ДОМКРАТНАЯ ОПОРА ДЛЯ СИСТЕМЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВЫШЕЧНО-ЛЕБЕДОЧНОГО БЛОКА БУРОВОЙ УСТАНОВКИ И СИСТЕМА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВЫШЕЧНО-ЛЕБЕДОЧНОГО БЛОКА БУРОВОЙ УСТАНОВКИ
JACK SUPPORT FOR SYSTEM FOR DERRICK-DRAWWORKS UNIT OF DRILLING RIG MOVING AND SYSTEM FOR DERRICK-DRAWWORKS UNIT OF DRILLING RIG MOVING

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области бурового оборудования, а именно к системам перемещения вышечно-лебедочного блока буровых установок кустового бурения скважин, в которых вышечно-лебедочный блок перемещается в любом направлении отдельно от остальных основных систем буровой установки, размещенных неподвижно на кустовой площадке.
Уровень техники
Известно устройство перемещения буровой установки по рельсам, включающее направляющие балки рельсовой колеи, ходовые тележки и механизм перемещения с упорами и гидроцилиндрами [а.с. SU 1032163 A, публ. 30.07.1983].
Недостатком устройства перемещения является то, что перемещение буровой установки осуществляется по рельсовому пути только по одной линии и таким образом возможно бурение кустовых скважин только вдоль линии перемещения.
Известно устройство для перемещения буровой вышки кустового бурения, включающее продольные и поперечные направляющие, подвышечное основание с опорными плитами, опорные ноги с приводами [а.с. SU 1180480 A, публ. 23.09.1985].
Известна кустовая буровая установка, содержащая вышечно-лебедочный блок с основанием, направляющие с рельсами, механизм перемещения, выполненный в виде гидроцилиндров перемещения, соединенных с основанием вышечно-лебедочного блока и снабженных устройством крепления гидроцилиндров [патент RU 2378482 C2, публ. 10.01.2010].
Известно устройство для перемещения вышечно-лебедочного блока буровой установки, включающее раму основания с опорами, снабженную колесами для взаимодействия с рельсами, установленными на направляющие балки, двухплечие рычаги, шарнирно связанные между собой, и механизм управления [патент RU 53355 U1, публ. 10.06.2006].
Известна мобильная буровая установка для кустового бурения скважин, включающая вышечно-лебедочный блок, установленный на основании, систему перемещения, содержащую направляющие балки, и механизм перемещения гидроцилиндрами [патент RU 81516 U1, публ. 20.03.2009].
Известна передвижная установка для кустового бурения скважин, включающая вышечно-лебедочный блок, установленный на колеса, и механизм перемещения гидроцилиндрами [патент RU 51099 U1, публ. 27.01.2006].
Основным недостатком известных буровых кустовых установок является ограничение передвижения вышечно-лебедочного блока по кустовой площадке, поскольку буровая установка перемещается только вдоль направляющих в одном направлении.
Сведения, подтверждающие реализацию изобретения
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании системы перемещения вышечно-лебедочного блока буровой установки по кустовой площадке в любом направлении, осуществляемой без разборки оборудования установки и привлечения для данных работ специальной техники для его демонтажа/монтажа.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в повышении производительности проведения буровых работ за счет перемещения вышечно-лебедочного блока в любом направлении в пределах кустовой площадки, что позволяет осуществлять кустовое бурение скважин как в один, так и в несколько рядов, а также по любой другой схеме расположения устьев скважин на кустовой площадке, в сокращении общего времени строительства куста скважин за счет того, что бурение скважин может производиться в любой последовательности, на любом из смежных рядов (например, расположение скважин в шахматном порядке) без проведения монтажа и демонтажа вышечно-лебедочного блока, в снижении времени и затрат на строительство и подготовку кустовой площадки за счет того, что для работы буровой установки с системой перемещения вышечно-лебедочного блока требуется меньший размер кустовой площадки по сравнению с размерами кустовой площадки под буровой комплекс эшелонного типа.
Поставленный технический результат достигается за счет того, что домкратная опора системы перемещения вышечно-лебедочного блока кустовой буровой установки включает в себя опорный мат, на котором расположены по меньшей мере два рельса, гидроцилиндр горизонтального перемещения и гидроцилиндр вертикального перемещения с опорой цилиндра, тележку, выполненную с возможностью поворота опорного мата вокруг вертикальной оси, рельсовые захваты с цилиндрическими роликами, соединенные с тележкой.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения домкратная опора снабжена стопором, фиксирующим положение опорного мата при его повороте на заданный угол направления перемещения вышечно-лебедочного блока.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения опорный мат снабжен проушинами.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения рельсовые захваты соединены с тележкой при помощи пальцев.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения тележка снабжена подшипником скольжения.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения гидроцилиндр горизонтального перемещения размещен на опорном мате и соединен с ним при помощи шарнира.
Выполнение домкратной опоры с возможностью горизонтального перемещения и с возможностью поворота вокруг вертикальной оси обеспечивает возможность перемещения вышечно-лебедочного блока в любом направлении и на любое расстояние в пределах кустовой площадки.
Также поставленный технический результат достигается за счет того, что система перемещения вышечно-лебедочного блока кустовой буровой установки для бурения скважин состоит из опорных оснований и по меньшей мере четырех домкратных опор, соединенных с подвышечным основанием буровой установки, при этом каждая домкратная опора включает опорный мат, на котором расположены по меньшей мере два рельса, гидроцилиндры с опорами для обеспечения горизонтального перемещения домкратных опор, гидроцилиндр вертикального перемещения с опорой цилиндра, тележку выполненную с возможностью поворота опорного мата вокруг вертикальной оси, рельсовые захваты с цилиндрическими роликами, соединенные с тележкой.
Выполнение системы перемещения с по меньшей мере четырьмя домкратными опорами, выполненными с возможностью горизонтального перемещения и с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, обеспечивает пошаговое перемещение вышечно-лебедочного блока по кустовой площадке в любом направлении, на любое расстояние, а также поворот вышечно-лебедочного блока вокруг центра (оси) скважины.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения опорное основание выполнено в виде двух двутавровых балок, соединенных между собой.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения опорное основание крепится к подвышечному основанию с помощью пальцев и сварных замков.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения домкратные опоры соединены с подвышечным основанием при помощи пальцев.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения система перемещения включает гидравлическую станцию, к которой подключены гидроцилиндры горизонтального и вертикального перемещения.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения гидравлическая станция размещена на подвышечном основании.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения система перемещения содержит дистанционный пульт управления гидроцилиндрами, связанный беспроводной связью с гидравлической станцией.
Осуществление изобретения
На фиг.1 изображен общий вид системы перемещения вышечно-лебедочного блока буровой установки для бурения скважин;
на фиг.2 изображен общий вид домкратной опоры;
на фиг.3 изображен вид домкратной опоры сбоку;
на фиг.4 изображен вид домкратной опоры спереди в разрезе;
на фиг.5 изображен вид домкратной опоры сверху;
на фиг.6 изображено положение домкратных опор при продольном перемещении вышечно-лебедочного блока [вид сверху];
на фиг.7 - фиг.10 изображен общий вид системы перемещения вышечно-лебедочного блока буровой установки для бурения скважин при пошаговом перемещении в продольном направлении;
на фиг.11-12 изображено положение домкратных опор при повороте вышечно-лебедочного блока.
Система перемещения вышечно-лебедочного блока 1 кустовой буровой установки для бурения скважин [фиг.1], установленного на подвышечном основании 2, состоит из опорных оснований 3 и четырех домкратных опор 4. Опорные основания 3 представляют собой сварную металлоконструкцию в виде двух двутавровых балок, соединенных между собой. Опорные основания 3 крепятся к подвышечному основанию 2 с помощью пальцев и сварных замков [на чертежах не показано].
Домкратная опора [фиг.2] включает опорный мат 5, на котором расположены два направляющих рельса 6 и гидроцилиндр 7 горизонтального перемещения, гидроцилиндр 8 вертикального перемещения [подъема] с опорой цилиндра, тележку 9 с подшипником скольжения 10 [показано на фиг.4], обеспечивающую поворот опорного мата 5 вокруг вертикальной оси на угол в диапазоне от 0 до 360 градусов, рельсовые захваты 11, снабженные цилиндрическими роликами [на чертежах не показано] и ограничителями их продольного перемещения [на чертежах не показано], соединенные пальцами 12 с тележкой 9 [показано на фиг.3]. Поворот тележки 9 относительно оси вращения осуществляется при втянутом подъемном гидроцилиндре 8 и поднятом опорном мате 5. Рельсовые захваты 11 обеспечивают перемещение опорного мата 5 или подвышечного основания 2 по рельсам 6. Домкратная опора включает кожух 13, расположенный на тележке 9, внутри которого размещен подъемный гидроцилиндр 8, соединенный с кожухом при помощи пальцев 14 [показано на фиг.3]. Домкратная опора снабжена стопором 15, фиксирующим положение опорного мата 5 при его повороте на заданный угол. Домкратная опора соединена с подвышечным основанием 2 при помощи пальцев 16. Опорный мат 5 снабжен проушинами 17. Опорные маты 5 домкратных опор 4 могут быть расположены продольно или поперечно относительно подвышечного основания 2 или повернуты на заданный угол. Гидроцилиндры 7 и 8 домкратных опор подключены к гидравлической станции [на чертежах не показано], которая размещена на балках подвышечного основания 2, а управление гидроцилиндрами домкратных опор при подъеме/перемещении осуществляется пультом управления, связанным беспроводной связью с гидравлической станцией [на чертежах не показано].
Система перемещения вышечно-лебедочного блока кустовой буровой установки для бурения скважин работает следующим образом
Продольное перемещение
Исходным положением домкратных опор 4 является расположение опорных матов 5 вдоль подвышенного основания 2 [фиг.6]. В этом положении перемещение вышечно-лебедочного блока 1 будет происходить в продольном направлении относительного подвышечного основания 2.
Этап 1. Гидроцилиндры 8 домкратных опор полностью втягиваются, при этом опорные маты 5 приподнимаются над землей на высоту хода гидроцилиндра [фиг.7].
Этап 2. Выдвигаются гидроцилиндры 7 горизонтального перемещения и перемещают опорные маты 5 при помощи рельсовых захватов 11 с цилиндрическими роликами по рельсам 6 в сторону заданного направления перемещения на расстояние, соответствующее величине хода гидроцилиндров 7 горизонтального перемещения, при этом подвышечное основание 2 с вышечно-лебедочным блоком 1 остается неподвижно стоять на земле, опираясь на опорные основания 3 [фиг.8].
Этап 3. Выдвигаются подъемные гидроцилиндры 8, опорные маты 5 опускаются на площадку и происходит поднятие подвышечного основания 2 с вышечно-лебедочным блоком 1 над землей на высоту, соответствующую величине хода подъемного гидроцилиндра 8 [фиг.9].
Этап 4. Когда подвышечное основание 2 приподнято над землей на опорных матах 5, то втягиваются гидроцилиндры 7 горизонтального перемещения и подвышенное основание 2 с вышечно-лебедочным блоком 1 перемещается по рельсам 6 при помощи рельсовых захватов 11 с цилиндрическими роликами на расстояние, соответствующее величине хода гидроцилиндра 7 горизонтального перемещения [фиг.10].
Этап 5. Затем происходит втягивание подъемных гидроцилиндров 8, в результате чего подвышечное основание 2 с вышечно-лебедочным блока 1 опускается на площадку и становится на опорных основаниях 3, а опорные маты 5 приподнимаются над землей. Повторяя последовательно этапов 1-5, будет произведено перемещение вышечно-лебедочного блока 1 в продольном направлении на необходимое расстояние.
Поперечное и диагональное перемещение
Исходным положением домкратных опор является расположение опорных матов 5 вдоль подвышечного основания 2 [фиг.6].
Этап 1. Развернуть все опорные маты 5 домкратных опор на 90° [на чертежах не показано] в сторону движения вышечно-лебедочного блока 1 относительно исходного положения. Повторить последовательно этапы 1-5 для продольного перемещения вышечно-лебедочного блока.
При установке всех опорных матов 5 домкратных опор под необходимым углом, вышечно-лебедочный блок 1 будет смещаться в заданном направлении.
Поворот выше-лебедочного блока
Исходным положением домкратных опор является расположение опорных матов 5 вдоль подвышечного основания 2 [фиг.6].
Этап 1. Для осуществления поворота вышечно-лебедочного блока 1 каждый опорный мат 5 повернуть на разворотный угол от исходного положения (величина разворотного угла определяется размерами подвышечного основания) [фиг.11]. При этом опорные маты 5, расположенные с одной стороны относительно продольной оси вышечно-лебедочного блока, поворачиваются в сторону заданного направления поворота, а опорные маты 5, расположенные с другой стороны, поворачиваются в сторону, противоположную направлению поворота. После поворота опорных матов 5 их положение фиксируется с помощью стопора 15.
Этап 2. Гидроцилиндры 7 перемещают опорные маты 5 при помощи рельсовых захватов 11 с цилиндрическими роликами по рельсам 6. При этом опорные маты 5, расположенные с одной стороны относительно продольной оси вышечно-лебедочного блока 1, перемещаются в сторону заданного направления поворота, а опорные маты 5, расположенные с другой стороны, перемещаются в сторону, противоположную направлению поворота. Подвышечное основание 2 с вышечно-лебедочным блоком 1 остается неподвижно стоять на площадке, на опорных основаниях 3 [фиг.8].
Этап 3. Выдвигаются подъемные гидроцилиндры 8, опорные маты 5 опускаются на площадку и происходит поднятие подвышечного основания 2 с вышечно-лебедочным блоком 1 над землей на высоту, соответствующую величине хода подъемного гидроцилиндра 8 [фиг.9].
Этап 4. Гидроцилиндры 7 перемещают тележки по матам 5 на расстояние хода гидроцилиндров 7 [фиг.10]. При этом тележки, расположенные с одной стороны относительно продольной оси вышечно-лебедочного блока, перемещаются в сторону заданного направления поворота, а расположенные с другой стороны перемещаются в сторону, противоположную направлению поворота. Предельное перемещение зависит от размеров рельсовых захватов. Происходит поворот вышечно-лебедочного блока 1 относительно своей вертикальной оси в заданном направлении поворота [фиг.12].
Этап 5. Затем происходит втягивание подъемных гидроцилиндров 8, в результате чего подвышечное основание 2 с вышечно-лебедочным блока 1 опускается на площадку и становится на опорных основаниях 3, а опорные маты 5 приподнимаются над землей.
Повторяя последовательность этапов 1-5 необходимое количество раз, будет произведен поворот вышечно-лебедочного блока 1 вокруг собственной вертикальной оси на любой необходимый угол поворота.
Таким образом, осуществляется пошаговое перемещение вышечно-лебедочного блока 1 на кустовой площадке в любом направлении со скоростью перемещения, соответствующей требованиям правил безопасности и не ниже, чем скорость перемещения буровых комплексов эшелонного типа, а также поворот вокруг собственной вертикальной оси (скважины) на любой необходимый угол.