Способ крепления буровой вышки башенного типа Советский патент 1990 года по МПК E21B15/00 

(21)4377640/23-03

(22)10.02.88

(46) 15.06.90. Бюл. № 22

(71)Ухтинский индустриальный институт

(72)И. Ю. Быков, Б. Н. Дородных и А. А. Заостровский

(53)622.25.624(088.8)

(56)Ребрик Б. М. Бурение скважин при инженерно-геологических изысканиях, М.: Недра, 1979, с. 74, рис. 15.

Скрыпник С. Г. Справочное руководство монтажника бурового оборудования. М.: Недра, 1966, с. 81-84, рис. 37-38.

(54)СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ БУРОВОЙ ВЫШКИ БАШЕННОГО ТИПА

(57)Изобретение относится к буровой технике и предназначено для крепления башенных буровых вышек. Цель изобретения - повышение срока службы вышки за счет уменьшения ее поперечных и продольных колебаний и сокращение занимаемой ею площади. Для этого вышку связывают с гибкими струнами (ГС) 5, которые пропускают внутри ног I вышки. Верхние концы ГС 5 закрепляют на подкрон- блочной балке 3 зажимом 6. Нижние концы ГС 5 обводят через направляющие блоки 7. Затем их через динамометры 10 зажимами 8 крепят к натяжным механизмам 9 на основании 2. Далее при помощи механизмов 9 изменяют натяжение ГС 5 в зависимости от величины нагрузки на крюке. Устойчивость вышки обеспечивается без снижения ее грузоподъемности. 1 ил.

se

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для крепления башенных буровых вышек. Цель изобретения - повышение срока службы вышки за счет уменьшения ее поперечных и продольных колебаний и сокращение занимаемой ею площади. Для этого вышку связывают с гибкими струнами /ГС/ 5, которые пропускают внутри ног 1 вышки. Верхние концы ГС 5 закрепляют на подкронблочной балке 3 зажимом 6. Нижние концы ГС 5 обводят через направляющие блоки 7. Затем их через динамометры 10 зажимами 8 крепят к натяжным механизмам 9 на основании 2. Далее при помощи механизмов 9 изменяют натяжение ГС 5 в зависимости от величины нагрузки на крюке. Устойчивость вышки обеспечивается без снижения ее грузоподъемности. 1 ил.

Изобретениеютносится к бурению, а именно к способам крепления буровых вышек, в частности башенного типа.

Цель изобретения - повышение срока службы вышки за счет уменьшения ее .поперечных и продольных колебаний и сокращения занимаемой вышкой площади.

На чертеже изображена схема предлагаемого способа крепления буровой вышки башенного типа.

Ноги 1 вышки представляют собой трубы, закрепленные нижними концами на рамном основании 2, а верхними - -на подкрон- блочной балке 3, и соединенные между собой посредством поясов и тяг 4. Внутри каждой ноги 1 пропускается растяжка - гибкая струна 5, верхний конец которой закрепляется на подкронблочной балке 3 при помощи зажима 6. В нижней части ног 1 гибкая струна 5 огибает направляющий блок 7, установленный ниже основания 2 ног 1

вышки, закрепляется в зажимах 8 на компенсирующем натяжном механизме 9 на основании 2, при помощи которого натягивается до требуемой величины, создавая при этом напряженное состояние во всей металлической конструкции вышки.

Контроль натяжения гибкой струны осуществляется динамометром 10. Общая нагрузка на металлоконструкцию вышки, которая складывается из нагрузки на крюке (не показан) и натяжения гибкой струны, автоматически регулируется компенсирующим натяжным механизмом 9 так, чтобы она не превосходила заданную грузоподъемность вышки и обеспечивала ее устойчивость.

Пример. После монтажа вышки и закрепления ног 1 на основании 2 при помощи лебедки (не показана) протягивают через каждую трубную ногу 1 гибкую струну 5 и верхним концом закрепляют в подСЛ

ч N:

кронблочной балке зажимом 6. В нижней части ног гибкая струна огибает направляющий блок 7, и динамометр 10 закрепляется в зажимах 8 компенсирующем натяжном механизме 9, натягивается до требуемой величины в зависимости от величины нагрузки на крюке (не показан). Величину натяжения гибкой струны определяют из условия устойчивости вышки, из которого следует, что момент устойчивости

женном состоянии под нагрузкой не меньше расчетной величины натяжения гибких струн, а общая нагрузка с учетом нагрузки на крюке не должна превышать номинальную грузоподъемность вышки.

Натяжение струн сохраняется до тех пор, пока нет нагрузки на крюке. С появлением нагрузки на крюке и увеличением таким образом препятствования опрокидыванию вышки включается компенсирующий натяжМу должен быть выше опрокидывающего Ю ной механизм 9 и уменьшает натяжение гибмомента М с учетом коэффициента устойчивости.

1,25-1,5, т. е. Mj MoTij.

При расчете опрокидывающего момента М0 учитывалось наиболее неблагоприятное сочетание нагрузок, когда инструмент извлечен из скважины и нагрузка на палец от его веса совпадает с направлением ветра.

Натяжение гибких струн Рн в ногах

ких струн на величину, равную нагрузке .--а крюке, а при снятии нагрузки с крюка натяжение струн восстанавливается компенсирующим натяжным механизмом 9.

Если нагрузка на крюке будет равна предварительному натяжению гибких струн, то в этом случае гибкие струны при помощи компенсирующего натяжного механизма 9 полностью разгружаются, т. е. натяжение их будет равно нулю, а меженно принимается за вертикальную осевую нагрузку, равную Р„. Тогда момент устойчивости определяется по известной формуле

вышки считается равномерным и прибли- 20 таллоконструкция вышки в этом случае будет находиться только под нагрузкой, рав но й нагрузке на крюке.

Таким образом, компенсирующий натяжной механизм 9 регулирует натяжение гиб- 25 ких струн и всей металлоконструкции в зависимости от нагрузки на крюке и сохраняет номинальную грузоподъемность вышки, уменьшая ее продольные и поперечные колебания.

При этом необходимость в применении

Ms(4P1)+G8)f,

где Ge

вес конструкции вышки и смонтированного на ней оборудования; В - ширина нижнего основания вышки.

Опрокидывающий момент М0 от горизон- 30 традиционых внешних растяжек для обеспетальных нагрузок определяется по известной методике. Из условия устойчивости вышки определяется величина натяжения каждой гибкой струны по формуле

о

МоТ,,- - Ga

Рн35

Как показывают экспериментальные исследования, проведенные на модели буровой вышки, для уменьшения продольных и поперечных колебаний полученный результат необходимо увеличить на коэффициент динамичности ,5-3.

В этом случае амплитуда; поперечных колебаний вышки уменьшится в 2 и более раз, продольные колебания приближаются к нулю, а устойчивость вышки увеличится.

Таким образом, гибкая струна является амортизатором, который снижает поперечные и продольные колебания вышки, что будет способствовать увеличению долговечности не только вышки, но и других узлов подъемного комплекса (талевой оснастки, вертлюга, ротора и др.)

Для увеличения вертикальной устойчивости вышки необходимо, чтобы металлоконструкция вышки была непрерывно в напрячения вертикальной устойчивости вышки полностью отпадает. Площадь, занимаемая вышкой, уменьшается, так как растяжки- струны находятся в пределах контура вышки. Размещение же их внутри ног 1 вышки снимает воздействие на них ветровых нагрузок, также снижая поперечные и продольные колебания вышки.

Формула изобретения

40

Способ крепления буровой вышки башенного типа, согласно которому вышку связывают с гибкими струнами, нижние концы которых соединяют с натяжными механизмами, отличающийся тем, что, с

45 целью повышения срока службы вышки за счет уменьшения ее поперечных и продольных колебаний и сокращения занимае- мой вышкой площади, гибкие струны пропускают внутри ног выщки, при этом верхние концы струн закрепляют на подкрон50 блочной балке, а нижние обводят через направляющие блоки и крепят к натяжным механизмам через динамометры, при этом посредством натяжных механизмов изменяют натяжение струн в зависимости от величины нагрузки на крюке.

женном состоянии под нагрузкой не меньше расчетной величины натяжения гибких струн, а общая нагрузка с учетом нагрузки на крюке не должна превышать номинальную грузоподъемность вышки.

Натяжение струн сохраняется до тех пор, пока нет нагрузки на крюке. С появлением нагрузки на крюке и увеличением таким образом препятствования опрокидыванию вышки включается компенсирующий натяжной механизм 9 и уменьшает натяжение гибких струн на величину, равную нагрузке .--а крюке, а при снятии нагрузки с крюка натяжение струн восстанавливается компенсирующим натяжным механизмом 9.

Если нагрузка на крюке будет равна предварительному натяжению гибких струн, то в этом случае гибкие струны при помощи компенсирующего натяжного механизма 9 полностью разгружаются, т. е. натяжение их будет равно нулю, а металлоконструкция вышки в этом случае будет находиться только под нагрузкой, рав но й нагрузке на крюке.

чения вертикальной устойчивости вышки полностью отпадает. Площадь, занимаемая вышкой, уменьшается, так как растяжки- струны находятся в пределах контура вышки. Размещение же их внутри ног 1 вышки снимает воздействие на них ветровых нагрузок, также снижая поперечные и продольные колебания вышки.

Формула изобретения

Способ крепления буровой вышки башенного типа, согласно которому вышку связывают с гибкими струнами, нижние концы которых соединяют с натяжными механизмами, отличающийся тем, что, с

целью повышения срока службы вышки за счет уменьшения ее поперечных и продольных колебаний и сокращения занимае- мой вышкой площади, гибкие струны пропускают внутри ног выщки, при этом верхние концы струн закрепляют на подкронблочной балке, а нижние обводят через направляющие блоки и крепят к натяжным механизмам через динамометры, при этом посредством натяжных механизмов изменяют натяжение струн в зависимости от величины нагрузки на крюке.