СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ И ПОГРУЗКИ-РАЗГРУЗКИ ТРУБ
SYSTEM OF STORAGE AND LOADING-UNLOADING PIPES

Изобретение относится к области оборудования для бурения и может быть использовано в подводном бурении.
Известен «Автоматизированный подводный буровой станок» (АС №1740605 А1 МПК: E21B 7/12, 3/00), содержащий основание с опорами, мачту, вращатель с гидропатронами, механизм подачи, кассету барабан револьверного типа с бурильными трубами.
Недостатком данного технического решения является то, что в кассете барабане револьверного типа бурильные трубы расположены на одной окружности, что потребует дополнительной и частой догрузки бурильных труб в кассету барабан при бурении глубоких скважин, что значительно усложнит и уменьшит производительность автоматизированного подводного бурового станка.
Известна «Система хранения и погрузки-разгрузки труб» (Патент WO №2010126357 A1 МПК: E21B 19/14), взятая за прототип, содержащая основание с центральной вертикальной стойкой, стеллажи, выполненные с возможностью вращения по вертикальной оси и в каждом из которых выполнены щели для хранения труб в вертикальном положении, привод для вращения стеллажей и устройство захвата для труб.
Недостатком данного технического решения, с данным вариантом компоновки труб в стеллаже, является невозможность выбора любой трубы из стеллажа, что не позволяет захватному устройству захватить трубу, находящуюся в щели стеллажа ближе к центральной вертикальной стойке. Также трубы могут соударяться при данной компоновке, что приведет к их повреждению.
Задача настоящего изобретения заключается в создании компактной системы хранения разных типоразмеров труб, с возможностью захвата и выбора любой трубы со стеллажей, оптимизируя процесс бурения, которая исключит повреждения труб, и усовершенствует автоматизацию процесса погрузки-разгрузки труб, а также спуско-подъемных операций.
Поставленная задача достигается тем, что все стеллажи выполнены с возможностью вращения вокруг одной центральной вертикальной стойки, габариты которых зависят от типоразмеров труб. Первый стеллаж, размещенный у центральной вертикальной стойки, выполнен не разрезным, а последующие стеллажи выполнены разрезными на разных диаметрах. Каждый стеллаж состоит из кольцевых опор, размещенных на основании, внутри которого размещен привод для вращения стеллажей. Устройства удержания, количество которых зависит от длины труб, которые соединены стойками между собой и с кольцевой опорой. В каждом устройстве удержания выполнены щели под каждую трубу, где щели оборудованы захватами с приводом для удержания в вертикальном положении труб. На каждом устройстве удержания и центральной вертикальной стойке напротив устройства удержания размещены ролики, где ролики закреплены между щелями и расположены на внешнем диаметре устройства удержания, а роликовые направляющие расположены на внутреннем его диаметре. Устройство захвата труб закреплено, например, на своей вертикальной стойке и размещено на линии подачи труб напротив разрезных стеллажей.
Сущность заявленной системы хранения погрузки-разгрузки труб поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 показан изометрический вид системы хранения погрузки-разгрузки труб с устройством захвата для труб;
- на фиг.2 показан изометрический вид стеллажей системы хранения погрузки-разгрузки труб с устройством захвата для труб;
- на фиг.3 показан изометрический вид основания системы хранения погрузки-разгрузки труб с приводом вращения стеллажей;
- на фиг.4 показан изометрический вид с сечениями устройств удержания труб с захватами, удерживающими трубы в щелях стеллажей, также на виде показаны ролики, закрепленные между щелями на каждом из стеллажей, перекатывающиеся по роликовым направляющим каждого из соседних стеллажей.
- на фиг.5 показан вид сверху на систему хранения погрузки-разгрузки труб с устройством захвата для труб;
- на фиг.6 показан вид сверху, где один из стеллажей провернут вокруг центральной вертикальной стойки системы хранения погрузки-разгрузки труб на линию подачи;
- на фиг.7 показан вид сверху, где устройство захвата захватывает с одного из стеллажей трубу, с линии подачи;
- на фиг.8 показан вид сверху, где устройство захвата вынимает трубу со стеллажа и в целом из системы хранения погрузки-разгрузки труб;
Система хранения и погрузки-разгрузки труб состоит из основания 1, внутри которого размещен привод 2 для вращения стеллажей 3, 4, где габариты стеллажей 3, 4 зависят от типоразмера труб 5, а на основании 1 установлена центральная вертикальная стойка 6.
Первый стеллаж 3 размещен у центральной вертикальной стойки 6 и выполнен не разрезным, все последующие стеллажи 4 выполнены разрезными, на разных диаметрах. Каждый стеллаж 3, 4 состоит из кольцевых опор 7, размещенных на основании 1, и устройств удержания 8, где количество устройств удержания 8 зависит от длины труб 5.
Каждая кольцевая опора 7 и каждое устройство удержания 8 соединены стойками 9 каждого из стеллажей 3, 4.
На каждом устройстве удержания 8 выполнены щели 10 под каждую трубу 5, оборудованные захватами 11, с приводом 12, для удержания в вертикальном положении труб 5. На каждом устройстве удержания 8 и центральной вертикальной стойки 6 напротив устройства удержания 8 размещены ролики 13. На каждом устройстве удержания 8, ролики 13 закреплены между щелями 10 и расположены на внешнем диаметре устройства удержания 8, а роликовые направляющие 14 расположены на внутреннем диаметре устройства удержания 8.
Система хранения погрузки-разгрузки труб снабжена устройством захвата 15 труб 5, закрепленным с возможностью вращения, например, на своей вертикальной стойке 16. Устройство захвата 15 размещено на линии подачи труб 5 напротив разрезных стеллажей 4.
Система хранения погрузки-разгрузки труб работает следующим образом:
Перед началом процесса бурения в систему хранения погрузки-разгрузки труб загружаются трубы 5, необходимого типоразмера с помощью устройства захвата 15.
В начале процесса бурения скважины из системы хранения погрузки-разгрузки труб (фиг.1), состоящей из стеллажей 3, 4 (фиг.2), начинается подача труб 5 необходимого типоразмера (фиг.5). Для забора труб 5 устройством захвата 15 из стеллажей 3, 4 один из стеллажей 3, 4 проворачивается вокруг центральной вертикальной стойки 6, системы хранения погрузки-разгрузки труб, так чтоб необходимая труба 5, закрепленная на одном из стеллажей 3, 4, переместилась на линию подачи и совместилась с разрезами каждого из разрезных стеллажей 4 (фиг.5, 6, 7, 8).
Каждый из стеллажей 3, 4 (фиг.2), имеющий кольцевую опору 7, приводится в действие приводом 2, находящимся в основании 1 системы хранения и погрузки-разгрузки труб (фиг.1, 2, 3).
Каждый из стеллажей 3, 4 (фиг.2) перекатывается между собой и центральной вертикальной стойкой 6 с помощью роликов 13, закрепленных между щелями 10 на внешнем диаметре устройств удержания 8, и роликов 13, установленных на центральной вертикальной стойке 6 напротив устройств удержания 8, где ролики 13 прокатываются по роликовым направляющим 14, расположенным на внутреннем диаметре устройств удержания 8, что придает надежность конструкции (фиг.4).
Устройство захвата 15 выдвигается по линии подачи и захватывает необходимую трубу 5 (фиг.7), при этом привод 12 захвата 11 (фиг.4) отдается, и труба 5 вынимается со стеллажа 3, 4, находящегося на линии подачи.
После чего устройство захвата 15 с трубой 5, имеющее возможность вращения вокруг своей оси 14 (фиг.1, 2, 3, 4), проворачивается на своей вертикальной стойке 16 и перемещает трубу 5 на ось скважины.
Предлагаемая система хранения погрузки-разгрузки труб позволит достичь создание компактной системы хранения разных типоразмеров труб с возможностью захвата и выбора любой трубы со стеллажей, оптимизируя процесс бурения, и которая исключит повреждения труб и усовершенствует автоматизацию процесса погрузки-разгрузки труб, а также спуско-подъемных операций.