ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ
LIGHTING SYSTEM FOR DRILLING RIG

[0001] Настоящее изобретение относится в общем к области буровых устройств, таких как устройства нефтепромысловой буровой установки, и в частности к осветительной системе для применения на нефтепромысловой буровой установке.
Предпосылки изобретения
[0002] Буровые установки применяютcя для строительства скважин с целью извлечения нефти, природного газа или других текучих сред из подземных залежей. Буровые установки можно также применять для отбора образцов подземных залежей минерального сырья, испытаний свойств горной породы или грунтовых текучих сред и для устройства подземных инженерных сооружений, контрольно-измерительных приборов, туннелей или скважин. По исполнению буровые установки могут представлять собой мобильное оборудование, перевозимое грузовиками, по рельсам, на прицепах или т.п., буровые установки могут также являться полустационарными и стационарными сооружениями, например, в варианте бурения на нефть глубоких скважин. Также хорошо известны установки для применения в море. В общем, термин буровая установка относится к комплектному оборудованию, которое применяетcя для проходки толщи земной коры.
[0003] Обычная буровая установка 30 показана на фиг.7, где буровая установка 30 включает в себя вышку 14, которая создает несущую конструкцию для большей части оборудования, применяемого для спуска бурильной колонны 25 в ствол скважины и подъема из него. Бурильная колонна 25 может являться сборной конструкцией из бурильных труб, утяжеленных бурильных труб и любых других сборных компоновок из разнообразных инструментов и оборудования, соединенного вместе и спускаемого в ствол скважины для бурения скважины. Бурильную колонну 25 спускают в ствол скважины и поднимают из него с помощью буровой лебедки 7, которая включает в себя барабан, приводимый в действие двигателем 5 или другим источником мощности. Буровой канат 12, который может представлять собой канат из проволочных прядей, пропущен через талевый блок 11. Обычно, кронблок 13 остается стационарным, а талевый блок 11 перемещается вертикально с бурильной колонной 25. Комбинация кронблока 13 и талевого блока 11 дает значительный выигрыш в силе для подъема бурильной колонны 25. Дополнительно можно прикреплять вертлюг 18 к талевому блоку 11 для обеспечения вращения бурильной колонны 25 без вращения талевого блока 11.
[0004] Буровая установка 30 дополнительно включает в себя ротор 20, установленный на буровом полу 21, который применяетcя для вращeния бурильной колонны 25 ведущей бурильной трубой 19. Ведущая бурильная труба 19, прикрепленная верхним концом к вертлюгу 18 и нижним концом к бурильной колонне 25, проходит через ротор 20 для вращeния бурильной колонны 25 (вращение бурильной колонны показано стрелкой "R"). Ведущая бурильная труба 19 может являться квадратной, шестигранной или любой другой многогранной насосно-компрессорной трубой с функциональной возможностью свободного перемещения по вертикали, когда ротор 20 ее вращает. Альтернативно, буровая установка 30 может включать в себя верхний привод (не показано) вместо ведущей бурильной трубы 19 и ротора 20. Дополнительно, противовыбросовые превенторы ("ПВП") могут располагаться под буровым полом 21, установленные сверху на оборудование 27 устья скважины для предотвращения выброса текучих сред и газов из ствола скважины. Показаны универсальный превентор 23 и один или несколько плашечных превенторов 24 известной техники.
[0005] Во время бурения буровой раствор может циркулировать через систему для перемещения выбуренной породы с забоя ствола скважины наружу по ходу бурения. Буровой раствор может храниться в емкостях 1 до втягивания через линию 3 всаса буровыми насосами 4. Буровой раствор (путь бурового раствора указан стрелками "F") затем подается буровыми насосами 4 через шланг 6 в стояк 8, через гибкий шланг 9 и в ствол скважины. Возвратный буровой раствор из ствола скважины подается через выкидную линию 28 на вибросита 2, применяемые для сепарирования выбуренной породы от бурового раствора перед его повторной подачей в ствол скважины.
[0006] Бурение обычно проводят в течение светового дня и и хорошая видимость на буровой установке традиционно требуется только когда выполняется работа ручным инструментом, проверка и калибровка, например. Требуется увеличить производительность, обеспечивая видимость в часы низкой естественной освещенности и данное выполняется с помощью переносных осветительных устройств на носителях вблизи буровой установки, или иных вручную устанавливаемых без специальной подготовки осветительных устройств.
[0007] Данные устройства являются неадекватными и не могут быстро адаптироваться к требуемым систематическим улучшениям видимости в подходящих местах вокруг буровой установки.
Сущность изобретения
[0008] Задачей изобретения является создание улучшений, устраняющих один или несколько упомянутых выше недостатков существующей техники. Соответственно, в одном варианте осуществления изобретения, имеется предложена осветительная система для буровой установки, включающая в себя осветительную конструкцию, прикрепленную к верхней раме вышки буровой установки, при этом осветительная конструкция включает в себя регулируемую часть конструкции прикрепленную к верхней раме вышки буровой установки, и несущую светильники часть конструкции, поддерживаемую регулируемой частью конструкции; по меньшей мере одну несущую светильник стойку, прикрепленную к несущей светильники часть конструкции для удержания крепления светильника; и
[0009] по меньшей мере одно крепление светильника, прикрепленное к каждой несущей светильник стойке.
[0010] Согласно аспекту данного первого варианта осуществления, регулируемая часть конструкции включает в себя по меньшей мере четыре несущих стойки для жесткой фиксации регулируемой части конструкции к верхней раме вышки и дополнительно включает в себя, между по меньшей мере двумя смежными несущими стойками первый трубчатый несущий нагрузку элемент, соединенный с одной из смежных несущих стоек; второй трубчатый несущий нагрузку элемент, соединенный с другой из смежных несущих стоек; раздвижной элемент конструкции, проходящий между и в каждый из первого и второго трубчатых элементов; и средство для фиксации каждого из первого и второго трубчатых элементов относительно раздвижного элемента конструкции; так, что первый и второй трубчатые несущие нагрузку элементы являются перемещающимися относительно раздвижного элемента конструкции для регулирования при этом расстояния между смежными несущими стойками.
[0011] Согласно другому аспекту данного первого варианта осуществления, средство для фиксации содержит палец, проходящий через соответствующий трубчатый несущий нагрузку элемент и раздвижной элемент конструкции.
[0012] Согласно другому аспекту данного первого варианта осуществления, по меньшей мере две смежных несущих стойки входят в состав всех из по меньшей мере четырех несущих стоек; при этом по меньшей мере четыре несущих стойки выполнены с возможностью образовывать в общем прямоугольную форму.
[0013] Согласно другому аспекту данного первого варианта осуществления, несущая светильники часть конструкции содержит наружную структурную конструкцию, состоящую из множества соединенных балок, образующих периметр, по которому прикрепляется по меньшей мере один крепления светильника.
[0014] Согласно другому аспекту данного первого варианта осуществления, несущая светильники часть конструкции дополнительно включает в себя по меньшей мере две поперечные связи, соединяющие первую сторону наружной структурной конструкции со второй стороной наружной структурной конструкции; причем первая и вторая сторона в общем параллельны друг другу; по меньшей мере одну поддерживающую связь, соединяющую по меньшей мере две поперечные связи друг с другом; и установочную связь, соединяющую одну из по меньшей мере одной поддерживающей связи с третьей стороной наружной структурной конструкции; причем третья сторона в общем перпендикулярна к первому и второму габаритам.
[0015] Согласно другому аспекту данного первого варианта осуществления, предложена вторая установочная связь, соединяющая вторую из по меньшей мере одной поддерживающей связи с четвертым габаритом наружной структурной конструкции; четвертая сторона в общем перпендикулярна первому и второму габаритам.
[0016] Согласно другому аспекту данного первого варианта осуществления, по меньшей мере один из раздвижных элементов конструкции содержит выемку в своей средней точке с нужными или иначе заданными размерами для приема основного корпусного участка установочной связи так, что выемка сдерживает перемещение установочной связи в направлении параллельном раздвижному элементу конструкции.
[0017] Согласно другому аспекту данного первого варианта осуществления, на по меньшей мере раздвижных элементах конструкции содержится два раздвижных элемента конструкции, установленных параллельно друг другу.
[0018] Согласно другому аспекту данного первого варианта осуществления, несущая светильники часть дополнительно содержит множество удерживающих светильники платформ, разнесенных по периметру наружной структурной конструкции; каждая из удерживающих светильники платформ содержит первый участок для прикрепления к наружной структурной конструкции и второй участок для удержания несущих светильник стоек.
[0019] Согласно другому аспекту данного первого варианта осуществления, каждая из несущих светильник стоек выполнена с возможностью удерживать по меньшей мере два крепления светильника.
[0020] Согласно другому аспекту данного первого варианта осуществления, по меньшей мере два крепления светильника разнесены по вертикали друг от друга.
[0021] Согласно другому аспекту данного первого варианта осуществления, угловые несущие стойки жестко скреплены с верхней рамой вышки кронштейном, установленным вблизи нижнего конца каждой из угловых несущих стоек; причем кронштейн прикрепляется к корпусу верхней рамы вышки вблизи основания верхней рамы вышки.
[0022] Согласно второму варианту осуществления изобретения предложена конструкция для удержания по меньшей мере одного крепления светильника в устройстве буровой установки; причем конструкция включает в себя регулируемую часть конструкции, несущую светильники часть конструкции, поддерживаемую регулируемой частью конструкции, по меньшей мере одну несущую светильник стойку, прикрепленную к несущей светильники части конструкции для удержания крепления светильника, и по меньшей мере одно крепление светильника прикрепленное каждой несущей светильник стойке.
[0023] Согласно одному аспекту данного второго варианта осуществления, регулируемая часть конструкции включает в себя по меньшей мере четыре несущих стойки для жесткой фиксации регулируемой части конструкции к верхней раме вышки, и дополнительно включает в себя между по меньшей мере двумя смежными несущими стойками: первый трубчатый несущий нагрузку элемент, соединенный с одной из смежных несущих стоек; второй трубчатый несущий нагрузку элемент, соединенный с другой из смежных несущих стоек; раздвижной элемент конструкции, проходящий между и в каждый из первого и второго трубчатых элементов; и средство для фиксации каждого из первого и второго трубчатых элементов относительно раздвижного элемента конструкции; так, что первый и второй трубчатые несущие нагрузку элементы являются перемещающимися относительно раздвижного элемента конструкции для регулирования при этом расстояния между смежными несущими стойками.
[0024] Согласно другому аспекту данного второго варианта осуществления, средство для фиксации содержит палец, проходящий через соответствующий трубчатый несущий нагрузку элемент и раздвижной элемент конструкции.
[0025] Согласно другому аспекту данного второго варианта осуществления, по меньшей мере две смежных несущих стойки входят в состав всех из по меньшей мере четырех несущих стоек; при этом по меньшей мере четыре несущих стойки выполнены с возможностью образовывать в общем прямоугольную форму.
[0026] Согласно другому аспекту данного второго варианта осуществления, несущая светильники часть конструкции содержит наружную структурную конструкцию, состоящую из множества соединенных балок, образующих периметр, по которому прикрепляется по меньшей мере одно крепление светильника.
[0027] Согласно другому аспекту данного второго варианта осуществления, несущая светильники часть конструкции дополнительно включает в себя по меньшей мере две поперечные связи, соединяющие первую сторону наружной структурной конструкции со второй стороной наружной структурной конструкции; причем первая и вторая сторона в общем параллельны друг другу; по меньшей мере одну поддерживающую связь, соединяющую по меньшей мере две поперечные связи друг с другом; и установочную связь, соединяющую одну из по меньшей мере одной поддерживающей связи с третьей стороной наружной структурной конструкции; причем третья сторона в общем перпендикулярна к первому и второму габаритам.
[0028] Согласно другому аспекту данного второго варианта осуществления, дополнительно предложена вторая установочная связь, соединяющую вторую из по меньшей мере одной поддерживающей связи с четвертым габаритом наружной структурной конструкции; причем четвертая сторона в общем перпендикулярна первому и второму габаритам.
[0029] Согласно другому аспекту данного второго варианта осуществления, по меньшей мере один из раздвижных элементов конструкции содержит выемку в своей средней точке с нужными или иначе заданными размерами для приема основного корпусного участка установочной связи, так, что выемка сдерживает перемещение установочной связи в направлении параллельном раздвижному элементу конструкции.
[0030] Согласно другому аспекту данного второго варианта осуществления, по меньшей мере в числе раздвижных элементов конструкции содержится два из раздвижных элементов конструкции, установленных параллельно друг другу.
[0031] Согласно другому аспекту данного второго варианта осуществления, несущая светильники часть дополнительно содержит множество удерживающих светильники платформ, разнесенных по периметру наружной структурной конструкции; каждая из удерживающих светильники платформ содержит первый участок для прикрепления к наружной структурной конструкции и второй участок для удержания несущих светильник стоек.
Краткое описание чертежей
[0032] Варианты осуществления описаны ниже только в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых показано следующее.
[0033] На фиг.1 показан вид в изометрии осветительной системы, установленной на буровой установке согласно одному варианту осуществления изобретения.
[0034] На фиг.2 показан вид спереди варианта осуществления фиг.1.
[0035] На фиг.3 показан вид сбоку варианта осуществления фиг.1.
[0036] На фиг.4 показан вид сверху варианта осуществления фиг.1.
[0037] На фиг.5 показан детальный вид в изометрии примера возможного соединения осветительной системы с буровой установкой.
[0038] На фиг.6 показан вид в изометрии, являющийся примером осветительной конструкции согласно варианту осуществления изобретения.
[0039] На фиг.7 показана обычная буровая установка известной техники.
Подробное описание изобретения
[0040] На фиг.1-4 показана верхняя рама 100 вышки буровой установки в комбинация с осветительной системой 200 настоящего изобретения. Верхняя рама 100 вышки включает в себя основание 105 и наружную конструкцию 110 рамы, включающую в себя вертикальные элементы 115 и горизонтальные элементы 120 рамы, выполненные с возможностью проходить от основания 105 так, что основание 105 создает внутренний пол верхней рамы 100 вышки. Различные функциональные элементы буровой установки, описанные выше со ссылкой на фиг.9, показаны, но не описаны в данном документе с дополненительными подробностями. Изобретение не ограничено конкретными типами функциональных элементов буровой установки и может применятьcя в различных вариантах применения буровой установки. Верхняя рама 100 вышки, показанная и описанная в данном документе, является примером верхней рамы вышки, для показа ее признаков и элементов, взаимодействующих с осветительной системой 200. Осветительная система в комбинации с другими устройствами верхней рамы вышки, известной техники также предполагается изобретением.
[0041] Осветительная система 200 в общем включает в себя осветительную конструкцию 205 (показано на фиг.6, и описано более подробно ниже в данном документе), множество несущих светильники стоек 210, расположенных по периметру осветительной конструкции и проходящих вертикально так, что один или несколько креплений 215 светильника может соединяться с каждой несущей светильник стойкой 210. Множество креплений 215 светильника расположенных и отделенных по вертикали друг от друга, благодаря их позиционированию на несущих светильники стойках 210, обеспечивает направление света в заданную зону вблизи верхней рамы 100 вышки и в заданную зону, заключающую в себя на уровне земли площадку, окружающую буровую установку. То есть, одну группу светильников можно направить на конкретное оборудование на буровой установке, а другую группу можно направить на площадку, окружающую буровую установку для обеспечения максимального освещения для персонала, работающего буровой установке на или вокруг нее.
[0042] Также показанная на фиг.6 являющаяся примером осветительная конструкция 205 включает в себя четыре угловых несущих стойки 220, проходящих от основания верхней рамы вышки, или из положения вблизи основания верхней рамы вышки. Угловые несущие стойки 220 подпирают, или иначе поднимают над основанием верхней рамы вышки регулируемую часть 225 конструкции. Регулируемую часть 225 конструкции поддерживает несущую светильники часть 230 конструкции, который описан дополнительно в деталях ниже. Регулируемая часть 225 конструкции выполнена так, что осветительную систему можно применять на верхних рамах вышки разных габаритов. Создание регулируемой части 225 конструкции, независимой от несущей светильники части 230 конструкции обеспечивает регулирование осветительной конструкции 205 для соответствия верхним рамам вышки разных габаритов, не требующее регулирования прикрепления индивидуальных светильников 215 или регулирования числа светильников 215, прикрепляемых к креплению. Таким образом, осветительную систему можно легко модернизировать под существующую верхнюю раму вышки для долгосрочного применения, или перемещения с одной верхней рамы вышки на другую, где требуется краткосрочное применение.
[0043] Конкретнее, регулируемая часть 225 конструкции, включает в себя вдоль каждого из своих наружных участков пару несущих нагрузку элементов 235, жестко соединенных с соответствующими угловыми несущими стойками 220. Каждая пара несущих нагрузку элементов 235 имеет установленный между ними раздвижной элемент 240 конструкции. Каждый из несущих нагрузку элементов 235 является трубчатым, например стальной трубой, и установленным и иначе выполненным так, что раздвижной элемент 240 конструкции проходит в трубчатую часть каждой пары несущих нагрузку элементов 235. Палец или другой выступающий элемент 247 выполнен на несущих нагрузку элементах 235 и выполнен с возможностью проходить через отверстие в раздвижном элементе 240 конструкции для фиксации при этом позиционирования несущих нагрузку элементов 235 по отношению к раздвижному элементу конструкции. При применении несущие нагрузку элементы 235 могут скользить вдоль раздвижного элемента 240 конструкции до требуемой точки, где их можно стопорить на месте, выдвигая палец 247 через отверстие в раздвижном элементе 240 конструкции, и через заднюю часть несущего нагрузку элемента 235 для стопорения несущего нагрузку элемента 235 по отношению к раздвижному элементу 240 конструкции. Данное обеспечивает осветительной раме 205 линейное регулирование в прямоугольной форме вдоль осей x и y, показанных на фиг.6. Для полноты и ясности, следует понимать, что рама 205 включает в себя четыре пары несущих нагрузку элементов 235, описанных выше, регулируемых по четырем соответствующим раздвижным элементам 240 конструкции. Раздвижные элементы 240a и 240b конструкции, расположенные на длинных сторонах рамы 205, включают в себя выемку 275 вблизи своей средней точки, целевое назначение которой описано дополнительно ниже. Если необходимо, аналогичную выемку можно предусматривать в каждом из раздвижных элементов 240 конструкции.
[0044] Несущая светильники часть 230 конструкции установлена сверху на несущие нагрузку элементы 235, которые обеспечивают поддержку для несущей светильники части 230 конструкции. Несущая светильники часть 230 конструкции включает в себя наружную структурную конструкцию 243, состоящую из множества трубчатых или сплошных балок 250, образующую периметр, по которому подлежит установке ряд светильников. Несущая часть 245 конструкции дополнительно включает в себя поперечные связи 255, удерживающие структуру вместе, где такие поперечные связи 255 предпочтительно перпендикулярны длинной стороне осветительной системы, например перпендикулярны оси y, показанной на фиг.6. Соединяют пару поперечных связей 255 одна и, предпочтительно, две поддерживающие связи 260. Поддерживающие связи 260 установлены внутри наружной структурной конструкции 245, и каждая имеет в своей средней точке установочную связь 265, соединяющую поддерживающую связь 260 с одним элементом 270 наружной структурной конструкции 245.
[0045] Для установки несущей светильники части 230 конструкции по отношению к регулируемой части 225 конструкции выполнена выемка 275 в раздвижных элементах 240a и 240b конструкции, в которых установлены установочные связи 265. Фиксирующие связи 280 соединяют элементы 245 наружной структурной конструкции с раздвижными элементами 240 конструкции вдоль короткой стороны конструкции, то есть, вдоль ось х фиг.6. С данным устройством регулируемую часть 225 конструкции можно устанавливать в верхней раме вышки разных размеров при этом несущая светильники часть 230 конструкции удерживается с центрированием над осветительной рамой, результатом является центрирование по отношению к верхней раме вышки на которой несущая светильники часть установлена. Специалисту в данной области техники понятно, что различные дополнительные средства для фиксации несущей светильники части также предполагаются, в том числе зажимы, винты или дополнительные установочные палецы.
[0046] Сверху на несущей светильники части 230 конструкции, расположены, разнесенные по периметру трубчатых или полнотелых балок 250, множество удерживающих светильники платформ 285. Удерживающие светильники платформы 285 предпочтительно приварены или иначе прикреплены к балкам 250. Удерживающие светильники платформы 285 обычно содержат участок своего прикрепления к балкам 250, и участок выполняется с возможностью удерживать несущие светильник стойки 210, на каждой из которых установлены светильники 215. В показанном варианте осуществления участок, выполненный с возможностью удерживать несущие светильник стойки 210, включает в себя выемку или отверстие 290, в которое несущие светильник стойки 210 можно сажать с удержанием трением, зажиманием, завинчиванием внутрь или с иным прикреплением. Также предполагается, что несущие светильник стойки 210 можно приваривать в выемке или отверстии 290.
[0047] Несущие светильник стойки 210 предпочтительно представляют собой вертикально стоящую стойку, на которой можно устанавливать крепления 215 светильников разных видов. Как рассмотрено выше, в предпочтительном варианте осуществления два крепления светильника можно устанавливать на каждой несущей светильник стойке 215, разнесенными по вертикали друг от друга, таким образом обеспечивая направление света на множество ключевых позиций вокруг буровой установки.
[0048] Как показано на фиг.5, для фиксации осветительной конструкции 205 по отношению к верхней раме 100 вышки, можно предусматривать кронштейны 300 вблизи нижнего участка каждой угловой несущей стойки 220. Кронштейны 300 можно выполнять с возможностью соединения с соответствующими кронштейнами (не показано) на верхней раме 100 вышки или альтернативно, прикрепления напрямую к участку верхней рамы самой вышки. Например, болтами можно крепить кронштейны 300 напрямую в участок верхней рамы вышки.
[0049] Объем по пунктам формулы изобретения не ограничен предпочтительными вариантами осуществления, изложенными в описании предпочтительных вариантов осуществления или в примерах, но должен широко интерпретироваться в соответствии с описанием в целом.