УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ И ВЫРАВНИВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ВЫШЕЧНОГО БЛОКА

Полезная модель относится к буровым установкам наземного бурения нефти и может быть использована для перемещения вышечного блока с размещенным на нем оборудованием, от скважины к скважине, а также выравнивания его положения в стационарном режиме работы.
Известно устройство для перемещения и выравнивания вышечного блока буровой установки (RU 2083794, публ. 10.07.1997 г.). Устройство содержит направляющие балки, узел перемещения буровой установки, основание вышечного блока, снабженное четырехколесными ходовыми тележками, перемещающимися по рельсам, которые установлены на направляющих балках.
Верхняя часть домкратов взаимодействует с основанием вышечного блока, при этом штоки домкратов, взаимодействующие с рельсами, выполняют функцию статических опор. Для снижения нагрузки на домкрат, особенно во время стационарного режима работы буровой установки, в этом устройстве предложено использовать домкраты меньшей грузоподъемности, например, переносного с ручным приводом. Для этого устройство снабжено двуплечими рычагами, меньшее плечо каждого из которых шарнирно связано с рамой, а большее плечо связано с нижней частью соответствующего домкрата, причем точка опоры каждого рычага образована осью колеса, установленного с возможностью вращения в средней части каждого рычага, а основание вышечного блока имеет возможность взаимодействия с направляющей балкой. В этом случае во время стационарного режима работы нагрузка воспринимается не колесами, а направляющими балками через основание вышечного блока. Однако масса направляющих балок с установленными на них рельсами, является ограничителем грузоподъмности устройства. Для повышения грузоподъмности требуется значительное увеличение массы направляющих балок, которая в свою очередь увеличивает нагрузку на грунт.
Соотношение плеч соответствующего рычага с рамой позволяет гидродомкратом грузоподъемностью 25 т. поднять основание вышечного блока с ходовыми тележками и опустить обратно на величину, определяемую величиной хода домкрата. Однако при горизонтировании основания на большую величину, после каждого хода домкратов придется использовать наборы прокладок под колеса и под основания в опорных местах, что усложняет эксплуатацию устройства.
Задача настоящего технического решения заключается в повышении грузоподъмности устройства для перемещения буровой установки и выравнивания положения вышечного блока без увеличения массы устройства при сохранении допустимой нагрузки на грунт и упрощении эксплуатации устройства.
Для решения поставленной задачи устройство для перемещения буровой установки и выравнивания положения вышечного блока содержит направляющие, узел перемещения буровой установки, основание вышечного блока, снабженное четырехколесными ходовыми тележками, перемещающимися по направляющим, домкраты для подъема и опускания основания вышечного блока, при этом домкраты установлены в основании вышечного блока с возможностью упора штоков в верхнюю часть корпуса ходовой тележки, направляющие представляют собой рельсовый путь, выполненный в виде рамы с двумя рельсами по краям для перемещения ходовых тележек, каждая из которых содержат две пары колес, соединенных между собой двумя четырехосными балансирами в виде параллелограмма, при этом устройство содержит балки с винтовыми опорами для выравнивания передачи усилия при бурении.
Балансиры ходовой тележки выполнены в виде двух пар рычагов с верхней и нижней проушинами, каждый из рычагов установлен на оси пары колес на сферических подшипниках, через верхние проушины рычаги шарнирно соединены с корпусом тележки, а через нижние проушины шарнирно звеном соединены между собой.
Узел перемещения буровой установки содержит балку, упор с собачкой и гидроцилиндр, цилиндр которого шарнирно закреплен на балке, а шток шарнирно соединен с корпусом упора, в котором шарнирно закреплена собачка, при этом в центральной части рамы рельсового пути параллельно рельсам имеется дополнительная направляющая с отверстиями под пошаговое зацепление с собачкой упора.
Балки с винтовыми опорами для передачи усилия при бурении являются опорными и выполнены с возможностью подвешивания к основанию вышечного блока при перемещении буровой установки. Собачка узла перемещения буровой установки содержит подвижный груз для изменения направления перемещения буровой установки.
В отличие от традиционных устройств для перемещения буровой установки и выравнивания положения вышечного блока, включая прототип, в заявленном решении домкраты, установленные на раме с возможностью упора штоков в верхнюю часть корпуса ходовой тележки, позволяют распределить нагрузку на грунт при выравнивании положения вышечного блока в стационарном режиме работы. В отличие от прототипа, в заявленном решении роль направляющих для перемещения буровой установки выполняет двух рельсовый путь, который является 4-х опорным за счет того, что каждая из ходовых тележек содержат две пары колес. Широкая площадь опор вышечного блока распределяет нагрузку на грунт при его перемещении.
Таким образом, распределение нагрузки на грунт в известном решении реализуется за счет мощной по сечению и длине балки, а в заявленном решении - за счет четырехколесных ходовых тележек, перемещающихся по двухрельсовому пути. Такое решение позволяет повысить грузоподъемность устройства при значительном уменьшении высоты направляющих рельсового пути. То, что каждая из ходовых тележек содержат две пары колес, соединенных между собой двумя четырехосными балансирами в виде параллелограмма, позволяет равномерно распределить нагрузку на четыре точки.
Кроме того, рамная конструкция рельсового пути, предложенная в заявленном решении, использована в качестве опоры узла перемещения буровой установки, а узел перемещения содержит балку, упор с собачкой и гидроцилиндр, цилиндр которого шарнирно закреплен на балке, а шток шарнирно соединен с корпусом упора, в котором шарнирно закреплена собачка. При этом в центральной части рамы рельсового пути параллельно рельсам имеется дополнительная направляющая с отверстиями под пошаговое зацепление с собачкой упора. Этот узел позволяет перемещать буровую установку без использования ручного труда. То, что балки с винтовыми опорами для передачи усилия при бурении являются опорными и выполнены с возможностью подвешивания к основанию вышечного блока при перемещении буровой установки, позволяет снять нагрузку с направляющих при бурении, чем уменьшить их массу. Оснащение собачки подвижным грузом позволяет изменять направление перемещения буровой установки.
Новый технический результат, достигаемый заявленным устройством, заключается в распределении нагрузки на грунт без использования мощных по сечению и длине направляющих балок.
Заявленное устройство иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1 изображено устройство, общий вид, аксонометрия; на фиг. 2 - устройство, вид сбоку; на фиг. 3 - сечение Α-A, иллюстрирующее механизм выравнивания положения вышечного блока; на фиг. 4 - ходовая тележка в четырехосным балансиром; на фиг. 5 - секция рельсового пути; на фиг. 6 - узел перемещения буровой установки; на фиг. 7 - подвижный груз для изменения направления перемещения буровой установки.
Устройство содержит основание вышечного блока 1, снабженное ходовыми тележками 2, каждая из которых содержат две пары колес, перемещающихся по направляющим в виде рельсового пути. Рельсовый путь представляет собой раму 3 с двумя рельсами 4, закрепленными на ней по краям. В центральной части рамы 3 параллельно рельсам 4 имеется дополнительная направляющая 5 для упора с отверстиями 6 под пошаговое зацепление с собачкой упора. Рельсовый путь состоит из шестиметровых секций 7, соединяемых звеном 8. Колесные пары 9 соединены между собой четырехосным балансиром в виде параллелограмма. Параллелограмм представляет собой установленные на колесных валах рычаги 10 с верхней и нижней проушинами для осей шарниров 11. Рычаги установлены на сферических подшипниках 12. Через верхние проушины рычаги шарнирно соединены с корпусом 13 тележки 2, а через нижние проушины - звеном 14 шарнирно соединены между собой. Домкраты 15, предназначенные для подъема и опускания вышечного блока, установлены в его основании с возможностью упора штоков в верхнюю часть корпуса 13 ходовой тележки. Устройство содержит балки 16 с винтовыми опорами 17 для передачи усилия при бурении и элементы 18, фиксирующие положение основания вышечного блока на винтовых опорах от смещения при бурении и выравнивании, а также палец 19 для соединения тележек с основанием.
Узел перемещения буровой установки содержит балку 20, упор 21 с собачкой 22 и гидроцилиндр 23, цилиндр которого шарниром 24 закреплен на балке 20, а шток посредством шарнира 25 соединен с корпусом упора 21, в котором шарнирно закреплена собачка 22. Собачка 22 содержит подвижный груз 26 и направляющую 27 для изменения направления перемещения буровой установки.
Площадка, предусмотренная для работы устройства, выложена матами, снижающими нагрузку на грунт от опор вышечного блока при бурении и от секций рельсового пути при переездах от скважины к скважине. От воздействия усилия гидроцилиндра 23, совершающего возвратно-поступательное движение, собачка 22, шарнирно закрепленная на конце его штока, пошагово зацепляется с отверстиями 6 дополнительной направляющей 5, смонтированной в центральной части рамы 3 рельсового пути, чем приводит в движение буровую установку. На основании вышечного блока установлены датчики уровня - инклинометры (не показаны), которые измеряют отклонения от горизонта каждой из сторон основания. Сигналы от инклинометров поступают на пульт управления, обрабатываются контроллером, который выдает управляющий сигнал насосной станции, установленной на рабочей площадке вышечного блока. По сигналам контроллера гидродомкраты 15, установленные над каждой из тележек, работая поочередно, выравнивают положение основания вышечного блока. При бурении лонжероны, то есть рамы основания вышечного блока опираются на балки с винтовыми опорами 17, а ходовые тележки 2 и гидродомкраты 15 при этом разгружены.
Таким образом, заявленное устройство позволяет повысить грузоподъмность устройства без увеличения его массы при сохранении допустимой нагрузки на грунт и упрощении эксплуатации.