УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ТРУБ Российский патент 2001 года по МПК E21B19/00 E21B19/14 

Изобретение относится к оборудованию нефтепромысловых сооружений и может быть использовано в устройствах, предназначенных для подачи труб на буровые вышки в зону действия бурового ротора.

Известно устройство подачи труб на буровую вышку, выполненное в виде желоба, по которому двигается толкатель, подающий трубу в зону действия элеватора (см. фотографию из проспекта фирмы "Хауден Хастлер"-1987 г.).

Элеватор захватывает конец трубы, поднимает ее и опускает в ротор.

Недостаток указанного известного устройства заключается в его громоздкости, обусловленной тем, что при переходе вышки на новую скважину, отходе ее от желоба необходимо наращивать желоб и ставить дополнительные опоры под него.

Известно устройство для подачи труб на буровые вышки, выполненное в виде телескопически выдвигаемого лотка с рельсами, снабженного на конце опорой, взаимодействующей с прямыми и обратными рельсами, установленными на поддерживающей лоток неподвижной конструкции, несущей на своем конце вторую опору лотка (см. проспект фирмы "Maritime Hydraulics A-S" - "Eaglepipe handling system" - 1995 г., прототип).

Труба с помощью козлового крана укладывается на лоток, с которого она механической рычажной системой подается на буровую вышку.

При отходе буровой вышки на новую скважину лоток телескопически выдвигается в сторону вышки. Механическая рычажная система захватывает трубу с лотка и подает ее на центр скважины в зоне действия бурового ротора.

Недостаток этого известного устройства заключается в низких его эксплуатационных возможностях, требующих применения таких сложных механизмов, как рычажная система на буровой вышке. Это объясняется тем, что лоток может выдвинуться только на величину, обусловленную прочностью его заделки в неподвижной конструкции, оптимальное плечо заделки обычно составляет размер не менее трети длины лотка.

Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационных возможностей.

Это достигается в устройстве для подачи труб на буровую вышку, содержащем неподвижное основание и подвижный лоток с установленными на них рельсами и взаимодействующими с ними опорными элементами, расположенными на противоположных концах основания и лотка, причем основание снабжено прямыми и обратными рельсами, тем, что неподвижное основание и подвижный лоток снабжены дополнительными опорными элементами, расположенными оппозитно основным, при этом на полу буровой вышки в одном уровне с прямыми рельсами неподвижного основания смонтированы дополнительные рельсы, снабженные заходными частями, а дополнительные опорные элементы подвижного лотка смонтированы с возможностью взаимодействия с прямыми рельсами неподвижного основания и дополнительными рельсами, установленными на полу буровой вышки. При этом опорные элементы выполнены в виде катков.

Изобретение поясняется чертежами, где
на фиг. 1 изображено устройство с вдвинутым в него лотком (лотком в нерабочем положении);
на фиг. 2 - вид по стрелке A фиг. 1;
на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1;
на фиг. 4 - устройство с лотком в положении, принимающем на себя трубу;
на фиг. 5 - устройство с лотком с трубой, выдвинутым к оси буровой вышки, максимально удаленной от устройства (склада труб); штрихпунктирной линией показано положение лотка при заходе его на вышку, а также первое и промежуточное положения буровой вышки;
на фиг. 6 - вид по стреле B фиг. 5;
на фиг. 7 - канатная схема механизма выдвижения лотка.

Устройство содержит неподвижное основание 1 с установленными на нем прямыми 2 и обратными 3 рельсами, основными 4 и дополнительными 5 опорными элементами, выполненными в виде катков, механизмом выдвижения, включающим лебедку 6, канаты 7 и 8 и обводные блоки 9 и 10, выдвижной лоток 11 с выполненной в виде ложемента верхней частью с погруженной на него трубой 12, содержащий основные 13 и дополнительные 14 опорные катки и рельсы 15, точки крепления канатов 16 и 17, дополнительные рельсы 18, установленные на полу 19 буровой вышки 20 с элеватором 21, снабженные заходными частями 22.

Основные опорные катки 4 на неподвижном основании 1 и основные опорные катки 13 на подвижном лотке 11 установлены по отношению друг к другу на взаимно противоположных концах. Эти катки, в основном, являются опорами подвижного лотка 11.

Дополнительные опорные катки 5 установлены на неподвижном основании 1 оппозитно опорным каткам 4 на противоположном конце основания 1. Таким образом, рельсы 15 на подвижном лотке 11 могут переходить с катков 4 на катки 5.

Дополнительные опорные катки 14 на подвижном лотке 11 также установлены оппозитно основным каткам 13 на противоположном конце лотка 11.

Этим самым достигается то, что подвижный лоток 11 может опираться на прямые рельсы 2 неподвижного основания 1 либо катками 13, либо катками 14 в зависимости от положения лотка 11.

Рельсы 18 на полу 19 буровой вышки 20 установлены в одном уровне с прямыми рельсами 2 неподвижного основания 1. Этим самым обеспечивается то, что дополнительные опорные катки 14 подвижного лотка могут переходить с рельса 2 основания 1 на рельсы 18.

В нерабочем положении выдвижной лоток 11 своими опорными катками основными 13 и дополнительными 14 стоит на прямых рельсах 2 неподвижного основания 1 или опирается на неподвижное основание 1 своими рельсами 15.

При погрузке на лоток 11 трубы 12 он должен сдвинуться влево по чертежу так, чтобы конец трубы 12 свешивался с выдвижного лотка 11 для обеспечения в дальнейшем захвата за этот свес элеватором 21 буровой вышки 20.

Сдвижение выдвижного лотка 11 влево производится с помощью лебедки 6 механизма выдвижения лотка 11. При этом канат 7 навивается на барабан лебедки 6 и, проходя по блокам 9, тянет лоток 11 за точку крепления 17. Канаты 7 и 8 навиты на барабан лебедки 6 по методу замещения, поэтому канат 8 сматывается с барабана. Труба 12 грузится на выдвижной лоток 11 с помощью, например, мостового крана (не показан).

При сдвижении лотка 11 влево его рельсы 15 сходят с основных катков 4 неподвижного основания 1, а основные катки 13 сходят с прямых рельсов 2 неподвижного основания 1. Выдвижной лоток 11 при этом оказывается опертым на неподвижное основание 1 на одном конце (левом по чертежу) своими рельсами 15 на дополнительные катки 5 и на другом конце (правом по чертежу) - своими дополнительными катками 14 на прямые рельсы 2. После погрузки трубы 12 выдвижной лоток 11 с помощью лебедки 6 начинает выдвигаться вправо в сторону буровой вышки 20. При этом канат 7 сматывается, а канат 8 наматывается на барабан лебедки 6 и, проходя по блокам 10, тянет лоток 11 за точку крепления 16.

По мере движения лотка 11 вправо на правом по чертежу конце его рельсы 15 заходят на основные опорные катки 4 неподвижного основания 1, а дополнительные опорные катки 14 сходят с прямых рельсов 2.

На левом по чертежу конце выдвижного лотка 11 его основные опорные катки 13 заходят на прямые рельсы 2, а рельсы 15 сходят с дополнительных опорных катков 4 неподвижного основания 1.

При дальнейшем движении лотка 11 его дополнительные катки 14 заходят на рельсы 18 буровой вышки 20.

Когда буровая вышка 20 стоит на 1-м ряду скважин, то катки 14 после схода их с прямых рельсов 2 неподвижного основания 1 сразу же переходят на рельсы 18 буровой вышки 20. По мере перехода буровой вышки 20 на следующие ряды скважин увеличивается расстояние между ней и неподвижным основанием 1, и при положении вышки на 4-м ряду скважин это расстояние превысит половину длины основания 1.

В этом случае, как только центр тяжести подвижного лотка 11 выйдет за пределы основных опорных катков 4, основные опорные катки 13 подвижного лотка 11 вступают во взаимодействие с обратными рельсами 3 неподвижного основания 1, тем самым предотвращая опрокидывание подвижного лотка 11, пока его дополнительные опорные катки 14 не вступят во взаимодействие с рельсами 18 на буровой вышке 20.

Поскольку при переходе центра тяжести подвижного лотка 11 за основные опорные катки 4 неподвижного основания 1 консольно прилагаемая на лоток 11 нагрузка вызывает его прогиб, то для захода дополнительных опорных катков 14 на рельсы 18 последние снабжены заходными частями 22, заходные части 22 в вертикальной плоскости выполнены в виде отгиба рельсов 18 вниз, причем величина этого отгиба превышает прогиб подвижного лотка 11 с помещенной на него трубой 12, чтобы обеспечить заход катков 14 на рельсы 18.

Неточности изготовления и прогибы подвижного лотка 11 в горизонтальной плоскости компенсируются тем, что заходные части рельсов 18 в горизонтальной плоскости выполнены в виде раструба, размеры которого также превышают прогибы лотка 11 в горизонтальной плоскости.

При заходе подвижного лотка 11 на рельсы 18 буровой вышки 20 его основные опорные катки 13 выходят из контакта с обратными рельсами 3 и лоток оказывается опертым через рельсы 15 на основные опорные катки 4 неподвижного основания 1 и на рельсы 18 своими дополнительными опорными катками. При этом значительно снижаются нагрузки на все элементы устройства, так как при выполнении консольного поддержания подвижного лотка 11 на всем его пути до оси буровой вышки 20 элементы устройства вырастают до неприемлимых размеров.

При подходе конца трубы 12 к оси скважины буровой вышки 20 он соединяется с элеватором 21, который поднимает трубу 12, при этом второй конец трубы 12 скользит по ложементу лотка 11 и при переведении трубы 12 в вертикальное положение соскакивает с конца лотка 11. В моменты соскока трубу 12 сдерживают лебедками (не показаны).

Выполнение рельсов 18 в полу 19 буровой вышки обеспечивает удобство работы обслуживающего персонала.

Таким образом, выполнение устройства для подачи труб в соответствии с настоящим изобретением позволяет расширить его эксплуатационные возможности, а именно обеспечить буровой вышке бурение не одного, а целого (до 4-х) ряда скважин. При обеспечении хода буровой вышки в другой плоскости обеспечивается бурение куста скважин. При этом устройство для подачи труб переставляется на новый ряд скважин. Поскольку это не является предметом изобретения, на чертеже не показано.

Изобретение относится к оборудованию нефтепромысловых сооружений и может быть использовано в устройствах, предназначенных для подачи труб на буровые вышки в зону действия бурового ротора. Неподвижное основание и подвижный лоток снабжены дополнительными опорными элементами, расположенными оппозитно основным. На полу буровой вышки в одном уровне с прямыми рельсами неподвижного основания смонтированы дополнительные рельсы, снабженные заходными частями. Дополнительные опорные элементы подвижного лотка смонтированы с возможностью взаимодействия с прямыми рельсами неподвижного основания и дополнительными рельсами, установленными на полу буровой вышки. Повышаются эксплуатационные возможности. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для подачи труб на буровую вышку, содержащее неподвижное основание и подвижный лоток с установленными на них рельсами и взаимодействующими с ними опорными элементами, расположенными на противоположных концах основания и лотка, причем основание снабжено прямыми и обратными рельсами, отличающееся тем, что неподвижное основание и подвижный лоток снабжены дополнительными опорными элементами, расположенными оппозитно основным, при этом на полу буровой вышки в одном уровне с прямыми рельсами неподвижного основания смонтированы дополнительные рельсы, снабженные заходными частями, а дополнительные опорные элементы подвижного лотка смонтированы с возможностью взаимодействия с прямыми рельсами неподвижного основания и дополнительными рельсами, установленными на полу буровой вышки. 2. Устройство для подачи труб на буровую вышку по п.1, отличающееся тем, что опорные элементы выполнены в виде катков.