Многофункциональная многоствольная буровая установка

Многофункциональная многоствольная буровая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предпосылки создания изобретения

Настоящее изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин в пласте, и в некоторых определенных аспектах к бурению и заканчиванию множества скважин посредством одной буровой установки, и в некоторых определенных аспектах к бурению и заканчиванию множества скважин так, чтобы они располагались относительно близко друг к другу.

Описание существующего уровня техники

Известны самые разнообразные буровые установки и способы, предназначенные для бурения нефтяных и газовых скважин в пласте. При многих известных системах и способах буровая установка бурит только одну скважину, а затем для бурения другой скважины буровую установку перемещают в новое место, часто находящееся рядом с пробуренной скважиной.

На фиг.1А и 1В показана известная буровая установка, в которой известная система TDS1 верхнего привода в буровой вышке 140 подвешена на блоке с грузоподъемным устройством 18, обычным образом подвешенным на буровой вышке 140. Может использоваться стандартный блок и крюк для зацепления стандартного грузоподъемного устройства. Подъемник 74 поддерживает свечу 142 труб, которая включает в себя две или три части бурильной трубы 143. Свеча 142 перемещается с площадки верхового 145 со множеством подготовленных свеч 149 в положение, аксиально совмещенное со скважиной 147. Для подготовки свеч может использоваться, например, шурф 144 для наращивания. Буровой мастер управляет бурением с пульта 141 управления. Стойки 149 располагаются на площадке ST подсвечника. Дополнительно система может включать в себя аварийную тормозную систему и/или аварийное выключающее устройство, причем одно из них или оба могут управляться с пульта 141 управления.

На фиг.2 также показана буровая установка, хорошо известная в технике как система TDS2, которая включает в себя вертлюг с приводом 30 и направляющий механизм 50, установленный на мачте 102 обычной передвижной наземной буровой установки, обозначенной в целом позицией 100. Как будет более полно описано далее, вертлюг с приводом 30 шарнирно крепится посредством плавающего стопорного кронштейна, называемого кареткой 70, к паре круглых оправок 75, которые могут перемещаться в продольном направлении по направляющей 50, установленной на мачте 102. Механизм направляющей 50 проиллюстрирован на фиг.7-9, а каретка 70, проиллюстрированная на фиг.10 и 11, образует систему ограничения крутящего момента.

Буровая установка 100 является обычной 118-футовой (36 м), установленной на транспортном средстве гидравлической раздвижной буровой вышкой, имеющей наклонную мачту 102 с нагрузкой на крюк, достигающей, например, 365 тыс. фунтов (165 т). Мачта обычно наклонена под небольшим углом 119, равным 3½ градуса относительно вертикальной оси 125, центрированной над скважиной.

Мачту 102 шарнирно устанавливают на прицепе 104 и перевозят в горизонтальном положении, при верхней секции 120 мачты, введенной в нижнюю секцию 110 мачты. При установке мачты в вертикальное положение выдвижные секции 110 и 120 поворачивают приблизительно на 90 градусов относительно горизонтальной оси в вертикальное положение с помощью гидравлического подъемника 106. После того, как опоры нижней секции 110 мачты входят во взаимодействие с грунтом или другой несущей поверхностью, рабочую жидкость подают в гидравлические цилиндры, которые поднимают верхнюю секцию 120 мачты в положение, показанное на фиг.1, причем только нижний конец верхней секции 120 проходит вниз в верхний конец нижней секции 110.

Установленное на прицепе оборудование включает в себя буровую лебедку с одним барабаном 105 с приводом от дизельных двигателей через обычные передачи и трансмиссию. Ходовой конец 107 проходит от буровой лебедки 105 вверх через кронблок 108, как показано на фиг.1, для образования ряда линий 109, которые несут на себе талевый блок 112, соединенный с вертлюгом с приводом 30 в системе верхнего привода 20. Рядом с наклонной телескопической мачтой 102 установлены обычная складная подсистема 140, оборудованная покатом 142, рабочим помостом 145, и две группы стеллажей для труб (не показаны), параллельные и помещенные рядом с рабочим помостом.

Система сборки свеч состоит из оттяжного блока 21 консольного хомут-элеватора верхней части буровой установки, установленного непосредственно над шурфом для наращивания, вспомогательного троса 22, вращающегося вертлюжного узла 23 и хомут-элеватора 148. Система постоянно установлена в составе оборудования для использования в любое время.

Вспомогательный трос 22 предназначен для быстрого присоединения к существующим буксировочным канатам с гидравлическим или пневматическим приводом и используется для опускания хомута 24' со стенда для труб в шурф для наращивания, и для подъема всей свечи 25 из шурфа для наращивания к мосткам для установки свечей 136 и для установки свечи 25 обратно на площадку подсвечника SK.

Хомут-элеватор 148 является специально спроектированным элеватором, обладающим, например, грузоподъемностью 2000 фунтов (907 кг) для быстрого соединения и отделения от буровой трубы. Он присоединяется к вспомогательному тросу 22 с использованием вращающегося вертлюжного узла 23 для того, чтобы предотвратить скручивание троса во время схождения свечи 25 при свинчивании в шурфе для наращивания.

В процессе работы свечу 25 соединяют или отделяют от бурильной колонны 150 с использованием элеватора 48.

Направляющая 50 является жесткой и непрерывной и проходит вдоль мачты 102. Направляющая 50 образуется, по меньшей мере, двумя участками: нижним участком 52 и верхним участком 54, прикрепленными к нижнему участку 110 мачты и верхнему участку 120 мачты соответственно (см. фиг.1). Показанная направляющая 50 может состоять, например, из секций трубы 3½ дюйма (89 мм), каждая длиной приблизительно 20 футов (6 м)(для облегчения манипулирования). Однако следует учитывать, что направляющая 50 может быть сформирована из элементов, имеющих некруглое поперечное сечение, таких как двутавровый профиль, без отклонения от базового принципа системы ограничения крутящего момента.

Процедура формирования свечи 25 и ее добавление к бурильной колонне хорошо известна специалистам в данной области техники и здесь не описана.

Известна процедура одновременного бурения множества скважин в пределах ограниченного участка. Обычно в качестве границ бурового устройства применяется структура, имеющая проходящие вертикально стенки, поднимающиеся от буровой площадки. Бурят несколько скважин, причем для каждой применяется отдельный вращающийся стол бурового ротора и отдельная буровая лебедка, установленная со смещением по вертикали от связанного с ней бурового ротора. Предпочтительно отдельные буровые лебедки, связанные с отдельными вращающимися столами буровых роторов, используются только для подачи бурильных труб в сборе в скважину и для содействия самой операции бурения. Для извлечения сборок бурильных труб используют центральную буровую лебедку, вертикально установленную над буровыми лебедками, связанными с конкретными столами буровых роторов. Кроме того, буровые лебедки предпочтительно помещаются на мостках, которые устанавливаются с возможностью вращения относительно вертикальной центральной опоры, так что мостки могут поворачиваться вокруг вертикальной опоры и каретки, образующих часть лебедок, могут двигаться вдоль мостков так, что каретки могут перемещаться и радиально, и вертикально относительно вертикальной опоры. Ограничительная структура из вертикально проходящих стенок делает устройство для бурения скважин пригодным для установки с целью применения для бурения скважин на дне водного объема и для использования при бурении множества скважин в густо населенной местности. Эта гибкость достигается путем сооружения устройства для бурения скважин с внешними стенками ограничивающей структуры в форме фасада, напоминающего коммерческое здание, или в форме водостойкого кессона, который может быть опущен на водное тело, простираясь от дна до поверхности. В одном аспекте этот патент описывает устройство для бурения скважин, расположенное внутри ограничивающей структуры, имеющей цилиндрические кольцевые вертикально проходящие стенки, поднимающиеся с буровой площадки и заключающие в себе множество вращающихся столов буровых роторов, смещенных в сторону друг от друга рядом с указанной буровой площадкой и внутри границ указанных стенок, размещенных так, чтобы вмещать в себя отдельные буровые компоновки, включающие в себя бурильную трубу для бурения отдельных скважин на пространственно разделенных местах на указанной буровой площадке; вертикальную опору, идущую вверх относительно буровой площадки внутри указанной ограничивающей структуры, и отдельные буровые лебедки, связанные вращающимися столами буровых роторов и установленные со смещением по вертикали от каждого из них для манипулирования бурильной трубой и другими частями буровой компоновки, применяемой с соответствующим вращающимся столом бурового ротора, причем каждая из отдельных буровых лебедок установлена на отдельном мостке, проходящем в сторону от вертикальной опоры и опирающемся на вертикально проходящие стенки на расстоянии, превышающем вращающийся стол бурового ротора, с которым она связана.

В некоторых ситуациях желательно бурить скважины для нефти и газа рядом друг с другом, то есть на расстоянии от 8 до 12 футов (2,4-3,6 м) друг от друга (или больше)(платформы часто располагаются в пределах 16-32 футов (4,8-9,6 м) друг от друга). С некоторыми типичными путями бурения скважин, расположенных рядом друг с другом, связаны различные проблемы и недостатки. Часто при использовании установки, предназначенной для бурения одной скважины с последующим перемещением установки для бурения другой скважины, большая часть суммарного времени, израсходованного на бурение множества скважин, не является временем, затраченным на само бурение.

Краткая сущность изобретения

Настоящее изобретение предлагает в некоторых аспектах системы и способы бурения и заканчивания множества скважин, например множества нефтяных или газовых скважин с одной буровой установкой без перемещения всей установки. В одном конкретном аспекте такие системы и способы включают в себя бурение множества скважин для нефти и газа, расположенных рядом друг с другом.

В некоторых аспектах такие системы и способы включают в себя механизмы отдельной установки для бурения скважины для нефти или газа и для заканчивания скважин. В некоторых аспектах механизмы для заканчивания скважины включают в себя механизмы для бурения скважины и/или расцепления бурильной трубы и буровой коронки в пробуренной скважине или вне ее и/или для крепления скважины обсадными трубами, механизмы для установки нагревателя и/или механизмы для цементирования обсаженной скважины и/или механизмы для получения верхней части (которую иногда называют «скважиной для спуска направляющей колонны») скважины, то есть механизмы, применявшиеся ранее для получения скважин для спуска направляющей колонны, скважин с обсадной колонной и/или шурфов для наращивания, но не ограничиваясь ими, например подобные описанным в патентной заявке США № 12/009328, поданной 17 января 2008 и полностью включенной сюда для всех целей.

В одном аспекте буровой станок перемещается в новое положение на установке для начала бурения новой скважины (без перемещения установки) в то время, когда спуско-подъемный механизм помещается над пробуренной скважиной и начинает извлечение бурильной трубы и буровой коронки, которые использовались с буровым станком для бурения пробуренной скважины. В другом аспекте, при котором таким образом были пробурены две скважины, над первой пробуренной скважиной устанавливается цементирующий механизм, который начинает операцию цементирования на месте обсадной трубы, установленной спуско-подъемным механизмом или установленной механизмом для спуска обсадной колонны, отличным от спуско-подъемного механизма, в то время как спуско-подъемный механизм перемещается ко второй пробуренной скважине для извлечения бурильной трубы и буровой коронки из второй скважины, в то время как буровой станок бурит третью скважину. В системах и способах согласно настоящему изобретению могут быть использованы одноразовые или сменные коронки. Кроме того, часть скважины может быть пробурена, например, буровой коронкой на бурильной трубе и частью с использованием способа бурения на обсадных трубах.

В одном определенном аспекте буровой станок является станком для бурения на обсадных трубах, не требующим спуско-подъемного механизма. В некоторых системах и способах согласно настоящему изобретению существует множество (по меньшей мере два) станков для бурения на обсадных трубах на одной буровой установке.

В некоторых аспектах буровые станки, спуско-подъемные механизмы и механизмы для спуска обсадной колонны согласно настоящему изобретению имеют систему укладки труб, как обычно, расположенную перед механизмом (механизмами)(например, как во многих случаях, при которых намеченная к бурению скважина помещается между буровым станком и системой укладки труб и площадкой подсвечника); однако в других аспектах согласно настоящему изобретению система укладки труб располагается позади механизма вместо того, чтобы быть перед механизмом. В некоторых аспектах согласно настоящему изобретению в системе укладки труб используется механизм подъема колонны буровой установки, предназначенный управлением системы укладки труб. В других аспектах бурильная труба поддерживается не плашками, а двумя сторонами замкового соединения. Механизм подъема поднимается на других двух сторонах замкового соединения для устранения потребности в плашках.

В некоторых аспектах множественные механизмы и множественные места расположения скважин размещаются так, что из одной кабины бурового мастера на установке могут быть видны и могут отслеживаться все механизмы и все места расположения скважин на этапах бурений, подъема и цементирования множества скважин. В одном аспекте предлагается система кабины, при которой кабина бурового мастера может перемещаться в разные положения на буровой установке или поперек установки, или по ее периферии. В одном аспекте каждый из множества механизмов (или только один или два из них) может перемещаться по установке, или поперек установки, или по ее периферии. В любой системе согласно настоящему изобретению буровой мастер может также перемещаться в кресле по кабине бурового мастера и, в одном аспекте, он помещается в центре площадки, а кресло поворачивается так, чтобы было можно видеть каждую скважину.

В одном аспекте установка согласно настоящему изобретению включает в себя механизм установки нагревателя, предназначенный для установки нагревательных устройств, приборов, труб и/или конструкции для скважины.

В некоторых аспектах системы и способы согласно настоящему изобретению применяют буровые станки, в которых буровое устройство перемещается, форсируется или опускается для облегчения бурения скважин для нефти или газа. В одном отдельном аспекте буровой станок с приводом от цилиндра согласно настоящему изобретению включает в себя один, два или больше приспособлений с приводом от цилиндра, которые тянут буровое устройство вниз для вдавливания его в грунт.

В некоторых аспектах настоящее изобретение описывает буровой станок с центральной опорой, когда буровой станок установлен с возможностью вращения на центральной опоре, т.е. центральном столбе, так что он может поворачиваться на центральной опоре для того, чтобы располагаться на множестве мест для скважин. В других аспектах дополнительные механизмы (спуско-подъемные, для спуска обсадной колонны, установки нагревателя и/или цементирования) также устанавливаются с возможностью вращения на центральной опоре. Один механизм может устанавливаться над другим или под ним и/или располагаться в шахматном порядке на центральной опоре.

В некоторых аспектах настоящего изобретения перемещающее устройство перемещает отдельные механизмы (буровой, спуско-подъемный, для спуска обсадной колонны, цементирования и/или установки нагревателя) вокруг буровой установки и в одном из аспектов перемещающее устройство может поднимать механизм для его перемещения. В одном отдельном аспекте им является кран, краны или подъемный механизм.

В некоторых аспектах согласно настоящему изобретению предусмотрен дорожный блок, прилегающий к одному месту со множеством шурфов или проходящий на несколько мест со множеством шурфов. В одном аспекте кран и/или кабина бурового мастера подвижно устанавливается на дорожном блоке, и многофункциональная многоствольная установка согласно настоящему изобретению (или несколько из них) располагается рядом с дорожным блоком и может перемещаться относительно дорожного блока из одного места со множеством скважин к другому.

В некоторых аспектах настоящее изобретение предлагает системы и способы, при которых многофункциональная многоствольная установка, предназначенная для бурения и заканчивания скважин для нефти и газа, включает в себя множество механизмов, перемещающихся на самой установке к каждому из нескольких мест расположения шурфов без перемещения всей установки путем перемещения механизмов вокруг или по периферии установки. В некоторых особых аспектах такая установка имеет при наблюдении сверху периферию, не являющуюся прямоугольной, но обычно круглой, эллиптической, овальной, восьмиугольной, шестиугольной, пятиугольной, треугольной, многоугольной или с криволинейной конфигурацией, хотя и не ограничивается этим вариантом. Механизмы могут перемещаться по пути или дорожке вокруг такой периферии, или отдельная подвижная опора, поддерживающая механизмы, может двигаться для перемещения механизмов вокруг периферии от одного места расположения шурфа до другого. В одном аспекте в такой установке кабина бурового мастера помещается по центру, в то время как в другом аспекте кабина бурового мастера также может перемещаться по периферии установки; или перемещаться поперек буровой площадки. В одном аспекте кабина бурового мастера находится на периферии установки, но является стационарной.

В одном аспекте таких установок с одним, двумя, тремя или более механизмами, перемещающимися по периферии установки, один, два, три или больше механизмов и/или кабина бурового мастера могут перемещаться поперек части буровой площадки из одного положения в другое.

В одном аспекте настоящего изобретения предлагается буровая установка, в которой механизм или некоторые механизмы перемещаются по периферии установки, и механизм или некоторые механизмы перемещаются поперек части установки, например, в установке согласно настоящему изобретению буровой станок и цементирующий механизм перемещаются по периферии установки, а спуско-подъемный механизм может перемещаться поперек установки от одного места расположения шурфа к другому. В одном аспекте механизмы, кроме бурового станка, могут перемещаться по периферии установки, а буровой станок может перемещаться поперек установки от одного места расположения шурфа к другому.

Соответственно настоящее изобретение включает в себя признаки и преимущества, которые, как предполагается, позволяют ему совершенствовать технологию бурения скважин для нефти и газа. Характеристики и преимущества изобретения, описанные выше, и дополнительные признаки и преимущества являются очевидными для специалистов в данной области техники из следующего подробного описания предпочтительных вариантов реализации со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Некоторые варианты реализации изобретения не ограничиваются любым особым отдельным признаком, описанным здесь, но включают в себя их сочетания, отличающиеся от существующих технических решений для их конструкции, назначения и/или достигнутых результатов. Признаки изобретения описаны в широком смысле, так что можно лучше понять следующие далее подробные описания в порядке, при котором можно лучше оценить вклад этого изобретения в технику. Существуют, конечно, дополнительные аспекты изобретения, описанные ниже и которые могут быть включены в предмет пунктов настоящего изобретения. Специалисты в данной области техники, которые видят пользу от этого изобретения, его положений и предложений, поймут, что принципы этого описания могут быть использованы в качестве креативной основы для проектирования других конструкций, способов и систем для реализации и практического применения настоящего изобретения. Формула настоящего изобретения должна рассматриваться как включающая любые законно эквивалентные устройства или способы, которые не отступают от существа и объема настоящего изобретения.

Далее изложены некоторые, но не все цели этого изобретения. В дополнение к конкретным целям, перечисленным ниже для, по меньшей мере, некоторых предпочтительных вариантов реализации, имеются цели и задачи, которые могут быть вполне очевидными для специалиста в данной области техники, обладающие преимуществами, связанными с положениями и описаниями настоящего изобретения. Поэтому целью, по меньшей мере, некоторых предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения является предложение новых, уникальных, эффективных, не имеющих явных недостатков буровых установок, предназначенных для бурения и заканчивания множества располагающихся рядом отдельных скважин.

Настоящее изобретение направлено на решение проблемы и удовлетворение потребностей в этой области и предлагает решение этих проблем и удовлетворение потребностей, связанных с различными возможными вариантами реализации и их эквивалентами. Для специалиста в данной области техники, знакомого с преимуществами, которые дает реализация, принципы, описания и предложения, связанные с настоящим изобретением, другие цели и преимущества будут понятны из следующего описания некоторых предпочтительных вариантов реализации, приведенных с целью раскрытия изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Реферат, который является частью описания, предназначен для того, чтобы позволить публике в целом, а также ученым, инженерам, исследователям и практическим работникам в этой области техники, не знакомым с патентной терминологией или юридической терминологией, быстро определить исходя из реферата область настоящего изобретения. Реферат ни в коем случае не направлен на определение изобретения, каковую задачу выполняет формула изобретения и на ограничение каким-либо образом объема изобретения или его формулы.

Понятно, что различные варианты реализации изобретения могут включать в себя одно, несколько или все раскрытые, описанные и/или перечисленные усовершенствования и/или технические преимущества и/или элементы формулы настоящего изобретения.

Некоторые аспекты, варианты реализации и предпочтительные признаки изобретения представлены здесь. Возможно использование любой комбинации аспектов или признаков, показанных в любом аспекте или варианте реализации, за исключением случаев, когда такие аспекты или признаки взаимно исключают друг друга.

Краткое описание чертежей

Более конкретное описание вариантов реализации изобретения приведено ниже со ссылками на чертежи, которые образуют часть этого описания изобретения. Эти чертежи иллюстрируют некоторые предпочтительные варианты реализации и не ограничивают объем изобретения.

На фиг.1А показан вид сбоку известной буровой установки;

на фиг.1В показан вид сверху установки с фиг.1А;

на фиг.2 показан вид сбоку известной буровой установки;

на фиг.3 показан перспективный вид буровой установки для бурения скважин под нефть и газ согласно настоящему изобретению;

на фиг.4 показан перспективный вид буровой установки для бурения скважин под нефть и газ согласно настоящему изобретению;

на фиг.5А показан перспективный вид буровой установки для бурения скважин под нефть и газ согласно настоящему изобретению;

на фиг.5В показан вид сбоку установки с фиг.5А;

на фиг.5С показан вид в боковой проекции установки с фиг.5А;

на фиг.5D показан вид сверху установки с фиг.5А;

на фиг.6А показан перспективный вид системы бурения для бурения скважин под нефть и газ согласно настоящему изобретению;

на фиг.6В показан вид сверху системы с фиг.6А;

на фиг.7А показан схематический вид сверху, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием установки согласно настоящему изобретению;

на фиг.7В показан схематический вид сверху, демонстрирующий этап способа с фиг.7А;

на фиг.8 показан перспективный вид системы согласно настоящему изобретению;

на фиг.8А показан вид сверху дорожного блока согласно настоящему изобретению;

на фиг.9А показан схематический вид сверху, показывающий места положения многих скважин, которые должны быть пробурены и закончены;

на фиг.9В показан схематический вид сверху системы бурения согласно настоящему изобретению для бурения в местах, показанных на фиг.9А;

на фиг.9С показан схематический вид сверху, показывающий этапы при бурении и цементировании скважин в местах, показанных на фиг.9А;

на фиг.10 показан схематический вид сверху системы бурения согласно настоящему изобретению;

на фиг.11 показан схематический вид сверху системы бурения согласно настоящему изобретению;

на фиг.12 показан схематический вид сверху системы бурения согласно настоящему изобретению;

на фиг.13 показан схематический вид сверху системы бурения согласно настоящему изобретению;

на фиг.14 показан схематический вид сверху системы бурения согласно настоящему изобретению;

на фиг.15 показан перспективный вид системы согласно настоящему изобретению;

на фиг.15А показан перспективный вид пола установки и резервуара для бурового раствора системы с фиг.15;

на фиг.15В показан перспективный вид кабины бурового мастера на полу с фиг.15А;

на фиг.15С показан перспективный вид крана на полу с фиг.15А;

на фиг.15D показан перспективный вид частей системы с фиг.15В с системой циркуляции бурового раствора;

на фиг.16А показан перспективный вид, демонстрирующий этап сооружения пола установки с фиг.15А;

на фиг.16В показан перспективный вид, демонстрирующий этап сооружения пола установки с фиг.15А;

на фиг.16С показан перспективный вид, демонстрирующий этап сооружения пола установки с фиг.15А;

на фиг.17А показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17В показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17С показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17D показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17E показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17F показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17G показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17H показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17I показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17J показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17K показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17L показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17M показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17N показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17О показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17P показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17Q показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17R показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.17S показан перспективный вид, демонстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению с использованием системы с фиг.15;

на фиг.18 показан перспективный вид системы согласно настоящему изобретению;

на фиг.19 показан перспективный вид системы согласно настоящему изобретению;

на фиг.20А показан перспективный вид системы согласно настоящему изобретению;

на фиг.20В показан перспективный вид системы с фиг.20А;

на фиг.20С показан вид сверху системы с фиг.20А.

Предпочтительные в настоящее время варианты реализации изобретения показаны на перечисленных выше фигурах и подробно описаны ниже. Различные аспекты и признаки вариантов реализации изобретения описаны ниже и некоторые представлены в зависимых пунктах формулы изобретения. Любые сочетания аспектов и/или признаков, описанные ниже или показанные в зависимых пунктах, могут использоваться за исключением тех случаев, когда такие аспекты и/или признаки взаимно исключают друг друга. Следует понимать, что прилагаемые чертежи и их описания относятся к предпочтительным вариантам реализации и не должны ограничивать изобретение или прилагаемую формулу изобретения. Напротив, существует намерение охватить все модификации, эквиваленты и альтернативы, отвечающие существу и объему изобретения, которые определяются прилагаемой формулой изобретения. При показе и описании предпочтительных вариантов реализации одинаковые или схожие числовые позиции используются для обозначения одинаковых или схожих элементов. Фигуры не обязательно выполнены в масштабе и некоторые признаки и некоторые виды фигур показаны в увеличенном масштабе или схематично ради наглядности и краткости.

Применяемые здесь и во всех различных частях настоящей заявки термины «изобретение», «настоящее изобретение» и их варианты означают один или более вариантов реализации, и не должны означать заявленное изобретение по любому прилагаемому пункту (пунктам) или по всей формуле изобретения. Соответственно предмет или тема каждой такой ссылки не является и не должна являться автоматически или обязательно частью любого определенного пункта (пунктов) просто из-за такой ссылки. При условии, что они не являются взаимно исключающими или противоречивыми, любой аспект или признак или сочетание аспектов или признаков в любом варианте реализации, описанном здесь, могут использоваться в любом другом варианте реализации, описанном здесь.

Подробное описание изобретения

На фиг.3 показана система 10 согласно настоящему изобретению, которая имеет основание или пол 12 установки с опорами 14, к которому прикреплен вертикальный столб 20. Необязательно применяемый кожух 16 (со сторонами, показанными пунктиром), предназначенный для использования, например, в тяжелых погодных условиях, охватывает большую часть пола 12 установки и имеет верх 17. Кран 18 установлен с возможностью вращения на верхнем конце 21 столба 20. Платформа 13 отходит от пола 12.

На полу 12 выполнено шесть отверстий 15, причем каждое отверстие соответствует и располагается над тем местом на грунте под полом 12, в котором должна быть пробурена и закончена скважина. Возможно размещение любого желательного количества таких скважин (для любого желательного количества скважин).

Буровой станок 30 подвижно устанавливается для перемещения вверх и вниз по балке 31, которая является частью опоры 32, установленной с возможностью вращения на столбе 20. Поперечины 33 соединяются с кольцами 34, которые охватывают столб 20 и вращаются на нем. Буровая лебедка 40 устанавливается на нижней поперечине 33. Балка 35, которая соединяется с нижней поперечиной 33, проходит вниз до верхней поверхности пола 12.

На полу 12 установлена кассета 50 с трубами 52 в ней (например, бурильными трубами). В одном аспекте кассета 50 может перемещаться вокруг пола 12 так, чтобы быть рядом с нужным механизмом. Как показано на фиг.3, кассета 50 располагается рядом с буровым станком 30. Любое и нужное буровое оборудование и приспособления могут располагаться на полу 12, например, устройство 58 для механизированной подвески и развинчивания труб.

Дополнительное оборудование 56 для обработки воздуха на полу 12 подает в систему нагретый или охлажденный воздух 10. Оборудование 56 может располагаться рядом с системой 10, но не на полу 12. Любая система согласно настоящему изобретению, описанная здесь, может иметь оборудование, подобное оборудованию 56. В ковше В собирают буровой раствор, поступающий из ствола скважины.

На фиг.4 проиллюстрирована системе 10а, подобная системе 10 на фиг.3, и одинаковые позиции обозначают одинаковые детали. Дополнительная опора 32а поддерживает дополнительный механизм 30а (показан схематически). Механизм 30а может быть буровым станком, спуско-подъемным механизмом, цементирующим механизмом, механизмом для спуска обсадной колонны, механизмом для установки нагревателя или любым другим механизмом, применяемым или полезным на буровой установке.

Механизм 30а может быть помещен на том же кольце 34, что и механизм 30, или возможно применение отдельных колец для опоры 32а для механизма 30а и его буровой лебедки.

Возможна установка на столбе 20 дополнительного механизма (не показан) на дополнительной опоре (не показана).

На фиг.5А-5D показана система 100 согласно настоящему изобретению, которая имеет пол 102 на четырех опорах 104 (показаны три). Дополнительно система 100 является передвижной (как и система 10) и установленной на колеса 106 (показаны схематически пунктиром; вместо колес могут применяться гусеницы). Пол 102 имеет по всей площади шесть отверстий 108. Каждое из шести отверстий 108 располагается над тем местом на грунте G, в котором хотят пробурить и закончить скважину под нефть и газ. Буровой станок 120 размещается рядом с одним из отверстий 108 и пробуривает ствол скважины долотом 114 на бурильной колонне 112.

Буровой станок 120 может перемещаться вверх и вниз по направляющей 122. Стеллаж 130 для труб позади бурового станка 120 держит бурильную трубу 132 (или, при желании, насосно-компрессорную или обсадную трубу) для использования в бурильной колонне 112. Возможно, как показано пунктиром на фиг.5С, система имеет кожух 136 для плохих погодных условий и дополнительную систему 138 подготовки воздуха (показана схематически) для нагрева или охлаждения воздуха.

Бурильный станок 120 может быть спускающимся буровым станком, цилиндрической установкой или станком с приводом от буровой лебедки.

Спуско-подъемный механизм 140 (фиг.5В) на полу 102 располагается рядом с отверстием 108, через которое уже пробурен буровым станком 120 ствол скважины 109. Спуско-подъемный механизм 140 извлекает из скважины 109 бурильную трубу 132, которая использовалась буровым станком 120. В некоторых случаях этот спуско-подъемный механизм может подвешивать бурильную трубу на бурильном замке, перевернутом на полу, вместо использования плашек. Механизм подъема находится с каждой стороны точки подвешивания.

Механизм 150 цементирования (схематически показан на фиг.5А) помещают для цементирования ствола скважины 111, предварительно пробуренного буровым станком 120 и из которого предварительно спуско-подъемным механизмом 140 извлекли бурильную трубу (или для цементирования при использовании обсадного бурения, когда обсадной трубой манипулирует спуско-подъемный механизм или механизм для спуска обсад