ВЫШЕЧНО-ЛЕБЕДОЧНЫЙ БЛОК БУРОВОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к оборудованию стационарных буровых установок с мачтовыми вышками, в частности, к вышечно-лебедочному блоку буровых установок данного вида.
Вышечно-лебедочный блок стационарных буровых установок представляет собой соответствующее буровое оборудование, установленное на основании. Основание вышечно-лебедочного блока осуществляет передачу рабочих и весовых нагрузок на подготовленную площадку (фундамент, насыпь из гравия и т.д.).
В качестве ближайшего аналога выбрано техническое решение, содержащееся в техническом описании 14086.73.000 ТО, выпущенном в 1993 г. предприятием АО «Уралмаш» (текст описания на стр.1-6, чертеж на стр.21). В соответствии с техническим описанием вышечно-лебедочный блок содержит основание с установленными на нем буровой вышкой мачтового типа со средством для подъема и удержания вышки, выполненное в виде двух опор, а также опорные стойки со складной буровой площадкой параллелограммного типа. Опорные стойки буровой площадки содержат задние опорные стойки, расположенные со стороны средства для подъема и удержания вышки. Основание выполнено в виде металлоконструкции, содержащей две протяженные секции, выполненные из пространственных элементов. Буровая вышка, средство для подъема и удержания вышки установлены на пространственных элементах на уровне выше, чем установленные выступающих частях основания опорные стойки складной буровой площадки, расположенные под вышкой. Выступающие части основания выполнены в виде отдельных пространственных элементов (каждая секция содержит по два выступающих пространственных элемента по числу опор, установленных на каждой секции). Известное устройство содержит буровую лебедку, расположенную на отдельном основании.
Недостатком указанной конструкции вышечно-лебедочного блока (ВЛБ) является ограничение по применению данного основания для установки складной буровой площадки на уровень выше 3,5 м. В этом случае вынужденное увеличение высоты пространственных элементов приводит к несоблюдению транспортных габаритов, следовательно, к невозможности использования основания по указанному критерию.
Наличие в секциях выступающих отдельных пространственных элементов, на которые установлены опорные стойки складной буровой площадки, приводит к снижению монтажеспособности вышечно-лебедочного блока. Так, для размещения складной буровой площадки под буровой вышкой необходимо соблюдать точную взаимную привязку пространственных элементов в секции основания. Кроме того, отдельные выступающие элементы основания приводят к неравномерной передаче нагрузки от веса бурового оборудования на фундамент, отрицательно влияющей на устойчивость фундамента, следовательно, на устойчивость ВЛБ.
Расположение буровой лебедки на отдельном основании увеличивает размеры площадки, отводимой под ВЛБ, т.е. компоновка оборудования вышечно-лебедочного блока характеризует известное техническое решение как не обладающее свойством компактности.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании вышечно-лебедочного блока, обеспечивающего повышение отметки установки буровой вышки и опорных стоек буровой площадки при портативном основании, пригодном для транспортировки и обладающим повышенной монтажеспособностью, а также в оптимальной компоновке элементов вышечно-лебедочного блока за счет компактного размещения бурового оборудования на основании.
Поставленная задача решается тем, что вышечно-лебедочный блок буровой установки, включающий модуль буровой лебедки, буровую вышку мачтового типа и соответствующее средство для подъема и удержания буровой вышки, выполненное в виде двух опор, основание в виде металлоконструкции, содержащей две протяженные секции, выполненные из пространственных элементов; буровая вышка и средство для подъема и удержания буровой вышки установлены на основании на уровне выше, чем установленные на выступающих частях секций опорные стойки со складной буровой площадкой параллелограммного типа, расположенные под буровой вышкой, при этом задние опорные стойки расположены со стороны средства для подъема вышки. Согласно полезной модели в вышечно- лебедочном блоке каждая секция содержит два пространственных элемента - верхний и нижний, установленные соответственно один на другом, каждый пространственный элемент выполнен в виде пары продольно установленных ферм, верхние и нижние пояса которых соединены соответствующими поперечньми связями, причем выступающие части в секции выполнены заодно с нижним элементом, секции соединены межсекционными поперечными связями, модуль буровой лебедки установлен на нижние элементы со стороны задних опорных стоек, при этом опорные стойки установлены с возможностью поворота в сторону, противоположную расположению модуля буровой лебедки.
В заявляемой полезной модели межсекционные поперечные связи выполнены в виде фермы и балок, при этом ферма соединяет верхние элементы секций, а балки - нижние элементы на уровне выступающих частей секций.
Сущность полезной модели поясняется следующим.
Наличие в каждой протяженной секции основания двух пространственных элементов - верхнего и нижнего, установленных один на другой, позволяет избежать проблемы обеспечения транспортного габарита для всей секции, т.к. транспортируемый пространственный элемент обладает свойством портативности по сравнению со всей секцией. Следовательно, выбор размера высоты пространственного элемента подчинен двум критериям, а именно: обеспечению необходимой (заданной) отметки верхнего уровня основания и обеспечению транспортного габарита.
Удобство монтажа основания достигается за счет выполнения выступающих частей в секции заодно с нижним пространственным элементом, что приводит к образованию единого (не прерываемого) протяженного выступа вдоль каждой секции. Наличие единой выступающей части (единого выступа) в конструкции основания исключает необходимость корректировки уровня, на котором предполагается устанавливать опорные стойки складной буровой площадки, т.к. данный уровень задан высотой нижнего элемента. Таким образом, пространственные элементы установлены один на другой с единым выступом вдоль каждой секции, обеспечивающим повышение монтажеспособности основания.
Для обеспечения и жесткости пространственной металлоконструкции основания секции соединены межсекционными поперечными связями, выполненными в виде фермы и балок. С точки зрения компенсации нагрузок на основание целесообразно, чтобы поперченная ферма соединяла верхние элементы секций, а поперечные балки -нижние элементы на уровне выступающих частей секций.
Конструкция основания в заявляемой полезной модели привносит возможность рациональной компоновки бурового оборудования вышечно-лебедочного блока. Эта возможность реализуется тем, что на нижние элементы (на выступы) установлен модуль буровой лебедки, располагаясь со стороны задних опорных стоек буровой площадки, расположенных со стороны средства для подъема и удержания вышки (СПВ).
Следует отметить, что в данной области техники опорные стойки буровой площадки принято называть задними и передними опорными стойками в соответствии с расположением передней грани вышки (или рабочей грани вышки с расположенной на ней площадкой верхового рабочего) и задней грани, соединенной со средством для подъема вышки.
Что касается места расположения межсекционных поперечных связей, то поперечные балки и фермы установлены в местах действия наибольших нагрузок, а именно: балки установлены на уровне передних и задних опорных стоек, а ферма - между задними опорными стойками и модулем буровой лебедки.
Таким образом, буровое оборудование вышечно-лебедочного блока компактно расположено в двух уровнях: на верхних элементах основания установлены буровая вышка с СПВ, а на нижних элементах основания под вышкой установлены опорные стойки складной буровой площадки, и со стороны задних опорных стоек, располагаясь между двумя опорами СПВ, - модуль буровой лебедки.
В заявляемой полезной модели применяется складная буровая площадка параллелограммного типа, поэтому для удобства монтажа предусмотрена установка опорных стоек с возможностью поворота в сторону, противоположную расположению модуля буровой лебедки.
Наличие поперечных межсекционных связей в виде балок обеспечивает не только жесткость основания, но и является средством, используемым при монтаже опорных стоек буровой площадки. Так, перед началом монтажа опорные стойки в горизонтальном положении укладывают на поперченные балки.
Ввиду того, что буровое оборудование компактно размещено на основании, заявляемая полезная модель обладает еще одним преимуществом, заключающемся в повышении безопасности работ монтажного персонала. Объясняется это тем, что пространство верхних элементов основания служит для организации переходных площадок для монтажного персонала, что уменьшает необходимость передвижения персонала в опасной рабочей зоне.
Эти и другие особенности заявляемой полезной модели поясняются чертежами:
- фигура 1 - вышечно-лебедочный блок буровой установки, главный вид;
- фигура 2 - вышечно-лебедочный блок буровой установки, вид сбоку.
Вышечно-лебедочный блок содержит установленное на фундаменте 1 основание в виде металлоконструкции, состоящей из идентичных протяженных секций 2, каждая из которых содержит два пространственных элемента 3, 4, - соответственно верхний 3 и нижний 4 элементы, установленные один на другом.
Верхний и нижний и элементы 3, 4 каждый из которых выполнен из пары ферм 5, установленных в продольном направлении протяженных секций 2; верхние и нижние пояса ферм 5 соединены поперечными связями 6 (горизонтальными и наклонными).
Пространственная металлоконструкция основания может быть выполнена из фасонного профиля-швеллера или двутавра.
Для образования протяженного единого выступа в каждой секции нижний элемент 4 в поперечном направлении выполнен шире, чем верхний элемент 3.
На верхние элементы 3 установлены буровая вышка 7 с открытой передней гранью и средство 8 для ее подъема и удержания, традиционно выполненное для данного типа вышки. Так, средство 8 содержит две опоры, каждая из которых выполнена в виде стойки 9, соединенной с подкосом 10. Вышка 7 шарнирно соединена с верхним элементом 3 основания.
На нижние элементы 4 под вышкой 7 установлены опорные стойки 11 буровой площадки 12 параллелограммного типа.
Со стороны задних опорных стоек 11, расположенных со стороны средства 8, установлен модуль 13 буровой лебедки, более точное место его расположение отнесено ближе к подкосу 10, что определяется необходимым расстоянием от данного модуля 13 до задних опорных стоек 11.
С помощью нижних шарниров 14 опорные стойки 11 установлены с возможностью поворота в сторону, противоположную расположению модуля 13 буровой лебедки. С помощью верхних шарниров 15 крепится буровая площадка 12.
В качестве межсекционных поперечных связей используют ферму 16 и балки 17.
Высота элементов 3, 4 выбрана из условия обеспечения транспортного габарита, размер которого 3,25 м установлен локальными нормативными актами в данной области техники.
Для монтажа заявляемого устройства предусмотрены следующие операции.
На фундамент 1 с использованием крановой техники устанавливают пространственную металлоконструкцию основания. Для этого сначала устанавливают нижние пространственные элементы 4, на них устанавливают верхние пространственные элементы 3 и соединяют образованные секции поперечными связями 16, 17. Верхние и нижние и элементы 3, 4 между собой соединены болтовым соединением.
Как указывалось выше, на балки 17 укладывают в горизонтальном положении опорные стойки 11, предварительно соединенные с буровой площадкой 12 и в таком положении закрепляют нижние шарниры 14 опорных стоек 11. В монтажном положении на буровую площадку 12 устанавливают все необходимое оборудование, затем буровую площадку 12 поднимают в рабочее положение.
Модуль 13 буровой лебедки устанавливают со стороны задних опорных стоек 11. На верхних элементах 3, т.е. на верхнем уровне основания осуществляют монтаж средства 8, устанавливая стойки 9, соединенные с подкосами 10. С помощью средства 8 ведут подъем буровой вышки 7.
Для работы вышечно-лебедочого блока основание снабжено вспомогательными металлоконструкциями ограждения, модулями основного оборудования и вспомогательным оборудованием, кабелями и коммуникациями.
На чертеже (фиг.1) изображена фигура человека, иллюстрирующая тот факт, что наличие двух уровней основания, образованных верхними и нижними элементами 3, 4, обеспечивает безопасность монтажа, т.к. в пространстве верхнего элемента 3 организованы переходные площадки для монтажного персонала, предназначенные для его передвижения между технологическим оборудованием в опасной зоне ВЛБ. Кроме того, высота верхнего и нижнего элементов 3, 4 соразмерна с ростом человека, что характеризует условия работы персонала более комфортными.
Заявляемая полезная модель обеспечивает следующие технические преимущества:
- возможность увеличения отметки установки буровой вышки с буровой площадкой;
- монтажеспособность основания вышечно-лебедочного блока за счет наличия двух уровней основания, образованных двумя секциями, содержащими по два пространственных элемента;
- портативность отдельных элементов основания вышечно-лебедочного блока, следовательно, пригодность для транспортировки;
- возможность компактного размещения на основании бурового оборудования с буровой лебедкой;
- повышение безопасности монтажных работ для персонала.