RU2539477C1 - Tripping complex of drilling unit - Google Patents
Tripping complex of drilling unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2539477C1 RU2539477C1 RU2013148724/03A RU2013148724A RU2539477C1 RU 2539477 C1 RU2539477 C1 RU 2539477C1 RU 2013148724/03 A RU2013148724/03 A RU 2013148724/03A RU 2013148724 A RU2013148724 A RU 2013148724A RU 2539477 C1 RU2539477 C1 RU 2539477C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sections
- balancers
- telescopic mechanisms
- hydraulic cylinders
- axle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефте- и газодобыче, к буровым установкам.The invention relates to oil and gas production, to drilling rigs.
Известны БУ (буровые установки), содержащие различные комплексы оборудования. БУ - это комплекс или система специализированных сборочных единиц, выполняющих в процессе бурения скважины определенные функции и установленные на специальных основаниях для кинематической связи и транспортирования их. БУ - это временное сооружение, так как в условиях эксплуатации многократно меняет свое местоположение. Поэтому все комплексы располагают на основаниях, которые представляют собой сварную металлоконструкцию, сохраняя, по возможности, кинематическую связь при транспортировании. (Колчерин В.Г. и др. Новое поколение буровых установок Волгоградского завода в Западной Сибири. - Сургут, ГУП ХМАО «Сургутская типография», 2000. - 320 с.).Known BU (drilling rigs) containing various equipment complexes. A control unit is a complex or system of specialized assembly units that perform certain functions during well drilling and are installed on special grounds for kinematic communication and their transportation. A control unit is a temporary structure, since it changes its location many times under operating conditions. Therefore, all complexes are located on the bases, which are welded metal structures, preserving, if possible, the kinematic connection during transportation. (Kolcherin V.G. et al. A new generation of drilling rigs of the Volgograd plant in Western Siberia. - Surgut, State Unitary Enterprise Khanty-Mansi Autonomous Okrug Surgut Printing House, 2000. - 320 p.).
Эти буровые установки конструктивно сложны и металлоемки.These rigs are structurally complex and metal intensive.
Наиболее близкой к предлагаемому устройству является буровая установка класса БУ 2900/175 (с.68 и далее), где 2900 - условная глубина бурения, м; 175 - допускаемая нагрузка на крюке в тс (с.72).Closest to the proposed device is a drilling rig of class BU 2900/175 (p. 68 onwards), where 2900 is the conditional drilling depth, m; 175 - permissible load on the hook in the vehicle (p. 72).
БУ (буровая установка) содержит следующие комплексы оборудования: для спускоподъемных операций; для работы с трубами; для циркуляции раствора; для подготовки и распределения воздуха; для электроснабжения; для водоснабжения и обогрева; противовыбросовое; для управления и контроля за процессом бурения; для заканчивания скважин; для охраны окружающей среды; для транспортирования блоков и модулей; для соцкультбыта; для механизации ремонтных и погрузочно-разгрузочных работ.The control unit (drilling rig) contains the following equipment complexes: for hoisting operations; for working with pipes; for circulation of the solution; for the preparation and distribution of air; for power supply; for water supply and heating; blowout preventer; to control and monitor the drilling process; for completion of wells; for environmental protection; for transporting blocks and modules; for social and cultural life; for mechanization of repair and handling operations.
Описанная БУ имеет большие габариты и массу, так как подъем свечи труб номинальной длиной 25 или 27 м осуществляется талевой системой с крюкоблоком, расположенным над свечой (с.77, рис.7.1). При такой конструкции только полезная высота вышки составляет 40,8 м (с.73), а полная высота БУ превышает 50 м (с.77, рис.7.1).The described control unit has large dimensions and weight, since the lifting of a pipe candle with a nominal length of 25 or 27 m is carried out by a tackle system with a hook block located above the candle (p.77, Fig. 7.1). With this design, only the useful height of the tower is 40.8 m (p. 73), and the total height of the control unit exceeds 50 m (p. 77, Fig. 7.1).
Важную роль имеет комплекс оборудования для удержания на весу труб и инструмента, а также для проведения спускоподъемных операций (с.88). Данный комплекс оборудования предназначен для удержания обсадных труб и инструментов на весу, для спуска и подъема бурильной колонны, а также для различных вспомогательных работ. К вспомогательным работам относятся подъем и опускание вышки, замена оборудования на вышечном основании, установка превенторов и т.д.An important role is played by a set of equipment for holding pipes and tools on weight, as well as for hoisting operations (p. 88). This set of equipment is designed to hold casing and tools on weight, for lowering and raising the drill string, as well as for various auxiliary works. Supporting work includes raising and lowering the tower, replacing equipment on a tower base, installing preventers, etc.
К данному комплексу относится следующее оборудование: буровая лебедка с приводом; вышка с механизмом подъема; талевая система, в которую входят кронблок, крюкоблок (крюк, тальблок), талевый канат (трос); механизм крепления и перепуска неподвижного конца; приспособление для установки бухты талевого каната.The following equipment belongs to this complex: a drawworks with a drive; tower with a lifting mechanism; tackle system, which includes crown block, hook block (hook, talblock), tackle rope (cable); mechanism for fastening and bypassing the fixed end; a device for installing a hoist rope bay.
Связующим звеном всех механизмов является талевый канат. Бухта талевого каната устанавливается на специальном приспособлении. Канат с бухты перепускается через барабан механизма крепления и перепуска неподвижного конца каната, затем производится оснастка талевой системы, в соответствии с рекомендуемой схемой оснастки, далее с верхнего ролика кронблока ходовой конец перепускается на барабан лебедки, где крепится в специальном приспособлении.The connecting link of all mechanisms is the hoist rope. The hoist rope bay is mounted on a special device. The rope from the bay is passed through the drum of the fastening and bypass mechanism of the fixed end of the rope, then the tackle system is equipped in accordance with the recommended equipment scheme, then the running end is transferred from the upper crown block roller to the winch drum, where it is mounted in a special device.
Буровая лебедка предназначена для создания тягового усилия на ходовом конце каната. Привод лебедки осуществляется от электродвигателя постоянного тока мощностью 560 кВт. Включение первой и второй передач осуществляется дистанционно оперативными пневматическими муфтами.Drill winch is designed to create traction on the running end of the rope. The winch is driven by a DC motor with a capacity of 560 kW. The first and second gears are switched on remotely by operational pneumatic couplings.
В качестве вспомогательного тормоза на лебедке применен электромагнитный порошковый тормоз ТЭП-45, выполняющий также функции регулятора подачи долота. Для окончательной остановки барабана при посадке инструмента на клинья или на стол ротора используется ленточный тормоз, который состоит их двух тормозных лент с прикрепленными на них двадцатью тормозными колодками; балансира, тормозного и промежуточного валов, тормозной рукоятки, пневмоцилиндра, двух ограничителей отхода тормозных лент и оттяжных пружин (с.88-90).As an auxiliary brake on the winch, an electromagnetic powder brake TEP-45 was used, which also performs the functions of a bit feed regulator. For the final stop of the drum when the tool is planted on the wedges or on the rotor table, a tape brake is used, which consists of two brake bands with twenty brake pads attached to them; balancer, brake and intermediate shafts, brake handle, pneumatic cylinder, two limiters for the departure of brake bands and exhaust springs (p. 88-90).
Вышка БУ 2900/175 ДЭП в собранном виде представляет собой А-образную конструкцию, состоящую из двух трехгранных ног и одной четырехгранной верхней секции. Каждая нога собирается из трех цельносварных секций длиной по 11,245 м. Верхняя секция цельносварная длиной 9,565 м. К верхней секции приварена рама, на которой закреплен кронблок. Кронблок состоит из секции с пятью шкивами, кожухов и отклоняющего шкива (с.95).The tower BU 2900/175 DEP in assembled form is an A-shaped structure consisting of two trihedral legs and one tetrahedral upper section. Each leg is assembled from three all-welded sections with a length of 11.245 m. The upper section is all-welded with a length of 9.565 m. A frame is welded to the upper section, on which the crown block is fixed. The crown block consists of a section with five pulleys, casings and a deflecting pulley (p.95).
Талевая система предназначена для кратного уменьшения усилия на ходовом конце каната. Элементами талевых систем являются: кронблок, талевый блок и талевый канат. По конструкции талевый блок совмещен с крюком, и поэтому такая конструкция называется крюкоблоком (с.100). Крюкоблок (с.102) предназначен для подвешивания вертлюга (с.229, рис.11.53), который служит для подвода раствора в колонну бурильных труб при обеспечении свободного вращения бурильной колонны, поэтому он является промежуточным звеном между талевой системой и вращающимся бурильным инструментом (с.181).The tackle system is intended for multiple reduction of effort on the running end of the rope. Elements of hoist systems are: crown block, hoist block and hoist rope. By design, the traveling block is combined with the hook, and therefore this design is called the hook block (p.100). The hook block (p. 102) is designed to suspend the swivel (p. 229, Fig. 11.53), which serves to supply the solution to the drill pipe string while ensuring free rotation of the drill string, therefore it is an intermediate link between the tackle system and the rotating drilling tool (with .181).
Как видно из приведенного описания, спускоподъемный комплекс буровой установки конструктивно сложен, имеет большие габариты и массу, эксплуатация затруднена из-за невозможности автоматизации процесса спускоподъемных операций при использовании буровой лебедки с тормозами и талевой системы.As can be seen from the above description, the hoisting complex of the drilling rig is structurally complex, has large dimensions and weight, operation is difficult due to the impossibility of automating the hoisting operations when using a hoist with brakes and a tackle system.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в расширении эксплуатационных и компоновочных возможностей спускоподъемного комплекса буровой установки.The problem to which the invention is directed, is to expand the operational and layout capabilities of the hoisting complex of the drilling rig.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в применении телескопических механизмов с гидроцилиндрами, допускающими автоматизацию процесса спускоподъемных операций.The problem is solved by achieving a technical result, which consists in the use of telescopic mechanisms with hydraulic cylinders that allow automation of the tripping process.
Указанный технический результат достигается тем, что спускоподъемный комплекс буровой установки, содержащий платформу основания, установленную вокруг секций ротора, вертлюг, расположенный над центром секций ротора, при этом, в отличие от прототипа, на платформе основания установлена пространственная рама с вертикальными направляющими, в которых расположены катки осей, установленных в середине балансиров телескопических механизмов, концы этих балансиров опорами качания попарно соединены короткими осями, верхние балансиры телескопических механизмов соединены длинной осью, на которой закреплен вертлюг, на платформе основания также расположены гидроцилиндры, головки верхних секций гидроцилиндров соединены осью, на которой на опорах качания установлены середины верхних балансиров нижней секции телескопических механизмов, середины нижних балансиров этой секции на опорах качания установлены на оси, зафиксированной на пространственной раме.The specified technical result is achieved in that the hoisting complex of the drilling rig, comprising a base platform mounted around the rotor sections, a swivel located above the center of the rotor sections, while, unlike the prototype, a spatial frame with vertical guides in which are located rollers of axles installed in the middle of telescopic mechanism balancers, the ends of these balancers are supported by swing axes in pairs by short axes, the upper balancers are telescopic of the mechanisms are connected by a long axis on which the swivel is fixed, hydraulic cylinders are also located on the base platform, the heads of the upper sections of the hydraulic cylinders are connected by an axis on which the midpoints of the upper balancers of the lower section of the telescopic mechanisms are mounted, the midpoints of the lower balancers of this section on the swing supports are mounted on the axis fixed on the spatial frame.
На фиг.1 приведен вид спереди на спускоподъемный комплекс буровой установки, а на фиг.2 - вид сбоку. Гидроцилиндры в максимально выдвинутом положении, головки верхних секций гидроцилиндров соединены осью и воздействуют на два телескопических механизма.Figure 1 shows a front view of the hoisting complex of the rig, and figure 2 is a side view. The hydraulic cylinders are in the most extended position, the heads of the upper sections of the hydraulic cylinders are connected by an axis and act on two telescopic mechanisms.
На фиг.3 дан вид сверху на уровне оси, соединяющей головки верхних секций гидроцилиндров, действующих на один телескопический механизм. В верхней части фиг.3 показаны звенья телескопического механизма в максимально выдвинутом положении, в нижней части - в опущенном состоянии. Для наглядности звенья заштрихованы.Figure 3 shows a top view at the level of the axis connecting the heads of the upper sections of the hydraulic cylinders acting on one telescopic mechanism. In the upper part of figure 3 shows the links of the telescopic mechanism in the most extended position, in the lower part in the lowered state. For clarity, the links are shaded.
На фиг.4 показан фрагмент фиг.2 спускоподъемного комплекса с пространственной рамой и вынесенным на передний план телескопическим механизмом в максимально выдвинутом положении при виде сбоку.Figure 4 shows a fragment of figure 2 of the hoisting complex with a spatial frame and brought to the fore by a telescopic mechanism in the maximum extended position when viewed from the side.
На фиг.5 показан фрагмент фиг.1 спускоподъемного комплекса, но два гидроцилиндра воздействуют на один телескопический механизм.Figure 5 shows a fragment of figure 1 of the hoisting complex, but two hydraulic cylinders act on one telescopic mechanism.
На фиг.6 приведен один из возможных вариантов исполнения звеньев телескопического механизма.Figure 6 shows one of the possible embodiments of the links of the telescopic mechanism.
На платформе основания 1 (упрощенный вид - фиг.1 и 2), установленной у секций ротора 2 (фиг.3), расположена пространственная рама 3 с вертикальными направляющими 4. Рама с направляющими может быть образована из унифицированных блоков, устанавливаемых друг на друга. В направляющих 4 расположены катки 5 телескопических механизмов 6. Телескопические механизмы 6 образуют секции (на фиг.1 и 2 показаны семь секций), образованные балансирами 7, которые в середине установлены на опорах качания осей 8 катков 5. Концы этих балансиров 7 опорами качания попарно соединены короткими осями 9. Верхние звенья телескопических механизмов 6 соединены длинной осью 10, на которой закреплен вертлюг 11 со свечой труб (бурильной колонной) 12. Верхние балансиры 7 могут быть односторонними (см. верхнюю секцию). Верхняя секция может иметь длинные оси по бокам на краях балансиров 7, образуя прямоугольник. Несколько верхних секций могут иметь аналогичные длинные оси с одной стороны, образуя П-образный контур. На платформе основания 1 также расположены гидроцилиндры 13, головки 14 верхних секций гидроцилиндров соединены осью 15, на которой на опорах качания установлены середины верхних балансиров 7 нижней секции телескопических механизмов, середины нижних балансиров этой секции на опорах качания установлены на оси 16, зафиксированной на пространственной раме 3. На нижних балансирах 7 допускается установка противовесов 17 (фиг.2 и 4). Допускается различная конструкция звеньев телескопических механизмов 6: из унифицированных звеньев 7 или из центральных звеньев 18 и боковых звеньев 19 (фиг.6).On the base platform 1 (simplified view - Figs. 1 and 2) installed at the sections of the rotor 2 (Fig. 3), a
Спускоподъемный комплекс буровой установки работает следующим образом. Свеча труб 12 присоединяется к вертлюгу 11 с рукавом подачи раствора, когда телескопические механизмы 6 находятся в опущенном состоянии - головки 14 гидроцилиндров 13 в нижнем положении. Рабочая жидкость от насосной станции (на фигуре не показана) под давлением поступает в гидроцилиндры. Произведение давления жидкости на площадь поршней гидроцилиндров создает силы, которые поднимают верхние секции гидроцилиндров, головки 14, ось 15 и балансиры 7. Увеличение расстояния между осями 15 и 16 увеличивается кратно числу секций телескопических механизмов 6. Если это расстояние увеличится на два метра, то ось 10 с вертлюгом 11 переместится на 14 метров. Увеличивая число блоков пространственной рамы с направляющими, количество секций и величину хода верхней секции гидроцилиндров 13, можно изменять величину подъема свечи труб 12. Спуск свечи труб 12 осуществляется регулируемым отводом рабочей жидкости из гидроцилиндров 13, этот процесс можно автоматизировать. Противовесы 17 облегчают спускоподъемные операции.The launching complex of the drilling rig operates as follows. The candle pipe 12 is attached to the swivel 11 with a sleeve for supplying the solution when the
Обозначения:Designations:
1 - платформа основания (упрощенный вид);1 - base platform (simplified view);
2 - секции ротора;2 - sections of the rotor;
3 - пространственная рама;3 - spatial frame;
4 - вертикальные направляющие;4 - vertical guides;
5 - катки;5 - rollers;
6 - телескопические механизмы;6 - telescopic mechanisms;
7 - балансиры телескопических механизмов 6;7 - balancers of
8 - оси катков 5;8 - axis of the
9 - короткие оси концов балансиров 7;9 - short axis of the ends of the
10 - длинная ось верхних балансиров телескопических механизмов 6;10 - the long axis of the upper balances of
11 - вертлюг;11 - swivel;
12 - свеча труб (бурильная колонна) 12;12 - pipe candle (drill string) 12;
13 - гидроцилиндры;13 - hydraulic cylinders;
14 - головки верхних секций гидроцилиндров 1314 - heads of the upper sections of the
15 - ось головок верхних секций гидроцилиндров 13;15 - the axis of the heads of the upper sections of the
16 - ось, зафиксированная на пространственной раме;16 - axis fixed on the spatial frame;
17 - противовесы нижних балансиров 7;17 - counterweights of the
18 - центральные балансиры секций телескопических механизмов 6;18 - central balancers of sections of
19 - боковые балансиры секций телескопических механизмов 6.19 - lateral balancers of sections of
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013148724/03A RU2539477C1 (en) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Tripping complex of drilling unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013148724/03A RU2539477C1 (en) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Tripping complex of drilling unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2539477C1 true RU2539477C1 (en) | 2015-01-20 |
Family
ID=53288543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013148724/03A RU2539477C1 (en) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Tripping complex of drilling unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2539477C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU977738A1 (en) * | 1981-07-10 | 1982-11-30 | Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Автоматизации Глубокого Разведочного Бурения Министерства Геологии Ссср | Arrangement for lifting and lowering drill pipes |
SU1061700A3 (en) * | 1975-02-06 | 1983-12-15 | Би-Джей-Хьюз,Инк (Фирма) | Apparatus for conducting round-trip operations with drill pipes |
RU2211297C2 (en) * | 1999-10-26 | 2003-08-27 | Сафонов Георгий Леонидович | Self-propelled drilling rig |
WO2009002189A1 (en) * | 2007-06-26 | 2008-12-31 | Nordrill As | Drilling tower device and drilling machine system |
RU2450161C2 (en) * | 2010-08-17 | 2012-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Pumping unit |
RU2455526C1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Conventional pumping unit |
RU2488023C1 (en) * | 2012-01-25 | 2013-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Downhole rod pump drive |
-
2013
- 2013-10-31 RU RU2013148724/03A patent/RU2539477C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1061700A3 (en) * | 1975-02-06 | 1983-12-15 | Би-Джей-Хьюз,Инк (Фирма) | Apparatus for conducting round-trip operations with drill pipes |
SU977738A1 (en) * | 1981-07-10 | 1982-11-30 | Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Автоматизации Глубокого Разведочного Бурения Министерства Геологии Ссср | Arrangement for lifting and lowering drill pipes |
RU2211297C2 (en) * | 1999-10-26 | 2003-08-27 | Сафонов Георгий Леонидович | Self-propelled drilling rig |
WO2009002189A1 (en) * | 2007-06-26 | 2008-12-31 | Nordrill As | Drilling tower device and drilling machine system |
RU2450161C2 (en) * | 2010-08-17 | 2012-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Pumping unit |
RU2455526C1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Conventional pumping unit |
RU2488023C1 (en) * | 2012-01-25 | 2013-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Downhole rod pump drive |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОЛЧЕРИН В.Г. и др. НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ БУРОВЫХ УСТАНОВОК ВОЛГОГРАДСКОГО ЗАВОДА В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ. - СУРГУТ, ГУП ХМАО "СУРГУТСКАЯ ТИПОГРАФИЯ", 2000. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107218000B (en) | Multi-cylinder lifting and rotation integrated form ocean hydraulic workover unit | |
JP2993763B2 (en) | A device that supports a driven rig directly off center of the oil well | |
CN109750976B (en) | Full-hydraulic deep well drilling machine | |
US9500040B2 (en) | Blowout preventer trolley | |
CN209653956U (en) | All-hydraulic deep drilling rig | |
US20150240562A1 (en) | Mobile drilling rig | |
CN110552703B (en) | Duct piece mounting system applied to shaft construction | |
CN103225479B (en) | Fluid pressure type engineering driller | |
WO2016140802A1 (en) | Mast leg pulley | |
CN204827251U (en) | Novel suit derrick upright | |
RU2539477C1 (en) | Tripping complex of drilling unit | |
CN102505920B (en) | Two-winch hydraulic lifting drill tower | |
CN103291210B (en) | Gate-type double-tower gear-driven drilling machine | |
CN111559714B (en) | Multidirectional rotary guide wheel structure | |
WO2016118714A1 (en) | Wellhead-mounted hydraulic workover unit | |
CN201666130U (en) | Hydraulic elevator | |
RU2539476C1 (en) | Drilling rig | |
CN115676648A (en) | Multifunctional underground maintenance vehicle | |
CN210483572U (en) | Wellhead hoisting device | |
CN212337196U (en) | Hydraulic workover rig | |
CN210003219U (en) | hoisting-free self-elevating offshore oil well testing equipment | |
CN104555833B (en) | Method for hoisting steel inner cylinder of chimney | |
CN203769666U (en) | Head frame hoisting device | |
CN112761548A (en) | Blowout preventer maintenance platform | |
CN107676053B (en) | Modular ocean injection head operation platform |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161101 |