Устройство для проведения спуско-подъемных операций на плавучей буровой платформе Советский патент 1978 года по МПК E21B19/00 E21B19/24 

1

Изобретение относится к области морского бурення и представляет собой спуско-подъемный комплекс, предназначенный для перемеш.ения бурильных труб внутри буровой установки, смонтированной на борту судна и осуществляюшей бурение с поверхности моря.

Известно устройство для проведения спуско-подъемных операций на плавучей буровой платформе 1. Такое устройство не обеспечивает достаточной устойчивости в условиях морского бурения при перемещении бурильных труб для спуско-подъемных операций.

Известно также устройство для проведения спуско-подъемных операций на плавучей буровой платформе, содержащее буровую выш ку с тремя манипуляторами для перемещений секций бурильной колонны, кооторые посредством опорных кронщтейнон последовательно установлены на высоте выщки, каждый из которых имеет выдвижную в радиальном направлении рукоять с захватом для труб, установленную на турели, причем захват среднего из манипуляторов установлен на рукояти, кроме того, свозможностью вертикального перемещения относительно нее 2.

Недостаток этого устройства заключается в ненадежности работы устройства в условия морского бурения, из-за бортовой и килевой

качки, накладывающей дополнительные нагрузки на оборудование и требующей постоянного жесткого двустороннего соединения между буровой вышкой и движущейся секцией.

Целью изобретения является повыигение надежности устройства в условиях морского бурения.

Поставленная цель достигается тем, что каждая из турелей верхнего и среднего манипуляторов жестко закреплена на тележке, которая установлена на опорном кронщтейне с возможностью перемещения относительно него в радиальном направлении.

На фиг. 1 показан общий вид спуско-подъемного устройства (СПУ); на фиг. 2 - разрез по А-А на уровне верхнего спуско-подъемного устройства ; на фиг. 3 - вид спереди, тележки промежуточного спуско-подъемного устройства; на фиг. 4 - полный разрез по Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - частичный разрез по Б-Б на фиг. 3.

Устройство состоит из буровой выщки 1, представленной своим внещним контуром. Сверху вниз расположены три манипулятора. Верхний манипулятор 2 имеет захват 3 на конце горизонтального кронщтейна 4, перемещаемого турелью 5, которая в свою очередь перемешается горизонтальной телеЖкой 6, поступательно передвигающейся по направляющим 7 конструкции 8, связанной с буровой вышкой. Промежуточный манипулятор 9 содержит захват 10, перемещающийся вдоль вертикальной оси по кронштейну с изломом, вертикальная часть 11 которого опирается на его горизонтальную часть 12, которая в свою очередь может иметь поступательно-горизонтальное перемещение по отношению к турели 13. Турель может поворачиваться вправо и влево на угол до 90° по отнощению к главной тележке 14, перемещающейся, в свою очередь, радиально по конструкции 15, жестко связанной с буровой выщкой. Нижний манипулятор 16 содержит захват 17 на конце горизонтального кронштейна 18, установленного на турели 19, которая может вращаться по отношению к конструкции 20. Захват 10 промежуточного СПУ удерживает тройную секцию труб 21 в точке, расположенной выще соединительного замка (см. фиг. 3). Захват перемещается вертикально с помощью вертикальной тележки 22, на которой он установлен. При этом передвижение захвата Ю и тележки 22 происходит под действием штока 23 сервомотора 24 благодаря двум ходовым рамкам 25 и 26, перемещающимся вдоль направляющей качения 27, расположенной в вертикальной части кронштейна 11. Горизонтальная часть 28 этого кронщтейна при перемещении по отношению к турели 13 приводит в движение тройную секцию, удерживаемую захватом 10, установленным в вертикальной части кронштейна 11. Такое поступательное движение осуществляется с помощью ходовых роликов кронщтейнов 29 и 30, перемещающихся по турели 13. Поступательное движение по направлению заданному от перемещения управляющим роликом 31 осуществляется с помощью сервомотора 32, закрепленного на кронштейне, в то время как его порщень 33 опирается на неподвижную опору 34, связанную с турелью 13. Во время перемещения кронщтейна для захвата тройной секции труб его движение направляется центратором 35, который продвигается вперед двумя симметричными фланцами 36 и 37 (см. фиг. 4), на которых установлены ролики 38 и 39 центратора. Сервомотор 40 управляет клином открытия и закрытия зажимов; клин 41 и 42 - (перемещением роликов 43 и 44. Когда две направляющих качения роликов 43 и 44 сближаются, зажимные колодки 10 и 45 поворачивиются вокруг оси 46 и расходятся, чтобы освободить тройную секцию 21. Ролики 47, 48, 49 и 50 позволяют тройному элементу вращаться вокруг своей продольной оси, для того чтобы допускать ввинчивание и вывинчивание края трубы в соединительный замок колонны труб. Окончательное перемещение транслятора направляется с помощью направляющего аппарата 51, установленного на тележке 14 с приводом 52 (см. фиг. 5). Таким образом, транслятор опирается на направляющий аппарат 51 посредством центрирующих роликов 38 и 39, установленных на фланцах 36 и 37 центратора 35. Турель 13 может поворачиваться на своей поворотной платформе 53 (см. фиг. 3) благодаря двум сервомоторам вращения 54 и 55 (см. фиг. 5). Турель может приводиться в движение перемещением тележки 14, движущейся благодаря роликам 56 и 57, катящимся по направляющей 58, установленной на конструкции 15 под воздействием двигателя. Устройство работает следующим образом. Колонну труб, присоединенную к элеватору, поднимают. В это время два захвата верхнего и промежуточного СПУ находятся в положении ожидания. Тройную секцию перемещают на установочную плиту, сохраняя остаточное напряжение для того, чтобы обеспечить растянутое состояние тройной секции. Затем захваты быстро продвигаются из положения ожидания к оси скражины с помощью тележек 14 и 6, а кронштейны 11 и 4 продолжают двигаться до момента захвата тройной секции. После закрь тия захвата он возвращается к оси скважины, производят отсоединение, отвод и спуск элеватора, а также отсоединение арматуры. Вращением турели, приводимой в движение сервомоторами 54 и 55, осуществляют отвод секции труб от скважины. Затем погружают секции труб на подающую тележку. Продвигаются секции до тех пор, пока ролики 38 и 39 не войдут в контакт с направляющим аппаратом 51 подающей тележки. Уменьшение давления масла в серводвигателях, управляющих вращением, и в серводвигателе, управляющем движением кронщтейна ограничивает усилие, действующее на .тележку. Таким образом тройная секция приводится в требуемое положение по отнощению к тележке, и преодолеваются трудности, связанные с управлением многотрубной секцией и влиянием деформаций, вызванных действием зыби (качки) на все элементы комплекса. Захваты манипуляторов открывают после закрытия захватов тележки на секции труб и отводят для того, чтобы освободить путь, для секции труб. Формула изобретения Устройство для проведения спуско-подъемных операций на плавучей буровой платформе, содержащее буровую вышку с тремя манипуляторами для перемещения секций бурильной колонны, которые посредством опорных кронщтейнов последовательно установлены по высоте выщки, каждый из которых имеет выдвижную в радиальном направлении рукоять с захватом для труб, установленную на турели, причем захват среднего из манипуляторов установлен на рукояти, кроме того, с возможностью вертикального перемещения относительно нее, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности работы устройства в условиях морского волнения, каждая из турелей верхнего и среднего манипуляторов жестко закреплена на тележке, которая установлена на опорном кронштейне с возможностью

перемещения относительно него в радиальном направлении.

Источники информации, жнятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 2730246, кл. 214-2.5, 1956.

2.Патент Франции № 2009215, кл. Е 21 В 19/00, 1970.

A-t

Фаг i