МЕХАНИЗМ ВЫДВИЖЕНИЯ ВЕРХНЕЙ СЕКЦИИ ВЫШКИ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 2014 года по МПК E21B15/00 

Предлагаемое изобретение относится к области нефтяного и газодобывающего оборудования, а именно к самоходным, мобильным и стационарным буровым установкам.

В качестве прототипа выбрана телескопическая вышка (см. Справочное пособие «Мобильные буровые установки и агрегаты для бурения и ремонта скважин», г.Сургут. Рекламно-издательский информационный центр «Нефть Приобья» ОАО «Сургутнефтегаз», 2004 г., гл.7, стр.118-121), состоящая из двух цельносварных телескопируемых секций: нижней и верхней.

Верхняя секция оснащена кронблоком с ограждениями, роликами для каната вспомогательной лебедки, роликами для подвески машинных ключей, кронштейнами под ролики механизма телескопирования и т.д.

Нижняя секция оснащена направляющими роликами для телескопирования.

В верхнюю и нижнюю секции встроены кронштейны с роликами для выполнения канатной оснастки системы, телескопирования верхней секции в рабочее положение с приводом от гидроприводной лебедки, установленной на боковой, грани нижней секции. В нижней секции со стороны боковых граней установлены четыре опорно-стопорных кронштейна для опирания и фиксации верхней секции в рабочем положении. Опорные кронштейны с гнездами для фиксации штырей верхней секции соединены между собой попарно при помощи оси и фиксаторов. Опорно-стопорные кронштейны приводятся в действие от пневмоцилиндров, закрепленных на кронштейнах, установленных в боковых гранях нижней секции. В поднятом рабочем положении верхняя секция, кроме опирания в гнезда опорных кронштейнов дополнительно крепится за несущие трубы к нижней секции при помощи прижимных планок с призменными накладками и фиксируется откидными болтами. На верхней секции устанавливаются полати. Полати крепятся к верхней секции за цапфы с помощью специальных кронштейнов со скобами и стяжками.

Недостатками прототипа являются следующие факторы:

1. Вероятность заклинивания и обрыв троса из-за незначительных деформаций вышки и перекоса намотки на барабан, что приводит к падению верхней секции и выходу из строя буровой установки на длительный период.

2. Затруднено проведение дефектоскопии троса в полевых условиях.

3. Трос деформируется (растяжение) в процессе работы, происходит разрыв нитей, что в конечном итоге приводит к его разрыву.

4. В данной конструкции отсутствует система дублирования в случае разрыва троса.

5. Сложность обслуживания. Трос наматывается на барабан, а это препятствует визуальному осмотру по всей его длине.

6. Устройство для выдвижения верхней секции с помощью троса обладает большими габаритами.

7. Высокая себестоимость устройства и его обслуживания.

8. При разрыве троса или обнаружения дефектов требуется его полная замена.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы устройства за счет дублирования (две двухзвенные роликовые цепи), уменьшение габаритов, как по объему, так и по массе, возможность проводить дефектоскопию в полевых условиях, повышение техники безопасности за счет многократного увеличения прочностных характеристик заявляемого устройства и значительное удешевление по отношению к существующим механизмам телескопического выдвижения верхней секции вышки в передвижных буровых установках, а также ремонтопригодность роликовой цепи (замена звеньев) в полевых условиях. решениями, представленными в предполагаемом изобретении.

Механизм выдвижения верхней секции вышки буровой установки показан следующими рисунками:

Фиг.1 - кинематическая схема узла механизма выдвижения верхней секции вышки буровой установки;

Фиг.2 - вид спереди механизма выдвижения верхней секции вышки буровой установки

Фиг.3 - вид сверху механизма выдвижения верхней секции вышки буровой установки;

Фиг.4 - вид слева механизма выдвижения верхней секции вышки буровой установки;

Фиг.6 - узел крепления цепи механизма выдвижения верхней секции вышки буровой установки;

Фиг.5 - привод механизма выдвижения верхней секции вышки буровой установки;

Фиг.7 - узел усиления фермы секций механизма выдвижения верхней секции вышки буровой установки;

Фиг.8 - натяжное устройство для роликовых цепей механизма выдвижения верхней секции буровой вышки.

Механизм выдвижения верхней секции вышки буровой установки состоит из следующих деталей и узлов: рама 1, установленная в верхней части нижней секции 2, два гидродвигателя 3, закрепленные на раме 1, двух планетарных редукторов 4, опоры 5, установленная на раме 1, вал 12, соединяющий гидродвигатели 3 через планетарные редукторы 4, подшипники 13, несущие вал 12, две звездочки 6, установленные на валу 12, опоры крепления осей звездочек 7, две двухрядные роликовые цепи 8, натяжное устройство 9 для роликовых цепей 8, включающее раму 19, ползун 20, две серьги 21, два болта 22, регулирующую гайку 23, две пружины сжатия 24, тарель 25, шайбу 26, контрящую гайку 27, шплинт 28 и узел заделки цепи 11, состоящий из кронштейна 15, планки 16, контровочной шайбы 17 и болта 17, расположенный в верхней секции 10.

Работа механизма выдвижения верхней секции буровой вышки происходит по следующей схеме: гидродвигатели 3, соединенные общим валом 12 через планетарные редукторы 4, закрепленные на опорах 5, передают вращательный момент на звездочки 6 через вал 12, которые в свою очередь линейно перемещают две двухзвенные роликовые цепи 8, а роликовые цепи тянут узел заделки роликовых цепей 11, закрепленного внизу верхней секции 10, двухрядная роликовая цепь 8, закреплена в кронштейне 15, осью 14, которая заблокирована от выпадения планкой 16, закрепленная к верхней секции буровой вышки контрящей шайбой 17 и болтом 18.

Натяжное устройство для роликовых цепей 9 работает по следующей схеме: ползун 20, подвешенный на болтах 22, воздействует на тарель 25 через пружины сжатия 24, серьга 21 поднимается вверх, ликвидируя провис цепи, тарель 25 фиксируется корончатой шайбой 27, контрящаяся шпинделем 28, шайба 26 предохраняет поверхность тарели 25 от повреждений.

В случае обрыва одной из двухзвенных роликовых цепей 8, вторая цепь будет продолжать линейное перемещение верхней секции буровой вышки, а вышедшую из строя цепь ремонтируют путем замены звеньев.

Изобретение относится к самоходным, мобильным и стационарным буровым установкам, в частности к элементам конструкции буровой вышки. Техническим результатом является повышение надежности работы устройства, уменьшение габаритов, повышение техники безопасности, а также обеспечение ремонтопригодности в полевых условиях. Предложен механизм выдвижения верхней секции вышки буровой установки, содержащий раму, установленную в верхней части нижней секции вышки, гидродвигатели, закрепленные на раме, и вал, соединяющий гидродвигатели через планетарные редукторы, закрепленные на опорах. При этом вал установлен на подшипниках и содержит две звездочки, на которые натянуты две роликовые двухрядные цепи, а также натяжное устройство для двухрядных роликовых цепей. Причем натяжное устройство состоит из рамы, закрепленной на верхней секции вышки, ползуна, установленного на два болта, с регулирующими гайками, две серьги с пружинами сжатия, тарели, прикрепленные к серьгам, и гайки со шплинтами. Кроме того, устройство содержит узел заделки, прикрепленный внизу верхней секции и включающий в себя кронштейн и планку, прикрепленную к кронштейну двумя болтами с контрящими шайбами. 8 ил.

Механизм выдвижения верхней секции вышки буровой установки, состоящий из узлов и деталей для трансформации вращательного движения в поступательное, отличающийся тем, что включает в себя раму, установленную в верхней части нижней секции, гидродвигатели, закрепленные на раме, вал, соединяющий гидродвигатели через планетарные редукторы, закрепленные на опорах, при этом вал установлен на подшипниках и содержит две звездочки, на которые натянуты две роликовые двухрядные цепи, а также натяжное устройство для двухрядных роликовых цепей, состоящее из рамы, закрепленной на верхней секции, ползуна, установленного на два болта, с регулирующими гайками, две пружины сжатия, установленные на серьгах, тарели, прикрепленные к серьгам, гайки со шплинтами и узел заделки, прикрепленный внизу верхней секции и включающий в себя кронштейн и планку, прикрепленную к кронштейну двумя болтами с контрящими шайбами.