АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПОДАЧИ ТРУБ

1. Система подачи труб, содержащая
стеллажный модуль (300), соединенный с мачтой (10) буровой установки, при этом указанный стеллажный модуль (300) содержит:
раму (302);
узел (310) балкона с пальцами, соединенный с рамой (302), имеющий колонны, принимающие трубные свечи (80), причем указанные колонны ориентированы в направлении мачты (10);
проход (316) балкона с пальцами, соединяющий колонны со стороны мачты; и
верхний механизм (350) подачи, содержащий:
перемычку (358), соединенную с рамой (302) с возможностью перемещения;
кронштейн (370), соединенный с перемычкой (358) с возможностью вращения и перемещения; и
механизм (382) захвата, соединенный с кронштейном (370) с возможностью вертикального перемещения;
площадку подсвечника, расположенную под узлом балкона с пальцами;
положение передачи свечи, пересекающее проход балкона с пальцами; и
верхнее крепление свечи, соединенное с узлом балкона с пальцами, выполненное с возможностью раздвигания в положение передачи свечи для вертикальной фиксации трубной свечи, установленной на площадке подсвечника в положении передачи свечи, при этом указанное верхнее крепление свечи выполнено с возможностью сдвига из положения передачи свечи, позволяющего перемещение верхним механизмом подачи трубной свечи через проход балкона с пальцами в положение передачи свечи и из него.
2. Система подачи труб по п. 1, содержащая модуль площадки подсвечника, содержащий
площадку, расположенную под узлом балкона с пальцами;
проход площадки, смежный с площадкой;
нижний механизм подачи, содержащий:
основание, соединенное с проходом с возможностью перемещения;
раму, соединенную с основанием с возможностью вращения и поворота;
кронштейн, шарнирно соединенный с рамой нижнего механизма подачи; и
замок, шарнирно соединенный с кронштейном нижнего механизма подачи.
3. Система подачи труб по п. 2, дополнительно содержащая систему позиционирования нижнего механизма подачи, электронно синхронизированную с дополнительной системой позиционирования верхнего механизма подачи.
4. Система подачи труб по п. 2 или п. 3, дополнительно содержащая нижний механизм подачи, выполненный с возможностью фиксации трубной свечи в местоположении на площадке подсвечника, и ее сопровождения в положение передачи свечи.
5. Система подачи труб по любому из пунктов 2-4, дополнительно содержащая
центральную линию труб в центре труб, удерживаемых механизмом захвата;
центральную линию вращения кронштейна в центре вращения кронштейна;
центральную линию замка в центре вращения замка при вращении нижнего механизма подачи; и
при этом центральная линия труб, центральная линия вращения кронштейна и центральная линия замка совпадают.
6. Система подачи труб по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что верхнее крепление свечи содержит
каретку, соединенную с рамой с возможностью раздвигания;
привод каретки, установленный между рамой и кареткой, и выполненный с возможностью раздвигания или сдвигания каретки в направлении от рамы;
замок, закрепленный на раздвигаемом конце каретки; и,
привод замка, соединенный с замком, и выполненный с возможностью открывания или закрывания замка вокруг трубной свечи в положении передачи свечи.
7. Система подачи труб по п. 6, дополнительно содержащая
каретку, выполненную с возможностью раздвигания в направлении мачты, достаточного для вертикального размещения замка над положением передачи свечи; и
каретку, выполненную с возможностью сдвигания в направлении от мачты, достаточного для удаления замка из вертикального размещения над положением передачи свечи.
8. Система подачи труб по п. 6, дополнительно содержащая каретку, выполненную с возможностью раздвигания в направлении центра скважины на достаточное расстояние, делающее возможным соединение трубной свечи, зафиксированной замком, с верхним приводом.
9. Система подачи труб по любому из пунктов 1-8, дополнительно содержащая
раму модуля подачи, содержащую внутренний направляющий желоб и внешний направляющий желоб;
перемычку, соединенную с внутренним и внешним направляющими желобами с возможностью перемещения;
тележку, соединенную с перемычкой с возможностью перемещения;
кронштейн, соединенный с тележкой с возможностью вращения;
муфту, соединенную с кронштейном с возможностью перемещения; и
механизм захвата, закрепленный на муфте, и выполненный с возможностью захвата верхнего конца трубной свечи и подъема указанной свечи путем перемещения муфты вверх вдоль кронштейна.
10. Система подачи труб по любому из пп. 1-9, дополнительно содержащая
центральную линию труб в центре труб, удерживаемых механизмом захвата;
центральную линию вращения кронштейна в центре вращения кронштейна, совпадающую с центральной линией труб.
11. Система подачи труб по любому из пунктов 1-10, дополнительно содержащая второй верхний механизм подачи, расположенный в модуле подачи.
12. Система подачи труб по любому из пунктов 1-11, дополнительно содержащая нижнее крепление свечи, соединенное с площадкой, выполненное с возможностью раздвигания в положение передачи свечи для вертикальной фиксации трубной свечи, установленной на площадке подсвечника в положении передачи свечи, при этом указанное нижнее крепление свечи выполнено с возможностью сдвига из положения передачи свечи.
13. Система подачи труб по п. 12, отличающаяся тем, что нижнее крепление свечи содержит
раму;
каретку, соединенную с рамой с возможностью раздвигания;
привод каретки, установленный между рамой нижнего крепления свечи и кареткой, и выполненный с возможностью раздвигания или сдвигания каретки в направлении от рамы;
замок, закрепленный на раздвигаемом конце каретки нижнего крепления свечи;
привод замка, соединенный с замком нижнего крепления свечи, и выполненный с возможностью открывания или закрывания замка нижнего крепления свечи вокруг трубной свечи в положении передачи свечи.
14. Система подачи труб по п. 13, дополнительно содержащая
каретку нижнего крепления свечи, выполненную с возможностью раздвигания в направлении центра скважины буровой установки для размещения центра замка нижнего крепления свечи над центром положения передачи свечи; и,
каретку нижнего крепления свечи, выполненную с возможностью сдвига для удаления замка нижнего крепления свечи из положения передачи свечи.
15. Система подачи труб по п. 13 или п. 14, дополнительно содержащая каретку нижнего крепления свечи, выполненную с возможностью раздвигания в направлении центра скважины для размещения центра замка нижнего крепления свечи вне центра положения передачи свечи.
16. Система подачи труб по любому из пунктов 1-15, дополнительно содержащая
станцию для передачи трубной свечи, содержащую:
основание, соединенное с площадкой подсвечника;
камеру, закрепленную на основании станции передачи; и
эластомерное уплотнение над верхним концом камеры, имеющее отверстие для приема трубной свечи, принимаемой в камеру.
17. Система подачи труб по п. 16, дополнительно содержащая
смазочное сопло, направленное во внутреннюю часть камеры;
линию подачи смазочного материала, соединенную со смазочным соплом;
промывочное сопло, направленное во внутреннюю часть камеры;
подводящую линию промывки, соединенную с промывочным соплом; и,
сливной канал для сбора остатков промывочной жидкости.
18. Модуль (900) площадки подсвечника буровой установки, содержащий
площадку (910) для вертикального хранения трубных свечей (80), при этом указанная площадка (910) имеет сторону мачты и противоположную сторону рабочего помоста;
проход (912), расположенный вдоль стороны мачты площадки (910); при этом проход (912) смещен ниже площадки (910);
положение (50) передачи свечи, расположенное на проходе (912);
зубчатую рельсовую направляющую (914), прикрепленную к проходу (912);
нижний механизм (950) подачи, содержащий:
основание (952), соединенное с рельсовой направляющей (914) с возможностью перемещения;
раму (970), шарнирно соединенную с основанием (952) с возможностью вращения;
кронштейн (980), шарнирно соединенный с рамой (970); и,
замок (990), соединенный с кронштейном (980);
шестеренную передачу (956) на основании (952), зацепленную с зубчатой рельсовой направляющей (914) и выполненную с возможностью перемещения нижнего механизма (950) подачи вдоль рельсовой направляющей (914);
вращательный двигатель (962), установленный между основанием (952) и рамой (970), выполненный с возможностью вращения рамы (970) относительно основания (952);
привод (968) рамы, установленный между рамой (970) и основанием (952), выполненный с возможностью раздвигания и сдвигания рамы (970) относительно основания (952);
привод (976) кронштейна, установленный между кронштейном (980) и рамой (970), выполненный с возможностью раздвигания и сдвигания кронштейна (980) относительно рамы (970); и
привод (998) замка, соединенный с замком (990), и выполненный с возможностью открывания или закрывания замка (990) вокруг трубной свечи (80).
19. Модуль площадки подсвечника по п. 18, дополнительно содержащий нижнее крепление свечи, соединенное с площадкой и выполненное с возможностью раздвигания в положение передачи свечи для фиксации трубной свечи, установленной на площадке подсвечника в положении передачи свечи, при этом указанное нижнее крепление свечи выполнено с возможностью сдвигания из положения передачи свечи.
20. Модуль площадки подсвечника по п. 19, отличающийся тем, что нижнее крепление свечи содержит
раму;
каретку, соединенную с рамой нижнего крепления свечи с возможностью раздвигания;
привод каретки, установленный между рамой нижнего крепления свечи и кареткой, и выполненный с возможностью раздвигания или сдвигания каретки в направлении от рамы;
замок, закрепленный на раздвигаемом конце каретки нижнего крепления свечи;
привод замка, соединенный с замком нижнего крепления свечи и выполненный с возможностью открывания или закрывания замка нижнего крепления свечи вокруг трубной свечи в положении передачи свечи.
21. Модуль площадки подсвечника по п. 20, дополнительно содержащий
каретку нижнего крепления свечи, выполненную с возможностью раздвигания в направлении центра скважины буровой установки для размещения центра замка нижнего крепления свечи над центром положения передачи свечи; и
каретку нижнего крепления свечи, выполненную с возможностью сдвигания, для удаления замка нижнего крепления свечи из положения передачи свечи.
22. Модуль площадки подсвечника по п. 20 или п. 21, дополнительно содержащий каретку нижнего крепления свечи, выполненную с возможностью раздвигания в направлении центра скважины для размещения центра замка нижнего крепления свечи вне центра положения передачи свечи.
23. Способ перемещения трубных свечей в стеллажный модуль (300) буровой установки или из него, включающий в себя этапы, на которых осуществляют
фиксацию верхнего конца трубной свечи (80) в положении (50) передачи свечи замком (408) верхнего крепления (420) трубной свечи;
установку нижнего конца трубной свечи (80) в положение передачи свечи на площадке (910) модуля (900) площадки подсвечника, под стеллажным модулем (300);
захват верхнего конца трубной свечи (80) механизмом (382) захвата верхнего механизма (350) подачи, соединенного со стеллажным модулем (300) с возможностью перемещения;
подъем механизма (382) захвата относительно стеллажного модуля (300) для подъема трубной свечи (80) с площадки (910);
высвобождение замка (408) верхнего крепления (420) трубной свечи от трубной свечи (80) в положении передачи свечи;
перемещение верхнего механизма (350) подачи и трубной свечи (80) через проход (316) между положением (50) передачи свечи и узлом (310) балкона с пальцами в модуле подачи;
опускание механизма (382) захвата относительно стеллажного модуля (300) для установки трубной свечи (80) на площадку (910); и высвобождение механизма (382) захвата верхнего механизма (350) подачи от трубной свечи (80) на площадке (910).
24. Способ по п. 23 перемещения трубных свечей в модуль подачи, включающий в себя этапы, на которых
захват и подъем верхнего конца трубной свечи выполняют над положением передачи свечи;
перемещение верхнего механизма (350) подачи и трубной свечи (80) через проход (316) выполняют из положения (50) передачи свечи в узел (310) балкона с пальцами; и
опускание механизма захвата для установки трубной свечи на площадку выполняют в модуле балкона с пальцами.
25. Способ по п. 23 перемещения трубных свечей из модуля подачи, включающий в себя этапы, на которых
захват и подъем верхнего конца трубной свечи выполняют в узле балкона с пальцами;
перемещение верхнего механизма (350) подачи и трубной свечи (80) через проход (316) выполняют из узла (310) балкона с пальцами в положение (50) передачи свечи;
опускание механизма захвата для установки трубной свечи на площадку выполняют в положении передачи свечи; и
высвобождение механизма (382) захвата верхнего механизма (350) подачи от трубной свечи (80) на площадке (910) выполняют в положении передачи свечи.