Укрытие для станка-качалки
SHELTER FOR PUMPING UNIT

Изобретение относится к защитным устройствам и может быть использовано для укрытия нефтепромыслового оборудования в процессе ремонта скважин, в частности, от загрязнений выбросами нефти элементов станка-качалки и окружающей среды (почвы) с передней стороны станка-качалки от стекающей по ней нефти.
Известно тентовое укрытие для буровых установок (патент RU № 28711, опубл. 10.04.2003), для укрывания скважинного оборудования, содержащее металлический каркас, крышу и боковые стенки, выполненные из отдельных тентовых полотнищ, прикрепляемых к каркасу и соединяемых между собой с помощью фиксаторов, выполненных в виде скоб, люверсов, ремней или шнуровкой. Каркас снабжен дополнительными поперечными связями в виде труб с элементами крепления к каркасу. Поперечные связи выполнены из канатов, снабженных устройствами для их натяжения. В тентовое полотно выполнены вставки из светопроницаемого материала.
Недостатками устройства являются:
- сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей (металлический каркас, крыша и боковые стенки, выполненные из полотнищ, а также фиксаторы, выполненные в виде скоб, люверсов, ремней и шнуровки);
- низкая надёжность работы устройства, связанная с ненадёжным креплением фиксаторов, выполненных в виде скоб и люверсов к полотнищам к станку-качалке, например при наличии порывистого ветра фиксаторы, выполненные в виде скоб и люверсов, отваливаются и перестают выполнять функцию крепления полотнищ;
- длительность монтажа креплений фиксаторов, выполненных в виде скоб, люверсов, ремней или шнуровкой. Особенно длителен монтаж креплений, выполненных в виде ремней и шнуровки на полотнища, а также канатов, снабженных устройствами для их натяжения;
- высокая металлоёмкость, так устройство содержит металлический каркас, снабженный дополнительными поперечными связями в виде труб с элементами крепления к каркасу;
- высокие затраты на обслуживание укрытия, так как после применения на скважине, вследствие загрязнения выбросами нефти, промывочной жидкостью, и т.д. необходимо привлечение паропередвижной установки для очистки укрытия от загрязнений, т.е. для поддержания устройства (укрытия в чистоте);
- загрязнение окружающей среды из-за невозможности впитывания полотнищами жидкой среды при выбросах нефти из скважины;
- низкая культура производства вследствие загрязнений выбросами нефти фронтальной части станка-качалки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является укрытие для станка-качалки, выполненное из полотнища, прикрепляемого к оборудованию и соединяемого между собой с помощью фиксаторов (патент RU № 88716, опубл. 20.11.2009). Полотнища укрытия выполнены из тентового укрытия  для укрывания скважинного оборудования и содержат крышу, боковые и торцевые стенки, выполненные из полотен. Тентовые укрытия прикрепляют к каркасу и соединяют между собой с помощью фиксаторов, выполненных в виде скоб, люверсов, ремней и шнуровки,  при этом крыша и боковые стенки выполнены из цельных полотнищ, попарно соединенных между собой, в нижней части боковых и торцевых стенок закреплены фартуки, а места соединения полотнищ закрыты клапанами, кроме того, укрытие дополнительно снабжено крепежными элементами, выполненными в виде крючков и прутков, закрепленных на пластинах, при этом упомянутые скобы также закреплены на пластинах.
Недостатками устройства являются:
- сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей (каркас, крыша, боковые и торцевые стенки, выполненные из полотнищ, а также фиксаторы, выполненные в виде скоб, люверсов, ремней и шнуровки, клапана соединяющие полотнища, дополнительные крепёжные элементы, выполненные в виде крючков и прутков, закрепленных на пластинах);
- низкая надёжность работы устройства, связанная с ненадёжным креплением фиксаторов, выполненных в виде скоб и люверсов к полотнищам к станку-качалке, например при наличии порывистого ветра фиксаторы, выполненные в виде скоб и люверсов, отваливаются и перестают выполнять функцию крепления полотнищ;
- длительность монтажа креплений фиксаторов, выполненных в виде скоб, люверсов, ремней или шнуровкой. Особенно длителен монтаж креплений, выполненных в виде ремней и шнуровки на полотнища, а также в виде крючков и прутков, закрепленных на пластинах;
- высокая металлоёмкость, так устройство содержит каркас, крючки, прутки, пластины, скобы.
- высокие затраты на обслуживание укрытия, так как после применения на скважине, вследствие загрязнения выбросами нефти, промывочной жидкость, и т.д. необходимо привлечение паропередвижной установки для очистки укрытия от загрязнений, т.е. для поддержания устройства (укрытия в чистоте);
- загрязнение окружающей среды из-за невозможности, как впитывания полотнищем жидкой среды при выбросах нефти из скважины, так и утилизации загрязнённых нефтью полотнищ укрытия;
- низкая культура производства вследствие загрязнений выбросами нефти фронтальной части станка-качалки.
Техническими задачами изобретения являются упрощение конструкции укрытия, повышение надёжности конструкции крепления полотнищ к укрываемому скважинному оборудованию, сокращение длительности монтажа крепления полотнищ на укрываемое оборудование, а также снижение металлоёмкости конструкции укрытия и затрат на обслуживание укрытия с возможностью впитывания укрытием жидких выбросов из скважины с последующей утилизацией отработанных полотнищ укрытия, повышение культуры производства.
Технические задачи решаются укрытием для станка-качалки, выполненным из полотнища, прикрепляемого к оборудованию и соединяемого между собой с помощью фиксаторов.
Новым является то, что укрытие состоит из трёх полотнищ, первое полотнище для укрытия стойки станка-качалки выполнено с возможностью крепления фиксатором на нижнем и верхнем концах стойки, второе полотнище для  головки балансира станка-качалки выполнено с возможностью крепления фиксатором на головке балансира сверху и снизу, третье полотнище для переднего торца рамы и фундамента выполнено с возможностью крепления фиксатором за края рамы, при этом фиксатор выполнен в виде вставленных друг в друга нижней и верхней раздвижных угловых пластин, а также нижнего и верхнего раздвижных уголков, вставленных на свободные концы нижнего и верхнего раздвижных угловых пластин, причём фиксатор выполнен с возможностью плавного регулирования ширины и глубины захвата при креплении полотнища к элементам станка-качалки с помощью трёх винтов, установленных в продольных сквозных пазах, выполненных в нижней раздвижной угловой пластине, нижнем и верхнем раздвижных уголков, при этом винты имеют возможность осевого перемещения относительно сквозных пазов  и жёсткой фиксации путем вворачивания винтов в резьбовые отверстия, выполненные в нижней и верхней раздвижных угловых пластинах, а также в верхней раздвижной угловой пластине при этом полотнища выполнены  из материала, впитывающего в себя жидкую среду.
На фиг. 1 изображено укрытие для станка-качалки.
На фиг. 2 изображен вид - А укрытия для станка-качалки.
На фиг. 3 изображено сечение Б-Б укрытия для станка-качалки.
На фиг. 4 изображено сечение В-В укрытия для станка-качалки.
На фиг. 5 изображен вид - С фиксатора укрытия для станка-качалки.
Монтаж укрытия для станка-качалки 1 (см. фиг. 1), являющегося наземным приводом глубинного штангового насоса (на фигуре не показано), производят при выходе в ремонт (текущий или капитальный) скважины, т.е. перед подъемом внутрискважинного оборудования с целью защиты станка-качалки от загрязнений, брызг в виде скважинной продукции (выбросы нефти), промывочной жидкости, кислоты и прочего при проведении спускоподъемных и технологических операций.
Монтаж укрытия производят после остановки станка-качалки 1, но перед установкой подъемного агрегата (на фигуре не показано) на устье скважины 2, эксплуатирующегося данным станком-качалкой 1.
Укрытие для станка-качалки выполнено из впитывающих в себя жидкую среду полотнищ, прикрепляемых к наземному скважинному оборудованию – станку-качалке и закрепляемых на элементах станка-качалки 1 – на стойку, на головку, на передние торцы рамы и фундамента.
Укрытие для станка-качалки состоит из трёх полотнищ, установленных с фронтальной части станка-качалки:
-  первое полотнище 3 (см. фиг. 1, 2, 3, 4) накладывается на стойку 4 (см. фиг. 1, 2, 3) станка-качалки 1 и крепится к стойке 4 станка-качалки 1;
- второе полотнище 5 (см. фиг. 1, 2) накладывается на головку 6 балансира 7 (см. фиг. 1) станка-качалки 1 и крепится на головке 6 балансира 7 станка-качалки 1;
- третье полотнище 8 (см. фиг. 1, 2) накладывается на передние торцы: рамы 9 и фундамента 10 и крепится за раму 9 и фундамент 10.
Крепление полотнищ к элементам станка-качалки 1 производят с помощью фиксатора 11 (см. фиг. 1, 2, 3), изображенного на фиг. 3, при этом:
- первое полотнище 3 крепится на стойке 4 (см. фиг. 1 и 2) фиксатором 11 сверху и снизу стойки;
- второе полотнище 5 крепится на головке 6 балансира 7 фиксатором 11 сверху и снизу головки балансира;
- третье полотнище 8 крепится сверху к раме 9, а снизу к фундаменту 10.
Укрытие для станка-качалки состоит из полотнища, прикрепляемого к элементам станка-качалки и соединяемого между собой с помощью фиксаторов 11 (см. фиг. 1-3). Фиксатор 11 выполнен в виде вставленных друг в друга нижней 12 (см. фиг. 3, 4, 5) и верхней 13 (см. фиг. 3, 4) раздвижной угловой пластины, а также нижнего 14 (см. фиг. 3) и верхнего 15 раздвижных уголков, вставленных на свободные концы нижней 12 и верхней 13 раздвижной угловой пластины, соответственно.
Фиксатор 11 имеет возможность плавного регулирования ширины - а  и глубины - b', b" захвата при креплении полотнищ к элементам станка-качалки с помощью трёх винтов 16 (см. фиг. 3, 4, 5), 17 (см. фиг. 3) и 18, установленных в соответствующих продольных сквозных пазах 19 (см. фиг. 3, 4, 5), 20 (см. фиг. 3), 21, выполненных в нижней раздвижной угловой пластине 12, нижнем 14 и верхнем 15 раздвижных уголках, соответственно.
Винты 16, 17, 18 имеют возможность осевого перемещения относительно соответствующих сквозных пазов 19, 20, 21  и жёсткой фиксации путем вворачивания винтов 16, 17, 18  в резьбовые отверстия 22 (см. фиг. 3, 4), 23 (см. фиг. 3) и 24 соответственно, выполненные в верхней 13 и нижней 12 раздвижной угловой пластине.
На фиг. 3 в сечении схематично показаны крепления 11 в зафиксированном положении, при этом:
- нижняя 12 и верхняя 13 раздвижные угловые пластины соединены (вставлены друг в друга), винт 16 через продольный сквозной паз 19 в нижней раздвижной угловой пластине 12 ввёрнут в резьбовое отверстие 22, выполненное в верхней раздвижной угловой пластине 13;
- нижняя раздвижная угловая пластина 12 и нижний раздвижной уголок 14 соединены (вставлены друг в друга), винт 17 через продольный сквозной паз 20 нижнего раздвижного уголка 14 ввёрнут в резьбовое отверстие 23, выполненное в нижней раздвижной угловой пластине 12;
- верхняя раздвижная угловая пластина 13 и верхний раздвижной уголок 15 соединены (вставлены друг в друга), винт 18 через продольный сквозной паз 21 верхнего раздвижного уголка 15 ввёрнут в резьбовое отверстие 24, выполненное в верхней раздвижной угловой пластине 13.
Полотнища 3, 5, 8 выполнены из материала, впитывающего в себя жидкую среду (нефть, промывочная жидкость, кислота и т.д.), любого известного производителя. Например, применяют - спанлейс (Фибрелла) производства АО производственный центр “ЭкоСтиль”, Ярославль, Российская Федерация.
Спанлейс это нетканый влаговпитывающий материал, состоящий из волокон вискозы и полиэстера. Плотность 40 г/м². Свойства: мягкий, с высокой впитываемостью, низким ворсоотделением, нетоксичный, гипоаллергенный, легко драпируется и применяется для изготовления салфеток, пелёнок, простыней, одежды.
Укрытие для станка-качалки работает следующим образом.
Монтируют укрытие (см. фиг 1-5) с фронтальной части станка-качалки:
-  первое полотнище 3 накладывают на стойку 4 станка-качалки 1 и крепят двумя фиксаторами 11, соответственно к верхней и нижней части стойки 4 станка-качалки 1. В процессе крепления осуществляют регулирование ширины – а и глубины - b' и b" захвата фиксатора в зависимости от типоразмера стойки 4, к которой крепится фиксатор 11;
-  второе полотнище 5 накладывают на головку 6 балансира 7 станка-качалки 1 и крепят двумя фиксаторами 11, соответственно к верхней и нижней части головки 6 балансира 7 станка-качалки 1. В процессе крепления осуществляют регулирование ширины – а и глубины - b' и b" захвата фиксатора 11 в зависимости от типоразмера головки 6, к которой крепится фиксатор 11;
-  третье полотнище 8 накладывают сверху на раму 9 и фундамент 10 станка-качалки 1 и крепят двумя фиксаторами 11, соответственно к раме 9 и фундаменту 10,
В процессе крепления осуществляют регулирование ширины – а и глубины - b' и b" захвата фиксатора 11 в зависимости от типоразмера уголка рамы 9, к которой крепится фиксатор 11, а в фундаменте 10 предварительно выполняют углубление для установки захватывающих краёв нижнего 14 и верхнего 15 раздвижных уголков.
В процессе крепления осуществляют регулирование ширины – а и глубины - b' и b" захвата фиксатора 11 в зависимости от типоразмера головки 6, к которой крепится фиксатор 11;
Поворачивают головку 6 балансира 7 станка-качалки 1. Монтаж укрытия для станка-качалки завершён. Далее на устье скважины 2 устанавливают подъемный агрегат и приступают к ремонту скважины. После окончания ремонта скважины 2 демонтируют укрытие станка-качалки. Для этого ослабляют винты: 16, 17, 18 на каждом из фиксаторов 11. Снимают шесть фиксаторов 11 с элементов станка-качалки 1. После чего снимают использованное первое полотнище 3 с опоры 4 станка-качалки 1, второе полотнище 5 с головки 6 балансира 7, а третье полотнище с рамы 9 и фундамента 10 станка-качалки 1. Демонтированные с укрытия станка-качалки одноразовые полотнища 3, 5, 8 утилизируют.
Упрощается конструкция укрытия для станка-качалки, так как из конструкции, по сравнению с прототипом, исключено большое количество узлов и деталей (каркас, скобы, люверсы, ремни и шнуровка, а также клапана, соединяющие полотнища, дополнительные крепёжные элементы, выполненные в виде крючков и прутков, закрепленных на пластинах).
Повышается надёжность работы укрытия для станка-качалки. Это связано с конструкцией универсального фиксатора, который благодаря наличию в конструкции нижнего 14 и верхнего 15 раздвижных уголков, а также возможности регулировки ширины и глубины захвата позволяют надёжно фиксировать со стороны фронтальной части станка-качалки 1:
- первое полотнища 3 на опоре 4;
- второе полотнище 5 на головке 6 балансира 7;
- третье полотнище 8 на раме 9 и фундаменте 10.
Фиксаторы повышают надёжность крепления полотнищ на элементах станка 1-качалки во время порывов ветра, что обеспечивает защиту от загрязнений станка-качалки в течение всего процесса проведения ремонта скважины.
Применение универсальных фиксаторов 11 и трех одноразовых полотнищ 3, 5 и 8 позволяет произвести оперативный и полный охват фронтальной части станка-качалки 1, а это сокращает продолжительность монтажа креплений фиксаторов 11. С помощью предлагаемого укрытия осуществляется защита станка-качалки от загрязнений в тех местах, в которых он больше всего подвержен загрязнению в процессе ремонта скважин.
Снижается металлоёмкость конструкции, так как для крепления полотнищ на опору, головку балансира, раму и фундамент станка-качалки применяется однотипный универсальный фиксатор.
Снижаются затраты на обслуживание укрытия для станка-качалки, так как исключается привлечение паропередвижной установки для очистки укрытия от загрязнений выбросами из скважины нефти, промывочной жидкости.
Полотнища 3, 5 и 8 укрытия одноразовые, т.е. применяются для укрытие станка-качалки в процессе ремонта одной скважины и выполнены из материала, впитывающие в себя жидкую среду. Это защищает от загрязнений почву с передней стороны станка-качалки от стекающей по элементам станка-качалки нефти, промывочной жидкости т.д.
Повышается культура производства вследствие снижения загрязнений в процессе ремонта скважины. После демонтажа укрытия одноразовые полотнища 3, 5 и 8 утилизируется, что благоприятно с точки зрения охраны окружающей среды.
Укрытие для станка-качалки имеет:
- простую конструкцию;
- высокую надёжность работы;
- низкую продолжительность монтажа креплений фиксаторов;
- низкую металлоёмкость конструкции;
- низкие затраты на обслуживание;
- возможность исключить загрязнение окружающей среды, а использованные полотнища утилизировать после каждого применения;
- высокую культуру производства.