КУСТОВАЯ БУРОВАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2014 года по МПК E21B15/00 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к кустовым буровым установкам для эксплуатационного и разведочного бурения нефтяных и газовых скважин.

Перемещение кустовой буровой установки в пределах одного куста позволяет пробурить несколько скважин без демонтажа установки и приступить к освоению пробуренных скважин непосредственно после перемещения установки для бурения очередной скважины.

Известна кустовая буровая установка, включающая вышечно-лебедочный блок с основанием, связанный с модулями, расположенными эшелоном, опоры с рельсами и направляющими с пошагово расположенными опорными элементами, гидроцилиндры перемещения, соединенные с основанием и снабженные с устройством крепления, которое выполнено в виде корпуса с боковыми зацепами и снабжено двумя стопорами, установленными на горизонтальной оси с возможностью поворота и взаимодействия с опорными элементами и направляющими, нижняя часть стопоров в плане выполнен в виде треугольника, при этом вышечно-лебедочный блок и модули эшелона снабжены колесными опорами, взаимодействующими с рельсами (см. кн. Колчерин В.Г. и др. Новое поколение буровых установок Волгоградского завода в Западной Сибири, ГУП ХМАО «Сургутская типография», 2000 г., с.297-303).

Недостатками известного устройства являются трудоемкость переустановки упоров в отверстия корпуса в зависимости от работы гидроцилиндров в тянущем или толкающем вариантах, сложность конструкции устройства крепления гидроцилиндра в связи с его сопряжением по пяти поверхностям.

Известна кустовая буровая установка, включающая вышечно-лебедочный блок с основанием, связанный с модулями, расположенными эшелоном, опоры с рельсами и направляющими с пошагово расположенными отверстиями, гидроцилиндры перемещения, соединенные с основанием и снабженные с устройством крепления, которое выполнено в виде корпуса с боковыми зацепами и возможностью скольжения по направляющей, и снабжено стопором, при этом один конец стопора имеет возможность взаимодействовать с направляющими и отверстиями и выполнен под углом к направляющей поверхности, при этом установка снабжена колесными опорами, взаимодействующими с рельсами (см. Патент РФ №2378482, МПК Е21/В 15/00, Бюл. №1, 10.01.2010 г.).

Вертикальное расположение стопоров в отверстиях позволяет исключить ручную их перестановку при пошаговом перемещении установки.

Недостатками указанного устройства является сложность конструкции устройства крепления гидроцилиндра в связи с его сопряжением по пяти поверхностям, а также недостаточная надежность крепления гидроцилиндра в связи с возможностью засорения грязью или льдом ответно выполненных отверстий в направляющих опор. Кроме того, выполнение сквозных вертикальных отверстий в направляющих опор приводит к усложнению конструкции опоры.

Целью предлагаемого технического решения является упрощение конструкции устройства крепления гидроцилиндра и повышение надежности его крепления.

Указанная цель достигается тем, что в кустовой буровой установке, включающей вышечно-лебедочный блок с основанием, связанный с модулями, расположенными эшелоном, опоры с рельсами и направляющими с пошагово расположенными отверстиями, гидроцилиндры перемещения, соединенные с основанием и снабженные с устройством крепления, которое выполнено в виде корпуса с боковыми зацепами и возможностью скольжения по направляющей, и снабжено стопором, при этом один конец стопора имеет возможность взаимодействовать с направляющими и отверстиями и выполнен под углом к направляющей поверхности, при этом вышечно-лебедочный блок и модули эшелона снабжены колесными опорами, взаимодействующими с рельсами, согласно техническому решению, направляющие выполнены в виде прямоугольного выступа опор, устройство крепления гидроцилиндра выполнено в виде П-образного элемента ответно направляющими и снабжено дополнительным стопором, при этом стопоры расположены оппозитно и подпружены к направляющей.

Рельсы выполнены ответно устройству крепления гидроцилиндра.

Высота сопрягаемой с отверстием направляющей части стопора меньше диаметра указанного отверстия.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом.

На фиг.1 представлена общая схема кустовой буровой установки (вид со стороны приемных мостов);

на фиг.2 - вид сбоку (вид А на фиг.1);

на фиг.3 - продольный разрез устройства крепления гидроцилиндра при передвижении установки (разрез Б-Б на фиг.2);

на фиг.4 - поперечный разрез устройства крепления гидроцилиндра (разрез В-В на фиг 3).

на фиг.5, 6 - вариант исполнения устройства крепления со ступенчатым стопором (продольный и поперечный разрезы);

на фиг.7 - продольный разрез устройства крепления гидроцилиндра при возврате гидроцилиндра в исходное положение.

Кустовая буровая установка содержит вышечно-лебедочный блок (ВЛБ) 1 (фиг.1) с основанием 2, связанный с модулями 3, например, при помощи тяг 4, расположенными эшелоном, опоры 5 с направляющими рельсами 6 с пошагово выполненными горизонтальными отверстиями 7, гидроцилиндры 8 перемещения, соединенные с основанием 2, например, посредством шарнира 9 (фиг.2) и снабженные с устройством крепления 10, которое выполнено в виде П-образного элемента (фиг.3, 4) ответно направляющим рельсам 6 с возможностью скольжения по ним. Устройство крепления 10 снабжено двумя оппозитно расположенными стопорами 11, подпруженными, например пружинами 12, к боковым поверхностям направляющего рельса 6 с возможностью ограниченного упорами 13, выполненными, например, в виде гаек, осевого перемещения. Торцы 14 стопоров, взаимодействующие с направляющими рельса 6, выполнены под острым углом 8-12° к боковой поверхности рельса б.

Стопоры 11 снабжены штоками 15, выступающими за корпус устройства 10. На штоки 15 жестко посажены рычаги 16 в направлении, параллельном плоскости симметрии торцов 14 стопоров 11. На рычаги 16 может быть нанесен указатель (на фиг. не указан) направления перемещения буровой установки.

С целью фиксации положения рычагов 16 и самопроизвольного поворота стопоры 11 снабжены упорами 17, выполненными в виде подпружиненных к корпусу устройства 10 штифтов. В корпусе ответно штифтам 17 выполнены диаметрально расположенные друг относительно друга отверстия 18.

Высота «h» рабочей части стопора 11, взаимодействующей с боковой поверхностью отверстия 7, может быть выполнена на 10-15% меньше диаметра «d» отверстия 7 (фиг.4).

Стопор 11 (фиг.5 и 6) может быть выполнен ступенчатым с образованием дополнительного упора 19 в виде буртика, образованного на месте перехода рабочей 20 и направляющей 21 частей стопора 11. При этом диаметр отверстия 7 может быть выполнен меньше диаметра направляющей части 21 стопора 11.

В режиме передвижения буровой установки стопоры 11, до взаимодействия упоров 13 с корпусом устройства крепления 10 (фиг.3), или упоров 19 с рельсом 6 (фиг.5, 6), частично заходят в отверстия 7.

В режиме возврата гидроцилиндров 8 в исходное положение наклонные торцевые поверхности 14 стопоров 11 взаимодействуют с торцевыми поверхностями рельсов 6 (фиг.7).

Устройство работает следующим образом.

Перед операцией передвижения буровой установки гидроцилиндры 8 (фиг.1) соединяются с основанием 2 и устройством 10 для крепления гидроцилиндров. Пусть установка передвигается влево, при втягивании штока (на фиг. не указан) гидроцилиндра 8. При втягивании штока гидроцилиндра 8 ось стопоров 11 (фиг.3, 4) в какой-то момент совпадает с осью отверстия 7 в направляющих рельсов 6. Под действием пружин 12 стопоры 11 перемещаются в осевом направлении, заходят в отверстие 7 до взаимодействия упоров 13 с корпусом устройства 10.

При ступенчатом выполнении стопора 11 (фиг.5, 6), он может заходить в отверстие 7 до взаимодействия буртика 19 с поверхностью рельса 6.

При дальнейшем втягивании штока гидроцилиндров 8 вышечно-лебедочный блок 1 и соединенный с ним тягой 4 эшелон передвигаются влево.

После осуществления полного хода, гидроцилиндры 8 переключаются в режим возврата в исходное положение, т.е. шток гидроцилиндра 8 начинает выталкиваться. Наклоненные под острым углом к боковым поверхностям направляющих рельсов 6 торцы 14 взаимодействуют с боковой поверхностью рельсов 6, и стопоры 11 начинают выдвигаться наружу, скользя направляющей частью 21 в отверстии. Далее рабочая часть 20 стопоров 11 полностью выходит из отверстия 7 и стопоры 11 начнут скользить по боковой поверхности рельсов 6 (фиг.7) до совпадения осей стопоров 11 и очередного отверстия 7.

Далее цикл повторяется.

Для осуществления передвижения буровой установки вправо, штифт 17 (фиг.3) вынимается из отверстия 18 и стопоры 11 при помощи рычагов 16 поворачиваются на 180°, до совпадения оси штифта 17 с осью другого отверстия 18, расположенного в диаметрально противоположной стороне.

Передвижение буровой установки осуществляется аналогичным образом.

Таким образом, при передвижении буровой установки исключено ручное крепление и раскрепление гидроцилиндров 8.

Выполнение устройства крепления 10 с двумя оппозитно расположенными стопорами 11 позволяет равномерно и симметрично нагрузить опоры 5 и само устройство 10, упростить конструкцию путем исключения пары направляющих.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к кустовым буровым установкам для эксплуатационного и разведочного бурения нефтяных и газовых скважин. Кустовая буровая установка включает вышечно-лебедочный блок с основанием, модули, расположенные эшелоном, опоры с рельсами и направляющими с пошагово расположенными отверстиями, гидроцилиндры перемещения. Гидроцилиндры соединены с основанием и снабжены устройством крепления. Устройство крепления выполнено с боковыми зацепами и с возможностью скольжения по направляющей. Устройство крепления снабжено двумя стопорами. При этом стопоры расположены оппозитно и подпружены к направляющей. Один конец стопора имеет возможность взаимодействовать с направляющими и отверстиями и выполнен под углом к направляющей поверхности. Вышечно-лебедочный блок и модули эшелона снабжены колесными опорами, взаимодействующими с рельсами. Направляющие выполнены в виде прямоугольного выступа опор. Устройство крепления гидроцилиндра выполнено в виде П-образного элемента ответно направляющим и снабжено дополнительным стопором. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции устройства крепления и повышение надежности его крепления. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Кустовая буровая установка, включающая вышечно-лебедочный блок с основанием, связанным с модулями, расположенными эшелоном, опоры с рельсами и направляющими с пошагово расположенными отверстиями, гидроцилиндры перемещения, соединенные с основанием и снабженные с устройством крепления, которое выполнено в виде корпуса с боковыми зацепами и возможностью скольжения по направляющей, и снабжено стопором, при этом один конец стопора имеет возможность взаимодействовать с направляющими и отверстиями и выполнен под углом к направляющей поверхности, при этом вышечно-лебедочный блок и модули эшелона снабжены колесными опорами, взаимодействующими с рельсами, отличающаяся тем, что, направляющие выполнены в виде прямоугольного выступа опор, устройство крепления гидроцилиндра выполнено в виде П-образного элемента ответно направляющими и снабжено дополнительным стопором, при этом стопоры расположены оппозитно и подпружены к направляющей.

2. Кустовая буровая установка по п.1, отличающаяся тем, что рельсы выполнены ответно устройству крепления гидроцилиндра.

3. Кустовая буровая установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что, высота части стопора, сопрягаемой с отверстием в направляющей опоры, меньше диаметра указанного отверстия.