ВЫШКА ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ
GEOPHYSICAL TOWER

Описание изобретения
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к устройствам, обеспечивающим проведение геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах приборами и инструментами на кабеле и проволоке.
Известны грузоподъемные агрегаты (далее агрегаты), применяемые для монтажа и удержания скважинного лубрикатора при проведении геофизических исследований и работ в действующих скважинах с избыточным давлением на устье, содержащие платформу, установленную на колесном или гусеничном транспортном средстве, мачту, механизм подъема мачты и лебедку с крюковой подвеской. Из таких агрегатов для геофизических исследований и работ в действующих скважинах используются буровые или эксплуатационные вышки, а также передвижные установки для ремонта и испытания скважин типа «Бакинец-3М», УПТк32 и др. (А.И.Гриценко и др. Руководство по исследованию скважин. М.: Наука, 1995, стр.498).
Упомянутые агрегаты имеют ряд существенных недостатков, что ограничивает возможности их использования при проведении геофизических исследований и работ.
Буровые вышки на скважинах, как правило, демонтируются после завершения бурения и передачи скважины в эксплуатацию, эксплуатационные вышки устанавливаются обычно только на нефтяных скважинах, эксплуатирующихся с применением погружных насосов.
Применение для геофизических работ агрегатов типа «Бакинец-3М» или УПТк32 дорого и не эффективно, так как это оборудование предназначено для ремонта или испытания скважин и имеет кроме грузоподъемной мачты целый ряд устройств, которые при геофизических работах не используются (промывочный насос, ротор, вертлюг и т.д.). Параметры грузоподъемных устройств этих агрегатов не оптимальны для геофизических работ (необходимы большие затраты времени для установки агрегатов в рабочее положение на устье скважины и последующий их демонтаж).
Значительно более эффективно использование для геофизических работ в действующих скважинах специализированных грузоподъемных агрегатов. Известна геофизическая вышка (далее геофизическая вышка или вышка), выполненная в виде установленной на шасси автомобиля повышенной проходимости платформы, мачты, снабженной гуськом, имеющая механизм подъема мачты и гидроуправляемую лебедку с крюковой подвеской (патент РФ на полезную модель №37149, кл.7 Е21В 47/01, 33/03, 15/00). Вышка предназначена именно для проведения геофизических исследований и работ в скважине с избыточным давлением на устье, она имеет минимальное и достаточное количество узлов для выполнения этих работ и используется так же, как транспортная база для доставки к скважине лубрикатора.
Недостатком вышки является невозможность выполнения геофизических исследований и работ в скважинах с необорудованным устьем, которые часто расположены в удаленных и труднодоступных районах. В соответствии с п.5.5.2 Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности ПБ 08-624-03 «геофизические исследования в процессе разработки месторождения проводятся во всех категориях скважин при наличии рабочих площадок, обеспечивающих безопасное проведение работ с геофизическим устьевым оборудованием» Требования к конструкции рабочих площадок определены п.5.2.2.14. типовой инструкции по безопасности геофизических работ в процессе бурения скважин и разработки нефтяных и газовых месторождений, книга III, 1996 г. В скважинах с необорудованным устьем требуется вначале обустроить на устье скважины рабочую площадку, и только потом устанавливать вышку и начинать геофизические работы. Для оборудования площадки требуется доставить к скважине необходимые материалы и провести погрузочно-разгрузочные и монтажно-демонтажные работы. Все это существенно удорожает работы, снижает эффективность использования вышки.
Сущностью изобретения является расширение области применения геофизической вышки и повышение эффективности ее использования.
Это достигается тем, что геофизическая вышка, выполненная в виде установленной на шасси автомобиля платформы с закрепленной на ней мачтой и имеющей механизм подъема мачты и лебедку с крюковой подвеской, снабжена навесной рабочей площадкой, установленной поворотно на телескопических опорах, выполненных в виде гидравлических цилиндров с возможностью перевода площадки в рабочее и транспортное положение механизмом перемещения мачты.
Такое выполнение геофизической вышки позволяет использовать вышку в качестве транспортной базы рабочей площадки и, одновременно с переводом мачты вышки в вертикальное положение, рабочая площадка переводится в рабочее горизонтальное положение над устьем скважины и затем устанавливается на требуемой для монтажа и обслуживания скважинного лубрикатора высоте за счет выдвижения телескопических опор рабочей площадки.
При переводе мачты вышки в транспортное положение, когда мачта вышки располагается над платформой в горизонтальном положении, рабочая площадка, поворачиваясь, уходит в габариты платформы, занимая свое транспортное положение сверху мачты.
Описанное техническое решение дает возможность выполнять работы с лубрикатором на любой скважине безотносительно к тому, оборудована ли скважина рабочей площадкой или нет. Для скважин с необорудованным устьем не требуются дополнительные средства и трудозатраты для доставки и установки рабочей площадки.
Перевод площадки в рабочее положение и обратно в транспортное положение совмещен с переводом вышки из транспортного положения в рабочее и обратно, выполняется автоматически и не требует дополнительных затрат труда на подготовку площадки к использованию по назначению.
На фиг.1 схематически показан вид сбоку вышки с рабочей площадкой в транспортном положении. На фиг.2 показан вид вышки сзади в транспортном положении. На фиг.3 показан момент перевода рабочей площадки вышки в рабочее положение при подъеме мачты в вертикальное положение.
Вышка включает шасси автомобиля 1 (см. фиг.1), на котором закреплена платформа 2 с передней стойкой 3 и задней стойкой 4. На задней стойке 4 закреплена мачта 5 с гуськом 6. Мачта 5 снабжена механизмом подъема 7 с гидравлическим приводом 8 и пультом управления 9. Мачта 5 также снабжена гидроприводной лебедкой 10 с крюковой подвеской 11. В задней части платформы 2 имеется балка 12. На балке 12 закреплены кронштейны 13 телескопических опор 14, на которых установлена рабочая площадка 15, соединенная со вспомогательной лебедкой 16. Рабочая площадка 15 в плане выполнена в форме буквы «П», развернутой перекладиной к задней части платформы так, чтобы в середине площадки размещалась буферная задвижка фонтанной арматуры скважины при установке площадки в рабочее положение. Площадка снабжена боковыми ограждениями 17 в соответствии с требованиями нормативных документов по безопасности. На платформе 2 также установлены боковые ограждения 18 и лестницы 19. Рабочая площадка 15 в транспортном положении размещается в габаритах вышки, как это показано на фиг.2.
Работа вышки заключается в следующем. Вышка в транспортном положении с мачтой 5, лежащей на передней стойке 3, подается задним ходом к устью скважины и устанавливается на заданном расстоянии от балки 12 до скважины. Гидравлическим приводом 8, который управляется при помощи пульта 9, производится подъем мачты 5 в вертикальное положение при помощи механизма подъема 7 (см. фиг.3). При этом происходит поворот мачты 5 вокруг ее оси, закрепленной на задней стойке 4. Рабочая площадка 15 поворачивается вокруг своей оси вращения на опорах 14 и центр тяжести площадки отклоняется так, что площадка 15 далее может вращаться вокруг своей оси до горизонтального положения под действием собственного веса. При снятии с тормоза вспомогательной лебедки 16, которая также управляется с пульта 9, площадка 15 переходит в горизонтальное положение под действием собственного веса. Площадка 15 при помощи телескопических опор 14, также управляемых с пульта 9, устанавливается на требуемой для обслуживания лубрикатора высоте. Площадка 15 оборудована ограждением 17, поэтому дополнительное время для его установки не требуется. Доступ обслуживающего персонала на рабочую площадку 15 реализуется при переводе в рабочее положение лестниц 19, которые поворачиваются на 180 градусов и опускаются вниз по направляющим 20. Это позволяет, поднявшись по лестнице 19, пройти по платформе 2 к задней стойке 4 и далее подняться по ней на рабочую площадку 15. После перевода мачты 5 в вертикальное положение гусек 6 поднимается вверх на требуемый угол разворотом вокруг своей оси на мачте 5, при этом крюковая подвеска 11 размещается над скважиной при помощи гидравлического привода 8, управляемого с пульта 9 (на чертеже не показано). В таком положении вышка полностью готова к проведению работ с лубрикатором. Подъем и удержание лубрикатора осуществляется при помощи лебедки 10 с крюковой подвеской 11. Рабочая площадка 15 в передней части имеет откидные крылья (на фигурах не показаны). Откидные крылья в передней части площадки соединяются между собой трапом. Откидные крылья площадки обеспечивают возможность сборки и подъема скважинного лубрикатора с любой удобной стороны от скважины. Откидные крылья в передней части площадки соединяются между собой под фонтанной арматурой трапом после подъема скважинного лубрикатора над фонтанной арматурой.
Для перевода вышки в транспортное положение производится опускание гуська 6 в нижнее положение, рабочая площадка 15 подтягивается к мачте 15 при помощи вспомогательной лебедки 16 и фиксируется в таком положении. Затем при помощи гидропривода 8 выполняется поворот мачты 5, которая укладывается на переднюю опору 3. Рабочая площадка при этом укладывается на мачту 5 и фиксируется подтягиванием троса вспомогательной лебедки 16. В случае работы вышки на скважине, оборудованной рабочей площадкой, рабочая площадка остается в положении, подтянутом к мачте 5 тросом вспомогательной лебедки 16, и не мешает проведению работ.
Предлагаемая конструкция вышки прошла успешную апробацию в нефтегазодобывающих районах Российской Федерации, в том числе в отдаленных районах крайнего севера.
Технический результат от применения изобретения выражается в существенном увеличении возможностей вышки при проведении геофизических исследований и работ в действующих скважинах, устье которых не оборудовано рабочими площадками. Отпадает необходимость в использовании специального транспорта для перевозки узлов рабочей площадки к скважине, исключаются затраты труда и времени на монтажно-демонтажные и погрузочно-разгрузочные работы при подготовке скважины к проведению геофизических исследований и работ.