УСТАНОВКА БУРОВАЯ МБУ 125

Полезная модель относится к буровой технике, а именно к мобильным буровым установкам высокой проходимости, предназначенным для глубокого бурения, обслуживания и ремонта скважин.
Известна «Передвижная нефтепромысловая установка», содержащая транспортную базу, вышку с механизмом подъема (Авторское свидетельство №1073423, Е21В 7/02 от 10.03.83 г.). В известной передвижной нефтепромысловой установке высота вышки ограничена габаритами укрытия. Работы по монтажу - демонтажу укрытия установки трудоемки, что снижает эффективность ее использования, а ограниченная высота вышки не позволяет применять установку при глубоком бурении скважин.
Известна «Мобильная буровая установка» (Патент №2190076, Е21В 7/02 от 2001.03.26), которая содержит многоосное шасси, буровую вышку, устройство для подъема вышки, при этом вышка выполнена съемной, основание которой снабжено опорами, закрепленными с возможностью поворота и фиксации в рабочем и транспортном положениях. Выполнение вышки съемной позволяет использовать транспортное средство для перевозки нескольких вышек аналогичной конструкции за время эксплуатации первой вышки, что повышает эффективность использования такой установки. Однако выполнение вышки цельной конструкции с определенной высотой ограничивает возможность использования этой установки при глубоком бурении скважин.
Известен «Мобильный ремонтно-буровой агрегат» (Патент №40372, Е21В 3/00 от 2004.04.26). Известный мобильный ремонтно-буровой
агрегат содержит раму самоходного шасси, подъемный блок, двигатель, раздаточный редуктор, двухбарабанную лебедку с буровым и тартальным барабанами, трансмиссии привода лебедки, оперативные пневматические муфты, телескопическую наклонную вышку с кронблоком, талевую систему с крюкоблоком, лебедка агрегата выполнена безкорпусной, барабаны ее установлены непосредственно на раме, а редуктор размещен между барабанами и соединен с ними цепными трансмиссиями. В этом агрегате частично устранены недостатки предыдущего аналога, и вышка выполнена телескопической с возможностью увеличения ее высоты, что позволяет использовать агрегат для глубокого бурения скважин. Однако применение двухбарабанной лебедки усложняет конструкцию установки, увеличивается время на монтаж и установку лебедки на буровую установку, а также демонтаж и транспортировку самой установки.
Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции установки с сохранением ее функциональных возможностей при использовании для глубокого бурения, обслуживания и ремонта скважин.
Техническая задача решается за счет известной установки мобильного ремонтно-бурового агрегата, содержащей подъемный блок на раме самоходного шасси, приводной двигатель, раздаточный редуктор, трансмиссии привода лебедки, телескопическую вышку с кронблоком, талевую систему с крюкоблоком, аварийный привод, которая, согласно полезной модели, снабжена установленными на раме однобарабанной лебедкой с двумя дисковыми пневматическими фрикционными муфтами, расположенной параллельно относительно продольной оси раздаточного редуктора, валы которого находятся в зацеплении редуктора, валы которого находятся в зацеплении с возможностью передачи крутящего момента через соединительные
элементы на трансмиссии тихого и быстрого хода лебедки, причем трансмиссии тихого и быстрого хода лебедки и аварийного привода содержат цепные редукторы, которые снабжены цельносварными маслонаполненными корпусами со смотровыми окнами, причем редукторы тихого и быстрого хода закреплены на раме нижней частью, а верхней частью на валу барабана лебедки, при этом редуктор аварийного привода, находящийся в постоянном зацеплении с гидромоторами, шлицевым концом вала шарнирно соединен через соединительные элементы и рычаг включения с трансмиссией аварийного привода и трансмиссией тихого хода лебедки, а на верхней секции телескопической вышки установлен поддон с возможностью укладки на него крюкоблока в транспортное положение.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
На фиг.1 изображен общий вид установки.
На фиг.2 изображена мачта установки в транспортном положении - вид сверху.
На фиг.3 изображена рама установки - вид сверху.
На фиг.4 изображена схема размещения узлов на раме установки - вид сверху.
Заявленная полезная модель «Установка буровая МБУ 125» фиг.1 содержит раму 1 самоходного шасси, например, шасси БАЗ-69099, имеющую колесную формулу 12×12, на которой расположены узлы и элементы подъемного блока, в том числе приводной двигатель, оснащенный двухскоростной коробкой отбора мощности 2 фиг.3.
Слева на борту подъемного блока расположен монтажный пульт 3 фиг.1, с которого управляют телескопическим гидроцилиндром подъема вышки 4 фиг.1, состоящей из двух секций, и гидроцилиндром выдвижения верхней секции вышки. Электрооборудование подъемного блока (24 В) подключено к электрооборудованию шасси. Подъемный
блок оснащен аварийным освещением напряжением 24 В, габаритными огнями для движения по дорогам общего назначения. Основное освещение установки (220 В) выполнено во взрывозащищенном исполнении.
На раме 1 фиг.1, 3 в средней ее части установлена однобарабанная лебедка 5, имеющая трансмиссии тихого 6, быстрого 7 хода и трансмиссию аварийного привода 8 фиг.3, 4.
На фиг.4 изображена схема установки лебедки в плане, состоящая из барабана лебедки 9, раздаточного редуктора 10, гидротормоза 11, тормоза барабана лебедки 12, пневматических муфт 13, 14, и редуктора аварийного привода 15. Раздаточный редуктор 10 фиг.3, 4 установлен параллельно относительно продольной оси лебедки 5 и содержит три вала, находящиеся в зацеплении с возможностью передачи крутящего момента через соединительные элементы на трансмиссии тихого 6 и быстрого хода 7 лебедки 5 и привода ротора (на фиг. не показано).
Барабан лебедки 9 фиг.3, 4 состоит из сварного барабана с канавками, связанного с валом шпоночным соединением. Вал соединен с опорными элементами рамы через подшипники, а на торцах барабана укреплены тормозные обода (на фиг. не показано).
Большая дисковая пневматическая муфта 13 с вертлюжком подвода воздуха размещена на конце вала со стороны трансмиссии тихого хода 6 фиг.4.
Со стороны трансмиссии быстрого хода 7 размещена малая дисковая пневматическая муфта 14 с вертлюжком фиг.4.
Все трансмиссии одеваются на пустотелые шлицевые валы, которые установлены на подшипниках. Большая дисковая пневматическая муфта 13 состоит из зубчатого колеса, соединенного с пустотелым шлицевым валом ведущего и ведомого дисков и
снабжена вкладышами, нажимными секторами, диафрагмой, с возможностью взаимного контактирования.
Трансмиссия служит для привода лебедки с помощью редукторов. Зубчатая трансмиссия лебедки позволяет получить на подъемном валу «тихую» и «быструю» скорости. «Быстрая» скорость - для подъема и спуска бурильной колонны. «Тихая» скорость предназначена для работы с обсадной колонной и ликвидацией аварий во время эксплуатации установки.
Все редукторы выполнены цепными с цельносварными маслонаполненными корпусами и смотровыми окнами.
Редуктор тихого хода 16 и редуктор быстрого хода 17 фиг.4 крепятся сверху через полый вал на валу лебедки 9, а снизу с помощью опорных элементов на раме 1, также на раме установлена трансмиссия аварийного привода 8 при помощи опорных элементов.
В цепных редукторах для монтажа звездочек цепи и натяжного устройства цепи имеются крышки. Звездочки вращаются на шарикоподшипниках и установлены в боковые крышки редуктора. В редукторе тихого хода находятся звездочки с числом зубьев Z=15, Z=60, в редукторе быстрого хода - Z=36, Z=39, а в редукторе аварийного привода - Z=17, Z=34.
Редуктор аварийного привода 15 фиг.4 служит для аварийного привода лебедки с помощью гидромоторов (на фиг. не показано), которые установлены в крышку редуктора с возможностью передачи вращательного момента на вал редуктора. На шлицевых валах гидромоторов закреплены шестерни (Z=18), которые находятся в постоянном зацеплении с венцом (Z=120). Венец закреплен болтами и штифтами на ведущем диске, который в свою очередь посажен с помощью шлицевых пазов и втулок на вал редуктора. Шлицевой конец вала редуктора через соединительные элементы соединен с валом
аварийного привода лебедки и рычагом включения аварийного привода 18 фиг.4.
Редуктор аварийного привода 15 фиг.4 имеет разъемный корпус (на фиг. не показано), состоящий из сварного корпуса с крышкой, соединенных между собой болтами через прокладку. В редуктор аварийного привода заливается масло трансмиссионное, например, зимой ТМ 5-12 (-40°С; +140°С), летом ТАД-17И (-25°С; +140°С) ГОСТ 23656-79 в количестве 1,8 литра до верхней метки на щупе маслоуказателя.
Вышка 4 фиг.1, 2 служит для выполнения спуско-подъемных операций во время бурения и обсадки скважин.
Вышка 4 фиг.1, 2 состоит из двух секций: нижней и верхней, представляющих собой сварные фермы П-образной формы (с открытой передней гранью), сваренные из труб прямоугольного и квадратного сечения. К верхней секции приварена рама кронблока 19.
На эксплуатации вышка является опорой для бурильных труб, устанавливаемых в вертикальное положение, кроме того на ней монтируется ряд устройств и приспособлений для различных технологических целей при строительстве скважин, например, в опорные проушины и фланцы, которые имеются в нижней части нижней секции, подвешивается балкон верхового (на фиг. не показано).
На верхней секции имеется поддон 20 фиг.2 для укладки крюкоблока в транспортном положении. Нижняя и верхняя секции вышки оборудованы лестницами-стремянками (на фиг. не обозначено).
2
Заявленная установка для проведения работ при глубоком бурении, обслуживании и ремонте скважин устанавливается на рабочей площадке, с несущей способностью грунта не менее 15 кг/см.
Под колеса шасси устанавливают противооткатные упоры.
К откидным площадкам, которыми оснащена установка, крепят опоры и устанавливают лестницы с перилами (на фиг. не показано).
Собирают и устанавливают в рабочее положение устройства и приспособления с креплением на вышке.
Снимают с крюков вышки оттяжки, канат подвески ключей, канат страхового устройства верхового рабочего и расправляют их. Фиксируют крюкоблок.
Перед подъемом вышки 4 фиг.1 отсоединяют откидные болты передней опоры вышки 21. Отсоединяют элементы фиксации верхней секции вышки относительно нижней и подают напряжение на пульт управления.
2
Подъем вышки начинают при давлении не более 180 кгс/см.
2
Опускание вышки производят при давлении в пределах от 40 до 50 кгс/см.
Положение вышки фиксируют с помощью откидных болтов на задней опоре 22.
Закрепляют оттяжки: силовые оттяжки натягивают с усилием 10 кН (до отсутствия провисания), при этом момент затяжки должен составлять 20 кг.м; ветровые оттяжки закрепляют к якорям и натягивают с усилием 10 кН, при этом момент затяжки должен составлять 20 кг.м; стабилизирующие оттяжки балкона верхового рабочего закрепляют к якорям и натягивают с усилием 5 кН, при этом момент затяжки должен составлять 10 кг.м. Затем устанавливают рабочие площадки (на фиг. не показано).
Работа установки заключается в работе ротора (в настоящей заявке не рассматривается) и в работе лебедки.
Однобарабанная лебедка 5 фиг.1, 3, 4, предназначенная для подъема и опускания бурильного инструмента, обсадных и насосно-компрессорных труб, содержит барабан лебедки 9 с валом, который посредством дисковых пневматических фрикционных муфт 13, 14,
соединен напрямую и установлен соосно с основными двигателями, расположенными по разные стороны барабана. Для увеличения тягового усилия на барабане лебедки 9 с соответствующим снижением скорости подъема работа осуществляется через цепные передачи.
Управление лебедкой осуществляется с помощью рычагов и рукояток тормоза, а также с пульта управления и обеспечивается пневматической системой лебедки. При включении пневматических муфт 13, 14 фиг.4, звездочки тихого и быстрого хода муфт соединяются с валом барабана лебедки 9. Вращение задает привод лебедки с раздаточного редуктора 10 фиг.4, имеющего два выхода, с одного выхода на редуктор тихого хода 16, с другого - на редуктор быстрого хода 17.
Крутящий момент от трансмиссии к барабану лебедки передается с подачей воздуха через штуцер вертлюжка подвода воздуха под диафрагму, расположенную на наружном диске большой пневматической муфты 13.
Тормоз лебедки имеет ручное пневматическое и механическое управление, которое приводится в действие тормозным рычагом, который обеспечивает плавное торможение с постепенным увеличением тормозного усилия.
Использование однобарабанной лебедки обеспечивает полную остановку и удержание груза в неподвижном состоянии некоторое время (до 30 секунд) до момента наложения основного тормоза. При бурении двигатель работает в режиме регулятора подачи долота. Система управления приводом обеспечивает полную управляемость приводными электродвигателями, даже при торможении на подъеме и разгоне на спуске. Основное торможение производится с помощью электродвигателя, аварийное - механическим тормозом рычагом включения аварийного привода 18 фиг.4.
Вышка 4 фиг.1 установлена в транспортном положении на переднюю стойку 21 фиг.1 и заднюю стойку 22 рамы 1. Установка вышки в рабочее или транспортное положение, а также выдвижение верхней секции из нижней осуществляется при помощи гидросистемы, которая обеспечивает разворачивание в рабочее положение узлов и элементов установки.
Управление установкой на эксплуатации включает управление гидроцилиндром подъема вышки и гидроцилиндром выдвижения верхней секции вышки.
Электрооборудование подъемного блока (24 В) подключено к электрооборудованию шасси.
Контроль за работой двигателя, подача сигнала пуска двигателя, аварийная остановка двигателя осуществляются с пульта управления оператора.
В рабочем положении используют определенные оттяжки: для восприятия нагрузки на установку кронблок 19 фиг.1 и вышку 4 соединяют с рамой 1 двумя силовыми оттяжками; для ограничения перемещения вышки 5 при ветровых нагрузках применяют ветровые оттяжки; для ограничения перемещения балкона и восприятия ветровой нагрузки установлены стабилизирующие оттяжки балкона (оттяжки на фиг. не показаны).
Техническим результатом заявленной полезной модели является упрощение конструкции установки с сохранением ее функциональных возможностей за счет применения однобарабанной лебедки, которая наиболее компактна и проста по конструкции по сравнению с двухбарабанной лебедкой с буровым и тартальным барабанами, примененной в прототипе.
Таким образом, заявленная установка значительно повышает эффективность обслуживания и ремонта нефтяных и газовых скважин, благодаря сокращению времени по монтажу и установке
оборудования на раме установки, а также демонтаж и транспортировку самой установки. Конструкция установки рациональна, обеспечивает удобство, безопасность и эффективность проведения работ при эксплуатации. Функциональные возможности установки позволяют ее использование при глубоком бурении нефтяных и газовых скважин.
Применение в установке простых узлов, в том числе лебедки, и сварных конструкций позволяет эффективно воспроизвести заявленную полезную модель при организации производства средних серий (от 15 установок в год) и ввести ее в хозяйственный оборот без дорогостоящего оборудования.