RU2231086C1

RU2231086C1 - Vibration source

Info

Publication number: RU2231086C1
Application number: RU2003105442/28A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Погарский (RU); Ю.В. Погарский; Б.Ф. Симонов (RU); Б.Ф. Симонов; Ю.П. Кравченко (RU); Ю.П. Кравченко; А.И. Кадышев (RU); А.И. Кадышев; Н.А. Канискин (RU); Н.А. Канискин; В.В. Масленников (RU); В.В. Масленников; И.В. Шумов (RU); И.В. Шумов
Original assignee: Научно-производственное объединение "ЭЛСИБ" Открытое акционерное общество
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-06-20

Abstract

FIELD: vibration and seismic equipment.

SUBSTANCE: vibration source includes vibration exciter, emitting platform with weights attached to its framework comprising two parts. Each part includes ribs of lateral stiffness in the form of vertical columns with side bosoms and stepped protrusions with bosoms connected to ribs of longitudinal stiffness. Side butts of columns of part of component framework are interjoined. Vibration exciter comes in the form of two synchronized vibrators anchored by wedge-and-screw clamps in cylindrical jackets of component framework. Horizontal screws located in bosoms of vertical columns interlink parts of component framework. Reinforced concrete blocks-weights in steel casings are positioned in spaces between vertical columns and cylindrical jackets. Blocks-weights are pressed against bottoms by screws of beams-weights filled with reinforced concrete and installed in cutouts of stepped protrusions.

EFFECT: enhanced emission efficiency into ground half-space.

8 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к вибросейсмической технике и может быть использовано для повышения нефтеотдачи нефтегазоносных месторождений путем вибровоздействия на нефтяные пласты с земной поверхности, а также для сейсморазведки.The present invention relates to vibroseismic technology and can be used to increase oil recovery of oil and gas fields by vibration exposure to oil formations from the earth's surface, as well as for seismic exploration.

Известен сейсмический вибратор по а.с. СССР №744404, G 01 V 1/153, опубл. в БИ №24 за 1980 г., содержащий рабочее основание с расположенными над ним по крайней мере четырьмя электродвигателями с дебалансами на валах. Электродвигатели подключены к электрической сети с возможностью вращения в противоположные стороны с различной скоростью в каждой паре и смонтированы на инертной массе, связанной с рабочим основанием посредством механического коммутирующего устройства, позволяющего управлять направлением движения инертной массы относительно рабочего основания. Механическое коммутирующее устройство выполнено в виде замкнутой гидравлической системы, жестко установленной на рабочем основании и через поршень жестко связанной с инертной массой, причем камеры гидравлической системы связаны подвижной заслонкой с приводом от дополнительно введенного управляемого электродвигателя.Known seismic vibrator for AS USSR No. 744404, G 01 V 1/153, publ. in BI No. 24 for 1980, containing a working base with at least four electric motors located above it with unbalanced shafts. The electric motors are connected to the electrical network with the possibility of rotation in opposite directions at different speeds in each pair and are mounted on an inert mass associated with the working base by means of a mechanical switching device that allows you to control the direction of movement of the inert mass relative to the working base. The mechanical switching device is made in the form of a closed hydraulic system, rigidly mounted on a working base and through a piston rigidly connected to an inert mass, and the chambers of the hydraulic system are connected by a movable shutter with a drive from an additionally introduced controlled electric motor.

Двигатели с дебалансами на валах, попарно закрепленные к инертной массе, образуют вместе с последней вибровозбудитель вертикально направленных колебаний, жестко соединенный с поршнем гидроцилиндра, выполняющего роль коммутирующего устройства и неподвижно установленного в центре рабочего основания - платформы. Наличие управляемой заслонки, соединяющей полости гидроцилиндра, работа двигателя которой согласуется через систему управления с функционированием двигателей вибровозбудителя, позволяет реализовать параметрически устойчивое низкочастотное силовое воздействие на грунт и улучшить энергетические показатели электрооборудования. В то же время, наличие в сейсмическом вибраторе коммутирующего гидроцилиндра, работающего в режиме прямого воздействия вибронагрузок на его поршень, обусловливает крайне низкую эксплуатационную надежность устройства из-за неизбежных существенных утечек рабочей жидкости, повышенного износа уплотнений и т.п. Эти факторы, а также значительные потери энергии колебаний в процессе перетечек рабочей жидкости при открывании заслонки и чувствительность гидросистемы к изменению температуры окружающей среды, практически исключают возможность реализации на базе известного устройства тяжелых сейсмических вибраторов для промыслового вибровоздействия, предназначенных для непрерывной многомесячной работы в режиме продолжительности включений (ПВ) более 50% как в тропиках, так и в условиях Крайнего Севера.Engines with unbalances on the shafts, coupled in pairs to an inert mass, form, together with the latter, a vertical exciter vibration exciter, rigidly connected to the piston of the hydraulic cylinder acting as a switching device and fixedly mounted in the center of the working base - the platform. The presence of a controlled damper connecting the cavity of the hydraulic cylinder, the operation of the engine of which is coordinated through the control system with the functioning of the vibration exciter engines, allows implementing a parametrically stable low-frequency force impact on the ground and improving the energy performance of electrical equipment. At the same time, the presence of a commuting hydraulic cylinder in the seismic vibrator operating in the mode of direct exposure of vibroloads to its piston causes extremely low operational reliability of the device due to inevitable significant leakages of the working fluid, increased wear of the seals, etc. These factors, as well as significant loss of vibrational energy during the flow of the working fluid when opening the damper and the sensitivity of the hydraulic system to changes in ambient temperature, practically exclude the possibility of implementing heavy seismic vibrators for field vibration based on the known device, designed for continuous multi-month operation in the mode of inclusion duration (PV) more than 50% both in the tropics and in the conditions of the Far North.

Приложение возмущающей силы вибровозбудителя к центру плоского рабочего основания, имеющего ограниченную жидкость, реализует эффект упругой диафрагмы. При этом амплитуда деформаций плоскости рабочего основания в ее краевых частях, как и фазовые смещения деформаций относительно возмущающей силы вибрации, выше, чем в центральной части. Такой режим колебаний рабочего основания обусловливает существенные потери энергии на его деформацию и не позволяет реализовать монохромные гармонические колебания на всей его излучающей поверхности. Это значительно снижает эффективность вибровоздействия на нефтегазовые пласты и, следовательно, не обеспечивает экономически рентабельный промысловый уровень повышения их нефтеотдачи.The application of the disturbing force of the vibration exciter to the center of a flat working base having a limited fluid implements the effect of an elastic diaphragm. In this case, the amplitude of deformations of the plane of the working base in its edge parts, as well as the phase displacements of the deformations relative to the disturbing vibrational force, is higher than in the central part. This mode of oscillation of the working base causes a significant loss of energy on its deformation and does not allow to realize monochrome harmonic vibrations on its entire radiating surface. This significantly reduces the effectiveness of vibration exposure on oil and gas reservoirs and, therefore, does not provide an economically viable field level to increase their oil recovery.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является виброисточник по патенту РФ №2157554, G 01 V 1/02, опубл. в БИ №28 за 2000 г., включающий вибровозбудитель, смонтированный на излучающей платформе, содержащей плиты-пригрузы, закрепленные к остову, выполненному составным из двух частей, содержащих каждая ребра продольной жесткости в виде связанных уголками и усиленных балками с накладками труб, соединенные в пакет ребрами поперечной жесткости в виде имеющих боковые пазухи и ступенчатые выступы с пазухами вертикальных стоек, боковыми торцами которых части составного остова пристыкованы друг к другу и соединены между собой с помощью пар взаимодействующих друг с другом вертикальных клиньев, смонтированных на осях в боковых пазухах вертикальных стоек, при этом плиты-пригрузы закреплены между вертикальными стойками на накладках балок частей составного остова горизонтальными клиньями, вставленными в поднутрения осей, смонтированных в отверстиях вертикальных стоек, причем вибровозбудитель закреплен к плитам-пригрузам с помощью нажимных винтов, взаимодействующих с ним через опорные башмаки и установленных в горизонтальных балках, которые заведены в серьги, смонтированные посредством осей в пазухах ступенчатых выступов вертикальных стоек.The closest in technical essence to the present invention is a vibration source according to the patent of the Russian Federation No. 2157554, G 01 V 1/02, publ. in BI No. 28 for 2000, which includes a vibration exciter mounted on a radiating platform containing load plates fixed to a skeleton made of two parts, each containing longitudinal stiffeners in the form of corners connected by beams and reinforced with pipe overlays connected to a package of ribs of lateral stiffness in the form of lateral sinuses and stepped protrusions with axes of vertical struts, the lateral ends of which the parts of the composite skeleton are joined to each other and interconnected using pairs of interactions vertical wedges that are mounted to one another, mounted on axles in the side axils of the vertical struts, while the load plates are fixed between the vertical posts on the beams of the parts of the composite skeleton with horizontal wedges inserted in the undercuts of the axes mounted in the holes of the vertical posts, and the vibration exciter is fixed to the plates - to the loads with the help of pressure screws interacting with it through the support shoes and installed in horizontal beams, which are brought into the earrings mounted in the middle axes in the axils of the stepped protrusions of the uprights.

Существенным недостатком известного технического решения является “ярусная” компоновка излучающей платформы виброисточника, верхний “ярус” которой образован основанием вибровозбудителя, установленного в центре платформы, а средний и нижний “ярусы” образованы соответственно плитами-пригрузами и составным остовом платформы. При такой компоновке передача возмущающей силы вибрации от вибровозбудителя на подошву составного остова сопровождается существенными потерями энергии на виброколебания расположенных выше остова “ярусов” платформы, т.е. основания вибровозбудителя и плит-пригрузов, а также горизонтальных балок, посредством которых реализуется прижатие нажимными винтами основания вибровозбудителя к плитам-пригрузам. Воздействие генерируемой вибровозбудителем переменной по величине и направлению вертикальной возмущающей силы вибрации на центр платформы с практически равномерно распределенными массой и жесткостью неизбежно приводит к тому, что амплитуда колебаний наиболее удаленных от центра зон остова платформы заметно выше значения амплитуды колебаний его центральной части, расположенной под вибровозбудителем. При этом имеет место смещение фаз колебаний центра остова, платформы и его краевых частей, что намного уменьшает площадь подошвы остова, устойчиво излучающую монохромные гармонические колебания в грунтовое полупространство. Вышеуказанные факторы в совокупности резко уменьшают эффективность вибровоздействия виброисточника на промысловые нефтяные месторождения. По этой причине существенно повышается необходимая длительность вибросейсмической обработки нефтегазосодержащих пластов, возрастают все виды эксплуатационных затрат, что снижает технико-экономическую эффективность применения виброисточника в нефтедобывающей отрасли до критического предела.A significant drawback of the known technical solution is the “tier” arrangement of the emitting platform of the vibration source, the upper “tier” of which is formed by the base of the vibration exciter installed in the center of the platform, and the middle and lower “tiers” are formed respectively by slabs and a composite skeleton of the platform. With this arrangement, the transfer of the disturbing vibrational force from the vibration exciter to the sole of the composite skeleton is accompanied by significant energy losses due to vibrations of the platform “tiers” located above the skeleton, i.e. exciter bases and load plates, as well as horizontal beams, by means of which the vibration exciter is pressed against the load plates by pressure screws. The effect of a variable vibration exciter generated by the vibration exciter on the center of the platform with an almost uniformly distributed mass and rigidity in the direction and direction of the vertical disturbing vibration force inevitably leads to the fact that the vibration amplitude of the core regions of the platform skeleton is noticeably higher than the vibration amplitude of its central part located under the vibration exciter. In this case, there is a phase shift of the oscillations of the center of the core, platform and its edge parts, which greatly reduces the area of the base of the core, which stably emits monochrome harmonic vibrations into the ground half-space. The above factors, in aggregate, sharply reduce the effectiveness of the vibration exposure of the vibration source to the oil field. For this reason, the necessary duration of the vibration-seismic treatment of oil and gas reservoirs is significantly increased, all types of operating costs increase, which reduces the technical and economic efficiency of the use of a vibration source in the oil industry to a critical limit.

Другим недостатком известного виброисточника, снижающим технико-экономическую эффективность его использования, является высокая стоимость изготовления излучающей платформы. Это в значительной мере обусловлено ее большой металлоемкостью, необходимой для набора общего веса виброисточника G_ВИ до значения, исключающего виброударный режим работы установки и составляющего по опытным данным GВИ≅1,3Р_max, где Р_mах - максимальная возмущающая сила вибровозбудителя.Another disadvantage of the known vibration source, reducing the technical and economic efficiency of its use, is the high cost of manufacturing a radiating platform. This is largely due to its high metal consumption, which is necessary to set the total weight of the vibration source G _VI to a value that excludes the vibration-shock mode of operation of the installation and, according to experimental data, amounts to GVI≅1.3Р _max , where Р _max is the maximum disturbing force of the vibration exciter.

К недостаткам виброисточника, снижающим его эксплуатационные качества, следует отнести применение для соединения составных частей остова излучающей платформы пар Г-образных клиньев, монтируемых на осях в боковых пазухах вертикальных стоек. Неизбежные для обеспечения сборки остова конструктивные зазоры в осевых соединениях Г-образных клиньев со стойками обуславливают неплотное примыкание друг к другу рабочих поверхностей клиньев каждой пары и торцов стыкуемых стоек и, следовательно, возможность относительных подвижек частей остова в стыке. При этом плиты-пригрузы, образующие перемычки составного остова только в его верхней части и подвергающиеся под действием вибрации изгибным деформациям, не способны устранить относительные подвижки составных частей остова в пределах конструктивных зазоров в осевых соединениях. По изложенным выше причинам, в процессе эксплуатации виброисточника происходит ускоренный износ осей и разбивание отверстий, в которых они установлены, а также поломка Г-образных клиньев преимущественно в торцевых стойках остова, имеющих большие, чем центральные стойки, амплитуды вибрации.The disadvantages of the vibration source, reducing its operational qualities, include the use of pairs of L-shaped wedges mounted on the axles in the side axils of the uprights for connecting the components of the core of the emitting platform. Inevitable to ensure the assembly of the skeleton, structural clearances in the axial joints of the L-shaped wedges with the uprights cause loose contact between the working surfaces of the wedges of each pair and the ends of the joined uprights and, therefore, the possibility of relative movements of the parts of the skeleton in the joint. In this case, the slab-weights, forming the jumpers of the composite skeleton only in its upper part and subjected to bending deformations under the action of vibration, are not able to eliminate the relative movements of the components of the skeleton within the limits of structural clearances in axial joints. For the reasons stated above, during the operation of the vibration source, accelerated wear of the axles and breaking of the holes in which they are installed, as well as the breakdown of the L-shaped wedges mainly in the end posts of the skeleton, which have vibration amplitudes greater than the central posts, occurs.

Необходимо отметить, что размещение вибровозбудителя виброисточника на верхнем “ярусе” платформы и конструкция крепления его к плитам-пригрузам с помощью вертикальных нажимных винтов совершенно исключает возможность реализации иных видов колебаний кроме вертикальных, например, круговых или горизонтально направленных, которые в ряде случаев являются более эффективными на промысловых месторождениях, чем вертикальные. Это сужает технологические возможности виброисточника, ухудшая, таким образом, его эксплуатационные качества.It should be noted that placing the vibration exciter of the vibration source on the upper “tier” of the platform and the design of attaching it to the load plates using vertical pressure screws completely exclude the possibility of realizing other types of vibrations other than vertical, for example, circular or horizontally directed, which in some cases are more effective in commercial fields than vertical ones. This narrows the technological capabilities of the vibration source, thus deteriorating its performance.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение технико-экономической эффективности использования виброисточника за счет снижения металлоемкости конструкции и увеличения эффективности излучения в грунтовое полупространство генерируемых колебаний, а также улучшение эксплуатационных качеств путем повышения жесткости соединения составных частей излучающей платформы и расширения технологических возможностей.The technical task of the invention is to increase the technical and economic efficiency of using a vibration source by reducing the metal consumption of the structure and increasing the radiation efficiency in the soil half-space of the generated oscillations, as well as improving performance by increasing the rigidity of the connection of the components of the emitting platform and expanding technological capabilities.

Поставленная задача решается тем, что в виброисточнике, включающем вибровозбудитель, излучающую платформу, содержащую пригрузы, закрепленные к ее остову, выполненному составным из двух частей, содержащих каждая соединенные с ребрами продольной жесткости ребра поперечной жесткости в виде имеющих боковые пазухи и ступенчатые выступы с пазухами вертикальных стоек, боковыми торцами которых части составного остова пристыкованы друг к другу, вибровозбудитель выполнен в виде отдельных синхронизированных вибраторов, каждый из которых установлен в цилиндрическую оболочку, встроенную в оребренное снизу днище, образующее вместе с цилиндрической оболочкой ребро продольной жесткости каждой части составного остова излучающей платформы, причем вибраторы закреплены внутри цилиндрических оболочек управляемыми через горловины в них клиновинтовыми зажимами, а части составного остова соединены между собой размещенными в боковых пазухах вертикальных стоек горизонтальными винтами, взаимодействующими с установленными в окнах вертикальных стоек упорами, при этом боковые торцы стоек одной части составного остова выполнены с прямоугольными выступами, входящими в прямоугольные углубления боковых торцов вертикальных стоек другой части остова с гарантированными вертикальными зазорами, каждый из которых выбран установленной в нем парой распорных клиньев, соединенных стяжным винтом, а в пространствах между вертикальными стойками остова и цилиндрическими оболочками размещены железобетонные блоки-пригрузы в стальных корпусах, поднутрениями, в которых блоки-пригрузы надеты на шипы днищ, а через опорные башмаки прижаты к днищам нажимными винтами, смонтированными в заполненных железобетоном балках-пригрузах коробчатого сечения, установленных в вырезах ступенчатых выступов вертикальных стоек и закрепленных к ним размещенными в пазухах ступенчатых выступов вертикальными винтами через смонтированные в окнах ступенчатых выступов упоры.The problem is solved in that in a vibration source including a vibration exciter emitting a platform containing weights secured to its skeleton made of two parts, each containing ribs of transverse stiffness in the form of side sinuses and stepped protrusions with sinuses vertical racks, the side ends of which the parts of the composite skeleton are docked to each other, the vibration exciter is made in the form of separate synchronized vibrators, each of which is installed it is encased in a cylindrical shell built into the bottom ribbed below, forming together with the cylindrical shell a longitudinal stiffening rib of each part of the composite skeleton of the emitting platform, the vibrators being fixed inside the cylindrical shells by wedge clamps controlled through the necks in them, and the parts of the composite skeleton are interconnected located in the side the sinuses of the vertical struts with horizontal screws interacting with the stops installed in the windows of the vertical struts, while the lateral ends of the st The cams of one part of the composite skeleton are made with rectangular protrusions that enter into the rectangular recesses of the side ends of the vertical struts of the other part of the skeleton with guaranteed vertical clearances, each of which is selected by a pair of spacer wedges mounted in it, connected by a tightening screw, and in the spaces between the vertical cores of the skeleton and cylindrical the shells housed reinforced concrete block weights in steel bodies, undercuts in which block blocks are worn on the spikes of the bottoms, and through the support shoes you to the bottoms of pressure screws mounted in the filled reinforced concrete beam-prigruzami box section mounted in the recesses of stepped projections uprights and fixed thereto placed in the axils of the stepped projections vertical screw mounted through the windows of stepped protrusions stops.

Исполнение продольных ребер частей составного остова в виде соединенных с оребренными снизу днищами единичных цилиндрических оболочек с установленными в каждую из них синхронизированными между собой вибраторами, закрепленными в оболочках управляемыми через горловины в них клиновинтовыми зажимами, позволяет практически полностью исключить потери энергии колебаний генерируемых синхронизированными вибраторами вибровозбудителя, так как между ними и излучающими колебания оребренными днищами составного остова платформы отсутствуют какие-либо передаточные “ярусы” ее конструкции. При этом достигается децентрализация возмущающей силы вибрации и, следовательно, существенно более равномерное распределение ее по поверхности виброизлучающих днищ остова платформы. Это в совокупности с равномерным рассосредоточением масс виброисточника по поверхности днищ остова и его высокой жесткостью обеспечивает излучение в грунтовое полупространство гармонических монохромных колебаний со всей оребренной поверхности днищ в режиме возмущающей силы синхронно работающих вибраторов вибровозбудителя. В результате, резко увеличивается эффективность вибровоздействия на обрабатываемые нефтяные пласты, что обеспечивает высокорентабельный уровень их нефтеотдачи и, следовательно, высокую технико-экономическую эффективность использования виброисточника.The execution of the longitudinal ribs of the parts of the composite skeleton in the form of single cylindrical shells connected to the bottom finned bottom with synchronized vibrators installed in each of them, fixed in the shells by wedge clamps controlled through their necks, almost completely eliminates the vibration energy losses generated by synchronized vibration exciters since between them and the radiating vibrations of the finned bottoms of the composite skeleton of the platform are absent Which ever transfer "tiers" of its design. In this case, decentralization of the disturbing vibration force is achieved and, therefore, its substantially more uniform distribution over the surface of the vibration-emitting bottoms of the platform core. This, together with the uniform dispersion of the mass of the vibration source over the surface of the bottoms of the core and its high stiffness, provides radiation into the ground half-space of harmonic monochrome vibrations from the entire fin surface of the bottoms in the regime of the disturbing force of the synchronously operating vibration exciter vibrators. As a result, the efficiency of vibration exposure on the processed oil reservoirs sharply increases, which ensures a highly profitable level of their oil recovery and, therefore, high technical and economic efficiency of using a vibration source.

Наличие гарантированного вертикального зазора между горизонтальными гранями прямоугольного выступа и соответствующего ему прямоугольного углубления на боковых торцах каждой пары стыкуемых между собой вертикальных стоек позволяет с помощью устанавливаемых в такие зазоры распорных клиньев со стяжными винтами реализовать одинаковую вертикальную плотность стыков всех пар вертикальных стоек. Плотность стыков пар соединяемых между собой вертикальных стоек в горизонтальном направлении обеспечивается размещенными в боковых пазухах вертикальных стоек горизонтально установленными винтами, взаимодействующими со смонтированными в окнах вертикальных стоек упорами. Такая конструкция соединений проста и полностью исключает возможность относительных подвижек частей составного остова излучающей платформы при вибровоздействии, что существенно улучшает эксплуатационные качества виброисточника, повышая долговечность как соединительных узлов, так и конструкций составного остова. Обеспеченность плотности стыков частей составного остова в двух взаимоперпендикулярных направлениях и закрепление вибраторов “в распор” клиновинтовыми зажимами внутри цилиндрических оболочек, составляющих вместе с оребренными снизу днищами ребра продольной жесткости остова, позволяет помимо вертикальных колебаний реализовать при необходимости и круговые или горизонтально-направленные колебания, что расширяет технологические возможности виброисточника, улучшая таким образом его эксплуатационные качества.The presence of a guaranteed vertical gap between the horizontal faces of the rectangular protrusion and the corresponding rectangular recess on the lateral ends of each pair of vertical racks joined together allows using the spacing wedges with coupling screws installed in such gaps to realize the same vertical density of the joints of all pairs of vertical racks. The density of the joints of pairs of interconnected vertical struts in the horizontal direction is provided by horizontally installed screws located in the side axles of the vertical struts, interacting with the stops mounted in the windows of the vertical racks. This design of the joints is simple and completely eliminates the possibility of relative movements of parts of the composite skeleton of the emitting platform during vibration exposure, which significantly improves the operational properties of the vibration source, increasing the durability of both the connecting nodes and the structures of the composite skeleton. Ensuring the density of the joints of the parts of the composite skeleton in two mutually perpendicular directions and securing the vibrators “to the spacer” with wedge clamps inside the cylindrical shells, which, together with the ribbed bottoms of the bottoms, make up the longitudinal stiffness of the skeleton, in addition to vertical vibrations, if necessary, realize circular or horizontal directional vibrations, which expands the technological capabilities of the vibration source, thereby improving its performance.

Установка блоков-пригрузов поднутрениями на шипы днищ составного остова в пространствах между вертикальными стойками и цилиндрическими оболочками, а также вертикальное обжатие их через опорные башмаки винтами, смонтированными в балках-пригрузах, которые размещены в образующих ложемента вырезах ступенчатых выступов вертикальных стоек и закрепленных к ступенчатым выступам, установленными в их пазухах вертикальными винтами через смонтированные в окнах ступенчатых выступов упоры, реализует жестко консолидированную с остовом платформы систему пригрузов, способную воспринимать как вертикальные, так горизонтальные и круговые колебания. При этом обеспечивается конструктивно рациональное заполнение строительного объема излучающей платформы.Installation of underload weights on the spikes of the bottoms of the composite skeleton in the spaces between the vertical uprights and cylindrical shells, as well as their vertical compression through the support shoes with screws mounted in the load beams, which are placed in the lodgement cut-outs of the stepped protrusions of the uprights and fixed to the step ledges installed in their sinuses by vertical screws through the stops mounted in the windows of the stepped protrusions, implements rigidly consolidated with the skeleton of the platforms A system of weights capable of perceiving both vertical, horizontal and circular vibrations. This ensures structurally rational filling of the construction volume of the emitting platform.

Исполнение блоков-пригрузов железобетонными в стальных корпусах и балок-пригрузов коробчатыми с заполнением их внутреннего пространства железобетоном значительно уменьшает металлоемкость и, следовательно, стоимость изготовления платформы, что является существенным фактором повышения технико-экономической эффективности использования виброисточника на нефтепромысловых месторождениях.Execution of block weights with reinforced concrete in steel bodies and box beams with filling with reinforced concrete in their internal space significantly reduces the metal consumption and, consequently, the cost of manufacturing the platform, which is a significant factor in increasing the technical and economic efficiency of using a vibration source in oilfield fields.

Сущность предлагаемого технического решения иллюстрируется примером конкретного исполнения и чертежами, где на фиг.1 показан общий вид виброисточника; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - выноска Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В - В на фиг.3; на фиг.5 - разрез Г - Г на фиг.2; на фиг.6 - разрез Д - Д на фиг.2; на фиг.7 - выноска Е на фиг.2; на фиг.8 - вид Ж на фиг.7.The essence of the proposed technical solution is illustrated by an example of a specific design and drawings, where Fig. 1 shows a general view of a vibration source; figure 2 is a view of figure 1; figure 3 - callout B in figure 2; figure 4 is a section b - In figure 3; figure 5 - section G - D in figure 2; figure 6 - section D - D in figure 2; in Fig.7 - callout E in Fig.2; on Fig - view W in Fig.7.

Виброисточник (фиг.1, 2) включает состоящий из двух симметричных частей 1 составной остов излучающей платформы (поз. не обозначена). Каждая из частей 1 составного остова включает ребро продольной жесткости в виде снабженного снизу ребрами 2 днища 3, в которое встроена цилиндрическая оболочка 4, и жестко соединенные с днищем 3 и цилиндрической оболочкой 4 ребра поперечной жесткости в виде плоских вертикальных стоек 5. Стойки 5 выполнены с боковыми пазухами 6 (фиг.3, 4) и ступенчатыми выступами 7 с пазухами 8 (фиг.2, 5). Части 1 составного остова (фиг.2, 3) пристыкованы друг к другу боковыми торцами 9 вертикальных стоек 5 и соединены между собой установленными в пазухах 6 горизонтальными винтами 10 с гайками 11 и сферическими шайбами 12 через упоры 13, которые смонтированы в окнах 14 пазух 6 вертикальных стоек 5. При этом боковые торцы 9 вертикальных стоек 5 (фиг.2, 3, 4) одной части 1 составного остова выполнены с прямоугольными выступами 15, а торцы 9 другой части 1 остова имеют ответные прямоугольные углубления 16. Выступы 15 входят в углубление 16 с гарантированными вертикальными зазорами 17. Зазоры 17 каждой стыкуемой пары вертикальных стоек 5 выбраны распорными клиньями 18, соединенными стяжным винтом 19 с гайкой 20 и стопорными шайбами 21.The vibration source (figure 1, 2) includes consisting of two symmetrical parts 1 of the composite skeleton of the emitting platform (pos. Not indicated). Each of the parts 1 of the composite skeleton includes a longitudinal stiffening rib in the form of a bottom 3 provided with ribs 2, into which a cylindrical shell 4 is embedded, and lateral stiffening ribs rigidly connected to the bottom 3 and cylindrical shell 4 in the form of flat vertical struts 5. Racks 5 are made with side sinuses 6 (Figs. 3, 4) and stepped protrusions 7 with sinuses 8 (Figs. 2, 5). Parts 1 of the composite skeleton (FIGS. 2, 3) are joined to each other by the lateral ends 9 of the uprights 5 and are interconnected by horizontal screws 10 installed in the sinuses 6 with nuts 11 and spherical washers 12 through the stops 13, which are mounted in the windows of the 6 sinuses 6 vertical posts 5. In this case, the lateral ends 9 of the vertical posts 5 (Figs. 2, 3, 4) of one part 1 of the composite skeleton are made with rectangular protrusions 15, and the ends 9 of the other part 1 of the skeleton have mating rectangular recesses 16. The protrusions 15 enter the recess 16 with guaranteed vertical nymi gaps 17. The gaps 17 butting each pair of vertical uprights 5 are selected spacer wedges 18, connected by the clamping screw 19 with nut 20 and lock washers 21.

Ступенчатые выступы 7 вертикальных стоек 5 (фиг.2) имеют прямоугольные вырезы 22, образующие ложементы стальных балок-пригрузов 23, 24 коробчатого сечения, заполненных железобетоном 25. Балки-пригрузы 23, 24 (фиг.5) закреплены к ступенчатым выступам 7 размещенными в их пазухах 8 вертикальными винтами 26, взаимодействующими посредством гаек 27 через сферические шайбы 28 с упорами 13, которые смонтированы в окнах 29 ступенчатых выступов 7.The stepped protrusions 7 of the uprights 5 (FIG. 2) have rectangular cutouts 22 that form the lodgements of the steel beam-weights 23, 24 of the box section filled with reinforced concrete 25. The beam-weights 23, 24 (FIG. 5) are fixed to the stepped protrusions 7 located in their sinuses 8 with vertical screws 26, interacting through nuts 27 through spherical washers 28 with stops 13, which are mounted in the windows 29 of the stepped protrusions 7.

Балки-пригрузы 23, 24 (фиг.2, 6) в нижней части снабжены нажимными винтами 30 с шестигранником 31 и сферическим концом 32 каждый. Нажимные винты 30 смонтированы в стаканах 33 балок-пригрузов 23, 24 и своими сферическими концами 32 уперты в поднутрения 34 опорных башмаков 35, обжимающих сверху блоки-пригрузы 36, 37, выполненные в виде заполненных железобетоном 25 стальных корпусов с поднутрениями 38. Блоки-пригрузы поднутрениями 34 надеты на шипы 39 днищ 3 частей 1 составного остова и заполняют: блоки-пригрузы 36 - боковые пространства, а блоки-пригрузы 37 - центральные пространства между цилиндрическими оболочками 4 и вертикальными стойками 5 остова.The beam-weights 23, 24 (Fig.2, 6) in the lower part are equipped with pressure screws 30 with a hexagon 31 and a spherical end 32 each. The pressure screws 30 are mounted in the cups 33 of the beam girders 23, 24 and their spherical ends 32 are pressed into the undercuts of the 34 support shoes 35, compressing the block weights 36, 37 from above, made in the form of reinforced concrete 25 steel bodies with undercuts 38. The load blocks undercuts 34 are put on the spikes 39 of the bottoms of 3 parts 1 of the composite skeleton and are filled in: block-weights 36 are lateral spaces, and block-weights 37 are the central spaces between the cylindrical shells 4 and the vertical posts 5 of the skeleton.

Внутри цилиндрических оболочек 4 составного остова на аппарелях 40 установлены синхронизированные между собой вибраторы 41 вибровозбудителя, каждый из которых зафиксирован “в распор" внутри цилиндрической оболочки с помощью клиновинтовых зажимов 42. Каждый клиновинтовой зажим 42 (фиг.7, 8) содержит установленные на направляющих 43 корпуса вибратора 41 клинья-ползуны 44 с осями 45, связанными с силовым винтом 46, который выполнен с шестигранником 47 в центре и снабжен храповым колесом 48, взаимодействующим с откидной собачкой 49, шарнирно закрепленной на корпусе вибратора 41. Силовой винт 46 смонтирован в ложементах 50 корпуса вибратора и имеет на одном конце правую, а на другом конце левую резьбу. Резьбовые концы силового винта 46 входят в резьбовые отверстия осей 45 клиньев-ползунов 44. Установленные винты 51, концы которых входят в канавки 52 силового винта 46, фиксируют последний от осевых перемещений в ложементах 50. Над каждым клиновинтовым зажимом 42 (фиг.2) в цилиндрических оболочках 4 сооружены горловины 53 с крышками 54, а торцы оболочек 4 оборудованы, например, откидными крышками 55.Inside the cylindrical shells 4 of the composite skeleton, ramps 41 of synchronized exciters synchronized with each other are mounted on ramps 40, each of which is fixed “in a spacer” inside the cylindrical shell using wedge clamps 42. Each wedge clamp 42 (Figs. 7, 8) contains mounted on guides 43 the housing of the vibrator 41 wedges-sliders 44 with axles 45 associated with a power screw 46, which is made with a hexagon 47 in the center and is equipped with a ratchet wheel 48, interacting with a folding dog 49, pivotally fixed th on the vibrator body 41. The power screw 46 is mounted in the lodges 50 of the vibrator body and has a right and left threads at one end.The threaded ends of the power screw 46 enter the threaded holes of the axes 45 of the slide wedges 44. Installed screws 51, the ends which are included in the grooves 52 of the power screw 46, fix the latter from axial movements in tool holders 50. Over each wedge clamp 42 (Fig. 2) in the cylindrical shells 4 there are constructed necks 53 with covers 54, and the ends of the shells 4 are equipped, for example, with hinged covers 55 .

Управление клиновинтовыми зажимами 42 реализуется вращением шестигранника 47 гаечным ключом через открытые горловины 52 цилиндрических оболочек 4. При вращении шестигранника 47 с силовым винтом 46 в направлении, при котором клинья-ползуны 44, скользя по направляющим 43, сходятся, освобождая вибратор 41, собачку 47 поворачивают, “откидывая” от храпового колеса 48. При обратном вращении шестигранника 47 с силовым винтом 46 клинья-ползуны расходятся, обеспечивая в конце хода заклинивание “в распор” корпуса вибратора 41 внутри цилиндрической оболочки 4. При этом, собачка 47 вводится во взаимодействие с храповым колесом 48, предотвращая таким образом самовращение силового винта под действием вибрации.The wedge clamps 42 are controlled by rotating the hexagon 47 with a wrench through the open mouths 52 of the cylindrical shells 4. When the hexagon 47 is rotated with the power screw 46 in the direction in which the wedges-sliders 44, sliding along the guides 43, converge, freeing the vibrator 41, the dog 47 is rotated , “Tilting” away from the ratchet wheel 48. During the reverse rotation of the hexagon 47 with the power screw 46, the slide wedges diverge, providing at the end of the course jamming “in the spacer” of the vibrator body 41 inside the cylindrical shell 4. In this case, the dog 47 is introduced into interaction with the ratchet wheel 48, thereby preventing the self-rotation of the power screw under vibration.

Простые по конструкции клиновинтовые зажимы с храповым механизмом отличаются надежностью и быстродействием, что существенно уменьшает трудоемкость монтажа вибраторов вибровобудителя. Жесткие без конструктивных зазоров винтовые соединения всех составных элементов излучающей платформы с клиновым “распором” гарантированных вертикальных зазоров в соединениях вертикальных стоек составного остова, а также равномерное распределение возмущающей силы вибрации и масс виброисточника по опорной поверхности излучающей платформы обеспечивают синхронность колебаний практически всей опорной поверхности платформы, что значительно повышает эффективность вибровоздействия. Этот фактор в сочетании с резким снижением потерь энергии колебаний, уменьшением металлоемкости конструкции и улучшением эксплуатационных качеств виброисточника обуславливает высокую технико-экономическую эффективность его использования в нефтегазодобывающей отрасли производства.Simple design wedge clamps with a ratchet mechanism are reliable and fast, which significantly reduces the complexity of mounting vibrator vibrators. Rigid screw joints without structural gaps of all the constituent elements of the emitting platform with a wedge “spacing” of guaranteed vertical clearances in the joints of the uprights of the composite skeleton, as well as the uniform distribution of the disturbing vibration force and mass of the vibration source along the supporting surface of the emitting platform, ensure synchronization of vibrations of almost the entire supporting surface of the platform, which significantly increases the effectiveness of vibration. This factor, combined with a sharp decrease in energy losses of vibrations, a decrease in the metal consumption of the structure, and an improvement in the performance of the vibration source, determines the high technical and economic efficiency of its use in the oil and gas industry.

Размещение синхронизированных вибраторов вибровозбудителя внутри закрытых конструкций остова платформы обеспечивает надежную защиту вибровозбудителя и элементов его системы управления от внешних воздействий в процессе эксплуатации, хранения виброисточника или передислокации путем транспортирования частей составного остова без демонтажа вибраторов из цилиндрических оболочек.Placing synchronized vibration exciter vibrators inside closed structures of the platform skeleton provides reliable protection of the vibration exciter and elements of its control system from external influences during operation, storage of the vibration source or relocation by transporting parts of the composite skeleton without dismantling the vibrators from cylindrical shells.

Claims

A vibration source including a vibration exciter emitting a platform containing weights fixed to its skeleton made of two parts, each containing ribs of lateral stiffness connected with longitudinal stiffeners in the form of lateral sinuses and stepped protrusions with axles of vertical struts, the lateral ends of which are parts of a composite the skeleton is docked to each other, characterized in that the vibration exciter is made in the form of separate synchronized vibrators, each of which is installed in a cylinder a shell built into the bottom ribbed bottom, which together with the cylindrical shell forms a longitudinal stiffening rib of each part of the composite skeleton of the emitting platform, and the vibrators are fixed inside the cylindrical shells by wedge clamps controlled through the necks in them, and the parts of the composite skeleton are interconnected by vertical sinuses located in the lateral sinuses racks with horizontal screws interacting with the stops installed in the windows of the vertical racks, while the lateral ends of the racks of one part of the The avava skeleton is made with rectangular protrusions that enter into the rectangular recesses of the side ends of the vertical struts of the other part of the skeleton with guaranteed vertical clearances, each of which is selected by a pair of spacer wedges installed in it, connected by a tightening screw, and reinforced concrete are placed in the spaces between the vertical struts of the skeleton and cylindrical shells block-weights in steel cases, undercuts in which block-weights are mounted on the spikes of the bottoms, and pressed through the support shoes to the bottoms with many screws mounted in box-sectioned beam-weights filled with reinforced concrete, installed in the cutouts of the stepped protrusions of the vertical struts and attached to them by vertical screws placed in the axle grooves of the stepped protrusions through the stops mounted in the windows of the stepped protrusions.