EA014374B1 - Буровые установки и способ для избирательного спуска гибкой насосной трубы или труб с резьбовыми замками в скважину - Google Patents

Abstract

Предложена буровая установка для избирательного спуска гибкой насосно-компрессорной трубы или труб с резьбовыми замками в скважину, содержащая вышку, переходящую вверх от транспортного средства вышки, подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы и барабан гибкой насосно-компрессорной трубы, которые несет транспортное средство гибкой насосно-компрессорной трубы, отдельное от транспортного средства вышки. Вышка имеет возможность опускаться для прикрепления указанного подающего устройства к вышке при его поддержке транспортным средством гибкой насосно-компрессорной трубы и подниматься с указанным прикрепленным устройством в его рабочее положение посредством поворота вышки относительно основания.

Description

Настоящее изобретение относится к буровой установке для избирательного спуска гибкой насоснокомпрессорной трубы или трубы с резьбовыми замками через буровой пол в скважину. Более конкретно, изобретение относится к буровой установке с вышкой, несущей как подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы, так и верхний привод. Буровая установка предоставляет возможность более эффективного спуска в скважину и подъема из скважины труб с резьбовыми замками, когда используется верхний привод, и также может улучшить эффективность работы с гибкой насосно-компрессорной трубой. Вышка выступает вверх от подвышечного основания, отдельного от транспортного средства гибкой насосно-компрессорной трубы для транспортировки барабана с гибкой насосно-компрессорной трубой и подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы.

Предшествующий уровень техники изобретения

Существуют различные виды буровых установок для использования как гибкой насоснокомпрессорной трубы, так и труб с резьбовыми замками для избирательного спуска через буровой пол в скважину. Буровые установки обычно включают в себя вышку, выступающую вверх от основания буровой установки в рабочем положении. Буровые установки, именуемые иногда универсальными буровыми установками, включают в себя как подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы, которое несет вышка для спуска гибкой насосно-компрессорной трубы в скважину, так и верхний привод, перемещаемый вдоль оси вышки в рабочем положении, для спуска труб с резьбовыми замками в скважину.

Буровые установки с подающими устройствами гибкой насосно-компрессорной трубы связаны с использованием гибкой насосно-компрессорной трубы для проведения работ на забое скважин. Таким образом, гибкая насосно-компрессорная труба обычно используется для подвески в скважине забойного двигателя и нагнетания текучей среды через гибкую насосно-компрессорную трубу для приведения в действие забойного двигателя и бурения скважины. Другие работы также могут проводиться с использованием гибкой насосно-компрессорной трубы способами более эффективными, чем способы с использованием труб с резьбовыми замками. Вышки универсальных буровых установок также оборудуются верхними приводами для спуска труб с резьбовыми замками в скважину, хотя обычно верхний привод используется для резьбового соединения секций компоновки низа бурильной колонны или для спуска обсадной колонны направления в скважину и обычно не используется для бурения существенных участков скважины. Соответственно, когда множество трубных звеньев спускаются в скважину или поднимаются из скважины с использованием верхнего привода, трубные звенья соединяются или разъединяются с использованием резьбовых замков и поднимаются или монтируются на буровом полу через желоб козырька трубного моста буровой установки. Эти работы требуют много времени и являются затратными по стоимости.

Одной из проблем буровых установок, выполненных с возможностью проведения работ как с гибкой насосно-компрессорной трубой, так и с трубами с резьбовыми замками являются практические и накладываемые государственными органами ограничения на вес прицепа или другого транспортного средства для транспортировки по дорогам общего пользования до буровой площадки. В зависимости от величины буровой установки барабан гибкой насосно-компрессорной трубы, подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы, верхний привод и вышку может нести одно транспортное средство. В других вариантах осуществления вес этих составных частей не допускает возможности размещения достаточного количества гибкой насосно-компрессорной трубы на одном транспортном средстве с вышкой, верхним приводом и подающим устройством. Соответственно, подающее устройство может транспортироваться вместе с вышкой на транспортном средстве вышки отдельно от барабана с гибкой насоснокомпрессорной трубой на транспортном средстве гибкой насосно-компрессорной трубы, в этом случае конец гибкой насосно-компрессорной трубы должен пропускаться через подающее устройство перед тем, как подающее устройство примет рабочее положение на скважинной площадке. С дополнительными трудностями сталкиваются для безопасного высвобождения гибкой насосно-компрессорной трубы из подающего устройства после завершения буровых работ. В других вариантах практического применения вышка транспортируется на буровую площадку отдельно от подвышечного основания, которое включает в себя рабочую платформу, и вышка поднимается вверх от рабочей платформы. Другое транспортное средство может использоваться для транспортировки барабана гибкой насосно-компрессорной трубы на скважинную площадку. Эти трудности снижают эффективность установок с гибкой насосно-компрессорной трубой и могут создавать проблемы безопасности.

Недостатки уровня техники преодолеваются настоящим изобретением, и в этом документе раскрывается усовершенствованная буровая установка для избирательного спуска в скважину гибкой насоснокомпрессорной трубы или труб с резьбовыми замками.

Сущность изобретения

Согласно изобретению создана буровая установка для избирательного спуска гибкой насоснокомпрессорной трубы или труб с резьбовыми замками через буровой пол в скважину, содержащая вышку, в рабочем положении проходящую вверх от основания буровой установки, транспортное средство гибкой насосно-компрессорной трубы, несущее при транспортировке подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы и барабан гибкой насосно-компрессорной трубы и отдельное от основания

- 1 014374 буровой установки, при этом подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы в рабочем положении поддерживается вышкой для спуска гибкой насосно-компрессорной трубы в скважину, верхний привод, способный перемещаться вдоль оси вышки в рабочем положении для спуска труб с резьбовыми замками в скважину, причем вышка имеет возможность опускаться для прикрепления подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы к вышке при его поддержке указанным транспортным средством и подниматься с указанным прикрепленным подающим устройством в рабочее положение указанного устройства посредством поворота вышки относительно основания.

Поскольку и указанное подающее устройство, и барабан во время транспортировки находятся на одном транспортном средстве, гибкую насосно-компрессорную трубу нет необходимости отделять от подающего устройства при перемещении с одной скважинной площадки на другую скважинную площадку.

Подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы может перемещаться вбок относительно вышки между нерабочим положением и рабочим положением, может опираться на вышку над верхним приводом так, что гибкая насосно-компрессорная труба проходит через верхний привод и затем в скважину, может быть в рабочем положении расположено на расстоянии от центральной оси вышки, и лубрикатор проходит вниз от подающего устройства и направляет гибкую насосно-компрессорную трубу в скважину.

Вышка может поворачиваться относительно основания буровой установки из нерабочего положения, в котором центральная ось подающего устройства расположена на транспортном средстве гибкой насосно-компрессорной трубы, в рабочее положение, в котором центральная ось подающего устройства выровнена с осью скважины.

Вышка может иметь возможность бокового перемещения относительно основания буровой установки из положения, в котором ось верхнего привода выровнена с осью скважины, в положение, при котором подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы выровнено с осью скважины.

Буровая установка может дополнительно содержать прикрепленную к вышке опору для размещения в ней множества, по существу, вертикальных звеньев труб с резьбовыми замками, при рабочем положении вышки способных перемещаться между верхним приводом и держателем при спуске звеньев труб в скважину или их подъеме из скважины, барабан гибкой насосно-компрессорной трубы, в рабочем положении расположенный на расстоянии от вышки со стороны, противоположной опоре, при этом опора поддерживает множество соединенных по резьбе вертикальных звеньев труб.

Опора может поддерживать одну или несколько утяжеленных бурильных труб, когда вышка находится в рабочем положении, с возможностью их перемещения между гибкой насосно-компрессорной трубой и опорой при спуске гибкой насосно-компрессорной трубы в скважину или ее подъеме из скважины.

Опора может быть соединена с возможностью поворота с вышкой так, что опора способна помещаться в транспортное положение при опускании вышки для транспортировки.

Согласно другому варианту буровая установка для избирательного спуска гибкой насоснокомпрессорной трубы или труб с резьбовыми замками через буровой пол в скважину содержит вышку, в рабочем положении проходящую вверх от основания буровой установки, верхний привод, способный перемещаться вдоль оси вышки в рабочем положении для спуска труб с резьбовыми замками в скважину, транспортное средство гибкой насосно-компрессорной трубы, несущее при транспортировке подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы и барабан гибкой насосно-компрессорной трубы и отдельное от основания буровой установки, при этом подающее устройство гибкой насоснокомпрессорной трубы в рабочем положении поддерживается вышкой для спуска гибкой насоснокомпрессорной трубы в скважину, и один или несколько гидроцилиндров для опускания вышки для прикрепления подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы к вышке при его поддержке указанным транспортным средством и поднятия вышки с указанным прикрепленным подающим устройством в рабочее положение указанного устройства посредством поворота вышки относительно основания.

Подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы может перемещаться вбок относительно вышки между нерабочим положением и рабочим положением, может опираться на вышку над верхним приводом так, что гибкая насосно-компрессорная труба проходит через верхний привод и затем в скважину, может быть в рабочем положении расположено на расстоянии от центральной оси вышки, и лубрикатор проходит вниз от подающего устройства и направляет гибкую насосно-компрессорную трубу в скважину.

Вышка может поворачиваться относительно основания буровой установки из нерабочего положения, в котором центральная ось подающего устройства расположена на транспортном средстве гибкой насосно-компрессорной трубы, в рабочее положение, в котором центральная ось подающего устройства выровнена с осью скважины.

Вышка может иметь возможность бокового перемещения относительно основания буровой установки из положения, в котором ось верхнего привода выровнена с осью скважины, в положение, при котором подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы выровнено с осью скважины.

Буровая установка может дополнительно содержать прикрепленную к вышке опору для размеще

- 2 014374 ния в ней множества, по существу, вертикальных звеньев труб с резьбовыми замками, при рабочем положении вышки способных перемещаться между верхним приводом и держателем при спуске звеньев труб в скважину или их подъеме из скважины, барабан гибкой насосно-компрессорной трубы, в рабочем положении расположенный на расстоянии от вышки со стороны, противоположной опоре, при этом опора поддерживает множество соединенных по резьбе вертикальных звеньев труб.

Согласно изобретению создан способ транспортировки буровой установки и избирательного спуска гибкой насосно-компрессорной трубы или труб с резьбовыми замками через буровой пол в скважину, содержащий следующие стадии:

подъем вышки в рабочее положение вверх от основания буровой установки;

поддержка при транспортировке транспортным средством гибкой насосно-компрессорной трубы подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы и барабана гибкой насосно-компрессорной трубы, при этом указанное транспортное средство является отдельным от основания буровой установки;

поддержка вышкой подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы в рабочем положении для спуска гибкой насосно-компрессорной трубы в скважину;

перемещения верхнего привода вдоль оси вышки в рабочем положении для спуска труб с резьбовыми замками в скважину;

опускание вышки для прикрепления подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы к вышке при его поддержке указанным транспортным средством и поднятие вышки с указанным прикрепленным подающим устройством в рабочее положение указанного устройства посредством поворота вышки относительно основания.

Подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы может иметь возможность бокового перемещения относительно вышки между нерабочим положением и рабочим положением.

В рабочем положении подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы может быть расположено на расстоянии от центральной оси вышки, и лубрикатор проходит вниз от подающего устройства и направляет гибкую насосно-компрессорную трубу в скважину.

Способ может включать поворот вышки относительно основания буровой установки из нерабочего положения, в котором центральная ось подающего устройства находится на указанном транспортном средстве, в рабочее положение, в котором центральная ось подающего устройства выровнена с осью скважины.

Способ может дополнительно содержать прикрепление к вышке опорной конструкции для размещения в ней множества, по существу, вертикальных звеньев труб с резьбовыми замками при рабочем положении вышки так, что звенья труб способны перемещаться между верхним приводом и опорой при спуске звеньев труб в скважину или их подъеме из скважины, установку барабана гибкой насоснокомпрессорной трубы со стороны, противоположной опоре относительно вышки в ее рабочем положении, и размещение в опоре множества звеньев труб с резьбовыми замками, соединенных в опоре.

Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения должны быть ясны из следующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 изображает буровую установку для избирательного спуска в скважину гибкой насоснокомпрессорной трубы или труб с резьбовыми замками, с подающим устройством, включающим в себя ось лубрикатора, отклоненную от вышки, и магазин или опору;

фиг. 2 - буровую установку с подающим устройством гибкой насосно-компрессорной трубы, перемещаемым в поперечном направлении относительно вышки из нерабочего положения в рабочее положение, и магазином или опорой, прикрепленной к вышке для размещения в них множества вертикальных трубных звеньев с резьбовыми замками;

фиг. 3 - буровую установку, в которой вышка несет подающее устройство гибкой насоснокомпрессорной трубы над верхним приводом так, что гибкая насосно-компрессорная труба проходит через подающее устройство и через верхний привод в скважину, и магазин или опора прикреплены к вышке для размещения в них трубных звеньев с резьбовыми замками;

фиг. 4 показывает буровую установку, в которой вышка несет подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы, ось которого смещена от оси вышки, и приводной блок используется для перемещения вышки вместе с подающим устройством, верхним приводом и опорой, скрепленной с вышкой между позицией верхнего привода и позицией гибкой насосно-компрессорной трубы;

фиг. 5 - буровую установку, в которой вышка несет подающее устройство, имеющее ось, наклоненную относительно оси вышки так, что вышка способна отклоняться из положения работы верхним приводом в положение работы гибкой насосно-компрессорной трубой, и магазин или опора прикреплены к вышке для размещения в них множества трубных звеньев с резьбовыми замками;

фиг. 6 - вид сверху на вышку и магазин или опору, прикрепленную к вышке;

фиг. 7 - вышку, установленную в положение для сцепления с подающим устройством гибкой насосно-компрессорной трубы на прицепе установки гибкой насосно-компрессорной трубы, отдельном от основания буровой установки или подвышечного основания.

- 3 014374

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

На фиг. 1 показана буровая установка 10, содержащая основание буровой установки или подвышенное основание 12, вышку 14, выступающую в рабочем положении в целом вверх от основания 12, для спуска в скважину гибкой насосно-компрессорной трубы и труб с резьбовыми замками. Вышка 14 несет подающее устройство 16 гибкой насосно-компрессорной трубы в рабочем положении для спуска в скважину гибкой насосно-компрессорной трубы и верхний привод 18, перемещаемый вдоль оси 15 вышки в рабочем положении для спуска в скважину труб с резьбовыми замками. Магазин, или опора 20, прикреплен к вышке 14 для размещения в ней множества, по существу, вертикальных трубных звеньев 22 с резьбовыми замками, когда вышка находится в рабочем положении, обеспечивая возможность перемещения трубных звеньев 22 между верхним приводом 18 и опорой 20 при спуске труб с резьбовыми замками в скважину и подъеме их из скважины. Каждое трубное звено 22 с резьбовыми замками в одном варианте осуществления может состоять из бурильной трубы, при этом опора 20 вмещает множество звеньев бурильной трубы с ниппельно-муфтовыми соединениями 24, так что опора может принимать три состыкованных звена, каждое длиной приблизительно 30 футов, так что соединенные звенья имеют длину приблизительно 90 футов. Для показанного варианта осуществления два соединенных вертикально 45-футовых звена имеют длину приблизительно 90 футов. Альтернативно, звенья 22 могут содержать утяжеленные бурильные трубы, которые также могут соединяться с возможностью формирования отрезков трубы длиной в 45 футов и более, так чтобы соединенные утяжеленные бурильные трубы могли перемещаться между концом гибкой насосно-компрессорной трубы и опорой 20 при спуске гибкой насосно-компрессорной трубы в скважину или подъеме ее из скважины. Таким образом, опора 20 может вмещать различные типы труб, включающие в себя бурильную трубу, трубы, составляющие рабочие колонны или эксплуатационные колонны, утяжеленные бурильные трубы или секции компоновки низа бурильной колонны. Дополнительные детали, относящиеся к подходящей опоре для соединения с вышкой 14, раскрыты в патенте США № 4077525.

На фиг. 1 показано подающее устройство 16 гибкой насосно-компрессорной трубы с лубрикатором 32, имеющим верхний конец, соединенный с нижним концом подающего устройства, и корпус с внутренними роликами, так что ось лубрикатора и ось гибкой насосно-компрессорной трубы, проходящей через лубрикатор, обеспечивают возможность прохождения насосно-компрессорной трубы по оси подающего устройства, смещенной и наклоненной относительно оси 15 вышки, хотя гибкая насоснокомпрессорная труба, выходящая из лубрикатора, может, по существу, совмещаться с осью скважины. Лубрикатор может соединяться с подающим устройством, когда подающее устройство прикреплено к вышке, по существу, в вертикальном положении, или лубрикатор и подающее устройство могут подниматься вышкой как сборка, когда вышка опускается для подхвата подающего устройства и лубрикатора с прицепа 28, который включает в себя барабан 26 гибкой насосно-компрессорной трубы и платформу 30 с силовым приводом для подъема подающего устройства для соединения с вышкой.

На фиг. 2 показана буровая установка 10, включающая в себя основание 12, вышку 14 и верхний привод 18, аналогичные тем, что описаны выше. В этом и других вариантах осуществления один или несколько цилиндров 42 могут использоваться для опускания вышки, по существу, из вертикального положения в, по существу, горизонтальное положение для ее транспортировки. В этом варианте осуществления подающее устройство 16 способно перемещаться вбок относительно вышки на опоре 44 подающего устройства, так что когда подающее устройство находится слева, как показано на фиг. 2, верхний привод может использоваться для спуска труб с резьбовыми замками в скважину и подъема их из скважины. Когда подающее устройство находится справа, как показано на фиг. 2, подающее устройство может использоваться для спуска гибкой насосно-компрессорной трубы в скважину и подъема ее из скважины. Когда подающее устройство находится в положении слева, верхний привод 18 может подниматься в положение над верхом труб 22, затем верхний привод может соединяться с трубой для спуска соединенных трубных звеньев в скважину.

На фиг. 3 подающее устройство 16 расположено над верхним приводом 18, поскольку в этом варианте осуществления гибкая насосно-компрессорная труба проходит через подающее устройство в верхний привод и через него перед прохождением в скважину. При выполнении работ трубами с резьбовыми замками подающее устройство 16 поднимается в положение над верхним концом труб в магазине или опоре 20, так что верхний привод 18 может опускаться для сцепления с верхом труб.

На фиг. 4 показан еще один вариант осуществления изобретения, в котором буровая установка включает в себя вышку 14, выровненную с осью 17 скважины. Для этого и других вариантов осуществления использовано множество стабилизирующих кронштейнов 62 для выравнивания и стабилизации основания 12 буровой установки в рабочем состоянии. Для этого варианта осуществления вышка 14 и опора 20 труб являются перемещаемыми вбок одним или несколькими цилиндрами 66 с регулированием этого перемещения направляющим механизмом 68.

На фиг. 5 показан вариант осуществления буровой установки 10 с вышкой 14 и верхним приводом 18, перемещаемым вдоль оси вышки в рабочем состоянии для спуска трубных звеньев с резьбовыми замками в скважину и подъема их из скважины. В этом случае подающее устройство 16 имеет ось 72, наклоненную относительно оси 15 вышки, и имеется цилиндр 42 для подъема вышки, по существу, из гори

- 4 014374 зонтального положения в вертикальное положение и для наклона вышки между рабочим положением верхнего привода, как показано на фиг. 5, когда ось верхнего привода и ось вышки выровнены с осью скважины, и незначительно наклоненным вертикальным положением, в котором ось подающего устройства 16 гибкой насосно-компрессорной трубы выровнена с осью скважины. Одним недостатком данного варианта осуществления является то, что, когда вышка находится в положении, рабочем для подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы, трубы 22 также являются наклоненными, и вес наклоненных труб должен приниматься в расчет как в отношении адекватного несения труб в наклоненном положении, так и перемещения вышки между рабочим положением для подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы и рабочим положением для верхнего привода. На фиг. 6 показан вид сверху участка буровой установки, показанной на фиг. 1, показывающий множество шкивов 73, 74 для спуска канатов к подающему устройству или другому оборудованию на вышке. Опора или магазин 20 вмещает в себя множество труб 22, установленных в нужное положение с каждой стороны вышки и с каждой стороны мостков 76 для оператора.

Как показано на чертежах, барабан 26 гибкой насосно-компрессорной трубы подает гибкую насосно-компрессорную трубу на подающее устройство 16 гибкой насосно-компрессорной трубы и располагается на расстоянии с противоположной стороны опоры 20 относительно вышки 14. Желоб козырька приемного моста предпочтительно оборудуется на стороне опоры 20, и каждая труба может последовательно проходить через данный желоб и подниматься верхним приводом, затем свинчиваться с трубой, уже находящейся в скважине, верхний конец которой незначительно поднят над буровым полом. Существенное преимущество настоящего изобретения достигается при осуществлении рейса труб в скважину и из скважины, поскольку каждую трубу нет необходимости выбрасывать через желоб козырька приемного моста, а вместо этого две или несколько труб могут отвинчиваться от колонны, и эта комбинация труб может помещаться в опору 20. Если опора 20 размещает двухтрубки, необходимо скреплять и раскреплять только половину соединений, в сравнении с прохождением однотрубок через желоб козырька приемного моста. Также трубы проще помещать в опору и забирать из опоры, чем по отдельности пропускать через приемный желоб.

Как отмечено ранее, буровая установка согласно изобретению, которая использует как верхний привод для спускоподъема труб с резьбовыми замками, так и подающее устройство гибкой насоснокомпрессорной трубы для спуска гибкой насосно-компрессорной трубы, традиционно использует верхний привод для решения ограниченных задач, и вследствие ограниченного числа задач польза опоры труб не выявляется при выполнении работ верхним приводом. Буровая установка такого типа, которая использует подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы, традиционно выполняет существенный объем операций спуска гибкой насосно-компрессорной трубы в скважину и подъема из нее, и сравнительно незначительное число труб с резьбовыми замками спускается в скважину и поднимается из нее. Настоящее изобретение предполагает, вместе с тем, что сравнительно глубокие скважины могут буриться до заданной глубины гибкой насосно-компрессорной трубой, а после нее - трубами с резьбовыми замками. Также некоторые пласты могут буриться до глубины, на которой один или несколько пластов не могут эффективно буриться гибкой насосно-компрессорной трубой, в этом случае для бурения в этих пластах могут использоваться трубы с резьбовыми замками. Также при работе гибкой насосно-компрессорной трубой имеются трудности в различных вариантах практического применения при направленном бурении, и поэтому скважина может быть пробурена до необходимой вертикальной глубины, а затем могут использоваться трубы с резьбовыми замками для направленного бурения. Наконец, даже при осуществлении операций с гибкой насосно-компрессорной трубой время работы буровой установки может экономиться при прохождении через магазин утяжеленных бурильных труб или секций компоновки низа бурильной колонны в опоре 20, чтобы утяжеленные бурильные трубы и секции компоновки низа бурильной колонны могли быстрее скрепляться и раскрепляться на конце гибкой насосно-компрессорной трубы при спуске в скважину и подъеме из скважины.

Специалистам в области техники должно быть ясно, что опора 20 прикреплена к вышке и опускается вместе с ней в транспортное положение. В раскрытых вариантах осуществления использован прицеп для барабана 26 гибкой насосно-компрессорной трубы и подающее устройство 16, которые конструктивно исполнены отдельными от основания буровой установки и вышки 14. В других вариантах практического применения эти составные части могут оборудоваться на одном основании буровой установки. В других вариантах практического применения барабан гибкой насосно-компрессорной трубы и подающее устройство могут оборудоваться на прицепе, а основание буровой установки, отдельное от этого прицепа, может использоваться для несения подающего устройства и вышки 14. В других вариантах практического применения вышка 14 и подающее устройство могут опускаться на еще один другой прицеп, чтобы вышка транспортировалась между буровыми площадками отдельно от основания буровой установки или подвышечного основания 12, которое включает в себя рабочую платформу 21, а барабан 26 гибкой насосно-компрессорной трубы и подающее устройство 16 транспортировались отдельно и от вышки, и от основания буровой установки или подвышечного основания.

Согласно способу изобретения опора прикрепляется к вышке для размещения в ней множества, по существу, вертикальных трубных звеньев с резьбовыми замками, когда вышка находится в рабочем по

- 5 014374 ложении. Гибкая насосно-компрессорная труба избирательно пропускается через подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы в скважину, а трубные звенья избирательно перемещаются между верхним приводом и опорой при спуске труб с резьбовыми соединениями в скважину или подъеме из скважины посредством верхнего привода. Множество соединенных на резьбе трубных звеньев с резьбовыми замками могут поддерживаться в магазине или опоре, при этом барабан гибкой насоснокомпрессорной трубы располагается на стороне, противоположной опоре относительно вышки, когда находится в рабочем положении. При использовании подающего устройства гибкой насоснокомпрессорной трубы в опоре может предусматриваться нахождение одной или нескольких утяжеленных бурильных труб, когда вышка находится в рабочем положении, и утяжеленные бурильные трубы могут перемещаться между гибкой насосно-компрессорной трубой и опорой при спуске гибкой насоснокомпрессорной трубы в скважину и подъеме из скважины. Во многих вариантах практического применения бурильная труба должна поддерживаться в опоре 20, и, по меньшей мере, участок скважины бурится с использованием бурильной трубы из опоры. Каждый раз, когда трубы с резьбовыми замками поднимаются из скважины, их можно размещать в опоре 20 и затем вновь спускать в скважину.

На фиг. 7 показан вариант осуществления, аналогичный показанному на фиг. 2, в котором вышка 14 шарнирно соединена и опирается во время перевозки на транспортное средство. Вышка устанавливается в нужное положение для сцепления с подающим устройством 16 гибкой насосно-компрессорной трубы, которое несет транспортное средство или прицеп 28 гибкой насосно-компрессорной трубы, отдельный от транспортного средства или прицепа 12. В других вариантах осуществления основание буровой установки или подвышечное основание может транспортироваться на скважинную площадку, и отдельно транспортируемая вышка может затем монтироваться на основание на скважинной площадке. После монтажа на основание 12 один или несколько цилиндров 42 могут использоваться для опускания вышки, по существу, из вертикального рабочего положения в, по существу, горизонтальное положение для перевозки. Когда основание 12 буровой установки и транспортер 28 гибкой насосно-компрессорной трубы находятся на скважинной площадке, транспортное средство гибкой насосно-компрессорной трубы может устанавливаться в такое положение, чтобы вышка была незначительно поднята в нужное положение над подающим устройством 16, в то время как подающее устройство остается установленным на транспортном средстве 28 гибкой насосно-компрессорной трубы, а более конкретно на платформе 30. Затем подающее устройство 16 может соединяться с лубрикатором 32, и подающее устройство 16 и лубрикатор 32 могут подниматься как компоновочный узел вместе с вышкой, когда вышка поднимается, по существу, в вертикальное рабочее положение.

Для варианта осуществления, показанного на фиг. 7, пара деталей скольжения или опор 44 подающего устройства может неподвижно прикрепляться к вышке, и подающее устройство выполнено с возможностью перемещения в направлении, в общем перпендикулярном оси вышки, между рабочим положением, в котором подающее устройство выравнивается с центральной осью вышки, и нерабочим положением хранения, в котором центральная ось подающего устройства смещена от вышки. После того как вышка поднимается в рабочее положение, подающее устройство может перемещаться вбок в свое рабочее положение.

Специалистам в области техники должно быть ясно, что барабан гибкой насосно-компрессорной трубы, гибкая насосно-компрессорная труба и подающее устройство могут, таким образом, транспортироваться как компоновочный узел на том же транспортном средстве 28, затем подающее устройство может соединяться с вышкой, и вышка может подниматься в рабочее положение, и после этого могут выполняться работы с использованием гибкой насосно-компрессорной трубы или труб с резьбовыми замками. Когда эти работы завершаются, вышка может опускаться для расцепления подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы с вышкой, и вышка и основание буровой установки могут затем транспортироваться как компоновочный узел или отдельно на другую площадку, отдельную от транспортного средства гибкой насосно-компрессорной трубы, подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы и барабана гибкой насосно-компрессорной трубы.

Также в отношении варианта, показанного на фиг. 7, специалистам в области техники должно быть ясно, что транспортное средство 12 вышки показано в виде блока с полозьями для несения вышки 14, которая соединена с возможностью поворота с транспортным средством вышки шарнирной опорой 82. В других вариантах осуществления транспортное средство вышки может включать в себя одну или несколько осей или сборок тележек для перевозки транспортного средства вышки на скважинную площадку. Транспортное средство вышки также включает в себя барабан 85 хранения для подачи каната на лебедку 84 с силовым приводом для вытравливания или наматывания ходовой струны к кронблоку 86 и затем вниз (когда вышка находится в рабочем положении), либо к талевому блоку, либо к верхнему приводу. Аналогично, транспортное средство 28 гибкой насосно-компрессорной трубы показано с множеством задних осей или тележек 88, которые несут транспортер гибкой насосно-компрессорной трубы во время транспортировки. Транспортер гибкой насосно-компрессорной трубы оборудован стабилизирующими кронштейнами 64 для выравнивания и несения транспортера на скважинной площадке. Передний конец транспортного средства 28 включает в себя изогнутую опору 90 низкорамного полуприцепа, выполненную с возможностью соединения с обычным трактором или блоком тракторного прицепа. На

- 6 014374 транспортном средстве 28, таким образом, размещен барабан 26 гибкой насосно-компрессорной трубы, платформа 30 для подъема подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы для сцепления с вышкой 14 и на время транспортировки подающее устройство 16 гибкой насосно-компрессорной трубы. Отличительным признаком изобретения является то, что гибкую насосно-компрессорную трубу не требуется удалять из подающего устройства 16 при транспортировке сборки буровой установки на другую площадку, поскольку барабан 26 гибкой насосно-компрессорной трубы и подающее устройство 16 расположены на одном транспортном средстве, конструктивно отдельном от транспортного средства 12 вышки.

Специалистам в области техники должно быть ясно, что вышка должна опускаться для соединения с подающим устройством, опирающимся на платформу 30, для вариантов осуществления, отличающихся от показанного на фиг. 2, в котором подающее устройство перемещается между рабочим положением, в котором центральная ось подающего устройства находится над скважиной, и нерабочим положением, в котором центральная ось подающего устройства смещена от центральной оси скважины. Подающее устройство, неподвижно закрепленное относительно вышки, и вышка, шарнирно поворачивающаяся между рабочими положениями для гибкой насосно-компрессорной трубы и для верхнего привода, показаны на фиг. 5, при этом вышка может соединяться с подающим устройством, находящимся на платформе 30. Вышка, имеющая возможность бокового перемещения между рабочими положениями для гибкой насосно-компрессорной трубы и для верхнего привода, которая показана на фиг. 4, может аналогично соединяться с подающим устройством, находящимся на платформе 30. Подающее устройство гибкой насоснокомпрессорной трубы, которое предоставляет возможность гибкой насосно-компрессорной трубе проходить через верхний привод, может аналогично соединяться с вышкой при опускании относительно транспортного средства вышки, как показано на фиг. 3. Аналогичная технология может использоваться для подхвата подающего устройства, имеющего ось лубрикатора, смещенную от вышки, как показано на фиг. 1.

На фиг. 1-5 раскрывается магазин для труб или опора для труб на транспортном средстве вышки. Специалистам в области техники должно быть ясно, что магазин или опора 20 для труб может прикрепляться к вышке и опускаться с вышкой для подхвата подающего устройства. Альтернативно, магазин для труб или опора для труб могут отсоединяться от вышки перед опусканием вышки для подхвата подающего устройства. Также специалистам в области техники должно быть ясно, что комбинация транспортного средства вышки и отдельного транспортного средства гибкой насосно-компрессорной трубы, раскрытая в этом документе, может использоваться независимо от опоры для труб или магазина для труб, хотя комбинация двух транспортных средств и магазина для труб является предпочтительной для многих случаев практического применения.

Хотя в этом документе описаны с некоторыми подробностями конкретные варианты осуществления изобретения, это сделано исключительно с целью объяснения различных аспектов изобретения и не предназначено для ограничения объема изобретения, задаваемого в следующей ниже формуле изобретения. Специалистам в области техники должно быть ясно, что показанные и описанные варианты осуществления изобретения являются примерами, и различные замены, изменения и модификации, включающие в себя эти альтернативные разработки, конкретно рассмотренные в этом документе, но не ограничивающиеся ими, могут выполняться в практике применения изобретения без отхода от его объема.

Claims (20)

1. Буровая установка для избирательного спуска гибкой насосно-компрессорной трубы или труб с резьбовыми замками через буровой пол в скважину, содержащая вышку, в рабочем положении проходящую вверх от основания буровой установки, транспортное средство гибкой насосно-компрессорной трубы, несущее при транспортировке подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы и барабан гибкой насосно-компрессорной трубы и отдельное от основания буровой установки, при этом подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы в рабочем положении поддерживается вышкой для спуска гибкой насосно-компрессорной трубы в скважину, верхний привод, способный перемещаться вдоль оси вышки в рабочем положении для спуска труб с резьбовыми замками в скважину, причем вышка имеет возможность опускаться для прикрепления подающего устройства гибкой насоснокомпрессорной трубы к вышке при его поддержке указанным транспортным средством и подниматься с указанным прикрепленным подающим устройством в рабочее положение указанного устройства посредством поворота вышки относительно основания.

2. Буровая установка по п.1, в которой подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы способно перемещаться вбок относительно вышки между нерабочим положением и рабочим положением.

3. Буровая установка по п.1, в которой подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы опирается на вышку над верхним приводом так, что гибкая насосно-компрессорная труба проходит через верхний привод и затем в скважину.

4. Буровая установка по п.1, в которой подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы

- 7 014374 в рабочем положении расположено на расстоянии от центральной оси вышки, и лубрикатор проходит вниз от подающего устройства и направляет гибкую насосно-компрессорную трубу в скважину.

5. Буровая установка по п.1, в которой вышка способна поворачиваться относительно основания буровой установки из нерабочего положения, в котором центральная ось подающего устройства расположена на транспортном средстве гибкой насосно-компрессорной трубы, в рабочее положение, в котором центральная ось подающего устройства выровнена с осью скважины.

6. Буровая установка по п.1, в которой вышка имеет возможность бокового перемещения относительно основания буровой установки из положения, в котором ось верхнего привода выровнена с осью скважины, в положение, при котором подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы выровнено с осью скважины.

7. Буровая установка по п.1, дополнительно содержащая прикрепленную к вышке опору для размещения в ней множества, по существу, вертикальных звеньев труб с резьбовыми замками, при рабочем положении вышки способных перемещаться между верхним приводом и держателем при спуске звеньев труб в скважину или их подъеме из скважины, барабан гибкой насосно-компрессорной трубы, в рабочем положении расположенный на расстоянии от вышки со стороны, противоположной опоре, при этом опора поддерживает множество соединенных по резьбе вертикальных звеньев труб.

8. Буровая установка по п.7, в которой опора поддерживает одну или несколько утяжеленных бурильных труб, когда вышка находится в рабочем положении, с возможностью их перемещения между гибкой насосно-компрессорной трубой и опорой при спуске гибкой насосно-компрессорной трубы в скважину или ее подъеме из скважины.

9. Буровая установка по п.7, в которой опора соединена с возможностью поворота с вышкой так, что опора способна помещаться в транспортное положение при опускании вышки для транспортировки.

10. Буровая установка для избирательного спуска гибкой насосно-компрессорной трубы или труб с резьбовыми замками через буровой пол в скважину, содержащая вышку, в рабочем положении проходящую вверх от основания буровой установки, верхний привод, способный перемещаться вдоль оси вышки в рабочем положении для спуска труб с резьбовыми замками в скважину, транспортное средство гибкой насосно-компрессорной трубы, несущее при транспортировке подающее устройство гибкой насоснокомпрессорной трубы и барабан гибкой насосно-компрессорной трубы и отдельное от основания буровой установки, при этом подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы в рабочем положении поддерживается вышкой для спуска гибкой насосно-компрессорной трубы в скважину, и один или несколько гидроцилиндров для опускания вышки для прикрепления подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы к вышке при его поддержке указанным транспортным средством и поднятия вышки с указанным прикрепленным подающим устройством в рабочее положение указанного устройства посредством поворота вышки относительно основания.

11. Буровая установка по п.10, в которой подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы способно перемещаться вбок относительно вышки между нерабочим положением и рабочим положением.

12. Буровая установка по п.10, в которой подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы поддерживается вышкой над верхним приводом так, что гибкая насосно-компрессорная труба проходит через верхний привод и затем в скважину.

13. Буровая установка по п.10, в которой в рабочем положении подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы расположено на расстоянии от центральной оси вышки, и лубрикатор проходит вниз от подающего устройства и направляет гибкую насосно-компрессорную трубу в скважину.

14. Буровая установка по п.10, в которой вышка имеет возможность бокового перемещения относительно основания буровой установки из положения, в котором ось верхнего привода выровнена с осью скважины, в положение, при котором подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы выровнено с осью скважины.

15. Буровая установка по п.10, дополнительно содержащая прикрепленную к вышке опору для размещения в ней множества, по существу, вертикальных звеньев труб с резьбовыми замками, при рабочем положении вышки способных перемещаться между верхним приводом и держателем, при спуске звеньев труб в скважину или их подъеме из скважины, барабан гибкой насосно-компрессорной трубы, поддерживаемый на транспортном средстве гибкой насосно-компрессорной трубы и в рабочем положении расположенный на расстоянии от вышки со стороны, противоположной опоре, при этом опора поддерживает множество соединенных по резьбе вертикальных звеньев труб.

16. Способ транспортировки буровой установки и избирательного спуска гибкой насоснокомпрессорной трубы или труб с резьбовыми замками через буровой пол в скважину, содержащий следующие стадии:

подъем вышки в рабочее положение вверх от основания буровой установки;

поддержка при транспортировке транспортным средством гибкой насосно-компрессорной трубы подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы и барабана гибкой насосно-компрессорной трубы, при этом указанное транспортное средство является отдельным от основания буровой установки;

поддержка вышкой подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы в рабочем поло

- 8 014374 жении для спуска гибкой насосно-компрессорной трубы в скважину;

перемещения верхнего привода вдоль оси вышки в рабочем положении для спуска труб с резьбовыми замками в скважину;

опускание вышки для прикрепления подающего устройства гибкой насосно-компрессорной трубы к вышке при его поддержке указанным транспортным средством и поднятие вышки с указанным прикрепленным подающим устройством в рабочее положение указанного устройства посредством поворота вышки относительно основания.

17. Способ по п.16, в котором подающее устройство гибкой насосно-компрессорной трубы имеет возможность бокового перемещения относительно вышки между нерабочим положением и рабочим положением.

18. Способ по п.16, в котором в рабочем положении подающее устройство гибкой насоснокомпрессорной трубы расположено на расстоянии от центральной оси вышки, и лубрикатор проходит вниз от подающего устройства и направляет гибкую насосно-компрессорную трубу в скважину.

19. Способ по п.16, содержащий поворот вышки относительно основания буровой установки из нерабочего положения, в котором центральная ось подающего устройства находится на указанном транспортном средстве, в рабочее положение, в котором центральная ось подающего устройства выровнена с осью скважины.

20. Способ по п.16, дополнительно содержащий прикрепление к вышке опорной конструкции для размещения в ней множества, по существу, вертикальных звеньев труб с резьбовыми замками при рабочем положении вышки так, что звенья труб способны перемещаться между верхним приводом и опорой при спуске звеньев труб в скважину или их подъеме из скважины, установку барабана гибкой насоснокомпрессорной трубы со стороны, противоположной опоре относительно вышки в ее рабочем положении, и размещение в опоре множества звеньев труб с резьбовыми замками, соединенных в опоре.