RU2589783C2 - Система буровой установки с самоподъемным буровым полом - Google Patents

Система буровой установки с самоподъемным буровым полом Download PDF

Info

Publication number
RU2589783C2
RU2589783C2 RU2013157537/03A RU2013157537A RU2589783C2 RU 2589783 C2 RU2589783 C2 RU 2589783C2 RU 2013157537/03 A RU2013157537/03 A RU 2013157537/03A RU 2013157537 A RU2013157537 A RU 2013157537A RU 2589783 C2 RU2589783 C2 RU 2589783C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tower
floor
drill floor
supports
drill
Prior art date
Application number
RU2013157537/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013157537A (ru
Inventor
Кэмерон Вэйн КОНДУК
Дональд Леонард БЕРЛЕТ
Original Assignee
НЭШНЛ ОЙЛВЕЛЛ ВАРКО, Эл.Пи.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by НЭШНЛ ОЙЛВЕЛЛ ВАРКО, Эл.Пи. filed Critical НЭШНЛ ОЙЛВЕЛЛ ВАРКО, Эл.Пи.
Publication of RU2013157537A publication Critical patent/RU2013157537A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2589783C2 publication Critical patent/RU2589783C2/ru

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/34—Arrangements for erecting or lowering towers, masts, poles, chimney stacks, or the like
    • E04H12/344—Arrangements for lifting tower sections for placing additional sections under them
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B15/00—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/343—Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport
    • E04B1/34315—Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport characterised by separable parts
    • E04B1/34331—Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport characterised by separable parts mainly constituted by three-dimensional elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/343—Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport
    • E04B1/34384—Assembling details for foldable, separable, collapsible or retractable structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/18—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures movable or with movable sections, e.g. rotatable or telescopic
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/34—Arrangements for erecting or lowering towers, masts, poles, chimney stacks, or the like
    • E04H12/345—Arrangements for tilting up whole structures or sections thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к системе буровой установки и способу сборки конструкции буровой установки. Транспортабельная буровая установка, имеющая самоподъемный буровой пол, включает в себя конструкцию основания, содержащую несколько опор основания башенного типа, которые можно транспортировать на буровую площадку и устанавливать вокруг места бурения ствола скважины. Горизонтальную раму основания устанавливают между нижними частями опор башенного типа для образования устойчивой конструкции основания буровой установки, и буровой пол можно затем монтировать на раме основания между опорами основания башенного типа. Подходящую вышку буровой установки можно затем монтировать на буровом полу. Тросы подъема пола скрепляют с верхними частями опор башенного типа и запасовывают в соответствующие блоки шкивов, связанные с буровым полом. Свободные концы тросов подъема пола можно зацеплять за талевый блок в вышке буровой установки, после этого буровую лебедку установки можно приводить в действие для подъема бурового пола и вышки в требуемое положение с последующим закреплением к опорам основания башенного типа. Технический результат заключается в повышении эффективности монтажа/демонтажа буровой установки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Настоящее изобретение относится, в общем, к системам буровой установки для бурения скважин, таких как нефтяные и газовые скважины. В частности, изобретение относится к системам буровой установки, которую можно легко транспортировать, быстро монтировать и быстро демонтировать, и дополнительно относится к способам монтажа таких систем буровой установки.
Скважины для добычи углеводородов или минерального сырья из подземного пласта обычно бурят с помощью бурового долота, соединенного с нижним концом компоновки из звеньев бурильных труб, соединенных в непрерывную цепь (обычно называемую "бурильной колонной"), и вращения бурильной колонны для продвижения бурового долота вглубь земли для создания требуемого ствола скважины. Бурильная колонна обычно вращается с помощью "ротора" или "верхнего привода", связанного с буровой установкой, смонтированной на поверхности земли над стволом скважины.
Основные компоненты обычной буровой установки включают в себя подвышечное основание, буровой пол и вышку (также называемую дерриком), опирающуюся на буровой пол и поднимающуюся вверх от него. Буровой пол, в общем, поднимают достаточно высоко над поверхностью земли для создания пространства для размещения различного оборудования, требуемого для буровых работ, и обеспечения доступа к нему. Устройство из блоков (шкивов), называемое кронблоком, смонтировано сверху вышки буровой установки. Грузоподъемное устройство, называемое буровой лебедкой, содержащее барабан канатного троса, канатную лебедку и вспомогательное оборудование, оборудуется связанным с буровым полом. Стальной проволочный талевый канат подается с барабана талевого каната вверх на кронблок и запасовывается на различные шкивы в кронблоке и затем вниз в "талевый блок", который является блоком шкивов, которому обеспечена возможность перемещения вертикально в конструкции вышки при вытравливании или выбирании стального проволочного талевого каната ("бурового каната") канатной лебедкой и барабаном буровой лебедки. Талевый блок имеет грузовой крюк для подвески оборудования, используемого для подъема и спуска бурильной колонны, и для наращивания трубных звеньев во время сборки бурильной колонны (или "скрепления") и удаления трубных звеньев во время разборки бурильной колонны ("раскрепления"). Для буровых работ с использованием верхнего привода вместо ротора для вращения бурильной колонны на крюк талевого блока подвешивают верхний привод.
Для оптимальной производительности и экономичности в работах бурения скважин требуются буровые установки высокой транспортабельности, быстрого монтажа и быстрого демонтажа для транспортировки на новые буровые площадки. Соответственно, транспортабельность компонентов буровой установки и скорость, с которой компоненты можно собирать с минимальным количеством вспомогательного оборудования, являются условиями первостепенной важности. Обычные типы транспортабельных буровых установок могут требовать вспомогательного монтажного оборудования для осуществления монтажа и демонтажа крупногабаритных компонентов, таких как основание, буровой пол и трубный подсвечник, что увеличивает стоимость мобилизации и демобилизации буровой установки и эксплуатационные расходы.
В известной технике имеется множество типов транспортабельных буровых установок. Общим признаком известных транспортабельных буровых установок является так называемая "самоподращиваемая вышка". Нижняя секция вышки, имеющая большой нижний проем на одной стороне, устанавливается на буровой пол с использованием автокрана. Затем кран опускает верхнюю секцию комплектной вышки (с кронблоком) на нижнюю секцию вышки, и верхняя секция вышки временно крепится штифтами к нижней секции вышки. Затем кран устанавливает промежуточную секцию вышки через проем в нижней секции вышки так, что верхний конец промежуточной секции вышки может надежно соединяться с нижним концом верхней секции вышки. Талевый блок затем спускают для соединения с и несения промежуточной секции, верхнюю секцию вышки открепляют от нижней секции вышки, буровую лебедку приводят в действие для подъема верхней и промежуточной секций вышки на расстояние, соответствующее высоте промежуточной секции вышки, и затем частично собранный вышечный блок (т.е. верхняя секция плюс одна промежуточная секция) временно крепится штифтами к стационарной нижней секции вышки. Данный процесс затем повторяется для установки дополнительных промежуточных секций вышки до достижения вышкой проектной высоты, после чего самая нижняя промежуточная секция вышки крепится к нижней секции вышки так, что буровая установка становится готовой к вводу в эксплуатацию. Буровые площадки часто располагаются в удаленных местах, что требует перевозки автотранспортом компонентов буровой установки и оборудования, требуемого для сборки буровой установки (или "монтажа"). Дополнительно усложняет процесс монтажа обычная потребность передислокации буровой установки на более перспективную площадку после того, как ствол скважины пробурен и определено, что скважина не обладает достаточной продуктивностью для оправдания затрат на заканчивание и эксплуатацию скважины. Смена буровой площадки может проходить каждые несколько месяцев, и, соответственно, системы буровых установок известной техники строят с увеличенной мобильностью компонентов буровой установки и производительностью монтажа и демонтажа буровой установки для минимизации связанных с этим затрат. Вместе с тем, вспомогательное оборудование остается необходимым для выполнения этапов, таких как установка бурового пола.
Поскольку переменные затраты, связанные с взятым в аренду вспомогательным оборудованием, таким как краны и т.п., рассчитывают по часовой или дневной ставке, ускорение работ по демонтажу, транспортировке и монтажу буровой установки является критичным для минимизации затрат на аренду оборудования. В общем, время демонтажа и монтажа буровой установки измеряется днями, и весьма значительные затраты труда, затраты на оборудование можно нести в части работ по демонтажу и монтажу. Различные буровые установки известной техники выполняют обеспечивающими быстрый демонтаж, монтаж и транспортировку, но им все равно требуется вспомогательное оборудование, такое как не входящие в состав буровой краны и лебедки, которые чаще всего требуется арендовать, что увеличивает общие затраты на демонтаж и монтаж буровой установки, особенно для удаленных буровых площадок.
Одним подходом для уменьшения времени и затрат на мобилизацию буровой установки является подъем бурового пола на проектную рабочую отметку после монтажа вышки. Результатом является экономия вследствие того, что вышку можно монтировать, когда буровой пол находится вблизи уровня грунта, а не в конечном положении в 20 футах (610 см) или больше над землей. Кранам и другому оборудованию для манипуляций и установки различных компонентов бурового пола и вышки не требуется большой досягаемости по высоте, и рабочие имеют лучший доступ к буровому полу в процессе монтажа.
Пример транспортабельной буровой установки с буровым полом, который можно поднимать после монтажа вышки, можно увидеть в материале U.S. Patent Application No. 12/492,980 (Wasterval), Pub. No. US 2012/0326734 A1. В материале Wasterval предложена конструкция бурового пола над конструкцией основания, которая снабжена гидравлическими цилиндрами для подъема бурового пола над конструкцией основания. После подъема бурового пола на величину хода гидравлических цилиндров первый набор коробчатых балок устанавливается между буровым полом и конструкцией основания, и коробчатые балки крепятся к буровому полу. Штоки подъемных цилиндров на конструкции основания можно затем втягивать для соединения с такелажными узлами на коробчатых балках. Подъемные цилиндры затем вновь приводятся в действие, теперь для подъема как бурового пола, так и первых коробчатых балок, скрепленных с ним. Указанное обеспечивает вставление второго набора коробчатых балок между конструкцией основания и первым набором коробчатых балок, таким образом буровой пол дополнительно поднимается на следующую отметку. Данный процесс повторяется нужное число раз с установкой дополнительных наборов коробчатых балок до достижения буровым полом нужной отметки.
Система Wasterval, таким образом, обеспечивает монтаж или строительство бурового пола вблизи отметки грунта с последующим монтажом вышки на буровом полу, после чего буровой пол (со смонтированной вышкой) можно поднимать на требуемую отметку. Вместе с тем, данная система имеет врожденный недостаток, поскольку подъем бурового пола должен выполняться поэтапно и этапы являются сравнительно сложными и, соответственно, затратными по времени. Кроме того, система Wasterval требует создания громоздкой гидравлической системы, которая может не использоваться для других целей во время монтажа и, таким образом, увеличивает затраты на монтаж. Также, система Wasterval требует использования автокранов или другого вспомогательного грузоподъемного оборудования для манипуляций и установки коробчатых балок, что дополнительно увеличивает затраты на монтаж.
По указанным выше причинам существует необходимость создания улучшенной транспортабельной буровой установки, которую можно быстро монтировать и демонтировать, с минимальной потребностью во вспомогательном оборудовании. В частности, существует необходимость создания улучшенной транспортабельной буровой установки, в которой буровой пол можно поднимать на нужную отметку после монтажа вышки, но не требующей гидравлики или вспомогательного грузоподъемного оборудования.
Частные и предпочтительные аспекты настоящего изобретения представлены в сопроводительных независимых и зависимых пунктах формулы изобретения.
В общем, настоящим изобретением предложено устройство транспортабельной буровой установки, имеющей буровой пол, который может подниматься после монтажа вышки буровой установки, не требующее гидравлической системы или вспомогательного грузоподъемного оборудования. Талевый блок буровой установки и буровая лебедка используются для подъема бурового пола.
Устройство буровой установки включает в себя конструкцию основания буровой установки, содержащую несколько опор башенного типа, которые можно устанавливать с разносом относительно друг друга в подходящей схеме на буровой площадке. В одном варианте осуществления имеется четыре опоры основания башенного типа, расположенные по схеме квадрата или прямоугольника, но в других вариантах осуществления можно использовать больше четырех опор башенного типа и всего три и, возможно, в отличающихся (т.е. не прямоугольных) схемах. В общем, горизонтальная рама основания устанавливается между нижними частями опор башенного типа, таким образом, связывая опоры башенного типа вместе для образования жесткой и устойчивой конструкции основания буровой установки. Опоры башенного типа можно оборудовать механизмами регулирования высоты (например, гидравлическими домкратами) для осуществления выравнивания конструкции основания на неровной поверхности грунта. Также, опоры башенного типа можно, если необходимо, оборудовать механизмами "передвижения", с помощью которых можно регулировать боковое положение опор перед установкой горизонтальной рамы основания. Механизмы передвижения можно соединять для совместной работы для обеспечения бокового перемещения всей конструкции основания буровой установки.
Буровой пол можно затем монтировать на горизонтальной раме конструкции основания буровой установки. Буровой пол может содержать несколько секций плит, скрепляемых друг с другом после установки на раму основания для образования интегральной конструкции бурового пола. Если необходимо, горизонтальную раму основания можно предпочтительно установить на высоте над грунтом, соответствующей уровню платформы грузовика или полуприцепа, таким образом, упрощая разгрузку секций бурового пола сдвигом горизонтально с платформы на раму основания. Буровой пол стыкуется с опорами башенного типа с помощью подходящего направляющего средства, так что буровой пол можно равномерно поднимать относительно опор башенного типа, при этом опоры башенного типа, обеспечивают поперечную устойчивость бурового пола на всех этапах подъема пола. После подъема бурового пола на требуемую отметку его крепят к опорам башенного типа любым подходящим средством, таким как, но без ограничения этим, гидравлические фиксаторы.
В предпочтительном варианте осуществления буровой пол поднимают с использованием только талевого блока буровой установки и буровой лебедки. Для обеспечения данного режима работы блоки шкивов установлены в буровом полу, под ним и смежно с каждой опорой башенного типа. Каждая опора башенного типа имеет трос подъема пола, скрепленный с верхней частью опоры башенного типа и запасованный в соответствующий блок шкивов, связанный с буровым полом, так что свободные (т.е. не закрепленные) концы троса подъема пола выводят к центральной зоне бурового пола. После монтажа вышки буровой установки с использованием талевого блока и буровой лебедки свободные концы всех тросов подъема пола можно зацепить за крюк талевого блока. Буровую лебедку можно затем привести в действие для подъема бурового пола в одной непрерывной операции.
Варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, где одинаковые позиции соответствуют одинаковым частям и на которых показано следующее:
на ФИГ. 1 показана разгрузка опор основания башенного типа с автотранспорта и установка опор башенного типа на буровой площадке;
на ФИГ. 2 показана горизонтальная рама основания, соединяющая между собой опоры башенного типа буровой установки;
на ФИГ. 3A показан первый вид сбоку варианта осуществления системы буровой установки согласно настоящему изобретению, где буровой пол установлен на горизонтальной раме основания, и вышка буровой установки на раннем этапе монтажа расположена над буровым полом;
на ФИГ. 3B - второй вид сбоку компоновки ФИГ. 3A;
на ФИГ. 4A показан первый вид сбоку, аналогичный ФИГ. 3A, после завершения монтажа вышки буровой установки, с тросами подъема пола, зацепленными за крюк талевого блока при подготовке к подъему бурового пола;
на ФИГ. 4B - второй вид сбоку компоновки ФИГ. 4A;
на ФИГ. 5A показан первый вид сбоку, аналогичный ФИГ. 4A после подъема бурового пола и с буровой установкой, готовой к вводу в эксплуатацию;
на ФИГ. 5B показан второй вид сбоку компоновки ФИГ. 5A;
на ФИГ. 6 показан план с сечением, проходящим через опоры основания башенного типа одного варианта осуществления системы буровой установки, и схемой бурового пола согласно настоящему изобретению до подъема бурового пола.
На ФИГ. 1-5B поступательно показаны этапы сборки одного варианта осуществления транспортабельной буровой установки согласно настоящему изобретению. На ФИГ. 1 и 2 показана доставка и установка нескольких опор 10 башенного типа на буровой площадке. Предпочтительно (но не обязательно) опоры 10 башенного типа должны снабжаться средством 12 выставления для регулировки их высоты, поперечного положения и вертикального выставления. Специалисты в данной области техники должны знать, что такое средство можно оборудовать по-разному с использованием известных методик, и такое средство не составляет компонентов самых широких вариантов осуществления буровых установок данного изобретения.
После установки требуемого числа опор 10 башенного типа в требуемое положение относительно центральной осевой линии CLw ствола скважины, подлежащего бурению с использованием строящейся буровой установки, рама 20 основания монтируется или устанавливается, как показано на ФИГ. 2, соединяя между собой опоры 10 основания башенного типа. Рама 20 основания может иметь любую подходящую схему и конструктивную конфигурацию. Конструкцию также можно собирать на расстоянии от скважины и затем "надвигать" в положение бурения, если оборудовать конструкцию средством перемещения.
Как показано на ФИГ. 3, буровой пол 30 монтируется на раме 20 основания с временным опиранием на нее, после этого конструкцию вышки 100 буровой установки можно монтировать на буровом полу 30. Детали конструкции вышки буровой установки и способы ее монтажа не являются релевантными для задачи, решаемой изобретением. Для иллюстрации, вместе с тем, вышка 100 буровой установки показана как самоподращиваемая вышка, относящаяся к типу, описанному выше в данном документе, содержащая:
- нижнюю секцию 110 вышки с опорами 112 и 114, закрепленными на нижних концах 112L и 114L соответствующими креплениями 112X и 114X на буровом полу 30;
- верхнюю секцию 120 вышки, оборудованную кронблоком 122 и талевым блоком 124 (описано выше);
- одну или несколько промежуточных секций 130 вышки, приспособленных для соединения с верхней секцией 120 вышки и смежными секциями 130 вышки (описано выше).
Как показано на ФИГ. 3A и более подробно на плане ФИГ. 6, буровой пол 30 оборудован подходящей буровой лебедкой (в общем, указана позицией 40), включающей в себя барабан 42 талевого каната, который несет проволочный канат, используемый в качестве бурового каната, проходящего вверх через кронблок 122 и вниз в талевый блок 124, как описано выше. В варианте осуществления, показанном на ФИГ. 6, система буровой установки включает в себя четыре опоры 10 основания башенного типа, размещенные в плане по углам прямоугольника. Буровой пол 30 выполнен, в общем, в форме креста, со смежными "поперечинами" креста, проходящими вблизи соответствующей опоры 10 основания башенного типа. Позициями 35 обозначены направляющие бурового пола и средства крепления для осуществления стабильного и равномерного вертикального перемещения бурового пола 30 относительно опор 10 основания башенного типа во время подъема бурового пола и для закрепления бурового пола 30 на опорах 10 основания башенного типа после подъема бурового пола 30 в рабочее положение для бурения. Указанные для удобства одной позицией 35 направляющие бурового пола и средства закрепления бурового пола могут представлять собой отдельные и независимые механизмы.
Местоположение и общая конфигурация буровой лебедки (включающей в себя барабан 42 талевого каната) указаны позицией 40; в показанном варианте осуществления буровая лебедка 40, по меньшей мере, частично установлена на консольной секции бурового пола 30. В показанном варианте осуществления буровой пол 30 включает в себя ротор 135 для вращения бурильной колонны. Кабина управления бурильщика указана позицией 44. Буровой пол 30 может иметь один или несколько консольных мостков 31 для работы персонала.
На буровом полу 30 (и, в общем, под ним) смонтировано несколько блоков шкивов для использования при подъеме бурового пола 30. Для ясности в данном патентном документе шкивы, используемые для данной конкретной цели, именуются шкивами бурового пола. Один пример устройства шкива бурового пола показан на Фиг. 3A-5B и более подробно на ФИГ. 6. В данном являющемся примером устройстве наружный шкив 32A бурового пола и внутренний шкив 32B бурового пола создаются связанными с каждой опорой 10 основания башенного типа, при этом оси вращения внутренних и наружных шкивов 32A и 32B бурового пола параллельны и проходят поперек радиальной линии, проходящей от соответствующей им опоры 10 основания башенного типа к центральной осевой линии CLW. Хотя шкивы 32A и 32B бурового пола в показанном варианте осуществления фактически установлены ниже или в конструкции бурового пола 30, они показаны толстым наружным контуром на ФИГ. 6 для ясности.
В показанном варианте осуществления имеется комплект шкивов бурового пола для каждой опоры 10 основания башенного типа, но указанное не существенно. Альтернативные варианты осуществления могут иметь одну или несколько опор 10 основания башенного типа, которые не имеют соответствующих блоков шкивов бурового пола. Кроме того, хотя в показаном варианте осуществления каждый блок шкивов бурового пола включает в себя пару шкивов бурового пола, в альтернативных вариантах осуществления можно использовать блоки шкивов бурового пола, содержащие больше двух шкивов бурового пола или возможно только один шкив бурового пола.
На Фиг. 3A и 3B верхняя секция 120 вышки установлена и скреплена штифтами с нижней секцией 110 вышки, и первая промежуточная секция 130 вышки установлена в нижней секции 110 вышки и соединена с верхней секцией 120 вышки. Как ясно видно на ФИГ. 3B, тросы 135 подъема вышки, закрепленные в верхних зонах нижней секции 110 вышки, проходят вокруг шкивов 132 на нижнем конце промежуточной секции 130 вышки, установленной в нижнюю секцию 110 вышки, и вверх для зацепления за талевый блок 124. Буровую лебедку 40 затем приводят в действие для подъема талевого блока 124 и подъема компоновки верхней секции 120 вышки и промежуточной секции 130 вышки до подъема нижнего конца промежуточной секции 130 вышки на уровень, достаточный для обеспечения установки другой промежуточной секции 130 вышки в нижнюю секцию 110 вышки, и так далее до создания вышки буровой установки 100 конечной проектной высоты, как показано на Фиг. 4A и 4B.
На данном этапе тросы 135 подъема вышки отцепляются от талевого блока 124. Тросы 33 подъема пола, число которых соответствует числу блоков шкивов бурового пола, запасовываются от точек 33X крепления в верхних зонах соответствующих опор 10 основания башенного типа, вокруг шкивов 32A и 32B бурового пола и затем вверх для зацепления талевым блоком 124, все как показано на Фиг. 4A и 4B. Буровая лебедка 40 затем приводится в действие для подъема талевого блока 124 и, при этом, подъема бурового пола 30 на проектную рабочую отметку, как показано на Фиг. 5A и 5B. Буровой пол 30 затем крепится к опорам 10 основания башенного типа подходящим средством 35 крепления (не ограничивающим примером которого могут являться гидравлические фиксаторы).
Хотя буровая лебедка и талевый блок используются для подъема бурового пола 30 для вариантов осуществления, показанных в данном документе и описанных выше, в альтернативных вариантах осуществления систем буровой установки согласно настоящему изобретению можно использовать различные средства подъема бурового пола 30. В качестве не ограничивающего примера, можно использовать червячную передачу для подъема бурового пола 30 с направляющими роликами и зубчатыми рейками, встроенными в опоры 10 основания башенного типа на каждом углу бурового пола 30. Механизм червячной передачи может иметь любой подходящий привод, такой как с гидравлическими или электрическими двигателями. В одном альтернативном варианте осуществления привод с червячной передачей может создаваться как вспомогательный или резервный для основного тросового механизма подъема пола.
Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что различные модификации вариантов осуществления согласно настоящему изобретению можно выполнять без отхода от его объема и сущности, в том числе модификации, в которых могут использоваться эквивалентные конструкции или материалы, принятые или разработанные. В частности, должно быть понятно, что объем настоящего изобретения не ограничен описанными или показанными вариантами осуществления и что замена заявленных в вариантах элементов или признаков, не дающих существенного изменения функциональности, не является отходом от объема изобретения.
В данном патентном документе, любую форму слова "содержать" следует понимать в неограничивающем смысле, как включающее любую позицию, следующую за таким словом, но не исключающую конкретно не упомянутую. Прибавление к элементу неопределенного артикля "а" не исключает возможности наличия нескольких элементов, если контекст ясно не требует наличия одного и только одного такого элемента.
Относительные термины, такие как "параллельный" и "горизонтальный", в общем, не показывают или не требуют абсолютной математической или геометрической точности. Соответственно, такие термины следует понимать не в точном смысле (например, как "в общем, параллельный" или "по существу параллельный"), если контекст ясно не требует иного.
При использовании в данном документе, термины "типичный" и "в общем" следует интерпретировать в смысле обычного практического использования и не понимать как указывающие на неизменность или необходимость.

Claims (8)

1. Система буровой установки, содержащая:
три или более опор (10) башенного типа, расположенных согласно выбранной схеме;
горизонтальную раму (20) основания, соединяющую между собой нижние части опор башенного типа для образования конструкции основания;
буровой пол (30), лежащий сверху рамы основания и вертикально перемещающийся относительно нее; причем
буровой пол включает в себя множество блоков шкивов подъема пола, при этом каждый блок шкивов подъема пола связан с одной из опор башенного типа;
вышку (100) буровой установки на буровом полу, включающую буровую лебедку (40) и талевый блок (124);
множество тросов (33) подъема пола, причем каждый трос подъема пола связан с одной из опор башенного типа, при этом первый конец каждого троса подъема пола скреплен с верхней зоной (33X) соответствующей опоры башенного типа;
причем каждый трос подъема пола выполнен с возможностью запасовывания в блоки шкивов подъема пола соответствующей опоры башенного типа, а второй конец каждого троса проходит вверх для зацепления за талевый блок, и
направляющие (35) бурового пола для состыковки бурового пола с каждой опорой башенного типа,
при этом приведение в действие буровой лебедки должно обеспечивать перемещение талевого блока вверх в вышке буровой установки, тем самым обеспечивая подъем бурового пола относительно конструкции основания до установки бурового пола на требуемой отметке, состыковку бурового пола с каждой опорой башенного типа посредством направляющих бурового пола, обеспечивающих плавное вертикальное перемещение поднимаемого бурового пола относительно опор башенного типа, в то время как опоры башенного типа обеспечивают поперечную устойчивость бурового пола во время подъема.
2. Система буровой установки по п.1, дополнительно содержащая фиксирующее средство (35) для скрепления бурового пола (30) с опорами (10) основания башенного типа для удержания бурового пола на требуемой отметке.
3. Система буровой установки по п.2, в которой фиксирующее средство (35) содержит гидравлические фиксаторы.
4. Система буровой установки по любому из пп.1-3, дополнительно содержащая средство (12) выставления для регулирования положения по вертикали и в боковом направлении опор башенного типа.
5. Способ сборки конструкции буровой установки, содержащий следующие этапы, на которых осуществляют:
(а) установку трех или более опор (10) башенного типа с расстановкой с разносом согласно выбранной схемы на буровой площадке;
(б) монтаж горизонтальной рамы основания (20), соединяющей между собой нижние части опор башенного типа для образования конструкции основания;
(в) монтаж бурового пола (30), лежащего сверху рамы основания и вертикально перемещающегося относительно нее, причем буровой пол включает в себя множество блоков шкивов подъема пола, причем каждый блок шкивов подъема пола соединен с одной из опор башенного типа;
(г) монтаж вышки (100) буровой установки на буровом полу, включающем в себя буровую лебедку (40) и талевый блок (124);
(д) обеспечение, в соединении с каждой опорой башенного типа, троса (33) подъема пола;
(е) закрепление первого конца каждого каната подъема пола в верхней части (33X) соответствующей опоры основания башенного типа;
(ж) запасовку каждого троса подъема пола в блоки шкивов подъема пола соответствующей опоры башенного типа и зацепление второго конца троса за талевый блок;
(з) состыковку бурового пола с каждой опорой башенного типа буровым полом направляющих (35); и
(и) приведение в действие буровой лебедки для подъема талевого блока и тем самым обеспечения подъема бурового пола относительно конструкции основания до установки бурового пола на требуемой отметке; состыковку бурового пола с каждой опорой башенного типа посредством направляющих бурового пола, обеспечивающих плавное вертикальное перемещение поднимаемого бурового пола относительно опор башенного типа, в то время как опоры башенного типа обеспечивают поперечную устойчивость бурового пола во время подъема.
6. Способ по п.5, в котором также осуществляют соединение фиксирующего средства (35) для скрепления бурового пола с опорами основания башенного типа.
7. Способ по п.6, в котором фиксирующее средство (35) содержит гидравлические фиксаторы.
8. Способ по любому из пп.5-7, в котором опоры основания башенного типа оборудуют средством (12) выставления для регулирования положения по вертикали и в боковом направлении опор башенного типа.
RU2013157537/03A 2011-06-02 2012-06-01 Система буровой установки с самоподъемным буровым полом RU2589783C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161492786P 2011-06-02 2011-06-02
US61/492,786 2011-06-02
PCT/CA2012/000510 WO2012162800A1 (en) 2011-06-02 2012-06-01 Drilling rig system with self-elevating drill floor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013157537A RU2013157537A (ru) 2015-07-20
RU2589783C2 true RU2589783C2 (ru) 2016-07-10

Family

ID=47258210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013157537/03A RU2589783C2 (ru) 2011-06-02 2012-06-01 Система буровой установки с самоподъемным буровым полом

Country Status (7)

Country Link
US (3) US20120304553A1 (ru)
EP (1) EP2715034B1 (ru)
AU (1) AU2012262632B2 (ru)
CA (1) CA2834709C (ru)
PL (1) PL2715034T3 (ru)
RU (1) RU2589783C2 (ru)
WO (1) WO2012162800A1 (ru)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9810027B2 (en) * 2013-02-13 2017-11-07 Nabors Drilling Usa, Lp Side saddle substructure
US9708861B2 (en) 2013-02-13 2017-07-18 Nabors Drilling Usa, Lp Slingshot side saddle substructure
US9926719B2 (en) 2013-02-13 2018-03-27 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Slingshot side saddle substructure
US8935901B2 (en) * 2013-03-13 2015-01-20 Nabors Drilling International Limited Self-elevating mast employing draw works
US9518429B2 (en) 2013-10-31 2016-12-13 Independence Contract Drilling, Inc. Walking drilling rig
US9488014B2 (en) * 2013-11-25 2016-11-08 Unit Corporation Box-on-box self-stacking substructure for a drill rig
US9556636B2 (en) * 2014-06-27 2017-01-31 Tindall Corporation Method and apparatus for erecting tower with hydraulic cylinders
US9677298B2 (en) 2014-07-14 2017-06-13 Dreco Energy Services Ulc Mobile drilling rig
US20160102508A1 (en) * 2014-10-09 2016-04-14 Nabors Drilling International Limited Automated bootstrap quad-mast rig
US9512676B2 (en) 2015-03-05 2016-12-06 Patterson-Uti Drilling Company Llc Mast leg pulley
WO2017062893A1 (en) * 2015-10-07 2017-04-13 Axel Michael Sigmar Land drilling rig and methods of assembly
WO2017081504A1 (es) * 2015-11-09 2017-05-18 Total Petroleum Services S.A.S. Torre mástil portátil para intervención y mantenimiento de pozos, su proceso de fabricación y montaje
US9988807B2 (en) * 2016-02-24 2018-06-05 National Oilwell Varco, L.P. Drilling rig with self-elevating drill floor
WO2017155950A1 (en) 2016-03-07 2017-09-14 National Oilwell Varco, L.P. Multi-well bop cellar trailer
US9970211B2 (en) * 2016-05-02 2018-05-15 Dreco Energy Services Ulc Guide rails for mobile drilling rig
WO2017214148A1 (en) 2016-06-07 2017-12-14 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Side saddle slingshot drilling rig
US10662718B2 (en) * 2016-06-16 2020-05-26 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Drilling rig stair tower with integrated utility lines and cable tray
US10648240B2 (en) 2016-07-13 2020-05-12 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Mast and substructure
US10584541B2 (en) 2016-07-28 2020-03-10 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Pipe handling apparatus
CN106050153B (zh) * 2016-08-13 2017-12-22 山东黄金地质矿产勘查有限公司 钻塔平台支撑装置
AU2017322091B2 (en) * 2016-08-30 2022-09-29 Solar Sailor Pty Ltd Mast base assembly
US10293854B2 (en) 2016-10-05 2019-05-21 Dreco Energy Services Ulc Movable rig and steering system
CA3039669C (en) 2016-11-07 2022-08-09 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Side-saddle cantilever mast
WO2018132810A1 (en) 2017-01-16 2018-07-19 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Rig layout system
CN107989596B (zh) * 2017-04-11 2021-04-30 中国石油天然气股份有限公司 一种模拟井筒装置及油气水三相流模拟实验系统
CN107237543B (zh) * 2017-06-15 2019-04-02 国网山东省电力公司烟台供电公司 一种电杆架设杆顶物料传递装置及锁紧结构一
CN107060480B (zh) * 2017-06-15 2019-04-02 国网山东省电力公司烟台供电公司 一种电杆架设杆顶物料传递装置
WO2019118477A1 (en) * 2017-12-12 2019-06-20 Schlumberger Technology Corporation Adjustable cable management system
US10487592B1 (en) 2018-05-03 2019-11-26 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Multi-direction traversable drilling rig
US10214970B1 (en) 2018-06-12 2019-02-26 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Post and non-elongated substructure drilling rig
US11035178B2 (en) * 2018-07-13 2021-06-15 James C. Evans Apparatus and methods for moving workover rigs
US10837238B2 (en) 2018-07-19 2020-11-17 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Side saddle slingshot continuous motion rig
US11454067B2 (en) 2018-08-06 2022-09-27 Nov Canada Ulc Drill floor support structures
NO20191071A1 (en) 2018-09-06 2020-03-09 Cameron Tech Ltd Fingerboard
CN109322532A (zh) * 2018-11-05 2019-02-12 国网四川省电力公司成都供电公司 一种组立输电线路塔用的电动起吊抱杆
CN109488103B (zh) * 2018-11-08 2021-06-01 中国化学工程第三建设有限公司 大型全钢结构间冷塔液压提升施工方法
CN109798014B (zh) * 2019-02-25 2020-07-28 北京大唐智创科技有限公司 一种小型可调节5g信号信号增强塔
US11603723B2 (en) 2019-08-30 2023-03-14 Nov Canada Ulc Cuttings processing unit
CN112744667B (zh) * 2019-10-31 2024-06-25 中石化石油工程技术服务有限公司 海洋平台应急救生系统
US10907376B1 (en) * 2019-12-18 2021-02-02 Anthony J. Bonilla Self-building tower
CN111583414B (zh) * 2020-04-15 2023-05-23 西安石油大学 一种油气井动态井控vr系统的搭建方法
US11808091B1 (en) * 2020-04-29 2023-11-07 Lasso Drilling, LLC Modular rig systems and methods
CN111620254A (zh) * 2020-06-10 2020-09-04 中国电建集团山东电力建设有限公司 火炬管提升安装系统及方法
CN111734203B (zh) * 2020-06-24 2021-07-20 国网四川雅安电力（集团）股份有限公司 一种内附式塔上分段组立抢修塔装置
US11873685B2 (en) 2020-09-01 2024-01-16 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Side saddle traversable drilling rig
CN112030831A (zh) * 2020-09-11 2020-12-04 李卫兵 一种路基混凝土护栏施工设备
WO2023049166A1 (en) * 2021-09-21 2023-03-30 Schlumberger Technology Corporation Tri-jack hydraulic workover unit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1461858A1 (ru) * 1987-03-16 1989-02-28 Предприятие П/Я А-3661 Основание буровой установки
EA000553B1 (ru) * 1997-03-07 1999-10-28 Текнип Жеопродюксьон Способ сборки участков опорных столбов морской нефтедобывающей платформы
US6045297A (en) * 1998-09-24 2000-04-04 Voorhees; Ronald J. Method and apparatus for drilling rig construction and mobilization
RU81516U1 (ru) * 2008-10-13 2009-03-20 Закрытое акционерное общество "Уралмаш-буровое оборудование" (ЗАО "Уралмаш-буровое оборудование") Мобильная буровая установка для кустового бурения скважин (варианты)
RU96904U1 (ru) * 2010-03-11 2010-08-20 Закрытое акционерное общество "УРБО" (ЗАО "УРБО") Вышечно-лебедочный блок буровой установки

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2781108A (en) * 1956-03-30 1957-02-12 Dresser Equipment Company Self-erecting derrick
US3228151A (en) * 1962-02-15 1966-01-11 Moore Corp Lee C Drilling apparatus for deep oil wells
US3327997A (en) * 1965-02-16 1967-06-27 Zetco Engineering And Tool Com Sensing apparatus
US3333377A (en) * 1965-08-02 1967-08-01 Moore Corp Lee C Assembly of substructure-constructing components and method of constructing tall substructures
US3828513A (en) * 1971-02-11 1974-08-13 Research Corp Method of erecting a multi-story building and apparatus therefor
US3922825A (en) * 1973-04-20 1975-12-02 Dresser Ind System for erecting an oil well derrick
US3942593A (en) * 1973-10-17 1976-03-09 Cabot Corporation Drill rig apparatus
US4128229A (en) * 1977-11-17 1978-12-05 Hydra-Rig, Inc. Hoist apparatus with dual mast structure and compound power transmission system
US4269395A (en) * 1978-07-23 1981-05-26 Newman James L Portable hydraulic rig for performing workover, drilling and other operations on a well
FR2453968A1 (fr) * 1979-04-11 1980-11-07 Union Ind Entreprise Installation de forage, notamment pour exploitation petroliere
US4290495A (en) * 1979-06-18 1981-09-22 Hydra-Rig, Inc. Portable workover rig with extendable mast substructure, platform mounted drawworks and adjustable wellhead anchor
US4587778A (en) * 1984-10-05 1986-05-13 Lee C. Moore Corporation Method and apparatus for erecting a drilling rig mast
US4831795A (en) * 1985-07-10 1989-05-23 Sorokan Ronald S Drilling derrick assembly
US4837992A (en) * 1987-10-13 1989-06-13 Branham Industries, Inc. Folded/telescoped drill rig mast for limited space platform
US6412576B1 (en) * 1999-10-16 2002-07-02 William J. Meiners Methods and apparatus for subterranean drilling utilizing a top drive
US6634436B1 (en) 2000-04-06 2003-10-21 National Oilwell, L.P. Mobile land drilling apparatus and method
US6581525B2 (en) * 2001-05-09 2003-06-24 Columbia Trailer Co., Inc. Method and apparatus for transporting and steering a load
US20030172599A1 (en) * 2002-03-13 2003-09-18 Heartland Rig International, Llc Arrangement for self-elevating drilling rig
US7765749B2 (en) * 2003-04-25 2010-08-03 National Oilwell, L.P. Fast moving drilling rig
US6994171B2 (en) * 2004-01-28 2006-02-07 Helmerich & Payne, Inc. Two section mast with self-aligning connections
US7584809B1 (en) * 2004-11-05 2009-09-08 Eagle Rock Manufacruting, Llc Mobile transport rig with four axels
US7828087B2 (en) * 2005-08-16 2010-11-09 Theodore Chen Vora Rocket rig drilling apparatus
US20100150660A1 (en) * 2007-03-12 2010-06-17 Nadarajah Nagendran C Offshore oil production platform
EP2173964A4 (en) * 2007-06-26 2016-05-18 Nordrill As DRILLING DEVICE AND DRILLING SYSTEM
US20090000218A1 (en) 2007-06-28 2009-01-01 Douglas Wayne Lee Land rig
WO2009097574A2 (en) * 2008-01-30 2009-08-06 Process Manufacturing Corp. Small footprint drilling rig
US8047303B2 (en) 2008-02-29 2011-11-01 National Oilwell Varco L.P. Drilling rig drawworks installation
US8549815B2 (en) * 2008-02-29 2013-10-08 National Oilwell Varco L.P. Drilling rig masts and methods of assembly and erecting masts
US8468753B2 (en) * 2008-02-29 2013-06-25 National Oilwell Varco L.P. Drilling rigs and erection methods
US8516751B2 (en) * 2008-05-15 2013-08-27 National Oilwell Varco L.P. Mobile drilling rig
CA2755483C (en) 2009-05-13 2015-11-10 National Oilwell Varco, L.P. Drilling rig mast lift systems and methods
US8555564B2 (en) * 2009-06-26 2013-10-15 Integrated Drilling Equipment Company LLC Drilling rig assembly method and apparatus
US20110072737A1 (en) * 2009-09-28 2011-03-31 International Drilling Equipment Company, Llc Portable drilling rig apparatus and assembly method
US8556003B2 (en) * 2009-11-18 2013-10-15 National Oilwell Varco, L.P. Split sub-basement drill rig
US20110214919A1 (en) * 2010-03-05 2011-09-08 Mcclung Iii Guy L Dual top drive systems and methods
KR101304195B1 (ko) 2011-06-24 2013-09-05 주식회사 하이딥 향상된 노이즈 필터링 특성을 갖는 정전 용량 센서, 정전 용량 센서의 노이즈 필터링 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1461858A1 (ru) * 1987-03-16 1989-02-28 Предприятие П/Я А-3661 Основание буровой установки
EA000553B1 (ru) * 1997-03-07 1999-10-28 Текнип Жеопродюксьон Способ сборки участков опорных столбов морской нефтедобывающей платформы
US6045297A (en) * 1998-09-24 2000-04-04 Voorhees; Ronald J. Method and apparatus for drilling rig construction and mobilization
RU81516U1 (ru) * 2008-10-13 2009-03-20 Закрытое акционерное общество "Уралмаш-буровое оборудование" (ЗАО "Уралмаш-буровое оборудование") Мобильная буровая установка для кустового бурения скважин (варианты)
RU96904U1 (ru) * 2010-03-11 2010-08-20 Закрытое акционерное общество "УРБО" (ЗАО "УРБО") Вышечно-лебедочный блок буровой установки

Also Published As

Publication number Publication date
CA2834709A1 (en) 2012-12-06
RU2013157537A (ru) 2015-07-20
AU2012262632B2 (en) 2016-07-28
EP2715034B1 (en) 2018-07-18
US20120304553A1 (en) 2012-12-06
PL2715034T3 (pl) 2019-03-29
CA2834709C (en) 2018-07-17
WO2012162800A1 (en) 2012-12-06
EP2715034A1 (en) 2014-04-09
EP2715034A4 (en) 2015-09-30
US10094136B2 (en) 2018-10-09
US20160369523A1 (en) 2016-12-22
AU2012262632A1 (en) 2014-01-09
US20150047290A1 (en) 2015-02-19
US9458675B2 (en) 2016-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2589783C2 (ru) Система буровой установки с самоподъемным буровым полом
CA2731107C (en) Multi-function multi-hole drilling rig
US8181698B2 (en) Multi-function multi-hole drilling rig
US10323466B2 (en) Drilling rig and method of use
CA2572663C (en) Automated system for positioning and supporting the work platform of a mobile workover and well-servicing rig
US9677298B2 (en) Mobile drilling rig
US9091125B2 (en) Collapsible substructure for a mobile drilling rig
RU2745807C2 (ru) Складывающаяся буровая установка с боковым расположением приемных мостков
US10407937B2 (en) Methods for elevating drilling rig components with a strand jack
US9784040B2 (en) Oil rig pony substructures with outrigger sections
JP5912828B2 (ja) 立坑掘削揚土方法及び立坑掘削揚土装置
CN108396749B (zh) 一种基坑内钢支撑的安装系统以及安装方法
JP6059176B2 (ja) 仮設高架桟橋組立て用の移動昇降足場
JP2020125619A (ja) 搬送システムおよび設置方法
RU2473776C1 (ru) Вышка геофизическая
JP5809397B2 (ja) 孔掘削装置
JP2004156262A (ja) 杭材建込装置
JP2002256721A (ja) 立体駐車設備の建築方法