автомобиле, в область проезда или проход 84 для получения материала нефтяного промысла 62 из модульных бункеров 28. При этом в других вариантах реализации изобретения верхние распорки 86 могут быть разделяемыми на части и могут поддерживаться посредством дополнительных вертикальных распорок, что позволяет отделить площадки для установки бункера 54. Отделение площадок для установки бункера 54 позволяет отделить друг от друга отдельные бункеры 28 или группы бункеров 28 и образовать пространство, через которое между разделенными бункерами 28 можно провозить оборудование, например, передвижную смесительную систему 44.
[0072] Несущая конструкция 50 также может содержать множество дополнительных особенностей, включая усиление поперечных распорок 88, которые могут быть расположены в различных местах по всей структуре несущей конструкции 50 для усиления прочности несущей конструкции. Несущая конструкция 50 также может содержать несущие распорки 90, к которым могут быть присоединены шарнирные соединители (см. Фиг. 6), как более подробно описано ниже. Благодаря несущим распоркам 90 обеспечивается усиленная область несущей конструкции 50, на которой изначально может фиксироваться каждый модульный бункер 28, а затем поворачиваться до упора во время установки каждого модульного бункера 28 из наклонного положения в отвесное, рабочее положение. В некоторых вариантах применения несущие распорки 90 располагаются на высоте, соответствующей ответным шарнирным соединителям каркаса модульного бункера 56 при наклонной, например горизонтальной, установке модульного бункера 28 на соответствующий грузовой автомобиль 36.
[0073] Возвращаясь к Фиг. 4, несущая конструкция 50 также может содержать или быть соединенной по меньшей мере с одним расширяющим основанием 92, выполненным с возможностью стабилизации несущей конструкции 50 и модульных бункеров 28 при установке в вертикальное положение на несущей конструкции 50. В проиллюстрированном примере множество расширяющих оснований 92 подвижно соединяется с секцией основания 94 несущей конструкции 50. расширенные основания 92 могут входить с возможностью скольжения в секцию основания 94 для перемещения из сложенного положения в секции основания 94 в выдвинутое положение, как проиллюстрировано на чертеже, для обеспечения большей устойчивости несущей конструкции 50. Выдвижение и сокращение расширяющих оснований 92 может выполняться посредством различных соответствующих исполнительных приводов, включая гидравлические приводы, например гидроцилиндры, электроприводы, например шаговые двигатели, соединенные с помощью винтового соединения с расширяющими основаниями, и/или механических исполнительных приводов, например, с помощью которых переход из одного положения расширяющих оснований в другое может выполняться вручную. Кроме того, переход расширяющих оснований 92 из сложенного положения в выдвинутое может выполняться с использованием ряда подвижных соединений других типов, включая петли и шарниры других типов, муфты, выполненные с возможностью быстрого присоединения и отсоединения расширяющих оснований 92, и/или другие соответствующие механизмы. Количество и ориентация расширяющих оснований 92 также могут корректироваться в соответствии с параметрами данной области применения. Расширенные основания 92 могут соединяться с несущей конструкцией 50 таким образом, чтобы обеспечить сейсмическую изоляцию несущей конструкции 50 от основания. расширенные основания 92 могут содержать дополнительные скользящие или складываемые выносные опоры, присоединяемые по краям расширяющего основания 92, для дополнительной устойчивости несущей конструкции 50.
[0074] На Фиг. 5 проиллюстрирован пример, в котором множество модульных бункеров 28 устанавливаются в требуемое положение на две примыкающих друг к другу несущих конструкции 50. В данном примере каждый отдельный модульный бункер 28 транспортируется к буровой площадке 22 посредством соответствующего грузового автомобиля 36. Как проиллюстрировано, соответствующий грузовой автомобиль 36 может содержать тягач 98, к которому присоединен автомобильный прицеп 100, имеющий соответствующие размеры для установки одного из бункеров 28 в наклонном, например, горизонтальном, положении. В проиллюстрированном примере модульный бункер 28 выполнен таким образом, чтобы головка вертикального транспортера 72 выходила из закрытого верха 80 корпуса бункера 58, как правило, вдоль боковой стенки модульного бункера 28. Как проиллюстрировано на чертеже, это позволяет транспортировать модульный бункер 28 на обычном автомобильном прицепе с изогнутой опорой 92.
[0075] Каждый грузовой автомобиль 36 выполнен с возможностью движения задним ходом для перемещения наклонно расположенного бункера 28 для вхождения в зацепление с соответствующей площадкой для установки бункера 54 несущей конструкции 50. Как отмечалось выше, несущая конструкция 50 может содержать несущие распорки 90 или другие соответствующие конструкции, расположенные на соответствующей высоте, для установки и вхождения в зацепление с каждым модульным бункером 28, когда он находится на грузовом автомобиле 36 в наклонном положении. К примеру, в несущей конструкции 50 и соответствующих модульных бункерах 28 могут использоваться шарнирные соединители 102 посредством которых бункер 28 может выборочно входить в зацепление с несущей конструкцией 50. Шарнирные соединители 102 располагаются с возможностью вхождения в зацепление и соединения каждого бункера 28 с несущей конструкцией 50 во время нахождения бункера 28 на грузовом автомобиле 36 в наклонном положении. Шарнирные соединения 102 также выполнены с возможностью вхождения в зацепление модульного бункера 28 с несущей конструкцией 50, по мере того как бункер поворачивается из наклонного положения в отвесное, например вертикальное, рабочее положение.
[0076] Модульные бункеры 28 посредством различных механизмов могут поворачиваться или перемещаться относительно шарнирных соединителей 102 из наклонного положения на грузовом автомобиле 36 в рабочее, отвесное положение на несущей конструкции 50. Например, для установки каждого бункера 28 из наклонного положения в отвесное может использоваться силовой цилиндр 104 (проиллюстрирован пунктирной линией). Силовой цилиндр 104 может быть гидравлическим или пневматическим цилиндром, расположенным на автомобильном прицепе 100, выполненным с возможностью поднятия до упора каркаса 56 каждого модульного бункера 28 для поворота модульного бункера 28 относительно шарнирных соединителей 102 до тех пор, пока бункер 28 не будет неподвижно установлен в своем отвесном положении посредством площадки для установки бункера 54. Силовой цилиндр 104 может быть выполнен с возможностью работы от гидравлической (или пневматической) системы грузового автомобиля 36. В других вариантах применения силовой цилиндр 104 может быть выполнен с возможностью поворота автомобильного прицепа 100 или части автомобильного прицепа 100 вверх, в то время как модульный бункер 28 остается прикрепленным к поворотной части автомобильного прицепа 100. В других способах могут использоваться подъемные краны, шкивы и/или другие механизмы для поворота каждого модульного бункера 28 вокруг шарнирного соединения по мере того как модульный бункер 28 переходит из наклонного положения в рабочее отвесное положение.
[0077] Шарнирные соединения 102 используются с целью облегчения образования шарнирного соединения между каждым модульным бункером 28 и несущей конструкцией 50 и могут содержать множество отдельных или многочисленных соединительных механизмов. Как правило, каждый шарнирный соединитель 102 содержит элемент шарнира 106, установленный на бункере 28 и соответствующей элемент шарнира 108, установленный на несущей конструкции 50, например, установленный на опорных распорках 90, как проиллюстрировано на Фиг. 6. В конкретном примере, проиллюстрированном на Фиг. 5 и 6, каждый модульный бункер 28 входит в шарнирное зацепление с несущей конструкцией 50 посредством пары шарнирных соединителей 102. К примеру, каждый элемент шарнира 106 может содержать штифт 110 с возможностью вращения, например, шарнирного, при установке в соответствующий держатель штифта 112, который является частью соответствующего элемента шарнира 108. Несмотря на то, что штифт 110 проиллюстрирован как соединенный с каркасом 56 модульного бункера 28, а держатель штифта 112 проиллюстрирован как соединенный с несущими распорками 90 несущей конструкции 50, штифт 110 и держатель штифта 112 могут меняться местами. Кроме того, шарнирные соединения 102 могут содержать ряд других конструкций, выполненных с возможностью обеспечения выборочного вхождения в зацепление модульных бункеров 28 с несущей конструкцией 50 и контролируемого перемещения модульных бункеров 28 относительно несущей конструкции 50. В зависимости от конструкции шарнирных соединений 102 для удержания поворотного соединения между модульным бункером 28 и несущей конструкцией 50 при переходе модульного бункера 28 из наклонного положения в отвесное положение могут использоваться различные элементы для удержания, например, расширенная головка штифта 114.
[0078] Со ссылкой на Фиг. 7 в целом, несущая конструкция 50 и/или модульные бункеры 28 может содержать другие элементы для обнаружения и/или контроля определенных функций системы. Например, для определения и/или контроля параметров, связанных с доставкой материала нефтяного промысла 62, для данной операции гидроразрыва пласта на несущей конструкции 50 и/или на модульных бункерах 28 могут устанавливаться различные датчики 116. К примеру, датчики 116 могут включать тензометрические датчики, установленные на площадках для установки бункера 54 для контроля нагрузок от отдельных модульных бункеров 28. Данные нагрузки могут использоваться для отслеживания количества материала нефтяного промысла, которое остается в закрытом внутреннем пространстве 60 каждого модульного бункера 28.
[0079] На Фиг. 5, 7, 8 и 9 проиллюстрирован пример работы, который облегчает пояснение того, каким образом может быть выполнен вариант реализации системы доставки расклинивающего агента на данной буровой площадке 22. В данном примере на буровой площадке 22 изначально сооружается система буровых матов 52, как проиллюстрировано на Фиг. 8. Система буровых матов 52 может выполняться различных размеров и форм, в зависимости от условий эксплуатации, масштабов и параметров операции гидроразрыва пласта. К примеру, система буровых матов 52 может содержать конструкционный материал, выполненный из стали или другой соответствующий конструкционный материал, и расположенный на подушке для распределения массы модульных бункеров 28 на поверхности земли, как проиллюстрировано на Фиг 8.
[0080] После размещения системы буровых матов 52 на месте по меньшей мере одна несущая конструкция 50 может быть собрана и/или расположена на системе буровых матов 52, как проиллюстрировано на Фиг. 9. Несущую конструкцию 50 располагают в требуемом направлении для установки модульных бункеров 28 на буровой площадке 22 в требуемом положении. В конкретном проиллюстрированном примере несущая конструкция 50 разработана и установлена в требуемом положении для установки нескольких модульных бункеров 28, например двух, трех или четырех модульных бункеров 28. После установки несущей конструкции 50 в требуемое положение для доставки модульных бункеров 28 используются грузовые автомобили 36. В одном варианте реализации изобретения система буровых матов 52 может быть выполнена как единое целое с основанием несущей конструкции 50.
[0081] Например, как проиллюстрировано на Фиг. 5, отдельный модульный бункер 28 может быть установлен в горизонтальном положении на автомобильном прицепе 100 грузового автомобиля 36. Как обсуждалось выше, каждый модульный бункер 28 может быть выполнен в виде модульного узла, используемого отдельно или совместно с другими бункерами 28. Благодаря модульности в сочетании с конструктивными особенностями и размерами модульных бункеров 28 возможна транспортировка отдельных модульных бункеров 28 посредством грузовых автомобилей 36 по автомагистралям общего пользования. Когда грузовой автомобиль 36 и соответствующий модульный бункер 28 прибывают на буровую площадку 22, грузовой автомобиль 36 используется для перемещения модульного бункера 28 задним ходом для вхождения в зацепление с первым несущим соединением несущей конструкции 50 на системе буровых матов 52. Например, первое несущее соединение несущей конструкции может содержать элементы шарнира 106. Модульный бункер 28 перемещается по направлению к несущей конструкции 50 до вхождения в зацепление элементов шарнира 106 каркаса бункера 56 с соответствующими элементами шарнира 108 несущей конструкции 50 для образования шарнирных соединений 102. Шарнирные соединения 102 обеспечивают соединение между модульным бункером 28 и несущей конструкцией 50, выполненной с возможностью управляемой неподвижной установки модульного бункера 28 из наклонного, например горизонтального, положения в рабочее, отвесное положение. Для примера, для установки модульного бункера 28 в отвесное положение может использоваться гидравлический цилиндр 104, проиллюстрированный на Фиг. 5.
[0082] Как проиллюстрировано на Фиг. 7, для доставки следующих модульных бункеров 28 к несущей конструкции 50 для достижения требуемого количества модульных бункеров 28, расположенных на буровой площадке 22, используются грузовые автомобили 36. Как проиллюстрировано на Фиг. 7, каждый из модульных бункеров 28 поворачивается в отвесное положение на площадки для установки бункера 54 несущей конструкции 50. После установки модульных бункеров 28 в вертикальное положение на несущей конструкции 50 модульные бункеры 28 могут фиксироваться посредством болтового соединения или дополнительно крепиться к несущей конструкции 50 с помощью других способов. В некоторых вариантах применения для дополнительной устойчивости узла модульные бункеры 28 также могут соединяться друг с другом. В проиллюстрированном примере несущая конструкция 50 поддерживает модульные бункеры 28 на достаточной высоте, чтобы обеспечить возможность установки передвижной смесительной системы 44 в области проезда или проходе 84. В данном примере питатели модульных бункеров 28 могут быть установлены для выгрузки материала нефтяного промысла в проход 84. Кроме того, закрытые системы транспортера 30 могут соединяться с входными патрубками воронкообразных бункеров 66 вертикальных транспортеров 32. На данном этапе материал нефтяного промысла 62 может доставляться на буровую площадку 22 и загружаться в модульные бункеры 28 посредством транспортеров 30 и вертикальных транспортеров 32.
[0083] Следует отметить, что в некоторых вариантах применения внешний транспортер или транспортеры 30 содержат секцию с открытой лентой, выполненной с возможностью выгрузки материала нефтяного промысла под действием силы тяжести из разработанных соответствующим образом грузовых автомобилей с питателем, принцип работы которых основан на силе тяжести, которые перемещаются над открытой лентой задним ходом. Затем материал нефтяного промысла, подаваемый на ленту, транспортируется в закрытую секцию транспортера 30 и транспортируется по наклонной поверхности для выгрузки по меньшей мере в один входной патрубок 66 соответствующего модульного бункера 28.
[0084] Расположение и компоненты системы доставки расклинивающего агента 20 могут существенно различаться в зависимости от параметров данной операции гидроразрыва пласта. Модульные бункеры 28 могут использоваться по отдельности или в группах модульных бункеров, неподвижно закрепленных на несущей конструкции 50. Модульные бункеры могут устанавливаться на достаточной высоте для направления выпускаемого материала нефтяного промысла через выпускной питатель, расположенный в нижней части закрытого внутреннего пространства, в проход 84. В других вариантах применения питатели могут размещаться непосредственно на выпуске материала нефтяного промысла из верхнего отсека внутри модульного бункера 28. В некоторых вариантах применения модульные бункеры 28 могут содержать закрытое внутреннее пространство, разделенное на множество отсеков для удержания различных видов материала нефтяного промысла, который может выборочно дозировано выпускаться в смесительную систему 44 для смешивания для получения требуемой смеси, которая затем подается посредством насоса в ствол скважины.
[0085] Кроме того, для доставки материала нефтяного промысла из зоны разгрузки в верхнюю часть модульных бункеров 28 различные ленточные транспортеры или другие типы транспортеров могут быть помещены в кожух. Модульные бункеры 28 также могут содержать множество вертикальных транспортеров для подъема материала нефтяного промысла к верхней зоне разгрузки модульных бункеров 28. Благодаря различным схемам расположения отвесных модульных бункеров 28 возможно хранение значительного количества материалов нефтяного промысла, которое может быстро подаваться для использования во время операций гидроразрыва пласта. За счет отвесного расположения модульных бункеров 28 также обеспечивается эффективное использование пространства буровой площадки. Кроме эффективного использования пространства закрытая система для хранения и доставки материала нефтяного промысла содействует поддержанию чистоты на буровой площадке, главным образом, благодаря отсутствию образования пыли. При этом в зависимости от особенностей конкретной операции гидроразрыва пласта может использоваться различное количество, а также различные схемы расположения модульных бункеров 28, транспортеров 30 и 32, смесительных систем 44 и другого оборудования буровой площадки.
[0086] В зависимости от параметров требуемой операции гидроразрыва пласта несущая конструкция 50 и система буровых матов 52 также могут быть выполнены различных форм и пространственных расположений. Например, несущая структура 50 может быть выполнена в виде пространственных расположений распорок различных типов, комбинаций распорок и других конструктивных элементов и/или конструктивных стенок или других устройств для опоры модульных бункеров 28. В некоторых вариантах применения несущая конструкция 50 может быть выполнена в виде А-образного каркаса или усеченного А-образного каркаса. Несущая конструкция 50 также может быть выполнена в виде единой односвязной несущей конструкции или в виде множества элементов несущих конструкций, которые могут быть отделяемыми для разделения отдельных модульных бункеров 28 и/или разделения групп модульных бункеров 28. Аналогично, система буровых матов 52 может быть изготовлена из различных материалов и в различных пространственных расположениях, в зависимости от параметров операции гидроразрыва пласта и характеристик соответствующего оборудования, например, модульных бункеров 28, смесительных систем 44, а также другого оборудования, облегчающего выполнение гидроразрыва пласта.
[0087] На Фиг. 10, 11, 12, 13, 14 15, 16 и 17 проиллюстрирована передвижная несущая конструкция 200 для поддержки одного или более модульных бункеров 28 в соответствии с данным изобретением. На Фиг.10 проиллюстрирована передвижная несущая конструкция 200 в транспортной конфигурации, причем передвижная несущая конструкция 200 выполнена с возможностью транспортировки по дорогам посредством грузового автомобиля 201. С другой стороны, на Фиг. 11 проиллюстрирована передвижная несущая конструкция 200 в процессе ее перехода в рабочую конфигурацию для поддержки одного или нескольких модульных бункеров 28, присоединенная к грузовому автомобилю 201. На Фиг. 12 проиллюстрирована передвижная несущая конструкция 200 в рабочей конфигурации, отсоединенная от грузового автомобиля 201. В целом, передвижная несущая конструкция 200 может быть выполнена в соответствии с различными государственными и федеральными нормативными актами для перевозки по автомагистралям. В связи с этим передвижная несущая конструкция 200 может иметь ширину и высоту не более 4,27 метров (14 футов), а длину менее 16,15 метров (53 фута). На Фиг. 12А и 12B проиллюстрированы некоторые другие варианты реализации передвижной несущей конструкции в соответствии с данным изобретением. На Фиг. 12А и 12В проиллюстрирована передвижная несущая конструкция 1200 и 1400 в транспортной конфигурации, причем передвижная несущая конструкция 1200 и 1400 выполнена с возможностью транспортировки по автомобильным дорогам посредством грузового автомобиля.
[0088] В проиллюстрированном примере передвижная несущая конструкция 200 содержит несущее основание 202, рамочную конструкцию 204, узел изогнутой опоры 206 и множество колес 208 для поддержки несущего основания 202, рамочной конструкции 204 и узла изогнутой опоры 206. Узел изогнутой опоры 206 передвижной несущей конструкции 200 может быть соединен с грузовым автомобилем 201 таким образом, что грузовой автомобиль 201 может перемещать передвижную несущую конструкцию 200 между различными местами, например, буровыми площадками. Как будет более подробно объяснено ниже, передвижная несущая конструкция 200 выполнена с возможностью транспортировки к буровой площадке и дальнейшей установки для поддержки одного или более модульных бункеров 28. В проиллюстрированном примере передвижная несущая конструкция 200 выполнена с возможностью поддержки до четырех модульных бункеров 28 (как проиллюстрировано на Фиг. 1). При этом подразумевается, что передвижная несущая конструкция 200 может быть выполнена с возможностью поддержки большего или меньшего количества модульных бункеров 28, в зависимости от государственного и федерального законодательства, определяющего размер передвижной несущей конструкции 200, а также ширину и/или габариты модульных бункеров 28.
[0089] Несущее основание 202 содержит первый конец 220, второй конец 222, верхнюю поверхность 224 и нижнюю поверхность (не проиллюстрирована). Рамочная конструкция 204 соединяется с несущим основанием 202. Рамочная конструкция 204 проходит над несущим основанием 202, образуя проход 230, как правило, расположенный между верхней поверхностью 224 и рамочной конструкцией 204. Рамочная конструкция 204 содержит по меньшей мере одну площадку для установки бункера 232, имеющую размеры и выполненную с возможностью установки по меньшей мере одного из модульных бункеров 28. В проиллюстрированном примере рамочная конструкция 204 содержит четыре площадки для установки бункера 232, причем каждая из площадок для установки бункера 232 выполнена с возможностью поддержки одного из модульных бункеров 28.
[0090] Узел изогнутой опоры 206 выступает из первого конца 220 несущего основания 202 и выполнен с возможностью присоединения к грузовому автомобилю 210, как описано выше. Оси 208 могут быть расположены рядом со вторым концом 222 несущего основания 202, например, как проиллюстрировано на Фиг. 10. В проиллюстрированном на Фиг. 10 примере передвижная несущая конструкция 200 содержит две оси. При этом подразумевается, что возможно использование более двух осей, которые могут размещаться в различных местах относительно несущего основания 202 для поддержки компонентов передвижной несущей конструкции 200.
[0091] Как проиллюстрировано на Фиг. 10, передвижная несущая конструкция 200 также содержит первое расширяющее основание 240 и второе расширяющее основание 242 для обеспечения дополнительной боковой опоры для модульных бункеров 28 для предотвращения падения модульных бункеров 28. В проиллюстрированном примере несущее основание 202 содержит первую сторону 244 и вторую сторону 246. Первое расширяющее основание 240 расположено на первой стороне 244 несущего основания 202, а второе расширяющее основание 242 расположено на второй стороне 246 несущего основания 202.
[0092] Первое и второе расширенные основания 240 и 242 могут быть подвижно соединены по меньшей мере с одной рамочной конструкцией 204 и несущим основанием 202 посредством рычажного механизма 248 таким образом, что первое и второе расширенные основания 240 и 242 могут выборочно располагаться между положением транспортировки, как проиллюстрировано на Фиг. 10 и положением опоры, как проиллюстрировано на Фиг.11. В положении транспортировки, проиллюстрированном на Фиг. 10, первое и второе расширяющее основания 240 и 242 выступают практически вертикально и прилегают к рамочной конструкции 204 таким образом, чтобы не превышались допустимые пределы габаритов транспортировки передвижной несущей конструкции 200 по дорогам общего пользования и автомагистралям. При этом в положении опоры, проиллюстрированном на Фиг. 11 первое и второе расширенные основания 240 и 242 выходят практически горизонтально из рамочной конструкции 204 для обеспечения дополнительной боковой опоры для модульных бункеров 28.
[0093] В одном варианте реализации изобретения несущее основание 202 содержит рычажный механизм (не проиллюстрирован), поддерживаемый посредством колес 208, для перемещения несущего основания 202 в вертикальном направлении относительно колес 208 между положением транспортировки, при котором несущее основание 202 находится выше нижней части 249 колес 208 (как проиллюстрировано на Фиг. 10) и положением опоры, в котором несущее основание 202 находится на поверхности земли и по меньшей мере часть несущего основания 202 находится на одном уровне с нижней частью 249 колес 208. В случае, когда несущее основание 202 находится на поверхности земли, а первое и второе расширенные основания 240 и 242 находятся в положении опоры, несущее основание 202, а также первое и второе расширенные основания 240 и 242 могут находиться в одной плоскости. Кроме того, несущее основание 202, а также первое и второе расширенные основания 240 и 242 могут быть расположены на подушке для повышения устойчивости несущего основания 202 и расширяющих оснований на поверхности земли на буровой площадке перед установкой модульных бункеров 28 в отвесное положение на подвижной несущей конструкции 200. Несущее основание 202 может обеспечивать поддержку для одного или более бункеров в близких к оптимальным условиях на поверхности земли.
[0094] Рычажный механизм 248, подвижно соединяющий рамочную конструкцию 204 и/или несущее основание 202 с первым и вторым расширяющими основаниями 240 и 242, может быть реализован посредством различных способов. Например, рычажный механизм 248 может содержать первую группу шарниров, соединяющих первое расширяющее основание 240 с рамочной конструкцией 204 и вторую группу шарниров, соединяющих второе расширяющее основание 242 с рамочной конструкцией 204. Для автоматизации перемещения первого и второго расширяющих оснований 240 и 242 из положения опоры в положение транспортировки рычажный механизм 248 может содержать первую группу исполнительных приводов 260 и вторую группу исполнительных приводов 262. Первая группа исполнительных приводов 260 соединяется с рамочной конструкцией 204 и первым расширяющим основанием 240. Вторая группа исполнительных приводов 262 соединяется с рамочной конструкцией 204 и вторым расширяющим основанием 242. Как правило, первая группа исполнительных приводов 260 и вторая группа исполнительных приводов 262 выполнены с возможностью выборочного перемещения первого и второго расширяющих оснований 240 и 242 из положения опоры в положение транспортировки. Первая и вторая группы исполнительных приводов 260 и 262 могут быть выполнены посредством различных способов и могут содержать гидравлический цилиндр, пневматический цилиндр или соленоид. В проиллюстрированном примере первая группа исполнительных приводов 260 содержит два исполнительных привода и вторая группа исполнительных приводов 262 содержит два исполнительных привода. При этом подразумевается, что первая и вторая группы исполнительных приводов 260 и 262, в зависимости от размера используемых исполнительных приводов, могут содержать большее или меньшее количество исполнительных приводов.
[0095] На Фиг. 11 проиллюстрирован чертеж передвижной несущей конструкции 200, содержащей первое и второе расширяющее основание 240 и 242, расположенные в положении опоры и поясняющие рамочную конструкцию 204 более явно, чем на Фиг. 10. Рамочная конструкция 204 содержит множество каркасов 270, взаимосвязанных с помощью множества распорок 272. В проиллюстрированном примере рамочная конструкция 204 содержит четыре каркаса 270 (которые помечены на Фиг. 11 номерами позиций 270-1, 270-2, 270-3 и 270-4). При этом подразумевается, что рамочная конструкция 204 может содержать более четырех каркасов 270 или менее четырех каркасов 270. В проиллюстрированном примере каркасы 270 расположены параллельно, причем они практически идентичны конструктивно и функционально. По этой причине ниже будет подробно описан только один из каркасов 270.
[0096] Например, каркас 270-1, содержит верхний элемент 280, нижний элемент 282, и два боковых элемента 284 и 286, которые соединяются и образуют замкнутую конструкцию, окружающую по меньшей мере часть прохода 230. Нижний элемент 282 устанавливается внутри прохода (не проиллюстрирован), проходит через несущее основание 202 и соединяется с боковыми элементами 284 и 286 для поддержки боковых элементов 284 и 286 на фиксированном расстоянии друг от друга. Как проиллюстрировано на Фиг. 11, боковые элементы 284 и 286 и верхний элемент 280 может быть штампованными и для повышения конструкционной прочности каркаса 270-1 соединяются в виде арки. Верхний элемент 280 содержит вершину 290, которая может располагаться по центру между боковыми элементами 284 и 286. Верхний элемент 280 содержит первую секцию 292 и вторую секцию 294, которые соединяются вместе на вершине 290. Первая секция 292 соединяется с боковым элементом 284, а второй элемент 294 соединяется с боковым элементом 286. Верхний элемент 280 может также содержать несущую балку 296 для повышения прочности верхнего элемента 280. В частности, несущая балка 296 придает жесткость первой секции 292 и второй секции 294 для предотвращения смещения первой секции 292 относительно второй секции 294 и наоборот, когда на них опираются модульных бункеры 28. Каркас 270-1 может быть выполнен из любого достаточно прочного и долговечного материала для того, чтобы выдерживать нагрузку от модульных бункеров 28. Например, верхний элемент 280, нижний элемент 282, и два боковых элемента 284 и 286 могут быть выполнены из отрезков стальной трубы, соединенных вместе с помощью любого соответствующего способа, например, механического крепления с использованием комбинаций болтов, пластин и сварных соединений.
[0097] Каркасы 270-1 и 270-2 соединяются распорками 272 и выполнены с возможностью совместной поддержки двух модульных бункеров 28. Кроме того, каркасы 270-3 и 270-4 соединяются распорками и выполнены с возможностью совместной поддержки двух модульных бункеров 28, как проиллюстрировано на Фиг. 17. В частности, каркасы 270-1 и 270-2 и образуют две площадки для установки бункера 232 передвижной мобильной структуры 200, причем каркасы 270-3 и 270-4 образуют две другие площадки для установки бункера 232. В пределах каждой из площадок для установки бункера 232 передвижная несущая конструкция 200 содержит первое соединение 300 и второе соединение 302. Первое соединение 300 в пределах каждой из площадок для установки бункера 232 находится на вершине 290 каркасов 270-1-4. Второе соединение 302 в пределах каждой площадки для установки бункера 232 находится на втором расширяющем основании 240 или втором расширяющем основании 242 и на меньшей высоте, чем первое соединение 300 для вхождения в зацепление с модульным бункером 56, когда модульный бункер 28 находится на автомобильном прицепе 37.
[0098] Первое соединение 300 в пределах каждой из площадок для установки бункера 232 содержит первый соединитель 306 и второй соединитель 308, выполненные с возможностью присоединения к каркасу бункера 56 модульных бункеров 28. Второе соединение 302 в пределах каждой из площадок для установки бункера 232 содержит первый соединитель 310 и второй соединитель 312, выполненные с возможностью присоединения к каркасу бункера 56 модульных бункеров 28. Первый соединитель 310 и второй соединитель 312 второго соединения 302 выполнены с возможностью соединения с каркасом бункера 56 модульного бункера 28 в случае, когда модульный бункер 28 находится на автомобильном прицепе 37, как описано выше. Например, как проиллюстрировано на Фиг. 13, автомобильный прицеп 37 может перемещаться задним ходом для выравнивания каркаса бункера 56 с первым соединителем 310 и вторым соединителем 312 второго соединения 302. Как проиллюстрировано на Фиг. 13 и 14, для облегчения движения автомобильного прицепа 37 задним ходом для выравнивания каркаса бункера 56 с первым соединителем 310 и вторым соединителем 312 второго соединения 302 на первом расширяющем основании 240 и втором расширяющем основании 242 в пределах каждой из площадок для установки бункера 232 могут быть предусмотрены направляющие 320.
[0099] В любом случае, после соединения каркаса бункера 56 модульного бункера 28, устанавливаемого на передвижную несущую конструкцию 200, со вторым соединением 302, модульный бункер 28 может подниматься в вертикальное положение, как описано выше, с использованием силового цилиндра, подъемного крана или другого соответствующего механического оборудования. Когда модульный бункер 28 находится в вертикальном положении, каркас бункера 56 соединяется с рамочной конструкцией 204 посредством первого соединения 300 для неподвижного удержания модульного бункера 28 на передвижной несущей конструкции 200.
[00100] После установки несущего основания 202, а также первого и второго расширяющих оснований 240 и 242 в положение опоры грузовой автомобиль 201 может быть отсоединен от узла изогнутой опоры 206 передвижной несущей конструкции 200. После отсоединения грузового автомобиля 201 узел изогнутой опоры 206 может быть опущен на поверхность земли и, как правило, может находиться в одной плоскости с несущим основанием 202. В данной конфигурации узел изогнутой опоры 206 может образовывать наклонную платформу для облегчения установки смесительной системы 44 оператором внутри прохода 230, как проиллюстрировано на Фиг. 1. Узел изогнутой опоры 206 может содержать первую секцию 320 и вторую секцию 322. Первая секция 320 проходит от первого конца 220 несущего основания 202. Первая секция 320 содержит первый конец 324 и второй конец 326. Первый конец 324 первой секции 320 подвижно соединяется с несущим основанием 208, например, посредством использования группы петель, полостей и штифтов или других типов соединителей, которые могут фиксироваться более чем в одном положении. Вторая секция 322 подвижно соединяется со вторым концом 326 первой секции 320. Например, первая секция 320 может быть выполнена в виде четырехреечного рычажного механизма, который может фиксироваться в поднятом положении для образования изогнутой опоры или в опущенном положении для образования наклонной платформы.
[00101] На Фиг. 12 проиллюстрирована передвижная несущая конструкция 200 в рабочей конфигурации. В проиллюстрированной на Фиг. 12 рабочей конфигурации модульные бункеры 28 могут устанавливаться на передвижную несущую конструкцию 200, например, как проиллюстрировано на Фиг. 1 и 13-17, причем смесительная система 44 может находиться внутри прохода 230.
[00102] На Фиг. 13-17 проиллюстрирован пример, в котором модульный бункер 28 устанавливается в требуемое положение на передвижной несущей конструкции 200. В данном примере каждый отдельный модульный бункер 28 транспортируется к буровой площадке 22 посредством грузового автомобиля 36. Как проиллюстрировано, грузовой автомобиль 36 может содержать тягач 98, к которому присоединен автомобильный прицеп 100, имеющий соответствующие габариты для установки одного из бункеров 28 в наклонном, например, горизонтальном, положении.
[00103] Каждый грузовой автомобиль 36 выполнен с возможностью передвижения задним ходом для перемещения наклонно расположенного бункера 28 для вхождения в зацепление с соответствующей площадкой для установки бункера 232 несущей конструкции 200. С целью облегчения выравнивания автомобильного прицепа с бункером относительно площадки для установки бункера 232 в первом и втором расширяющих основаниях 240 и 242 могут быть выполнены дополнительные направляющие. Кроме того, с целью облегчения выравнивания должным образом первое и второе расширенные основания 240 и 242 также могут служить в качестве ориентира высоты для автомобильного прицепа с бункером.
[00104] Как отмечалось выше, несущая конструкция 200 может содержать второе соединение 302 или другие соответствующие конструкции, расположенные на соответствующей высоте, для установки и вхождения в зацепление с каждым модульным бункером 28, когда он находится в наклонном положении на грузовом автомобиле 36. К примеру, в передвижной несущей конструкции 200 и соответствующих модульных бункерах 28 могут использоваться первый и второй соединители 310 и 312, посредством которых модульные бункеры 28 могут выборочно входить в зацепление с передвижной несущей конструкцией 200. Первый и второй соединители 310 и 312 могут быть шарнирными соединениями, которые устанавливаются с возможностью вхождения в зацепление и соединения каждого модульного бункера 28 с подвижной несущей конструкцией 200 во время нахождения модульного бункера 28 в наклонном положении на грузовом автомобиле 36. Первый и второй соединители 310 и 312 также выполнены с возможностью удержания в зацеплении модульного бункера 28 с передвижной несущей конструкцией 200, по мере того как бункер 28 поворачивается из наклонного положения в отвесное, например вертикальное положение.
[00105] Модульные бункеры 28 посредством различных механизмов могут поворачиваться или перемещаться относительно первого и второго соединителей 310 и 312 из наклонного положения на грузовом автомобиле 36 в рабочее, отвесное положение на несущей раме 204 передвижной несущей конструкции 200. Например, для установки каждого модульного бункера 28 из наклонного положения в отвесное может использоваться силовой цилиндр 104. Силовой цилиндр 104 может быть гидравлическим или пневматическим цилиндром, расположенным на автомобильном прицепе 100, выполненном с возможностью поднятия до упора каркаса 56 каждого модульного бункера 28 для поворота модульного бункера 28 относительно первого и второго соединителей 310 и 312 до тех пор, пока модульный бункер 28 не будет неподвижно установлен в своем отвесном положении посредством площадки для установки бункера 232. Силовой цилиндр 104 может быть выполнен с возможностью работы от гидравлической (или пневматической) системы грузового автомобиля 36. В других вариантах применения силовой цилиндр 104 может быть выполнен с возможностью поворота автомобильного прицепа 100 или части автомобильного прицепа 100 вверх, в то время как модульный бункер 28 остается прикрепленным к поворотной части автомобильного прицепа 100. В других способах могут использоваться подъемные краны, шкивы и/или другие механизмы для поворота каждого модульного бункера 28 вокруг первого и второго соединителей 310 и 312 по мере того как модульный бункер 28 переходит из наклонного положения в рабочее отвесное положение.
[00106] На Фиг. 14 и 15 более подробно проиллюстрированы первый и второй соединители 310 и 312. Первый и второй соединители 310 и 312 используются с целью облегчения создания соединения между каждым модульным бункером 28 и передвижной несущей конструкцией 200 и могут содержать множество отдельных или групп соединительных механизмов. Как правило, каждый из первого и второго соединителей 310 и 312 выполнены с возможностью контролируемого перемещения модульного бункера 28 относительно передвижной несущей конструкции 200. Первый и второй соединители 310 и 312 могут содержать элемент шарнира, установленный на бункере 28 и соответствующий элемент шарнира, установленный на передвижной несущей конструкции 200, например, установленный на распорках 330, как проиллюстрировано на Фиг. 14 и 15. В конкретном примере, проиллюстрированном на Фиг. 14 и 15, каждый модульный бункер 28 входит в шарнирное зацепление с передвижной несущей конструкцией 200 посредством пары шарнирных элементов. К примеру, каждый элемент шарнира может содержать штифт с возможностью вращения, например, шарнирного, при установке в соответствующий держатель штифта элемента шарнира. Несмотря на то, что штифт соединен с каркасом 56 модульного бункера 28, а держатель штифта соединен с несущими распорками 330 несущей конструкции 50, штифт и держатель штифта могут меняться местами. Кроме того, первый и второй соединители 310 и 312 могут содержать ряд других конструкций, выполненных с возможностью обеспечения выборочного вхождения в зацепление модульных бункеров 28 с передвижной несущей конструкцией 200 и контролируемого перемещения модульных бункеров 28 относительно передвижной несущей конструкции 200. В зависимости от конструкции первого и второго соединителей 310 и 312 для удержания поворотного соединения между модульным бункером 28 и передвижной несущей конструкцией 200 при переходе модульного бункера 28 из наклонного положения в отвесное положение могут использоваться различные элементы для удержания, например, расширенная головка штифта.
[00107] Передвижная несущая конструкция 200 также может содержать другие виды оборудования, облегчающие загрузку материала нефтяного промысла и/или смешивание материала нефтяного промысла для образования суспензии, как описано выше. Например, передвижная несущая конструкция 200 может содержать электрогенераторную систему 340, поддерживаемую посредством колес 208. В данном варианте реализации изобретения электрогенераторная система 340 может использоваться для генерации электроэнергии, которая может подаваться на транспортеры 30 и 32, а также другое оборудование в системе доставки расклинивающего агента 20. Передвижная несущая конструкция 200 также может содержать дозатор сухих добавок, источники питания, регуляторы и контроллеры, полозья для поддержки смесительной системы, выполненной как единое целое с несущим основанием 202. При этом передвижная несущая конструкция 200 может содержать защиту от климатических воздействий для предотвращения влияний из-за неблагоприятных условий окружающей среды. К тому же, передвижная несущая конструкция 200 может содержать различные датчики 116, установленные на рамочной конструкции 204 и/или модульных бункерах 28, для определения и/или контроля параметров, связанных с доставкой материала нефтяного промысла 62 для данной операции гидроразрыва пласта. К примеру, датчики 116 могут содержать четыре тензометрических датчика на каждой площадке для установки бункера 232 и могут быть выполнены как часть соединителей 306, 308, 310 и 312 для контроля нагрузок от отдельных модульных бункеров 28. Данные нагрузки могут использоваться для учета материальных средств с целью отслеживания количества материала нефтяного промысла, остающегося в закрытом внутреннем пространстве 60 каждого модульного бункера 28.
[00108] На Фиг. 18 проиллюстрирован вид сверху передвижной несущей конструкции 200. Соединители 306, 308, 310 и 312 могут быть расположены в пространственном расположении в виде усеченного треугольника 350, например трапеции, для повышения устойчивости модульных бункеров 28, поддерживаемых внутри площадки для установки бункера 232. При этом для содействия в поддержке модульного бункера 28 суммарная площадь проекции на горизонтальную плоскость несущего основания 202, первого расширяющего основания 240 и второго расширяющего основания 242 значительно превышает площадь проекции на горизонтальную плоскость одного из модульных бункеров 28, установленных на передвижной несущей конструкции 200. Например, на Фиг. 18 проиллюстрирована первая площадь проекции на горизонтальную плоскость 352, занимаемая одним из модульных бункеров 28 при его установке в вертикальном положении. Таким образом, несущее основание 202, первое расширяющее основание 240 и второе расширяющее основание 242 занимают вторую суммарную площадь проекции на горизонтальную плоскость, которая по меньшей мере в полтора раза больше первой площади проекции на горизонтальную плоскость 352 и может быть в восемь или десять раз больше первой площади проекции на горизонтальную плоскость 352.
[00109] На Фиг. 12А и 12В проиллюстрирован другой вариант реализации изобретения, причем передвижная несущая конструкция 1200 содержит несущее основание 1202, рамочную конструкцию 1204, узел изогнутой опоры 1206 и множество колес 1208 для поддержки несущего основания 1202, рамочной конструкции 1204 и узла изогнутой опоры 1206. Узел изогнутой опоры 1206 может быть закреплен на грузовом автомобиле для перемещения передвижной несущей конструкции 1200 между различными буровыми площадками. Передвижная несущая конструкция 1200 выполнена с возможностью поддержки до четырех модульных бункеров. При этом следует отметить, что передвижная несущая конструкция 1200 может быть выполнена с возможностью поддержки большего или меньшего количества модульных бункеров, в зависимости от рабочей площадки и/или законодательных и нормативных требований. Несущее основание 1202 содержит первый конец 1220, второй конец 1222, первую сторону 1224, вторую сторону 1226, верхнюю поверхность 1228 и нижнюю поверхность (не проиллюстрирована). Рамочная конструкция 1204 соединяется с несущим основанием 1202 и рамочной конструкцией 1204, выступающей над несущим основанием 1202, для образования прохода 1230. Рамочная конструкция 1204 содержит по меньшей мере одно расширенное основание 1232, содержащее площадку для установки бункера 1240, выполненную в виде фермы или рамочной конструкции. Проиллюстрированные первое и второе расширенные основания 1232 соединяются с первой стороной 1224, а третье и четвертое расширенные основания соединяются со второй стороной 1226 несущего основания 1202. В проиллюстрированном примере рамочная конструкция 1204 содержит четыре площадки для установки бункера 1240, причем каждая из площадок для установки бункера 1240 выполнена с возможностью поддержки одного из модульных бункеров. Расширенное основание 1232 выполнено с возможностью боковой опоры для модульных бункеров и предотвращения падения модульных бункеров.
[00110] Наклонные платформы 1242 (проиллюстрировано шесть) располагаются вдоль расширенного основания 1232. Наклонные платформы 1242 в рабочем положении выполнены с возможностью установки колес на поверхности расширенного основания 1232 для различных вариантов применения, включая доставку материала к системе, техническое обслуживание, монтаж и тому подобное. Поверхность расширенного основания 1232 может дополнительно содержать направляющие колес 1244 и противооткатные упоры 1246, расположенные на нем для адаптации, стабилизации и контроля положения колес при перемещении на поверхность расширенного основания 1232.
[00111] Расширенное основание 1232 может быть подвижно соединено с несущим основанием 1202 и/или рамочной конструкцией 1204 посредством соответствующего рычажного механизма 1248 (проиллюстрировано четыре). Рычажный механизм в позициях 1248, подвижно соединяющий рамочную конструкцию 1204 и/или несущее основание 1202 с расширенным основанием 1232, может быть выполнен посредством различных способов, таких как, например, петли, соединяющие расширенное основание 1232 с рамочной конструкцией 1204, шарнирная система, соединяющая расширенное основание 1232 с рамочной конструкцией 1204, и тому подобное. Расширенное основание 1232 может выборочно располагаться между положением транспортировки, как проиллюстрировано на Фиг. 12А и положением опоры, как проиллюстрировано на Фиг. 12В, где положение может выбираться посредством любого соответствующего устройства управления положением 1250 (проиллюстрировано четыре), такого как гидравлический цилиндр, пневматический цилиндр, соленоид и тому подобное. Расширенные основания 1232 в положении транспортировки могут располагаться практически вертикально рядом с рамочной конструкцией 1204, при этом в рабочем положении расширенные основания 1232 могут выходить практически горизонтально из рамочной конструкции 1204 для обеспечения дополнительной опоры для модульных бункеров.
[00112] Возвращаясь к Фиг. 12А, узел изогнутой опоры 1206 выходит из первого конца 1220 несущего основания 1202 и выполнен с возможностью соединения с грузовым автомобилем. Колеса 1208, соединенные посредством осей, могут быть расположены рядом со вторым концом 1222 несущего основания 1202. При том, что в примере, проиллюстрированном на Фиг. 12А и 12B, проиллюстрирована конфигурация с двумя двухколесными осями, могут использоваться конфигурации с любым количеством колес и осей, установленных в любом соответствующем месте (местах) относительно несущего основания 1202 для поддержки компонентов передвижной несущей конструкции 1200.
[00113] На Фиг. 12B проиллюстрирована рамочная конструкция 1204, содержащая множество каркасов 1270. В проиллюстрированном примере рамочная конструкция 1204 содержит четыре каркаса 1270. Хотя проиллюстрировано четыре каркаса 1270, следует отметить, что рамочная конструкция 1204 может содержать больше четырех каркасов 1270 или меньше четырех каркасов 1270. Каждый каркас 1270 содержит верхний элемент 1280, нижний элемент 1282 и два боковых элемента 1284 и 1286, которые соединяются и образуют замкнутую конструкцию, окружающую по меньшей мере часть прохода 1230. Верхний элемент 1280 может также содержать несущую балку 1296 для повышения прочности верхнего элемента 1280. Для дополнительного повышения прочности и устойчивости конструкции 1204 множество каркасов 1270 могут соединяться с балкой 1288 посредством верхних элементов 1280. Передвижная несущая конструкция 1200 содержит соединения 1300 (проиллюстрировано восемь), расположенные в верхней части каркасов 1270 для установки и соединения с модульными бункерами. Соединения 1300 находятся внутри верхней площадки для установки бункера, имеющей размеры и выполненной с возможностью установки по меньшей мере одного модульного бункера.
[00114] После развертывания несущего основания 1202 и расширенных оснований 1240 в положение опоры грузовой автомобиль может быть отсоединен от узла изогнутой опоры 1206 передвижной несущей конструкции 1200. Узел изогнутой опоры 1206 может быть опущен на поверхность земли и, как правило, может находиться в одной плоскости с несущим основанием 1202. Узел изогнутой опоры 1206 выполнен с возможностью образования наклонной платформы, чтобы обеспечить размещение смесительной системы (например, такой как 44, проиллюстрированная на Фиг. 1) внутри прохода 1230. Узел изогнутой опоры 1206 может содержать первую секцию 1320, проходящую от первого конца 1220 несущего основания 1202, причем первая секция 1320 содержит первый конец 1324 и второй конец 1326. Первый конец 1324 первой секции 1320 подвижно соединен с несущим основанием 1202 посредством соответствующего соединителя, который может быть зафиксирован более чем в одном положении. Вторая секция 1322 подвижно соединяется со вторым концом 1326 первой секции 1320. Например, первая секция 1320 может быть выполнена в виде четырехреечного рычажного механизма, который может фиксироваться в поднятом положении для образования изогнутой опоры, или в опущенном положении для образования наклонной платформы.
[00115] Со ссылкой на Фиг. 12С и 12D, В другом варианте реализации изобретения передвижная несущая конструкция 1400 содержит рамочную конструкцию 1404, узел изогнутой опоры 1406, несущее основание 1402 и множество колес 1408 для поддержки несущего основания 1402, рамочной конструкции 1404 и узла изогнутой опоры 1406, которая может прикрепляться к грузовому автомобилю для перемещения передвижной несущей конструкции 1400 между буровыми площадками. Передвижная несущая конструкция 1400 выполнена с возможностью поддержки до четырех модульных бункеров, при этом следует отметить, что в зависимости от требований передвижная несущая конструкция 1400 может быть выполнена с возможностью поддержки большего или меньшего количества модульных бункеров. Несущее основание 1402 содержит первый конец 1420, второй конец 1422, первую сторону 1424, противоположную вторую сторону 1426 (не проиллюстрирована), верхнюю поверхность 1428 и нижнюю поверхность (не проиллюстрирована). Рамочная конструкция 1404 соединяется с несущим основанием 1402, причем рамочная конструкция 1404 проходит над несущим основанием 1402 для образования прохода 1430, при этом рамочная конструкция 1404 содержит по меньшей мере одно расширенное основание 1432, имеющее рамочную конструкцию, которое содержит площадку для установки модульного бункера 1440. Проиллюстрированные первое и второе расширенные основания 1432 соединяются с первой стороной 1424, а третье и четвертое расширенные основания 1432 соединяются со второй стороной 1426 несущего основания 1402. Проиллюстрированные четыре расширенных основания 1432 содержат четыре площадки для установки бункера 1440, причем каждая из площадок для установки бункера 1440 выполнена с возможностью поддержки модульного бункера. Площадки для установки бункера 1440 расширенных оснований 1432 дополнительно содержат отверстия 1436 для установки и взаимного сцепления, или соединения иным способом, с секцией основания бункера, такой как выступающие части основания 690, проиллюстрированные на Фиг. 2B. Расширенное основание 1432 может обеспечить боковую поддержку для модульных бункеров. Наклонные платформы 1442 могут располагаться снаружи расширенного основания 1432, и выполнены с возможностью установки колес на поверхности расширенного основания 1432. Поверхность расширенного основания 1432 может дополнительно содержать направляющие колес 1444 и противооткатные упоры 1446.
[00116] Расширенное основание 1432 может быть подвижно соединено с несущим основанием 1402 и/или рамочной конструкцией 1404 посредством соответствующего рычажного механизма в позициях 1448. Рычажный механизм в позициях 1448, подвижно соединяющий рамочную конструкцию 1404 и/или несущее основание 1402 с расширенным основанием 1432, может быть выполнен посредством различных способов, таких как, например, петли, соединяющие расширенное основание 1432 с рамочной конструкцией 1404, шарнирная система, соединяющая расширенное основание 1432 с рамочной конструкцией 1404, и тому подобное. Расширенное основание 1432 может выборочно располагаться между положением транспортировки, как проиллюстрировано на Фиг. 12C, и рабочим положением опоры, как проиллюстрировано на Фиг. 12D, где положение может выбираться посредством любого соответствующего устройства управления положением 1450. Расширенные основания 1432 в положении транспортировки могут располагаться практически вертикально рядом с рамочной конструкцией 1404, при этом в рабочем положении расширенные основания 1432 могут выходить практически горизонтально из рамочной конструкции 1404 для обеспечения дополнительной опоры для модульных бункеров. Возвращаясь к Фиг. 12С, узел изогнутой опоры 1406 выходит из первого конца 1420 и выполнен с возможностью соединения с грузовым автомобилем. Колеса 1408, попарно соединенные посредством осей, располагаются рядом со вторым концом 1422 несущего основания 1402. При том, что в примере, проиллюстрированном на Фиг. 12С и 12D, проиллюстрирована конфигурация с тремя двухколесными осями, могут использоваться конфигурации с любым количеством колес и осей, установленных в любом соответствующем месте (местах) относительно несущего основания 1402 для поддержки компонентов передвижной несущей конструкции 1400.
[00117] На Фиг. 12D проиллюстрирована рамочная конструкция 1404, содержащая несколько каркасов 1470. На Фиг. 12D проиллюстрирована рамочная конструкция 1404, содержащая четыре каркаса 1470, при этом следует отметить, что рамочная конструкция 1404 может содержать больше или меньше четырех каркасов 1470. Каждый каркас 1470 содержит верхний элемент 1480, нижний элемент 1482 и два боковых элемента 1484 и 1486, которые соединяются и образуют замкнутую конструкцию, окружающую по меньшей мере часть прохода 1430. Верхний элемент 1480 может также содержать несущую балку 1496. Для дополнительного повышения прочности и устойчивости конструкции 1404 множество каркасов 1470 могут соединяться с балкой 1488 посредством верхних элементов 1480. Передвижная несущая конструкция 1400 содержит соединения 1500 (проиллюстрировано четыре), расположенные в верхней части каркасов 1470 для установки и соединения с модульными бункерами. Соединения 1500 находятся внутри верхней площадки для установки бункера, имеющей размеры и выполненной с возможностью установки по меньшей мере одного модульного бункера.
[00118] Несущее основание 1402 и расширенные основания 1440 могут быть перемещены в положение опоры, при этом грузовой автомобиль может быть отсоединен от узла изогнутой опоры 1406 передвижной несущей конструкции 1400. Узел изогнутой опоры 1406 может быть установлен в требуемое положение на поверхности земли в одной плоскости с несущим основанием 1402. Узел изогнутой опоры 1406 выполнен с возможностью образования наклонной платформы, чтобы обеспечить доступ оборудования к проходу 1430. Узел изогнутой опоры 1406 содержит первую секцию 1520, проходящую от первого конца 1420, причем первая секция содержит первый конец 1524 и второй конец 1526. Первый конец 1524 первой секции 1520 подвижно соединен с несущим основанием 1402 и может быть зафиксирован более чем в одном положении. Вторая секция 1522 подвижно соединена со вторым концом 1526 первой секции 1520, причем первая секция 1520 может быть четырехреечным рычажным механизмом, который может фиксироваться в поднятом положении для образования изогнутой опоры, или в опущенном положении для образования наклонной платформы.
[00119] На Фиг. 19 проиллюстрирован другой вариант реализации передвижной портативной конструкции 400, которая аналогична конструктивно и функционально передвижной портативной конструкции 200, за исключением того, что передвижная портативная конструкция 400 содержит встроенную смесительную систему 410. Встроенная смесительная система выполнена с возможностью перевозки с другими компонентами передвижной портативной конструкции 400 и содержит полозья или гусеницы для съезда с несущего основания 412 передвижной портативной конструкции 400.
[00120] На Фиг. 20-21 проиллюстрирован вариант реализации передвижной установки транспортировки материала нефтяного промысла 450, реализованной в соответствии с данным изобретением. Передвижная установка транспортировки материала нефтяного промысла 450 может содержать платформу 452, систему горизонтального транспортера 454, которая в данной заявке может называться ʺвторой системой транспортера 454ʺ, узел установки мачты в вертикальное положение 456, и первый узел транспортера 458.
[00121] Платформа 452 содержит несущее основание 460 и узел изогнутой опоры 462. Платформа 452 может быть выполнена с возможностью поддержки первого узла транспортера 458 и транспортировки первого узла транспортера 458 в любое требуемое место, например на буровую площадку, посредством грузового автомобиля 36. Платформа 452 соединяется с узлом установки мачты в вертикальное положение 456 и может быть дополнительно выполнена с возможностью установки первого узла транспортера 458 в отвесное или вертикальное рабочее положение для перемещения материала нефтяного промысла в бункер (который может быть модульным бункером), как более подробно описано со ссылкой на Фиг. 24. Платформа 452 может взаимодействовать с узлом установки мачты в вертикальное положение 456 для перемещения первого узла транспортера 458 из горизонтального или транспортного положения на платформе 452 в отвесное или вертикальное рабочее положение. В некоторых вариантах реализации изобретения платформа 452 может также быть выполнена с возможностью фиксации или крепления иным способом модульного бункера, как будет описано ниже.
[00122] Платформа 452 содержит несущее основание 460, имеющее первый конец 464 (например, передний конец) и второй конец 466 (например, задний конец). Платформа 452 также может содержать несущую балку 468, проходящую между первым концом 464 и вторым концом 466 несущего основания 460, а также множество колес 470, расположенных по меньшей мере частично под несущей балкой 468 (например, вблизи от второго конца 466) и функционально соединенных с несущей балкой 468. Колеса 470 могут быть присоединены к одной или более осям, и в некоторых вариантах реализации данного изобретения могут содержать убирающиеся подвески для того, чтобы несущее основание 460 могло располагаться на поверхности земли, когда убирается подвеска колес 470.
[00123] В варианте реализации изобретения, проиллюстрированном на Фиг. 20-21, платформа 452 содержит две несущих балки, например, 468-1 и 468-2, которые отделены друг от друга промежутком 472 и могут быть соединены вместе для образования общего несущего основания 460 посредством одного или более поперечных несущих элемента 474 (Фиг. 21). Промежуток 472 проходит в продольном направлении вдоль несущего основания 460 между первым концом 464 и вторым концом 466. Несущие балки 468-1 и 468-2 могут быть выполнены в виде стальной балки, швеллера, I-образной балки, H-образной балки, широкополочной балки, универсального стального профиля, прокатной стальной балки или любой другой конструкции. В некоторых вариантах реализации данного изобретения множество поперечных несущих элементов 474 между несущими балками 468-1 и 468-2 могут быть разнесены на расстоянии друг от друга между первым концом 464 и вторым концом 466 несущего основания 460.
[00124] Узел изогнутой опоры 462 проходит от первого конца 464 несущего основания 460 и выполнен с возможностью соединения платформы 452 с грузовым автомобилем, таким как грузовой автомобиль 36, например, посредством соответствующего сцепного устройства. После отсоединения грузового автомобиля 36 от узла изогнутой опоры 462, узел изогнутой опоры 462 может быть опущен на поверхность земли и, как правило, может находиться в одной плоскости с несущим основанием 460, как проиллюстрировано на Фиг. 25. В данной конфигурации узел изогнутой опоры 462 может образовывать наклонную платформу, выполненную с возможностью заезда грузового автомобиля или автомобильного прицепа с материалом нефтяного промысла на несущее основание 460, прямо или задним ходом. Узел изогнутой опоры 462 может содержать первую секцию 476 и вторую секцию 478. Первая секция 476 может выходить из первого конца 464 несущего основания 460. Первая секция 476 содержит первый конец 480 и второй конец 482. Первый конец 480 первой секции 476 подвижно соединяется с несущим основанием 460, например, посредством использования группы петель, полостей и штифтов или других типов соединителей, которые могут фиксироваться более чем в одном положении. Вторая секция 478 подвижно соединяется со вторым концом 482 первой секции 476. Например, первая секция 476 может быть выполнена в виде четырехреечного рычажного механизма, который может фиксироваться в поднятом положении для образования изогнутой опоры 462, или в опущенном положении для образования наклонной платформы. Специалистам в данной области техники, извлекающими пользу из данного изобретения, будет понятно, что любое требуемое сцепное устройство, такое как сцепное устройство изогнутой опоры, содержит устройство, известное в технике как ʺпалец прицепного механизмаʺ, например, может быть выполнено с возможностью соединения узла изогнутой опоры 462 с грузовым автомобилем 36.
[00125] Вторая система транспортера 454 может быть выполнена в виде любого соответствующего погрузчика конвейерно-ленточного типа или шнека и может быть связана с несущим основанием 460 так, чтобы вторая система транспортера 454 по меньшей мере частично располагалась в промежутке 472 между несущими балками 468-1 и 468-2. В другом варианте реализации изобретения вторая система транспортера 454 может быть шарнирно соединена с платформой 452 для перемещения материала нефтяного промысла в направлении второго конца 466 платформы 452. В одном варианте реализации изобретения по меньшей мере часть второй системы транспортера 454 проходит вдоль осевой линии несущего основания 460, как проиллюстрировано на Фиг. 20-21. Вторая система транспортера 454 содержит второй транспортер 484 и третий транспортер 486. Второй транспортер 484 может быть углублен в промежуток 472 и располагаться практически горизонтально так, чтобы верхняя поверхность второго транспортера 484 находилась на одном уровне или ниже верхней поверхности несущих балок 468-1 и 468-2, а также выполнен с возможностью расположения грузового автомобиля или автомобильного прицепа с материалом нефтяного промысла на несущем основании 460 для выгрузки, опрокидывания, или осаждения иным способом массы материала нефтяного промысла на второй транспортер 484 и транспортировки массы материала нефтяного промысла от первого конца 464 ко второму концу 466 несущего основания 460. В некоторых вариантах реализации изобретения второй транспортер 484 может располагаться на осевой линии с несущим основанием 460. Третий транспортер 486 расположен между вторым транспортером 484 и вторым концом 466 платформы 452, и выполнен с возможностью приема массы материала нефтяного промысла из второго транспортера 484 и транспортировки материала нефтяного промысла в направлении второго конца 466. Для специалистов в данной области техники будет очевидно, что вторая система транспортера 454 может содержать шнек, ленту транспортера с гладкой поверхностью или с перегородками для перемещения материала нефтяного промысла (например, в третьем транспортере 486). Кроме того, в некоторых вариантах реализации данного изобретения второй транспортер 484 может быть открытым, а третий транспортер 486 может быть помещен в кожух, как будет понятно специалистам в данной области техники, извлекающим пользу из данного изобретения. Третий транспортер 486 может располагаться под уклоном вверх (ненулевой положительный угол) относительно второго транспортера 484.
[00126] В некоторых вариантах реализации данного изобретения вторая система транспортера 454 может быть шарнирно соединена с несущим основанием 460 и/или платформой 452 так, чтобы вторая система транспортера 454 могла шарнирно откидываться вбок от несущего основания 460 под любым углом, как проиллюстрировано ниже на Фиг. 24.
[00127] Узел установки мачты в вертикальное положение 456 может содержать мачту 488, которая поддерживается посредством платформы 452 и системы исполнительного привода 490 посредством вхождения в контакт мачты 488 и платформы 452. Узел установки мачты в вертикальное положение 456 выполнен с возможностью горизонтального расположения на несущем основании 460 (например, на несущих балках 468-1 и 468-2) при транспортировке платформы 452 и освобождения второй системы транспортера 454 при развертывании узла установки 456 мачты в отвесное положение или вертикальное рабочее положение. Диапазон перемещения узла установки мачты в вертикальное положение 456 может быть от горизонтального до немного превышающего вертикальное (например, диапазон перемещения более чем на 90 градусов) при развертывании с учетом углового смещения из-за разницы в перепадах высот земной поверхности. Узел установки мачты в вертикальное положение 456 может быть выполнен из стальной трубы, балки, швеллера, I-образной балки, H-образной балки, широкополочной балки, универсального стального профиля, прокатной стальной балки или любого другого материала.
[00128] Мачта 488 может поддерживаться несущими балками 468-1 и 468-2 платформы 452 вблизи второго конца 466 платформы 452. Мачта 488 выполнена с возможностью поддержки узла транспортера 458 и перемещения между горизонтальным положением (Фиг. 20) и вертикальным положением (Фиг. 21) посредством системы исполнительного привода 490 для поднятия первого узла транспортера 458 в вертикальное положение и фиксации первого узла транспортера 458 на модульном бункере, как будет описано ниже со ссылкой на Фиг. 24.
[00129] Мачта 488 может содержать каркас 492, содержащий первый конец 494, второй конец 496, первую несущую балку 498-1, проходящую между первым концом 494 и вторым концом 496, а также вторую несущую балку 498-2, проходящую между первым концом 494 и вторым концом 496. Первая и вторая несущие балки 498-1 и 498-2 могут быть параллельно разнесены и выполнены с возможностью совместной поддержки первого узла транспортера 458, как будет описано ниже.
[00130] Система исполнительного привода 490 содержит мачту 488 и по меньшей мере одну из несущих балок 468-1 и 486-2 платформы 452 для перемещения мачты 488 по дугообразному пути для перемещения первого узла транспортера 458 между горизонтальным и вертикальным положениями. Как проиллюстрировано на Фиг. 20 и 21, система исполнительного привода 490 может содержать множество исполнительных приводов 500-1 и 500-2, функционирующих совместно для перемещения мачты 488 из наклонного положения в вертикальное положение. Тем не менее, будет понятно, что система исполнительного привода 490 может быть выполнена в виде единого исполнительного привода 500 или любого количества исполнительных приводов 500. Исполнительный привод(ы) 500 может быть выполнен как гидравлический исполнительный привод, пневматический исполнительный привод, электрический исполнительный привод, механический исполнительный привод или любой соответствующий механизм, выполненный с возможностью перемещения мачты 488 в вертикальное положение.
[00131] Первый узел транспортера 458 может быть выполнен в виде закрытого вертикального ковшового подъемника или шнека (например, без использования воздушного потока для переноса материала нефтяного промысла), а также может содержать первый транспортер 502 и несущую раму 504, подвижно соединенные с мачтой 488 узла установки мачты в вертикальное положение 456 так, чтобы первый транспортер 502 мог перемещаться между горизонтальным положением, при котором во время транспортировки первый транспортер 502 лежит горизонтально на несущем основании 460, и вертикальным положением, при котором первый транспортер 502 установлен вертикально для транспортировки массы или материала нефтяного промысла в один или более модульных бункеров. В некоторых вариантах реализации изобретения первый транспортер 502 может быть реализован и может функционировать аналогично описанному выше вертикальному транспортеру 32.
[00132] Как проиллюстрировано на Фиг. 22, несущая рама 504 может быть подвижно соединена с мачтой 488 с помощью одного или более рычажных механизмов 506, прикрепленных к мачте 488 и одного или более исполнительных приводов 508, выполненных с возможностью скольжения или перемещения иным образом несущей рамы 504 относительно первого конца 494 мачты 488 в пределах заданного диапазона. В некоторых вариантах реализации изобретения исполнительные приводы 508 могут быть выполнены в виде гидравлических или пневматических приводов. Следует понимать, что рычажные механизмы 506 могут быть реализованы в самых разных формах, например, направляющие (как проиллюстрировано на Фиг. 22), гидравлические или пневматические рычаги, шестерни, толкатели с червячным приводом, тросы или их комбинации.
[00133] На Фиг. 23-24 проиллюстрирован первый транспортер 502, который может содержать входной патрубок 510 и верхнюю разгрузочную секцию 512. Входной патрубок 510 может быть расположен рядом и/или ниже третьего транспортера 486 второй системы транспортера 454 таким образом, чтобы масса материала нефтяного промысла, транспортируемая через третий транспортер 486 второй системы транспортера 454 входила в первый транспортер 502 через входной патрубок 510.
[00134] Верхняя разгрузочная секция 512 может содержать разгрузочный патрубок 514, который может быть двойным разгрузочным патрубком, выполненным с возможностью одновременного наполнения двух или более модульных бункеров 516, например, посредством имеющихся двух или более выходных патрубков 517, например, функционально связанных с двумя или более впускных патрубков 518 модульных бункеров 516. Специалистам в данной области техники будет понятно, что в некоторых вариантах реализации изобретения разгрузочный патрубок 514 может содержать встроенный переключающий клапан 520 (например, трехпозиционный перекидной клапан), позволяющий разгрузочному патрубку 514 заполнить один, два или более двух модульных бункеров 516. Разгрузочный патрубок 514 может состыковываться или иначе быть связанным с впускными патрубками 518 модульных бункеров 516, при этом любым способом быть защищенным от дождя и/или влаги, например, посредством использования одного или более кожухов от дождя или щитков.
[00135] Как проиллюстрировано на Фиг. 23, несущая рама 504 может содержать один или более необязательных элементов для зацепления бункера 522, которые могут быть, например, выполнены в виде крюков, L-образных выступов, выступов или их комбинации. Элементы для зацепления бункера 522 могут быть выполнены с возможностью зацепления соответствующих элементов крепления каркаса 524, выполненных в модульном бункере (бункерах) 516 таким образом, чтобы несущая рама 504 и первый транспортер 502 могли неподвижно прикрепляться, или иным образом соединяться с модульным бункером (бункерами) 516. Для специалистов в данной области техники будет очевидно, что в некоторых вариантах реализации данного изобретения элементы для зацепления бункера 522 и/или элементы крепления каркаса 524 могут быть исключены.
[00136] Возвращаясь к Фиг. 20, в некоторых вариантах реализации данного изобретения с передвижной установкой для транспортировки материала нефтяного промысла 450 может быть реализована необязательная система электропитания 526, выполненная с возможностью электропитания системы исполнительного привода 490, первого транспортера 502 и исполнительных приводов 508. При этом в некоторых вариантах реализации данного изобретения система электропитания 526 может быть исключена, а система исполнительного привода 490, первый узел транспортера 458 и исполнительные приводы 508 могут получать электропитание от любого соответствующего источника питания, например источника питания, связанного с модульными бункерами 516, отдельного генератора, электрической линии, подключенной к электросети или местному источнику питания, а также их комбинации. В некоторых вариантах реализации изобретения, в которых система электропитания 526 обеспечивает электропитание передвижной установки для транспортировки материала нефтяного промысла 450, желательно, чтобы система электропитания 526 имела размеры и была расположена на несущем основании 460 для того, чтобы не влиять на работу и движение узла установки мачты в вертикальное положение 456 и второй системы транспортера 454.
[00137] На Фиг. 25 проиллюстрирована работа передвижной установки для транспортировки материала нефтяного промысла 450, которая может работать следующим образом: грузовой автомобиль 36 задним ходом перемещает платформу 452 вплотную к одному или более модульных бункеров 516 (например, объединенному узлу из двух или более модульных бункеров 516). После отсоединения грузового автомобиля 36 от платформы 452 узел изогнутой опоры 462 может быть опущен на поверхность земли и, как правило, может находиться в одной плоскости с несущим основанием 460 для образования наклонной платформы, выполненной с возможностью заезда автомобильного прицепа 528 с материалом нефтяного промысла на несущее основание 460, прямо или задним ходом. Узел установки мачты в вертикальное положение 456 поднимается в вертикальное положение для того, чтобы поднять в вертикальное положение также и первый узел транспортера 458. Исполнительные приводы 508 могут использоваться для подъема первого транспортера 502 к верхней границе установленного диапазона движения исполнительных приводов 508 посредством перемещения несущей рамы 504 относительно первого конца 494 мачты 488 (например, вдоль рычажного механизма 506). Положение платформы 452 относительно модульного бункера (бункеров) 516, по мере необходимости, может настраиваться (например, в трехмерном измерении, к примеру, посредством перемещения платформы 452) посредством закрепления или выравнивания иным способом второго конца 466 платформы 452 с модульным бункером (бункерами) 516 и/или путем свертывания подвески платформы 452 для установки выпускного патрубка 514 для вхождения в контакт с впускными патрубками 518. Исполнительные приводы 508 могут использоваться для опускания первого транспортера 502 на модульный бункер (бункеры) 516 таким образом, чтобы разгрузочный патрубок 514 входил в контакт с впускными патрубками 518. При необходимости, опускание первого транспортера 502 также может привести к вхождению в зацепление элементов для зацепления бункера 522 с соответствующими элементами крепления каркаса 524 так, чтобы несущая рама 504 первого узла транспортера 458 была неподвижно прикреплена, или иным образом связана с модульным бункером (бункерами) 516, что приводит к выравниванию разгрузочных патрубков 514 с впускными патрубками 518 модульного бункера (бункеров).
[00138] Автомобильный прицеп для транспортировки материала нефтяного промысла 528 выполнен с возможностью заезда задним ходом на платформу 452 таким образом, чтобы разгрузочные отверстия (не проиллюстрированы) автомобильного прицепа для транспортировки материала нефтяного промысла 528 располагались на и были на одном уровне со вторым транспортером 484 второй системы транспортера 454. Поскольку масса материала нефтяного промысла опрокидывается, выгружается или осаждается иным способом (например, под действием силы тяжести) на вторую систему транспортера 454, материал нефтяного промысла перемещается на второй транспортер 484 к третьему транспортеру 486. Третий транспортер 486 является необязательным, потому что второй транспортер 484 может транспортировать материал нефтяного промысла непосредственно на первый транспортер 502. Третий транспортер 486 продолжает перемещать массу материала нефтяного промысла в направлении второго конца 466 платформы 452. После того, как масса материала нефтяного промысла достигает первого транспортера 502 материал нефтяного промысла поступает во входной патрубок 510 первого транспортера 502. Масса материала нефтяного промысла перемещается снизу вверх по первому транспортеру 502 и осаждается в модульных бункерах 516 через разгрузочный патрубок 514 и впускные патрубки 518.
[00139] Для специалистов в данной области техники, извлекающих пользу из данного изобретения, будет очевидно, что в некоторых вариантах реализации данного изобретения вторая система транспортера 454 может быть выполнена с возможностью шарнирного откидывания набок от несущего основания 460 под любым углом, причем автомобильный прицеп для транспортировки материала нефтяного промысла 528 может располагаться над второй системой транспортера 454 без перемещения задним ходом над платформой 452, как проиллюстрировано на Фиг. 24.
[00140] В другом варианте реализации изобретения, проиллюстрированном на Фиг. 26, вторая система транспортера 454 содержит поворотный узел транспортера 530, а не разгрузочный патрубок 514. Поворотный узел транспортера 530 содержит транспортер 532, который может быть присоединен к корпусу и/или несущей раме, которая проходит вокруг первого транспортера 502, содержащего узел горизонтальной регулировки и узел вертикальной регулировки. Узел горизонтальной регулировки может содержать рычажный механизм с одним шарнирным соединением или множеством шарнирных соединений, функционирующих совместно для обеспечения диапазона движения транспортера 532 в горизонтальной плоскости, который может быть примерно в диапазоне от 0 до 180 градусов, как проиллюстрировано стрелкой 534. Узел транспортера 530 может также содержать узел вертикальной регулировки (не проиллюстрирован), содержащий рычажный механизм для обеспечения диапазона движения транспортера 532 в горизонтальной плоскости, который может быть в диапазоне от 0 до 120 градусов, как проиллюстрировано стрелкой 536. Узлы горизонтальной и вертикальной регулировок могут содержать один или более исполнительных приводов для осуществления регулируемого движения по горизонтальному и вертикальному пути, описанным выше.
[00141] Узлы горизонтальной и вертикальной регулировок обеспечивают движение между положением для перевозки, в котором транспортер 532 проходит практически параллельно первому транспортеру 502, и выдвинутым положением, в котором транспортер 532 проходит сбоку от первого транспортера 502. В некоторых вариантах реализации изобретения транспортер 532 может быть выполнен в виде шнека, или закрытой двусторонней ленты транспортера с возможностью поворота посредством одного или более исполнительных приводов (не проиллюстрированы). Транспортер 532 может функционировать аналогично разгрузочному патрубку 514, и может быть соединен с одним или более впускных патрубков 518 модульного бункера (бункеров) 516, аналогично разгрузочному патрубку 514. Например, транспортер 532 может быть соединен с одним или более впускными патрубками 518, таким образом защищая впускные патрубки 518 от дождя или влаги, например, посредством одного или более кожухов от дождя или щитков. Для специалистов в данной области техники будет очевидно, что поворотный узел транспортера 530 выполнен с возможностью расположения платформы 452 под любым углом, в любой ориентации или положении относительно модульного бункера (бункеров) 516, например, параллельно, под углом, или перпендикулярно. В дополнение к этому, при реализации поворотного узла транспортера 530 несущая рама 504 может присоединяться или может не присоединяться к бункеру (бункерам) посредством элементов для зацепления бункера 522.
[00142] Для специалистов в данной области техники, извлекающих пользу из данного изобретения буде очевидно, что в соответствии с вариантами реализации данного изобретения передвижная установка для транспортировки материала нефтяного промысла 450 содержит первый транспортер, который является внешним относительно бункеров, и транспортируется к любой требуемой буровой площадке и соединяется с одним или более бункерами на месте работ. Кроме того, платформа 452 или передвижная установка для транспортировки материала нефтяного промысла 450 в соответствии с идеями изобретения, описанными в данной заявке, образует наклонную платформу, выполненную с возможностью перемещения задним ходом автомобильного прицепа для транспортировки материала нефтяного промысла 528 на платформу 452 и осаждения материала нефтяного промысла на вторую систему транспортера 454 передвижной установки для транспортировки материала нефтяного промысла 450. Передвижная установка для транспортировки материала нефтяного промысла 450 выполнена с возможностью гибкого позиционирования и быстрого и эффективного перемещения материала нефтяного промысла в модульные бункеры 516 на буровой площадке. При этом, при удалении вертикального транспортера из бункера (например, первого транспортера, внешнего по отношению к бункеру) увеличивается доступный объем бункера. Тем не менее, следует понимать, что в некоторых вариантах реализации данного изобретения внешний первый транспортер, как описано в данной заявке, может использоваться с модульными бункерами, содержащими, например, внутренние вертикальные подъемники.
[00143] На Фиг. 27 проиллюстрированы некоторые варианты реализации изобретения, в которых каркас модульного бункера соединяется с основанием бункера (таким как, например, 128 и 130 на Фиг. 2А). Модульный бункер содержит каркас бункера 634, который может быть подвижно соединен с основанием бункера 630. Каркас бункера 634 поддерживает корпус бункера во время транспортировки, установки в вертикальное положение, использования и опускания модульного бункера. Основание бункера 630 подвижно соединено с каркасом модульного бункера 634 в удаленных позициях 636 и 638 каркаса 634. Основание бункера 630 содержит нижнюю часть 640, при этом каркас 634 содержит угловую распорку 642. Нижняя часть 640 и угловая распорка 642 могут соединяться вместе посредством соединительной тяги 644 (проиллюстрированы две), например, цепью, тросом, гидравлическим цилиндром, пневматическим цилиндром, подпирающей стойкой и т.п. Соединительная тяга 644 выполнена с возможностью фиксации и/или стабилизации основания 630 относительное каркаса бункера 634 при транспортировке и установке модульных бункеров в вертикальное положение. При установке модульного бункера в вертикальное положение соединительная тяга 644 может быть отсоединена от нижней части 640 и/или угловой распорки 642 для компенсации свободного передвижения основания 630 и каркаса бункера 634.
[00144] Как указано выше, основание бункера 630 и каркас модульного бункера 634 подвижно соединены в общих местоположениях 636 и 638 каркаса 634. Соединение может быть выполнено посредством любого соответствующего устройства. В некоторых случаях используются конструкции с вилкообразным соединением, в которых выступы 646a, 646b, 648a и 648b проходят от конца каркаса бункера 634 и содержат образованные в них цилиндрические отверстия, причем взаимосвязанные цилиндрические отверстия образованы в выступах 650 и 652 на основании бункера. Выступы каркаса бункера 646a и 646b находятся по бокам выступа основания бункера 650 и при выравнивании цилиндрические отверстия в выступах 646a, 646b и 650 расположены практически на осевой линии. Подобным образом, выступы 648a и 648b находятся по бокам выступа 652 и соответствующие цилиндрические отверстия в них расположены практически на осевой линии. В цилиндрических отверстиях, выполненных в выступах 646a, 646b и 650, расположен соединитель, при этом другой соединитель расположен в цилиндрических отверстиях, выполненных в выступах 648a, 648b и 652. Цилиндрические отверстия проиллюстрированы на Фиг. 27 посредством штриховой/пунктирной линии. В цилиндре может размещаться любое соответствующее устройство, выполненное с возможностью обеспечения подвижного соединения, включая, но не ограничиваясь этим, штифты, оси, шпильки, винты и тому подобное. В некоторых вариантах реализации изобретения используются контактные тензометрические датчики.
[00145] На Фиг. 28 проиллюстрирован контактный тензометрический датчик, используемый в некоторых вариантах реализации данного изобретения. Контактный тензометрический датчик 680 (также известный как контактный датчик нагрузки) выполнен с возможностью использования в тех местах, где штифты или болты переносят нагрузку, для обеспечения точного в режиме реального времени контроля сил нагрузки, вызванных модульным бункером и его материальным содержимым, которое, в свою очередь, позволяет оператору воспринимать для модульного бункера в режиме реального времени массу материала, скорость выгрузки, скорость наполнения, и тому подобное. Принцип действия штифтов измерения нагрузки основан на сдвиге. Деформация измеряется пропорционально нагрузке, приложенной к тензометрическому мосту, встроенному в штифт. Нагрузка может быть приложена посредством выступов 646a, 646b, 648a и 648b. Когда к штифту измерения нагрузки прикладывается сила вдоль его оси чувствительности воздействие на тензометрический мост приводит к возникновению выходного сигнала, пропорционального приложенной силе. Электропитание тензометрического моста, а также усиление его напряжения выходного сигнала осуществляется либо посредством внешнего или внутреннего усилителя. Контактный тензометрический датчик 680 может дополнительно содержать втулку 682, которая помещается в цилиндрические отверстия выступов 650 и 652. Элементы 684 и 686 контактного тензометрического датчика 680 расположены в цилиндрических отверстиях 646a, 646b, 648a и 648b. Порт 688 может использоваться для подключения датчиков, расположенных внутри контактного тензометрического датчика, к внешнему оборудованию контроля и/или электропитания. В некоторых случаях, когда контактный тензометрический датчик 680 подвижно соединяет основание бункера 630 и каркас модульного бункера 634 через цилиндрические отверстия 646a, 646b, 648a, 648b, 650 и 652, когда модульный бункер устанавливается вертикально, соединительные тяги 644 могут иметь свою силу натяжения, или могут быть выполнены иным образом, чтобы не оказывать влияния на работу контактных тензометрических датчиков 680. При том что в данной заявке описывается контактный тензометрический датчик 680, используемый для подвижного соединения основания бункера 630 и каркаса модульного бункера 634, в пределах объема и сущности данного изобретения будет очевидным использование контактного тензометрического датчика в любом соответствующем месте в системах, описанных в данной заявке, например, но не ограничиваясь этим, в соединениях 1300 и 1500.
[00146] На Фиг. 29 проиллюстрирован модульный бункер 128, содержащий каркас бункера 634 и основание бункера 630, размещенный на автомобильном прицепе 700 в наклонном, например, горизонтальном, сложенном для транспортировки положении. Соединительные тяги 644 неподвижно прикреплены к нижней части 640 и угловым распоркам 642, и натягиваются для удержания основания бункера 630 в требуемом положении, а также для предотвращения откидывания основания 630 вниз на землю при нахождении в сложенном положении. Автомобильный прицеп 700 может передвигаться задним ходом для перемещения модульного бункера 128, расположенного в наклонном положении, в положение с соответствующей площадкой для установки бункера, например, 1240 на Фиг. 12В передвижной несущей конструкции 1200. Колеса 702 могут перемещаться на наклонные платформы 1242, а затем на расширенное основание 1232. Колеса 702 могут входить в контакт с направляющими колес 1244 и противооткатными упорами 1246 для обеспечения выравнивания автомобильного прицепа 700 с площадкой для установки бункера 1240. Кроме того, для облегчения точного выравнивания расширенное основание 1232 может также служить ориентиром высоты для автомобильного прицепа 700.
[00147] На Фиг. 30 проиллюстрирован модульный бункер 128 в отвесном положении на передвижной несущей конструкции 1200. Колеса 702 автомобильного прицепа 700 расположены на расширенном основании 1232, а модульный бункер 128 расположен на площадке для установки 1240 расширенного основания 1232. В то время как модульный бункер 128 остается в наклонном положении и автомобильный прицеп 700 расположен на расширенном основании 1232, перед установкой в вертикальное положение модульного бункера 128 соединительные тяги 644 могут быть отсоединены от нижних частей 640 и/или угловых распорок 642, тем самым позволяя основанию бункера 630 располагаться на площадке для установки 1240. Основание бункера 630 может быть неподвижно закреплено на площадке для установки 1240, как описано ниже. Затем модульный бункер 128 поднимается в отвесное положение из наклонного сложенного в отвесное положение посредством силового цилиндра 704 (проиллюстрировано три), соединенного с подъемным каркасом 706 и каркасом автомобильного прицепа 708. Затем каркас бункера 634 может быть прикреплен к передвижной несущей конструкции 1200 в соединении 1300. Силовой цилиндр 704 может быть гидравлическим или пневматическим цилиндром, расположенным на автомобильном прицепе 700, выполненным с возможностью поднятия до упора каркаса 634 каждого модульного бункера 128 для поворота модульного бункера 128 до тех пор, пока бункер не будет неподвижно установлен в своем отвесном положении посредством площадки для установки бункера 1240. Силовой цилиндр 704 может быть выполнен с возможностью работы от гидравлической (или пневматической) системы грузового автомобиля. В других вариантах применения силовой цилиндр 704 может быть выполнен с возможностью поворота автомобильного прицепа 700 или части автомобильного прицепа 700 вверх, в то время как модульный бункер 128 остается прикрепленным к поворотной части автомобильного прицепа 700. В других способах могут использоваться подъемные краны, шкивы и/или другие механизмы для поворота каждого модульного бункера 128 по мере того как модульный бункер 128 переходит из наклонного положения в рабочее отвесное положение. Затем соединительные тяги 644 могут быть снова прикреплены, но не обязательно натянуты, к нижним частям 640 и/или угловым распоркам 642, в целом, для содействия устойчивости модульного бункера 128 в отвесном положении.
[00148] На Фиг. 31 проиллюстрировано основание бункера 630, зафиксированное на площадке для установки 1240. Основание бункера 630 проиллюстрировано в положении на площадке для установки 1240 расширенного основания 1232. Соединительные штифты 710 (проиллюстрировано четыре) неподвижно соединяют основание бункера 630 с расширенным основанием 1232. Поперечные балки 712 (проиллюстрировано две) основания бункера 630 располагаются непосредственно над несущими балками 714 (проиллюстрировано две) расширенного основания 1232 для передачи нагрузки на несущие балки 714 и которые действуют как расширение для основания бункера 630. Для наилучшего контакта с поверхностью земли нижние поверхности основания бункера 630 и несущие балки 714 могут находиться в одной плоскости друг относительно друга. На Фиг. 32 проиллюстрирована передвижная система доставки материала, содержащая модульный бункер в рабочем отвесном положении, выполненный как единое целое с передвижной несущей конструкцией, в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения; Модульные бункеры 128 расположены в вертикальном рабочем положении и неподвижно соединены с передвижной несущей конструкцией 1200. Наклонные платформы 1242 расширенного основания 1232 развернуты в рабочее положение для размещения материала, доставляемого к системе, обслуживания, монтажа дополнительного оборудования, последующей разборки всей системы, и т.п. Узел изогнутой опоры 1206 передвижной несущей конструкции 1200 опускается, чтобы образовать наклонную платформу, выполненную с возможностью размещения смесительной системы или другого оборудования внутри прохода 1230. Основания бункеров 630 располагаются и неподвижно соединяются с расширенным основанием 1232 на одном конце, и соединяются с каркасами модульных бункеров 634 посредством контактных тензометрических датчиков на противоположном конце в позициях 712 и 714. Контактные тензометрические датчики выполнены с возможностью контроля в режиме реального времени для модульного бункера 132 массы материала, скорости выгрузки, скорости наполнения и т.п. Модульный бункер 132 может быть дополнительно соединен с узлом транспортера, проиллюстрированным на Фиг. 16 числовым указателем 458, или любой другой соответствующей системой транспортера для доставки материала к модульному бункеру 132.
[00149] На Фиг. 33 проиллюстрировано основание бункера 660, соединенное с вилкообразными конструкциями 680 и 682 в нижней части бункера, такого как 658, проиллюстрированного на Фиг. 1B и 2B. Модульный бункер содержит каркас бункера 664, выполненный с возможностью подвижного соединения с основанием бункера 660. Каркас бункера 664 поддерживает корпус бункера и подвижно соединен с основанием бункера 660 в удаленных позициях 666 и 668. Основание бункера 660 содержит нижнюю часть 670. Нижняя часть 670 и каркас бункера 664 могут соединяться вместе посредством соединительной тяги 674 (проиллюстрированы две), например, цепью, тросом, гидравлическим цилиндром, пневматическим цилиндром, подпирающей стойкой и т.п. На чертеже соединительная тяга 674 проиллюстрирована в виде гидравлического цилиндра. Соединительная тяга 674 выполнена с возможностью фиксации и/или стабилизации основания 660 при транспортировке, установке модульного бункера в вертикальное положение и/или рабочее положение.
[00150] Как указано выше, основание бункера 660 и каркас модульного бункера 664 подвижно соединены в общих позициях 666 и 668. Соединение может быть выполнено посредством любого соответствующего устройства. В некоторых вариантах реализации изобретения выступы 676a, 676b, 678a, и 678b конструкций с вилкообразным соединением 680 и 682 содержат образованные в них цилиндрические отверстия, причем взаимосвязанные цилиндрические отверстия образованы в выступах 692 и 694 на основании бункера 660. Выступы каркаса бункера 676a и 676b находятся по бокам выступа основания бункера 692 и при выравнивании цилиндрические отверстия в выступах 676a, 676b и 692 расположены практически на осевой линии. Подобным образом, выступы 678a и 678b находятся по бокам выступа 694 и соответствующие цилиндрические отверстия в них расположены практически на осевой линии. В цилиндрических отверстиях, выполненных в выступах 676a, 676b и 692, расположен соединитель, при этом другой соединитель расположен в цилиндрических отверстиях, выполненных в выступах 678a, 678b и 694. Цилиндрические отверстия проиллюстрированы на Фиг. 33 посредством штриховой/пунктирной линии. В цилиндре может размещаться любое соответствующее устройство, выполненное с возможностью обеспечения подвижного соединения, включая, но не ограничиваясь этим, штифты, оси, шпильки, винты и тому подобное. В некоторых вариантах реализации изобретения используются контактные тензометрические датчики, например, контактный тензометрический датчик 680, проиллюстрированный на Фиг. 28. Основание 660 может дополнительно содержать выступающие части основания 690 (проиллюстрировано восемь), используемые для соединения и взаимного сцепления на передвижном основании.
[00151] На Фиг. 34 и 35 проиллюстрировано поворотное основание бункера 660, сложенное для перевозки посредством соединительных тяг 674, которые могут быть гидравлическими цилиндрами, для транспортировки по дорогам в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения. Модульный бункер 658 содержит каркас бункера 664 и основание бункера 660, расположенное на автомобильном прицепе 750 в наклонном, например, горизонтальном, сложенном для транспортировки положении. На Фиг. 34 проиллюстрировано первое положение, а на Фиг. 35 проиллюстрировано второе положение. Соединительные тяги 674 неподвижно прикреплены к каркасу 664, и натягиваются для удержания основания бункера 660 в требуемом положении, а также для предотвращения откидывания основания 660 вниз на землю при нахождении в сложенном положении. В первом положении основание бункера 660 находится в положении, выходящем за пределы конца 752 автомобильного прицепа 750. В некоторых случаях, когда законодательство не позволяет продлевать основание 660 дальше конца 752 автомобильного прицепа 750, то основание 660 может располагаться ближе к бункеру 658 и удерживаться на месте посредством соединительных тяг 674, как проиллюстрировано на Фиг. 35. Автомобильный прицеп 750 может передвигаться задним ходом для перемещения модульного бункера 658, расположенного в наклонном положении, в положение с соответствующей площадкой для установки бункера, например, 1440 на Фиг. 12D передвижной несущей конструкции 1400. Колеса 754 могут перемещаться на наклонные платформы 1442, а затем на расширенное основание 1432. Колеса 702 могут входить в контакт с направляющими колес 1444 и противооткатными упорами 1446 для обеспечения выравнивания автомобильного прицепа 750 с площадкой для установки бункера 1440. Кроме того, для облегчения точного выравнивания расширенное основание 1432 может также служить ориентиром высоты для автомобильного прицепа 750.
[00152] На Фиг. 36 проиллюстрирована система взаимного соединения типа "шип-паз", выполненная с возможностью сцепления поворотного основания бункера и расширенного основания передвижной несущей конструкции. Основание бункера 660 представляет собой каркас взаимного сцепления, который содержит выступы 690 (проиллюстрировано восемь), выходящие из нижней части основания бункера 660. Расширенное основание 1432 содержит площадку для установки 1440, а также отверстия 1436 (проиллюстрировано восемь) в каркасе, причем отверстия располагаются на площадке для установки 1440 для установки и взаимного сцепления с выступами основания бункера 690. Соответствующие выступы 690 и отверстия 1436 выравниваются и фиксируются, как проиллюстрировано посредством штриховых линий от A до H.
[00153] На Фиг. 37 проиллюстрирован модульный контейнер 658 в наклонном сложенном для транспортировки положении на автомобильном прицепе 750, зафиксированный на расширенном основании 1432 передвижной несущей конструкции 1400, и в состоянии готовности к установке бункера 658 в отвесное положение. Колеса 752 автомобильного прицепа 750 расположены на расширенном основании 1432, причем основание модульного бункера 660 расположено в сложенном положении рядом с площадкой для установки 1440. В то время как модульный бункер 658 остается в наклонном положении и автомобильный прицеп 750 расположен на расширенном основании 1432, перед установкой в вертикальное положение модульного бункера 658 соединительные тяги 674 могут использоваться для перемещения поворотного основания бункера 660 на площадку для установки 1440, тем самым позволяя выступам 690 и отверстиям 1436 войти в зацепление, зафиксироваться и быть надежно закрепленными в пределах площадки для установки 1440. На Фиг. 38 проиллюстрирован модульный бункер 658, перемещенный на автомобильном прицепе 750 из наклонного положения в отвесное. Модульный бункер 658 может устанавливаться вертикально из наклонного сложенного положения в отвесное положение посредством любого соответствующего устройства, включая силовой цилиндр, подъемный кран, шкивы, их комбинации и т.п. Основание бункера 660 проиллюстрировано как расположенное немного выше площадки для установки 1440, в положении готовности к опусканию и соединению с площадкой для установки 1440. На Фиг. 39 проиллюстрировано основание бункера 660, опущенное и соединенное с площадкой для установки 1440, а также модульный бункер 658 в отвесном положении. Каркас бункера 664 прикрепляется к передвижной несущей конструкции 1400 в соединении 1500. В тех вариантах реализации изобретения, в которых соединительные тяги 674 являются гидравлическими цилиндрами, и контактные тензометрические датчики соединяют основание бункера 660 с каркасом бункера 664 в положениях 1502 и 1504, гидравлическое давление в цилиндрах может быть снижено для избежания влияния помех на показания тензометрического датчика.
[00154] На Фиг. 40 проиллюстрирована другая передвижная система доставки материала, содержащая модульный бункер 658 в рабочем отвесном положении, выполненный как единое целое с передвижной несущей конструкцией 1400, в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения. Модульные бункеры 658 расположены в вертикальном рабочем положении и неподвижно соединены с передвижной несущей конструкцией 1400. Наклонные платформы 1442 расширенного основания 1432 развернуты в рабочее положение для размещения материала, доставляемого к системе, обслуживания, монтажа дополнительного оборудования, последующей разборки всей системы, и т.п. Узел изогнутой опоры 1406 передвижной несущей конструкции 1400 опускается, чтобы образовать наклонную платформу, выполненную с возможностью размещения смесительной системы или другого оборудования внутри прохода 1430. Основания бункеров 660 располагаются и неподвижно соединяются с расширенным основанием 1432 на одном конце, и соединяются с каркасами модульных бункеров 664 посредством контактных тензометрических датчиков, как проиллюстрировано на Фиг. 33. Контактные тензометрические датчики выполнены с возможностью контроля для модульного бункера 658 в режиме реального времени массы материала, скорости выгрузки, скорости наполнения и т.п. Модульный бункер 658 может быть дополнительно соединен с узлом транспортера, проиллюстрированным на Фиг. 16 числовым указателем 458, или любой другой соответствующей системой транспортера для доставки материала к модульному бункеру 658.
[00155] Хотя выше подробно описаны только несколько вариантов реализации данного изобретения, специалистам в данной области техники должно быть ясно, что многие модификации являются возможными без существенного отхода от идей данного изобретения. Соответственно, такие модификации предназначены для включения в объем данного изобретения, определенный формулой изобретения.
1. Передвижная несущая конструкция для поддержки по меньшей мере одного модульного бункера на буровой площадке, содержащая:
несущее основание, имеющее первый конец и второй конец, верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, первую сторону и вторую сторону, причем нижняя поверхность выполнена с возможностью зацепления передвижной несущей конструкции с поверхностью земли на буровой площадке;
рамочную конструкцию, соединенную с несущим основанием, причем рамочная конструкция проходит над несущим основанием и образует проход между верхней поверхностью и рамочной конструкцией, при этом рамочная конструкция имеет по меньшей мере одну верхнюю площадку для установки бункера, имеющую размеры и выполненную с возможностью установки по меньшей мере одного модульного бункера;
первое расширенное основание, имеющее рамочную конструкцию и образующее поверхность основания, проходящую через всю рамочную конструкцию, при этом поверхность основания имеет по существу плоскую верхнюю поверхность и противоположную по существу плоскую нижнюю поверхность, по существу параллельную верхней поверхности, причем верхняя поверхность основания выполнена с возможностью размещения груза на ней, причем первое расширенное основание соединено с первой стороной несущего основания и является перемещаемым в положение опоры, проходящее от несущего основания, при этом нижняя поверхность основания зацепляется с поверхностью земли на буровой площадке в положении опоры, и
второе расширенное основание, имеющее рамочную конструкцию и образующее поверхность основания, проходящую через всю рамочную конструкцию, при этом поверхность основания имеет по существу плоскую верхнюю поверхность и противоположную по существу плоскую нижнюю поверхность, по существу параллельную верхней поверхности, причем верхняя поверхность основания выполнена с возможностью размещения груза на ней, причем второе расширенное основание соединено со второй стороной несущего основания и является перемещаемым в положение опоры, проходящее от рамочной конструкции, при этом нижняя поверхность основания зацепляется с поверхностью земли на буровой площадке в положении опоры, при этом нижняя поверхность несущего основания и нижние поверхности первого и второго расширенных оснований совместно занимают заданную горизонтальную область поверхности земли для способствования в стабилизации несущей конструкции.
2. Передвижная несущая конструкция по п. 1, в которой несущее основание, первое расширенное основание и второе расширенное основание выполнены с возможностью обеспечения вертикальной и горизонтальной опоры по меньшей мере для одного модульного бункера при нахождении первого и второго расширенных оснований в положении опоры и зацеплении первого и второго расширенных оснований и несущего основания с поверхностью земли на буровой площадке.
3. Передвижная несущая конструкция по п. 2, дополнительно содержащая первую группу подвижных соединений, соединяющих первое расширенное основание по меньшей мере с одной рамочной конструкцией и несущим основанием, и вторую группу подвижных соединений, соединяющих второе расширенное основание по меньшей мере с одной рамочной конструкцией и несущим основанием.
4. Передвижная несущая конструкция по п. 1, дополнительно содержащая первый исполнительный привод, соединенный с рамочной конструкцией и первым расширенным основанием, и выполненная с возможностью перемещения первого расширенного основания между положением опоры и положением транспортировки.
5. Передвижная несущая конструкция по п. 4, отличающаяся тем, что при размещении первого расширенного основания в положении опоры первое расширенное основание выступает из рамочной конструкции по существу горизонтально, а при размещении первого расширенного основания в положении транспортировки первое расширенное основание выступает по существу вертикально и прилегает к рамочной конструкции.
6. Передвижная несущая конструкция по п. 4, дополнительно содержащая второй исполнительный привод, соединенный с рамочной конструкцией и вторым расширенным основанием, и выполненная с возможностью перемещения второго расширенного основания между положением опоры и положением транспортировки.
7. Передвижная несущая конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что каждое из: первого расширенного основания и второго расширенного основания дополнительно содержит площадку для установки бункера.
8. Передвижная несущая конструкция по п. 7, отличающаяся тем, что первая часть рамочной конструкции расположена над несущим основанием, вторые части рамочной конструкции расположены на первой и второй сторонах несущего основания, а первое и второе расширенные основания подвижно соединены со вторыми частями, при этом передвижная несущая конструкция дополнительно содержит первое соединение на первой части рамочной конструкции для установки и поддержки первой части по меньшей мере одного модульного бункера в пределах верхней площадки для установки бункера, и вторые соединения на первой и второй площадках расширенного основания для установки бункера выполнены с возможностью установки и поддержки второй части модульного бункера в пределах первого и второго расширенных оснований.
9. Передвижная несущая конструкция по п. 8, отличающаяся тем, что первое соединение и второе соединение в пределах каждой площадки для установки бункера расположены так, чтобы образовать усеченный треугольник.
10. Передвижная несущая конструкция по п. 9, отличающаяся тем, что усеченный треугольник имеет трапециевидную форму.
11. Передвижная несущая конструкция по п. 8, дополнительно содержащая:
по меньшей мере один контактный тензометрический датчик, расположенный в первом соединении;
причем по меньшей мере один модульный бункер содержит основание бункера и каркас бункера, причем основание бункера и каркас бункера соединены по меньшей мере с одним контактным тензометрическим датчиком; и
один или более контроллеров, соединенных с контактными тензометрическими датчиками и выполненных с возможностью принимать сигналы от контактных тензометрических датчиков, указывающих силу, приложенную к контактным тензометрическим датчикам, и преобразовывать сигналы в информацию, указывающую по меньшей мере одно из: массу каждого из по меньшей мере одного модульного бункера, установленного на рамочной конструкции, и количество материала нефтяного промысла, содержащегося внутри каждого из по меньшей мере одного модульного бункера, установленного на рамочной конструкции.
12. Передвижная несущая конструкция по п. 11, отличающаяся тем, что первое расширенное основание и второе расширенное основание дополнительно содержат конструкцию каркаса взаимного сцепления, выполненную с возможностью установки и фиксации основания бункера, причем основание бункера содержит выступающие части основания для взаимного сцепления с первым расширенным основанием или вторым расширенным основанием.
13. Передвижная несущая конструкция по п. 11, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна соединительная тяга соединена с основанием бункера и каркасом бункера.
14. Передвижная несущая конструкция по п. 13, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна соединительная тяга является цепью, тросом, гидравлическим цилиндром, пневматическим цилиндром, подпирающей стойкой или любой их комбинацией.
15. Передвижная несущая конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один модульный бункер содержит основание бункера и каркас бункера, причем один из по меньшей мере одного модульного бункера занимает первую горизонтальную область, когда находится в вертикальном положении, причем объединенная заданная область, занятая нижней поверхностью несущего основания и нижними поверхностями первого расширенного основания и второго расширенного основания, по меньшей мере в полтора раза больше первой горизонтальной области.
16. Передвижная несущая конструкция по п. 1, дополнительно содержащая встроенную смесительную систему, которая поддерживается несущим основанием и расположена внутри прохода, образованного рамочной конструкцией.
17. Передвижная несущая конструкция по п. 11, дополнительно содержащая по меньшей мере один узел транспортера, выполненный как единое целое по меньшей мере с одним модульным бункером.
18. Передвижная несущая конструкция по п. 1, в которой верхние поверхности основания расширенных оснований выполнены с возможностью размещения веса, относящегося к колесному транспортному средству.
19. Передвижная несущая конструкция по п. 1, в которой верхние поверхности основания расширенных оснований выполнены с возможностью размещения веса, относящегося к доставке материала для системы, технического обслуживания, последующего демонтажа системы или монтажа.
20. Передвижная несущая конструкция по п. 1, в которой верхние поверхности основания расширенных оснований дополнительно содержат по меньшей мере одну наклонную платформу для обеспечения возможности установки колес на верхних поверхностях основания расширенных оснований.
21. Передвижная несущая конструкция по п. 1, в которой верхние поверхности основания расширенных оснований дополнительно содержат по меньшей мере одну направляющую для колес, расположенную на них для адаптации, стабилизации и контроля положения колес при перемещении на верхнюю поверхность основания расширенного основания.
22. Передвижная несущая конструкция по п. 1, в которой верхние поверхности основания расширенных оснований дополнительно содержат по меньшей мере один упор для колес, расположенный на них для адаптации, стабилизации и контроля положения колес при перемещении на верхнюю поверхность основания расширенного основания.
23. Передвижная несущая конструкция по п. 1, в которой нижние поверхности основания расширенных оснований по существу компланарны с нижней поверхностью несущего основания в расширенном положении.
