РЫЧАГ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТРУБЫ ДЛЯ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 2020 года по МПК E21B19/02 E21B19/08 E21B19/20 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[1] Настоящий документ основан на предварительной патентной заявке США №62/255997, поданной 19 ноября 2015 года, и на предварительной патентной заявке США №62/330012, поданной 29 апреля 2016 года, которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки, и испрашивает приоритет согласно этим заявкам.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[2] При разведке нефти, газа и геотермальной энергии для создания в земле шпуров или скважин используют операции бурения. Современные буровые установки могут содержать две, три или даже четыре секции мачты для их последовательного соединения и поднятия над опорным основанием. Буровые установки транспортируют в места выполнения буровых работ. После транспортировки большие компоненты буровой установки перемещают из транспортного трейлера и соединяют с другими компонентами, расположенными на площадке под буровую установку.

[3] Перемещение полноразмерной буровой установки требует значительной разборки и обратной сборки опорного основания, мачты и связанных с ними компонентов. Скорость разборки и обратной сборки влияет на рентабельность, но основной задачей является безопасность. При уменьшении степени разборки уменьшается количество ошибок и продолжительности обратной сборки.

[4] Ограничения, связанные с транспортировкой, и существенные затраты приводят к невозможности применения многих из возможных вариантов конструкции для строительства буровых установок, которые способны бурить скважину быстрее. Обычное бурение включает применение бурового долота в забое скважины. Узел нижней части бурильной колонны расположен непосредственно над буровым долотом, на котором установлены датчики направления и оборудование связи, батареи, гидравлические забойные двигатели и стабилизирующее оборудование, которое обеспечивает направление бурового долота к целевому местоположению под землей.

[5] Множество утяжеленных бурильных труб размещают над узлом нижней части бурильной колонны для обеспечения нескладывающегося источника создания массы, способствующего разрушению буровым долотом породы продуктивного пласта. Толстостенную бурильную трубу размещают над утяжеленными бурильными трубами для обеспечения безопасности. Остальная часть бурильной колонны представляет собой главным образом бурильную трубу, выполненную с возможностью работы под натяжением. Каждая бурильная труба имеет длину около 30 футов (9,1 м), но длина может варьироваться в зависимости от типа. Принято соединять длины бурильной трубы в «двухтрубные свечи» (две соединенные секции) или «трехтрубные свечи» (три соединенные секции) или даже «четырехтрубные свечи» (четыре соединенные секции). Термин «свеча труб» относится к соединенным секциям бурильной трубы, утяжеленных бурильных труб или обсадной колонны.

[6] Когда буровое долото изнашивается или когда в узле нижней части бурильной колонны необходимо выполнить обслуживание, ремонт или регулировку, бурильную колонну (бурильную трубу и другие компоненты) извлекают из ствола скважины и устанавливают на подсвечник. При извлечении всей бурильной колонны из скважины ее, как правило, разъединяют и устанавливают на подсвечник в виде двухтрубных или трехтрубных свечей на период, пока не будет извлечено и заменено буровое долото. Этот процесс вытягивания всей конструкции из скважины и ее спуска обратно в скважину называют «спускоподъемными операциями».

[7] Во время выполнения спускоподъемных операций не осуществляют бурение и, следовательно, они обуславливают дополнительные расходы. Уже долгое время предпринимаются усилия по разработке способов, позволяющих избежать необходимости в этой операции или по меньшей мере ускорить ее выполнение. Спуск трехтрубных свечей происходит быстрее, чем спуск двухтрубных свечей, поскольку в этом случае необходимо разъединять и затем обратно соединять меньше резьбовых соединений. Трехтрубные свечи более длинные и, следовательно, их сложнее перемещать из-за длины, массы и естественных колебаний, возникающих при перемещении таких свечей. Ручная транспортировка движущейся трубы в вышке и на уровне пола буровой вышки может быть опасной.

[8] Существует необходимость в разработке буровой установки, на которой обеспечена повышенная безопасность и уменьшена продолжительность выполнения спускоподъемных операций. Существует необходимость в разработке буровой установки с возможностью перемещения свечей бурильных труб на устройства, альтернативные обычным подъемным устройствам и верхним приводам. Кроме того, существует необходимость в разработке системы с обеспечением избыточности, чтобы в случае выхода из строя элемента системы или необходимости в обслуживании выполняемую с помощью этого устройства задачу можно было выполнить с помощью другого устройства буровой установки.

[9] Большинство попыток автоматизации перемещения труб было сделано для морских установок. Однако решения, касающиеся транспортировки труб на морских буровых установках, редко применимы для наземных установок из-за множества различий в экономической рентабельности, размерах, массе и транспортных аспектах.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[10] Описанный объект настоящей заявки относится к независимой вторичной подъемной машине, которая может быть выполнена с возможностью использования на обычной буровой установке или на специализированной буровой установке в сочетании с другим оборудованием, выполненным с возможностью использования вспомогательной подъемной способности.

[11] Предложен рычаг для передачи трубы, который независимо перемещается вертикально вдоль соединения с буровой мачтой и имеет грузоподъемность, ограниченную грузоподъемностью свечи труб (соединенных секций утяжеленных бурильных труб, бурильной трубы или бурильной колонны). Рычаг для передачи трубы выполнен с возможностью наклона для перемещения свечи труб горизонтально в лебедке в направлении V-образной дверцы с достижением положений, которые включают осевые линии ствола скважины, положения передачи свечи, шурфа для наращивания труб и приемных мостков.

[12] В одном варианте осуществления рычаг для передачи трубы содержит тележку, соединенную с возможностью вертикального перемещения с буровой мачтой. Указанное соединение может быть скользящим, например, могут быть применены полозки, роликовое соединение или другие средства. К тележке прикреплен держатель рычага. Рычаг (или пара рычагов) соединен (-а) с держателем рычага тележки с возможностью поворота и вращения. Держатель исполнительного механизма соединен с рычагом или присоединена между рычагами. Механизм наклона поворотно присоединен между держателем исполнительного механизма и тележкой или держателем рычага. Зажим поворотно соединен с нижним концом рычага. Механизм наклона обеспечивает изменение положения зажима относительно осевых линий по меньшей мере ствола скважины и положения передачи свечи. Тележка вертикально перемещается по мачте в ответ на приведение в действие подъемника на верхней площадке мачты, например, с помощью троса.

[13] В одном варианте осуществления осевая линия бурильной трубы, закрепленной в зажиме, расположена между поворотными соединениями зажима на нижних концах каждого рычага. В другом варианте осуществления выдвижной механизм отклонения поворотно присоединен между каждым рычагом и зажимом для трубы. Выдвижение механизмов отклонения приводит к отклонению зажима, что позволяет наклонять тяжелые свечи труб, например, большие утяжеленные бурильные трубы.

[14] В другом варианте осуществления механизм вращения установлен на держателе рычага и имеет приводной вал, проходящий через держатель рычага. Поводковая планшайба соединена с возможностью вращения с держателем рычага и соединена с приводным валом для обеспечения вращения между тележкой и рычагом.

[15] В другом варианте осуществления устройство подачи смазки прикреплено к рычагу для передачи трубы вблизи зажима для подачи смазки в штифтовое соединение свечи труб, закрепленной с помощью зажима рычага для передачи трубы. Этот вариант осуществления позволяет осуществлять автоматическую смазку (обычно называемую «смазыванием») муфтового соединения, расположенного над зажимом.

[16] В отношении настоящего рычага для передачи трубы обеспечен механизм использования в буровой установке с новой конфигурацией или адаптации в обычной системе буровой установки с целью сокращения времени выполнения операций спуска и подъема бурильных труб.

[17] Как будет очевидно для специалиста в данной области техники, описанный узел может быть изменен, при этом будет достигнут такой же предпочтительный результат. Кроме того, подразумевается, что, согласно настоящему описанию указанный механизм может работать в обратном направлении для извлечения свечей бурильной трубы бурильной колонны из ствола скважины для их надлежащей укладки с помощью подъемного крана. Хотя в настоящем документе описана конфигурация, относящаяся к трехтрубным свечам, для специалиста в данной области техники будет очевидно, что это описание приведено исключительно в качестве примера и оно в равной степени применимо к двухтрубным и четырехтрубным свечам.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[18] На фиг. 1 представлен изометрический вид варианта осуществления рычага для передачи трубы для буровой установки.

[19] На фиг. 2 представлено изометрическое перспективное изображение с пространственным разделением деталей варианта осуществления рычага для передачи трубы, показанного на фиг. 1.

[20] На фиг. 3 представлен вид сбоку другого варианта осуществления рычага для передачи трубы, иллюстрирующий диапазон рычага для передачи трубы для позиционирования свечи труб в положения ее использования на буровой установке.

[21] На фиг. 4 представлен вид сбоку варианта осуществления рычага для передачи трубы, который соединен с буровой мачтой и который находится в положении приема секции бурильной трубы из приемных мостков.

[22] На фиг. 5 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 4 рычага для передачи трубы, иллюстрирующий рычаг для передачи трубы, принимающий секцию бурильной трубы из приемных мостков.

[23] На фиг. 6 представлен вид сбоку варианта осуществления рычага для передачи трубы, который соединен с буровой мачтой и который установлен в положение приема свечи труб из шурфа для наращивания труб или доставки секции трубы в шурф для наращивания труб.

[24] На фиг. 7 представлен вид сбоку варианта осуществления рычага для передачи трубы, который соединен с буровой мачтой и который установлен в положение приема (или передачи) свечи труб в положении передачи свечи в модуль укладки свечей.

[25] На фиг. 8 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 7 рычага для передачи трубы, иллюстрирующий рычаг для передачи трубы, установленный в положение передачи свечи между модулем укладки свечей и мачтой, причем свеча труб закреплена в зажиме.

[26] На фиг. 9 представлен вид сбоку варианта осуществления рычага для передачи трубы, который соединен с буровой мачтой и который установлен над центром скважины для передачи свечи труб в тумбу по центру скважины, а также высвобождения свечи труб, когда она закреплена в верхнем приводе.

[27] На фиг. 10 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 9 рычага для передачи трубы, иллюстрирующий рычаг для передачи трубы, повернутый над центром скважины и подающий свечу бурильных труб к верхнему приводу.

[28] На фиг. 11 представлено изометрическое перспективное изображение с пространственным разделением деталей альтернативного варианта осуществления рычага для передачи трубы.

[29] На фиг. 12 представлен изометрический вид в полном сборе альтернативного варианта осуществления рычага для передачи трубы, показанного на фиг. 11.

[30] На фиг. 13 представлен изометрический вид варианта осуществления рычага для передачи трубы, показанного на фиг. 11 и 12, иллюстрирующий рычаги, повернутые и установленные в положение над центром скважины.

[31] На фиг. 14 представлен вид сбоку варианта осуществления рычага для передачи трубы, показанного на фиг. 11-13, иллюстрирующий диапазон рычага для передачи трубы для позиционирования свечи труб.

[32] На фиг. 15 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 11-14 рычага для передачи трубы, иллюстрирующий рычаг для передачи трубы, повернутый в положение передачи свечи между модулем укладки свечей и мачтой, причем свеча труб закреплена в зажиме.

[33] На фиг. 16 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 15 рычага для передачи трубы, иллюстрирующий рычаг для передачи трубы, повернутый над центром скважины и подающий свечу труб к верхнему приводу или принимающий свечу труб от верхнего привода.

[34] На фиг. 17 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 16 рычага для передачи трубы, иллюстрирующий рычаг для передачи трубы, повернутый для обеспечения удержания свечи труб с помощью верхнего компонента для фиксации свечи в положении передачи свечи.

[35] На фиг. 18 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 17 рычага для передачи трубы, иллюстрирующий верхний фиксатор свечи, высвободивший свечу труб, и рычаг для передачи трубы, поднимающий свечу труб, когда устройство подачи смазки опускают для распыления смазки в конец муфты поднимаемой свечи труб.

[36] Объекты и признаки описанных вариантов осуществления станут более понятными из нижеследующего подробного описания и прилагаемой формулы изобретения при ознакомлении с ними в сочетании с сопроводительными чертежами, на которых одинаковые числа соответствуют одинаковым элементам.

[37] Чертежи составляют часть этого описания и включают типовые варианты осуществления, которые могут быть воплощены в различных формах. Следует понимать, что в некоторых случаях различные аспекты описанных вариантов осуществления могут быть показаны преувеличенными или увеличенными для облегчения понимания принципов и признаков описанных вариантов осуществления.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[38] Нижеследующее описание представлено таким образом, чтобы любой специалист в данной области техники мог изготовить и использовать рычаг для передачи трубы, и представлено в контексте конкретного применения и требований к нему. Различные изменения описанных вариантов осуществления будут очевидны для специалистов в данной области техники, а определенные в настоящем документе общие принципы могут быть применены к другим вариантам осуществления и вариантам применения без отступления от сущности или объема настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается представленными вариантами осуществления, а должно трактоваться в самом широком смысле, согласующемся с описанными в настоящем документе принципами и признаками.

[39] На фиг. 1 представлен изометрический вид варианта осуществления рычага 500 для передачи трубы. На фиг. 2 представлено изометрическое перспективное изображение с пространственным разделением деталей варианта осуществления рычага 500 для передачи трубы. Как лучше видно на фиг. 2, рычаг 500 для передачи трубы содержит тележку 510. Тележка 510 соединена с возможностью вертикального перемещения с мачтой 10 буровой установки 1 (см. фиг. 4). Тележка 510 имеет один конец 511 со стороны буровой установки и противоположный конец 512.

[40] В показанном варианте осуществления тележка 510 соединена с мачтой 10 с возможностью скольжения. К каждому концу 511 и 512 тележки 510 может быть прикреплена регулировочная накладка 514. На каждой регулировочной накладке 514 расположен полозок 516. Полозки 516 выполнены с возможностью зацепления со скольжением с мачтой 10 буровой установки 1 или направляющей, прикрепленным для этой цели к мачте 10. Регулировочные накладки 514 обеспечивают точное центрирование и выравнивание тележки 510 на мачте 10. Аналогично, для этой цели вместо них могут быть использованы узлы скольжения или роликовые узлы. В качестве альтернативы может быть применен механизм с зубчатой рейкой и шестерней.

[41] Держатель 520 рычага проходит наружу от тележки 510 в направлении V-образной дверцы. Рычаг 532 (или пара рычагов 532) соединен с держателем 520 рычага с возможностью поворота и вращения. Хотя в проиллюстрированных вариантах осуществления показана пара рычагов, они соединены таким образом, что функционируют как один рычаг, и понятно, что может быть изображен один рычаг 532 с отверстием над зажимом 550 для пропускания свечи 80 труб. Держатель 542 исполнительного механизма соединен с рычагом 532 или присоединен между рычагами 532. В одном варианте осуществления механизм 540 наклона поворотно присоединен между держателем 542 исполнительного механизма и одного из тележки 510 или держателя 520 рычага.

[42] Поворотное соединение 534 расположено на нижнем конце каждого рычага 532 (или на раздвоенном конце рычага 532). Зажим 550 поворотно соединен с поворотными соединениями 534 на нижнем конце каждого рычага 532. В одном варианте осуществления поворотные соединения 534 расположены по центру нижних концов рычагов 532, а зажим 550 также поворотно присоединен в их центрах.

[43] В этом варианте осуществления осевая линия свечи 80 труб проходит через зажим 550 и расположена между поворотными соединениями 534 на нижних концах каждого рычага 532. В этой конфигурации зажим 550 самобалансируется при подвешивании свечи 80 труб или секции трубы (бурильной трубы или утяжеленной бурильной трубы) 2 вертикально без дополнительного управления наклоном или регулировки наклона.

[44] В проиллюстрированном варианте осуществления первая пара полозков 516 расположена на конце 511 со стороны буровой установки тележки 510, а вторая пара полозков 516 расположена на противоположном конце 512 тележки 510.

[45] В одном варианте осуществления механизм 522 вращения установлен на держатель 520 рычага и имеет приводной вал (не показан), проходящий через держатель 520 рычага. Поводковая планшайба 530 соединена с возможностью вращения с нижней частью держателя 520 рычага и соединена с приводным валом механизма 522 вращения. Механизм 522 вращения обеспечивает управление поворотным соединением между тележкой 510 и рычагом 532.

[46] В этом варианте осуществления механизм 540 наклона поворотно присоединен между держателем 542 исполнительного механизма и поводковой планшайбой 530 для обеспечения управления взаимным положением при повороте между тележкой 510 и рычагом 532.

[47] На фиг. 3 представлен вид сбоку варианта осуществления рычага 500 для передачи трубы, показанного на фиг. 1 и фиг. 2, иллюстрирующий диапазон бокового движения рычага 500 для передачи трубы для позиционирования свечи 80 труб в положения ее использования на буровой установке 1. На фигуре показана способность рычага 500 для передачи трубы извлекать и транспортировать свечу 80 труб между центром скважины 30, шурфом 40 для наращивания труб и положением 50 передачи свечи. Также проиллюстрирована возможность перемещения рычага 500 для передачи трубы в положение 60 приемных мостков и к наклонному зажиму 550 для извлечения или транспортировки секции 2 трубы из приемных мостков 600.

[48] На фиг. 4 представлен вид сбоку варианта осуществления рычага 500 для передачи трубы, на котором он показан соединенным с буровой мачтой 10 буровой установки 1 в положении 60 приемных мостков (см. фиг. 3) для приема секции 2 трубы из приемных мостков 600. Для этой цели предпочтительно осуществлять управление наклоном зажима 550, как описано в варианте осуществления, показанном на фиг. 11-14.

[49] На фиг. 5 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 4 рычага 500 для передачи трубы, принимающего секцию 2 трубы (бурильной трубы 2) из приемных мостков 600. Как видно на этом виде, рычаг 500 для передачи трубы повернут наружу с помощью механизма 540 наклона для обеспечения прикрепления зажима 550 к секции 2 трубы. В этом положении рычаг 500 для передачи трубы может быть использован для передачи секции 2 трубы в центр скважины для свинчивания с бурильной колонной в скважине с помощью устройства 750 для механизированной подвески, свинчивания и развинчивания труб, позиционируемого, как показано на фигуре, с помощью управляющего рычага 700 пола буровой установки. В альтернативном варианте осуществления рычаг 500 для передачи трубы может быть использован для сборки свечи с другой бурильной трубой 2, закрепленной в шурфе 40 для наращивания труб, имеющем центр шурфа для наращивания труб (см. фиг. 3 и 6).

[50] На фиг. 6 представлен вид сбоку варианта осуществления рычага 500 для передачи трубы, соединенного с буровой мачтой 10 в положении приема или передачи свечи 80 труб в шурф 40 для наращивания труб.

[51] На фиг. 7 представлен вид сбоку варианта осуществления рычага 500 для передачи трубы, соединенного с буровой мачтой 10, в положении приема (или передачи) свечи 80 труб из положения 50 передачи свечи в модуль 300 укладки свечей.

[52] На фиг. 8 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 7 рычага 500 для передачи трубы, иллюстрирующий рычаг 500 для передачи трубы, повернутый в положение 50 передачи свечи между модулем 300 укладки свечей и мачтой 10, причем свеча 80 труб закреплена в зажиме 550.

[53] В одном варианте осуществления полозки 516 выполнены с возможностью зацепления и скольжения с передней стороной (сторона V-образной дверцы) 12 буровой мачты 10 для обеспечения перемещения рычага 500 для передачи трубы вверх и вниз с передней стороны 12 мачты 10. Направляющие могут быть прикреплены к мачте 10 для приема полозков 516. Механизм 540 наклона обеспечивает изменение положения зажима 550 по меньшей мере к центру 30 скважины и шурфу 40 для наращивания труб.

[54] На фиг. 9 представлен вид сбоку варианта осуществления рычага 500 для передачи трубы, соединенного с буровой мачтой 10 в положении передачи свечи 80 труб к центру 30 скважины для введения в тумбу, закрепленную по центру 30 скважины. После введения рычаг 500 для передачи трубы может передавать свечу 80 труб на верхний привод 200.

[55] На фиг. 10 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 9 рычага 500 для передачи трубы, иллюстрирующий рычаг 500 для передачи трубы, повернутый над центром 30 скважины и подающий соединенную с бурильной колонной свечу 80 труб к верхнему приводу 200. Рычаг 500 для передачи трубы поворачивается при удлинении механизма 540 наклона (лучше видно на фиг. 13), который рычаг 532 отклоняет в такое положение, чтобы осевая линия свечи 80 труб в зажиме 550 находилась точно над центром 30 скважины.

[56] На фиг. 11 представлено изометрическое перспективное изображение с пространственным разделением деталей альтернативного варианта осуществления рычага 500 для передачи трубы. Рычаг 500 для передачи трубы содержит тележку 510. Регулировочные накладки 514 (не показаны) могут быть прикреплены к концам 511, 512 тележки 510. На каждой регулировочной накладке 514 расположен полозок 516. Полозки 516 выполнены с возможностью зацепления со скольжением с мачтой 10 буровой установки 1 (см. фиг. 15). Зацепление с возможностью перемещения с мачтой 10 предназначено для обеспечения зацепления с возможностью перемещения с направляющими, прикрепленными к мачте 10 для этой цели, как подробно описано ниже. Регулировочные накладки 514 обеспечивают точное центрирование и выравнивание тележки 510 на мачте 10. Аналогично, для этой цели вместо них могут быть использованы альтернативные узлы скольжения или роликовые узлы.

[57] Держатель 520 рычага проходит от тележки 510. Поводковая планшайба 530 соединена с возможностью вращения с нижней частью держателя 520 рычага. Один или более рычагов 532 соединены с держателем 520 рычага с возможностью поворота и вращения. Держатель 542 исполнительного механизма соединена с рычагами 532. Механизм 522 вращения установлен на держатель 520 рычага для обеспечения управляемого вращения рычагов 532 относительно тележки 510.

[58] Механизм 540 наклона поворотно присоединен между держателем 542 исполнительного механизма и поводковой планшайбой 530. Удлинение механизма 540 наклона обеспечивает управляемый поворот рычагов 532 относительно тележки 510. Зажим 550 для трубы поворотно соединен с поворотными соединениями 534 на нижних концах рычагов 532.

[59] В этом варианте осуществления один или более выдвижных механизмов 552 отклонения поворотно соединены с рычагами 523 в поворотных соединениях 554 и с противоположными поворотными соединениями 534 на зажиме 550. Выдвижение механизмов 552 отклонения приводит к отклонению зажима 550 и наклону свечи 80 труб, удерживаемой в зажиме 550. Этот вариант осуществления позволяет наклонять тяжелые свечи 80 труб, например, утяжеленные бурильные трубы.

[60] В другом варианте осуществления устройство 560 подачи смазки соединено с возможностью выдвижения с нижним концом рычага 532 и выполнено с возможностью выдвижения до положения устройства 560 подачи смазки по меньшей мере частично внутри муфтового соединения свечи 80 труб, закрепленной зажимом 550. Линия подачи смазки присоединена между устройством 560 подачи смазки и резервуаром 570 для смазки (см. фиг. 12). В этом положении устройство 560 подачи смазки может быть задействовано для подачи смазки, например, путем ее подачи под давлением во внутреннюю часть штифтового соединения путем применения одного или обоих из распылительных форсунок или скользящей детали.

[61] В другом варианте осуществления, показанном на фиг. 12, направляющая 564 прикреплена к рычагу 532 вблизи зажима 550. Устройство 560 подачи смазки соединено с направляющей 564. Исполнительный механизм 566 выдвигает устройство 560 подачи смазки до его положения, расположенного по меньшей мере частично внутри муфтового соединения свечи 80 труб, закрепленной зажимом 550. В этом положении устройство 560 подачи смазки подает смазку во внутреннюю часть штифтового соединения путем ее распыления или осуществления соприкосновения. Линия подачи смазки (не показана) соединяет устройство 560 подачи смазки с резервуаром 570 для смазки, который может быть установлен на тележке 510 или в другом месте рычага 500 для передачи трубы. В качестве альтернативы, резервуар 570 для смазки может быть расположен на полу буровой вышки или в другом подходящем месте, а смазку подают по линии подачи смазки под давлением.

[62] Процедура автоматической смазки (смазывания) повышает безопасность, устраняя необходимость в ручных операциях в поднятом положении свечи 80 труб. Эта процедура обеспечивает автоматическую настройку согласно высоте свечи 80 труб и автоматическое центрирование благодаря ее связи с рычагом 500 для передачи трубы. Эта процедура может обеспечивать повышение эффективности распределения смазки, а также чистоту, тем самым дополнительно повышая безопасность за счет уменьшения разбрызгивания и разливания, а также недопущения перерасхода.

[63] На фиг. 12 представлен изометрический вид в полном сборе альтернативного варианта осуществления рычага 500 для передачи трубы, показанного на фиг. 11, иллюстрирующий рычаги 532, повернутые и наклоненные к положение, при котором зажим 550 находится в положении 50 передачи свечи (также см. фиг. 3).

[64] На фиг. 13 представлен изометрический вид варианта осуществления рычага 500 для передачи трубы, показанного на фиг. 11 и 12, иллюстрирующий рычаги 532, повернутые и наклоненные в положение, при котором зажим 550 находится над центром 30 скважины.

[65] На фиг. 14 представлен вид сбоку варианта осуществления рычага 500 для передачи трубы, показанного на фиг. 11-13, иллюстрирующий диапазон рычага 500 для передачи трубы для позиционирования свечи 80 труб (не показана) с зажимом 550.

[66] На фиг. 15 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 11-14 рычага 500 для передачи трубы, иллюстрирующий рычаг 500 для передачи трубы, повернутый в положение 50 передачи свечи между модулем 300 укладки свечей и мачтой 10, причем свеча 80 труб закреплена в зажиме 550.

[67] На фиг. 16 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 15 рычага 500 для передачи трубы, иллюстрирующий рычаг 500 для передачи трубы, повернутый к центру 30 скважины под мачтой 10, причем свеча 80 труб закреплена в зажиме 550.

[68] На фиг. 17 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 16 рычага 500 для передачи трубы, иллюстрирующий рычаг 500 для передачи трубы, соединенный со свечой 80 труб в положении 50 передачи свечи. Свеча 80 труб показана закрепленной в положении передачи свечи посредством зажима 408 верхнего фиксатора 420 свечи под модулем 300 укладки свечей. В этом положении рычаг 500 для передачи трубы может активировать устройство 560 подачи смазки для подачи соответствующего количества смазки вовнутрь конца муфты свечи 80 трубы.

[69] На фиг. 18 представлен изометрический вид варианта осуществления показанного на фиг. 17 рычага 500 для передачи трубы, иллюстрирующий поднимание с помощью рычага 500 для передачи трубы свечи 80 труб, высвобожденной верхним фиксатором 420 свечи из положения 50 передачи свечи вблизи модуля 300 укладки свечей.

[70] Таким образом, рычаг 500 для передачи трубы подает и центрирует свечи 80 труб для верхнего привода 200. Эта конструкция обеспечивает независимое и одновременное перемещение рычага 500 для передачи трубы и верхнего привода 200. Сочетание этих возможностей обеспечивает ускорение выполнения спускоподъемных операций. Ограничение возможности рычага 500 для передачи трубы по подъему свечей 80 бурильных труб и утяжеленных бурильных труб позволяет минимизировать массу рычага 500 для передачи трубы и мачты 10. Рычаг 500 для передачи трубы может быть поднят и опущен вдоль передней части 12 мачты 10 с помощью электронной лебедки, установленной на верхней площадке мачты. В качестве альтернативы рычаг 500 для передачи трубы можно поднимать и опускать вдоль мачты 10 с помощью реечно-шестеренчатого подъемного устройства с приводными двигателями.

[71] В случае использования в настоящем документе термина «по существу» его следует толковать как «скорее да, чем нет».

[72] Таким образом, в отношении описанных различных вариантов осуществления следует отметить, что описанные варианты осуществления по своему характеру являются скорее иллюстративными, чем ограничивающими, и что в вышеприведенном описании предполагаются разнообразные вариации, модификации, изменения и замены, а в некоторых случаях некоторые признаки могут быть использованы без соответствующего использования других признаков. Многие такие вариации и модификации могут быть признаны целесообразными специалистами в данной области техники после ознакомления с предшествующим описанием вариантов осуществления. Соответственно, целесообразно, чтобы прилагаемая формула изобретения была истолкована широко и в соответствии с объемом настоящего изобретения.

Группа изобретений относится к рычагам для передачи трубы для буровой установки. Технический результат заключается в повышении безопасности и уменьшении продолжительности спускоподъемных операций. Рычаг для передачи трубы для буровой установки содержит: тележку, соединенную с возможностью вертикального перемещения с передней стороной мачты буровой установки; верхний конец рычага, соединенный с возможностью поворота и вращения с тележкой; зажим для трубы, соединенный с возможностью поворота с нижним концом рычага. Рычаг для передачи трубы выполнен с возможностью перемещения вдоль мачты с беспрепятственным проходом верхнего привода, соединенного с той же мачтой. Рычаг для передачи трубы дополнительно содержит: устройство подачи смазки, соединенное с возможностью выдвижения с нижним концом рычага; и линию подачи смазки, присоединенную между устройством подачи смазки и резервуаром для смазки. При удлинении устройства подачи смазки оно будет находиться по меньшей мере частично внутри муфтового соединения свечи труб, закрепленной зажимом. Устройство подачи смазки подает смазку во внутреннюю часть муфтового соединения. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Рычаг (500) для передачи трубы для буровой установки (1), содержащий:

тележку (510), соединенную с возможностью вертикального перемещения с передней стороной (12) мачты (10) буровой установки (1);

верхний конец рычага (532), соединенный с возможностью поворота и вращения с тележкой (510);

зажим (550) для трубы, соединенный с возможностью поворота с нижним концом рычага (532), причем рычаг (500) для передачи трубы выполнен с возможностью перемещения вдоль мачты (10) с беспрепятственным проходом верхнего привода (200), соединенного с той же мачтой (10);

устройство подачи смазки, соединенное с возможностью выдвижения с нижним концом рычага; и

линию подачи смазки, присоединенную между устройством подачи смазки и резервуаром для смазки; причем при удлинении устройства подачи смазки оно будет находиться по меньшей мере частично внутри муфтового соединения свечи труб, закрепленной зажимом; а устройство подачи смазки подает смазку во внутреннюю часть муфтового соединения.

2. Рычаг для передачи трубы по п. 1, дополнительно содержащий:

тележку, выполненную с возможностью перемещения по мачте для поднятия или опускания свечи труб, закрепленной зажимом для трубы на муфтовом соединении;

зажим для трубы рычага для передачи трубы, выполненный с возможностью перемещения для перемещения свечи труб ниже тележки между положением центра скважины и положением шурфа для наращивания труб перед положением центра скважины.

3. Рычаг для передачи трубы по п. 1, дополнительно содержащий:

тележку, выполненную с возможностью перемещения по мачте для поднятия или опускания свечи труб, закрепленной зажимом для трубы на муфтовом соединении;

зажим для трубы рычага для передачи трубы, выполненный с возможностью перемещения для перемещения свечи труб ниже тележки между положением центра скважины и положением передачи свечи перед положением центра скважины.

4. Рычаг для передачи трубы по п. 1, дополнительно содержащий:

тележку, выполненную с возможностью перемещения по мачте для поднятия или опускания свечи труб, закрепленной зажимом для трубы на муфтовом соединении;

зажим для трубы рычага для передачи трубы, выполненный с возможностью перемещения для перемещения свечи труб ниже тележки между положением центра скважины и положением приемных мостков перед положением центра скважины.

5. Рычаг для передачи трубы по п. 1, обладающий достаточной грузоподъемностью для подъема свечи бурильных труб.

6. Рычаг для передачи трубы по п. 1, дополнительно содержащий зажим для трубы, выполненный с возможностью позиционирования на свече труб под верхним приводом для соответствующего прикрепления к свече труб с помощью верхнего привода, причем свеча труб соединена с бурильной колонной в положении центра скважины.

7. Рычаг для передачи трубы по п. 1, дополнительно содержащий:

держатель рычага, соединенный с тележкой и проходящий наружу в сторону V-образной дверцы;

поводковую планшайбу, соединенную с возможностью вращения c нижней частью держателя рычага;

механизм вращения, соединенный с держателем рычага и поводковой планшайбой;

причем верхний конец рычага соединен с возможностью поворота с поводковой планшайбой; а

механизм вращения обеспечивает соединение с возможностью вращения между рычагом и тележкой.

8. Рычаг для передачи трубы по п. 7, дополнительно содержащий:

держатель исполнительного механизма, соединенный с рычагом;

механизм наклона, присоединенный с возможностью поворота между поводковой планшайбой и держателем исполнительного механизма;

причем механизм наклона обеспечивает соединение с возможностью поворота между рычагом и тележкой.

9. Рычаг для передачи трубы по п. 7, дополнительно содержащий механизм отклонения, поворотно присоединенный между рычагом и зажимом, причем механизм отклонения обеспечивает поворотное соединение между рычагом и зажимом.

10. Рычаг для передачи трубы по п. 1, дополнительно содержащий тележку, выполненную с возможностью перемещения по вертикальной дорожке со стороны V-образной дверцы верхнего привода.

11. Рычаг для передачи трубы по п. 1, выполненный с возможностью перемещения по мачте независимо от верхнего привода на той же мачте.

12. Рычаг для передачи трубы по п. 1, дополнительно содержащий:

первую направляющую, присоединенную со стороны буровой установки мачты;

вторую направляющую, присоединенную с противоположной стороны мачты;

полозки, соединенные с тележкой и взаимодействующие с первой направляющей; и

полозки, соединенные с тележкой и взаимодействующие со второй направляющей.

13. Рычаг для передачи трубы по п. 1, в котором осевая линия закрепленной в зажиме свечи труб расположена между парой поворотных соединений зажима на нижнем конце рычага.

14. Рычаг для передачи трубы по п. 12, дополнительно содержащий регулировочную накладку, прикрепленную к каждому полозку.

15. Рычаг для передачи трубы по п. 1, дополнительно содержащий резервуар для смазки, установленный на тележке, причем резервуар для смазки находится под давлением для подачи смазки по линии подачи и через устройство подачи смазки.

16. Рычаг (500) для передачи трубы для буровой установки (1), содержащий:

тележку (510), соединенную с возможностью вертикального перемещения с передней стороной (12) мачты (10) буровой установки (1);

верхний конец рычага (532), соединенный с возможностью поворота и вращения с тележкой (510);

зажим (550) для трубы, соединенный с возможностью поворота с нижним концом рычага (532), причем рычаг (500) для передачи трубы выполнен с возможностью перемещения вдоль мачты (10) с беспрепятственным проходом верхнего привода (200), соединенного с той же мачтой (10);

шарнирно-сочлененную направляющую, прикрепленную к рычагу вблизи зажима;

устройство подачи смазки, установленное на направляющей с возможностью перемещения;

причем при перемещении устройства подачи вдоль направляющей происходит позиционирование устройства подачи для подачи смазки в муфтовое соединение свечи труб, закрепленной зажимом.