Мобильный буровой комплекс

Мобильный буровой комплекс

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к мобильным буровым комплексам и позволяет повысить надежность в работе за счет равномерного распределения нагрузки на блоки, увеличить длину шага и повысить унификацию и удобство обслуживания. Мобильный буровой комплекс содержит два блока (Б) 1 и 2 круглой формы с буровым и вспомогательным оборудованием, механизмами их поворота один относительно другого и секционным гибким ограждениям, закрепленными на Б. На Б 1 посредством шарнира закреплен короб (К) 16. В, последнем размет; щена буровая вышка (БВ) 11 с размещеннымИзобретение относится к бурению, а именно к мобильным и самоходным буровым установкам.•Известен мобильный буровой комплекс, содержащий три расположенных в ряд блока с буровым, энергетическим, вспомогательным оборудованием и вышкой-тра-в К 16 механизмом для ее продольного перемешения. На Б 1 установлен гидроцилиндр 19 подъема БВ 11. Б2 имеет стеллажи 12 для инструмента, соединенные с верхней частью БВ 11 посредством фланцевого узла 13. Крометого на Б 2 имеется дополнительный К 17с двумя подъемными упорами для его поддержки и механизмом для продольного перемещения стеллажей 12. Последние размещены в К 17, который связан с Б 2 посредством шарнира Гука. При этом БВ 11и1<1би17 выполнены с сечением П-образной формы. Открывая грань БВ 11 и К 16 ориентированы в сторону Б 2. Открытая грань К 17 ориентирована в сторону открытой грани БВ 11. Стеллажи 12 оснащены стреловым краном'28, установленным на их верхних кромках с возможностью продольного перемещения и фиксации относительно К 17. Б 2 снабжен маршевой лестницей и лифтной шахтой; выполненными в виде единого узла с возможностью связи с краном 28. С БВ 11 шарнирно связан балкон с возможностью размещения во внутренней полости БВ 11. Секции гибкого ограничения закреплены на Б 1 и 2 шарнирно и связаны с ними силовыми цилиндрами. В режиме транспортирования БВ 11 и стеллажи 12 соединены узлом 13 и образуют единую траверсу. 5 з.п.ф-лы, 7 ил.версой, снабженной механизмами подъемаопускания и поворота в гор1изонтальной плоскости, выполненный с возможностью шарнирно связываться между собой блоки, оснащенные гибкими ограждениями и вентиляторами для создания воздушной подушки. Этот комплекс передвигается методом шагания. .ЁОо00 00>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О (iQQ

1 (21) 4818083/03 (22) 28.03.90 (46) 07.02.92.Бюл, hh 5 (71) Научно-технический центр "Эврика". (72) Л.С.Милютин, А.В.Сарафанов, В.В.Мед- ведев, В.Н.Щербаков, Ю.П.Дыдыкин, С,И,Ефимченко, H,М.Милютина, В.Л.Лаго-. динский, В.А.Скоробогатов и А.А. Кайдановский (53) 622.242.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1335668, кл. Е,21 В 7/02, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1587165, кл. Е 21 В 7/02, 1988, (54) МОБИЛЬНЫЙ БУРОВОЙ КОМПЛЕКС (57) Изобретение относится к мобильным буровым комплексам и позволяет повысить надежность в работе за счет равномерного распределения нагрузки на блоки, увеличить длину шага и повысить унификацию и удобство обслуживания. Мобильный буровой комплекс содержит два блока (Б) 1 и 2 круглой формы с буровым, и вспомогательным оборудованием, механизмами их поворота один относительно другого и секционным гибким ограждениям, закрепленными на Б. На Б 1 посредством шарнира -, закреплен короб (К) 16. В, последнем разме-. щена буровая вышка (БВ) t1 с размещенным

Изобретение относится к бурению, а именно к мобильным и самоходным буровым установкам.

Известен мобильный буровой комплекс, содержащий три расположенных в ряд блока с буровым, энергетическим, вспомогательным оборудованием и вышкой-тра„„я „„1710688 А1 (s»s Е 21 В 7/02,- В 62 О 57/02 в К 16 механизмом для ее продольного перемешения. На Б 1 установлен гидроцилиндр 19 подъема БВ 11. Б 2 имеет стеллажи

12 для инструмента, соединенные с верхней частью БВ 11 посредством фланцевого узла

13. Крометого на Б 2 имеется.дополнительный К 17 с двумя подъемными упорами для его поддержки и механизмом для продольного перемещения стеллажей 12. Последние размещены в К 17, который связан с Б

2 посредством шарнира Гука. При.этом БВ

11 и К 16 и 17 выполнены с сечением П-образной формы. Открывая грань БВ 11 и К 16 ориентированы в сторону Б 2. Открытая грань К 17 ориентирована в сторону открытой грани БВ 11. Стеллажи 12 оснащены стреловым краном 28, установленным на их верхних кромках с возможностью продольного перемещения и фиксации относительно К 17, Б 2 снабжен маршевой лестницей и лифтной шахтой; выполненными в виде единого узла с возможностью связи с краном 28. С БВ 11 шарнирно связан балкон с возможностью размещения во внутренней полости БВ 11. Секции гибкого ограничения закреплены на Б 1 и 2 шарнирно и связаны с ними силовыми цилиндрами. В режиме транспортирования БВ 11 и стеллажи 12 соединены узлом 13 и образуют единую траверсу. 5 з,п.ф-лы, 7 ил. версой, снабженной механизмами подъемаопускания и поворота в горизонтальной плоскости, . выполненный с возможностью шарнирно связываться между собой блоки, оснащенные гибкими ограждениями и вентиляторами для создания воздушной подушки. Этот комплекс передвигается методом шагания.

1710688

15

50

К его недостаткам относятся длительность перебазирования со старой точки бурения на новую вследствие недостаточной длины шага и повышенный объем монтажа межблочных коммуникаций ввиду увеличенного против необходимого числа блоков.

Наиболее близким к предлагаемому является мобильный буровой комплекс, содержащий два блока с буровым оборудованием и средствами создания воздушной подушки, механизм кругового поворота одного блока относительно другого и снабженную приводом продольного перемещения траверсу, шарнирно соединяющую в транспортном положении блоки, на одном из которых размещен механизм подъема-опускания вышки, Недостатками этого комплекса являются перераспределение нагрузки на блоки при движении, недостаточная длиНа шага, пониженная живучесть в отрыве от базы обслуживания и неудовлетворительная степень унификации узлов.

Цель изобретения — ликвидация перераспределения нагрузок на блоки при движении, увеличение длины шага, повышение живучести и унификации.

Поставленная цель достигается тем, что в известном мобильном буровом комплексе, содержащем два блока с буровым оборудованием и средствами создания воздушной подушки, механизм кругового поворота одного блока относительно другого и снабженную приводом продольного перемещения траверсу, шарнирно соединяющую в транспортном положении блоки, на одном из которых размещены механизм подъема-опускания вышки, оба блока имеют круглую в плане форму, каждый из них оснащен механизмом кругового поворота одного блока. относительно другого и направляющим коробом с приводом продольйого перемещения траверсы, которая выполнена с возможностью разъединения посредством. фланцевого узла на буровую вышку с кронблоком и на стеллажи для инструмента, причем направляющий короб со стеллажами для инструмента соединен с блоком при помощи шарнира Гука, а этот блок снабжен двумя подъемными упорами для поддержания короба, при этом траверса и короб имеют П-образное сечение, и открытые грани короба с буровой вышкой и вышки обращены вниз, а короба со стеллажами и стеллажей-вверх.

Для уменьшения опрокидывающего мо мента при перемещении блоков на воздушной подушке оси продольного качания направляющих коробов расположены ниже траверсы непосредственно на блоках.

Блок со стеллажами для инструмента оснащен стреловым краном, выполненным с возможностью продольного перемещения по верхним кромкам стеллажей и фиксации относительно направляющего короба.

Буровая вышка соединена с балконом при помощи шарнира с возможностью укладки во внутреннюю полость вышки.

Для облегчения профилактики, замены и непримерзания к грунту при ведении буровых работ или на стоянке гибкое ограждение для создания воздушной подушки выполнено секционным с шарнирно прикрепленными к корпусу блока расширителями, выполненными с возможностью подъема и опускания при помощи силовых цилиндров, Кроме того, для обеспечения доступа персонала блок со стеллажами снабжен маршевой лестницей и лифтной шахтой, объединенными в единый узел, при помощи стрелового крана устанавливаемый на период бурения или стоянки к заднему торцу стеллажей и убираемый на стеллажи при подготовке к транспортированию.

Выполнение обоих блоков круглыми в ! плане, оснащение каждого из них механизмом кругового поворота и направляющим коробом с приводом продольного перемещения траверсы дает возможность унифицировать узлы блоков и гибкого ограждения для создания воздушной подушки за счет одновременного перемещения с равными скоростями траверсы относительно поставленного днищем на грунт блока и блока на воздуш ной подушке относител ьно тра версы позволяет обеспечить равные свесы траверсы с блоков и избежать значительного перераспределения нагрузок на блоки, когда траверса перемещалась бы только относительно одного из блоков, Кроме того, указанные меры позволяют,с одной установки блока на грунт перемещать другой блок на воздушной подушке на расстояние вдвое большее того, которое допускает такой же мобильный буровой комплекс, но с одним механизмом кругового поворота одного блока относительно другого, Выполнение траверсы, состоящей из буровой вышки и стеллажей для инструментов, которые соединены посредством фланцевого узла, позволяет увеличить длину шага при передвижении с одной точки бурения на другую.

Соединение направляющего короба со стеллажами с блоком при помощи шарнира

Гука допускает беспрепятственное взаимное перемещение блоков при движении комплекса, когда блоки находятся в разных плоскостях. При этом удержание направляющего короба со стеллажами в определен1710688 ном положении осуществляется двумя подъемными упорами, расположейными на блоке, что позволяет ориентировать на.правляющий короб со стеллажами в пространстве и фиксировать положение, 5 необходимое для бурения, сборки или разборки фланца траверсы.

Обращение открытой грани П-образного сечения стеллажей вверх позволяет укрыть персонал и инструмент от бокового 10 ветра, а также понижает центр тяжести всего блока со стеллажами. Обращение открытой грани П-образного сечения буровой вышки вниз ориентирует ее в поднятом положении к стеллажам. 15

Расположение осей продольного качания направляющих коробов ниже траверсы существенно понижает вероятность "клевков" при движении блоков на воздушной подушке. 20

Оснащение блока со стеллажами стреловым краном, продольного перемещающимся по верхней кромке П-образного сечения стеллажей позволяет производить все погрузочно-разгрузочные работы на 25 комплексе без дополнительных устройств.

Соединение буровой вышки с балконом при помощи шарнира позволяет укладывать балкон во внутреннюю полость вышки и снизить объем монтажных работ. 30

Выполнение гибкого ограждения для создания воздушной подушки секционным с шарнирно прикрепленными к корпусу блока расширителями облегчает подъем гибкого ограждения на период ведения буровых 35 работ или длительной стоянки с целью исключения примерзания к грунту и для ведения профилактики.

Снабжение блока со стеллажами лестничным маршем и лифтной шахтной, объе- 40 диненными в единый узел, который стреловым краном устанавливается на период бурения или стоянки к заднему торцу стеллажей и убирается на стеллажи при транспортировании, обеспечивает доступ 45 персонала на комплекс при поднятом гибком ограждении.

На фиг. 1-3 изображен мобильный буровой комплекс в режиме транспортирова ния; на фиг. 4 — подъем вышки, фиг. 5 — вид 50

А на фиг. 1; на фиг. 6 — мобильный буровой комплекс в режиме бурения; на фиг. 7- один из возможных способов перемещения комплекса.

Мобильный буровой комплекс состоит 55 из двух блоков 1 (подвижного) и 2 с буровым и вспомогательным оборудованием 3 и средствами создания воздушной подушки в виде секционного гибкого ограждения 4 и вентиляторов 5. Механизмы кругового поворота, которыми оснащены оба блока. состоят из зубчатого венца 6 внутреннего зацепления, установленного на неподвижной части блока 7, и шестеренчатых приводов 8, расположенных на вращающейся в опорах

9 качания поворотной части 10.

Траверса. шарнирно соединяющая блоки 1 и 2, состоит из буровой вышки 11 и стеллажей 12, соединенных между собой при помощи фланцевого узла 13. В нижней части траверсы находятся две параллельные зубчатые рейки 14, которые взаимодействуют с шестеренчатыми приводами 15 основного 16 и дополнительного 17 направляющих коробов, кронблок 18, гидроцилиндры 19 подъема-опускания вышки, балкон

20 верхового рабочего, шарнир 21, соединяющий буровую вышку 11 и балкон 20. Направляющий короб 16 соединен с блоком 1 посредством простого шарнира с горизонтальной осью 22 продольного качания. Направляющий короб 17 соединен с блоком 2 посредством шарнира Гука с взаимно перпендикуля рн ы ми горизонтальными осями: продольного 23 и поперечного 24 качания, которые объединены маятником 25. Для ориентирования направляющего короба 17 со стеллажами 12 и удержания его в определенном положении в режиме бурения необходимы подъемные упоры 26.

Траверса, состоящая из буровой вышки

11 и стеллажей 12, перемещается в направляющих коробах 16 и 17 по колесам 27. Стреловой кран 28, который выполнен с возможностью продольного перемещения по верхней кромке П-образного сечения стеллажей 12, обращенного открытой гранью вверх, оснащен стержневыми фиксаторами 29 положения относительно направляющего короба 17.

Секционные расширители 30 гибкого ограждения 4 шарнирно присоединены к неподвижной части корпусов блоков 1 и 2 и выполнены с возможностью подъема и опускания при помощи силовых цилиндров 31 и 31 — бурильные свечи, Лестничный марш 33 выполней заодно с лифтной шахтой. которые на период бурения устанавливаются при помощи стрелового крана 28 у заднего торца стеллажей 12 и убираются при подготовке к перебазированию на новую точку бурения. Кроме того, комплекс включает канат 34 вспомогательной лебедки для подъема и опускания балкона 20, склад 35 труб, Мобильный буровой комплекс работает следующим образом, В режиме транспортирования буровая вышка 11 и стеллажи 1.2 соединены между собой фланцевым узлом 13 и образуют тра1710688 версу, которая шарнирно соединяет блоки 1 и 2. Когда блок 1 лежит на грунте, блок 2 поднимают на воздушную подушку (фиг. 1), передвигают его при помощи механизма кругового поворота блока 1 на угол, определяющий дальнейшее прямолинейное перемещение (фиг. 2), и работой шестеренчатых приводов 15, взаимодействующих с рейками 14, проталкивают блок 2 на величину шага, определяемую длиной траверсы и направляющих коробов 16 и 17. При этом буровая вышка 11 в составе траверсы движется относительно направляющего короба 16 блока 1, а одновременно с точно такой же скоростью направляющий короб

17 блока 2, а следовательно, и сам блок 2 перемещается относительно стеллажей 12 в составе траверсы, Таким образом, блок 2 движется относительно блока 1 со скоростью, вдвое превышающей ту. которую развивают шестеренчатые приводы 15. После этого из-под блока 2 убирают воздушную подушку (при этом. последний ложится днищем на грунт), блок 1 поднимают на воздушную подушку и приводами 15 подтягивают его к блоку 2. Затем цикл повторяют.

Если условия трассы позволяют (обширное болото), то транспортирование мобильного комплекса можно осуществлять так, как показано на фиг. 7: один блок подтягивают к другому, лежащему днищем на груно те, огибают его поворотом на 180 и проталкивают на величину длины шага. 3атем цикл повторяют, B любой момент движения свесы концов траверсы из направляющих коробов равны, что исключает перераспределение нагрузок на блоки. В случае же выхода из строя одного из механизмов поворота и привода продольного перемещения одного из блоков принципиальная возможность движения сохраняется, что повышает живучесть комплекса в экспериментальных условиях, По прибытии на точку бурения блоки 1 и 2 сближают, фиксируют данное положение стеллажей выдвижными упорами 26, разъединяют фланцевый узел 13, гидроцилиндрами 19 приподнимают направляющий короб 16 с буровой вышкой 11, поворачивают, например, стеллажи в положении. когда направляющий короб 17 не препятствует подъему вышки 11, и производят подъем буровой вышки 11 при помощи гидроцилиндров 19 и приводов 15 блока 1 (фиг. 4), После фиксации вышки 11 в заданном положении тросом 34 вспомогательной лебедки производят подъем балкона 20 и закрепление его в заданном положении (фиг. 6). Устанавливают в рабочее положение стеллажи 12, поднимают стержневые фиксаторы 29 положения стрелового крана 28, снимают узел 33 . маршевой лестницы с лифтной шахтой со стеллажей и устанавливают его при помощи

5 крана 28 на грунт сзади стеллажей 12, После соединения межблочных коммуникаций мобильный буровой комплекс готов к работе.

Из-за низкой мобильности и большого объема монтажа коэффициент использова10 ния известной буровой установки (" Уралмаш — 3000 БД) в подразделениях

Главтюменьгеологии очень низок. Одним таким станком в год пробуривают лишь 1,3 скважины глубиной 3200 м, Применение

15 предложенного комплекса в Западной Сибири может дать годовой экономический эффект более 1 млн. рублей на каждый комплекс и уменьшение парка БУ в 4-5 раз.

При этом, кроме снижения расходов на

20 преобразование, существенно уменьшается экологический ущерб, так как транспортирование на воздушной подушке без применения гусеничных тягачей не разрушает поверхностный покров лесотундры.

25 Формула изобретения

1. Мобильный буровой комплекс, содержащий два блока, один из которых, подвышечный, B плане имеет круглую форму, а на другом размещено вспомогательное обору30 дование, средства создания воздушной подушки под блоками в виде вентиляторов и закрепленного на блоках гибкого ограждения, посредством шарнира Гука закрепленный на подвышечном блоке направляющий

35 короб, в котором с возможностью продольного перемещения посредством привода перемещения, размещенного s направляющем коробе, установлена вышка с балконом, размещенный на подвышечном блоке

40 механизм кругового поворота блока с вспомогательным оборудованием относительно подвышечного блока и размещенный на подвышечном блоке механизм подъемаопускания вышки, отл ич а ю щи йс я тем, 45 что, с целью повышения надежности в работе за счет равномерного распределения нагрузок на блоки, увеличения длины шага перемещения при транспортировке и унификации, он снабжен стеллажами для инст50 румента, а блок с вспомогательным оборудованием имеет механизм поворота подвышечного блока и связанный с ним шарниром Гука дополнительный направляющий короб для размещения в последнем

55 стеллажей, которые установлены вдополнительном направляющем коробе с возможностью продольного перемещения посредством размещенного в дополнительном направляющем коробе привода продольного перемещения, выполненного

1710688

10 аналогично приводу продольного перемещения вышки, при этом стеллажи в транспортном положении связаны с вышкой посредством фланцевого узла и образуют единую траверсу, а блок со стеллажами имеет подъемные упоры для поддержки дополнительного направляющего короба, причем вышка, стеллажи и оба направляющих короба имеют„П-образную форму, открытые грани вышки и короба, в котором она размещена, ориентированы в сторону блока с вспомогательным оборудованием и стеллажами, а открытые грани стеллажей и доIloëíèòåëьного направляющего короба ориентированы навстречу открытым граням вышки, при этом блок с вспомогательным оборудованием и стеллажами имеет в плане круглую форму.

2. Мобильный буровой комплекс по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения опрокидывающего момента при перемещении блоков на воздушной подушке, оси продольного качания шарниров Гука обоих направляющих коробов расположены ниже траверсы непосредственно на блоках.

3, Мобильный буровой комплекс rio и. 1, отличающийся тем, что блок со стеллажами для инструмента имеет стреловой кран, установленный с воэможностью продольного перемещения по верхним кромкам стеллажей и фиксации относитель5 но дополнительного направляющего короба.

4, Мобильный буровой комплекс по и, 1, отличающийся тем, что балкон связан с вышкой посредством шарнира и установ10 лен с возможностью размещения во внутренней полости вышки при перемещении комплекса.

5. Мобильный буровой комплекс по п. 1, отличающийся тем, что гибкое

15 ограждение блоков для создания воздушной подушки выполнено секционным, при этом секции шарнирно закреплены на балконах и связаны с последними посредством силовых цилиндров.

20 6, Мобильный буровой комплекс по пп.

1 и 3, отличающийся тем, что, с целью облегчения обслуживания за счет обеспечения доступа персонала, блок со стеллажами для инструмента имеет маршевую лестницу

25 и лифтную шахту, объединенные в единый узел, который посредством стрелового крана на период бурения размещен у заднего торца стеллажей и на стеллажах при подготовке к транспортированию комплекса.

1710б88

1710688

Составитель Е.Столбцов

Редактор М.Стрельникова, Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Заказ 317 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101