RU51099U1

RU51099U1 - MOBILE DRILLING RIG

Info

Publication number: RU51099U1
Application number: RU2005124832/22U
Authority: RU
Inventors: Шамиль Искандарович Ибрагимов; Евгений Константинович Эмрих; Евгений Васильевич Кавылин
Original assignee: Ооо Нпц "Металлург"
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2006-01-27

Abstract

Полезная модель относится к области буровой техники и используется для бурения разведочных и эксплуатационных нефтяных и газовых скважин кустовым методом, и может применяться в макроклиматических районах с умеренным климатом - V категории 1 по ГОСТ 15150-69 (-45°С...+40°С). Предлагаемая полезная модель позволяет значительно сократить цикл (время) строительства буровых скважин (монтаж и перемещение на новую точку бурения) и улучшить условия труда обслуживающего персонала. Указанный эффект достигается за счет применения высокопроизводительных механизмов, таких как: - гидротолкатель с увеличенным ходом толкания всей буровой установки (эшелона) за один прием; - гидродомкратов с высотой подъема оборудования до 500 мм за один прием; колесных пар с малым коэффициентов трения (уменьшен контакт тел качения по сравнению с роликами). Кроме того, значительно снижен ручной труд применением гидросистемы управления домкратами и применением пары «винт-гайка» с уменьшенным коэффициентом трения (сталь-бронза): - при бурении обеспечивается стабильное положение бурильного инструмента в скважине независимо от величины; проседания грунта под основанием; - после бурения очередной скважины предусмотрена возможность транспортирования вышечно-лебедочного блока крупным блоком, не расчленяя на мелкие блоки.The utility model relates to the field of drilling equipment and is used for drilling exploratory and production oil and gas wells by the cluster method, and can be used in macroclimatic regions with a temperate climate - V category 1 according to GOST 15150-69 (-45 ° С ... + 40 ° FROM). The proposed utility model can significantly reduce the cycle (time) of construction of boreholes (installation and relocation to a new drilling point) and improve the working conditions of staff. The indicated effect is achieved through the use of high-performance mechanisms, such as: - a hydraulic pusher with an increased pushing stroke of the entire drilling rig (train) in one go; - hydraulic jacks with a lifting height of equipment up to 500 mm at a time; wheelsets with low friction coefficients (reduced contact of rolling elements compared to rollers). In addition, manual labor is significantly reduced by using a hydraulic jack control system and using a screw-nut pair with a reduced coefficient of friction (steel-bronze): - during drilling, a stable position of the drilling tool in the well is ensured regardless of size; subsidence of soil under the base; - after drilling another well, it is possible to transport the tower block in a large block without breaking it into small blocks.

Description

Передвижная буровая установка относится к области буровой техники, которая участвует в строительстве нефтяных и газовых скважин кустовым методом.Mobile drilling rig belongs to the field of drilling equipment, which is involved in the construction of oil and gas wells by the cluster method.

Строительство скважины таким методом составляет в настоящее время более 70% от всего объема эксплуатационного бурения.Well construction by this method currently accounts for more than 70% of the total volume of production drilling.

Специфика кустового строительства скважин такова, что комплекс бурового оборудования расчленяется на две составляющие - подвижную и неподвижную или стационарную. Это позволяет перемещать подвижную часть с одной точки бурения (скважины) на другую на определенное расстояние согласно заданию. Ввиду этого характерным для этих буровых установок является эшелонное расположение оборудования.The specifics of cluster well construction is such that the drilling equipment complex is divided into two components - mobile and fixed or stationary. This allows you to move the moving part from one drilling point (well) to another at a certain distance according to the task. In view of this, the echelon arrangement of equipment is characteristic of these rigs.

Известна передвижная буровая установка «IRI IDECO-270» фирмы США «IRI International Corporation» (рис.1), в которой подвижная часть, включающая вышечно-лебедочный блок, блоки циркуляционной системы очистки и приготовления бурового раствора и насосный блок, перемещается от одной скважины к другой при помощи катков, установленных на направляющих дорожках тумб.A well-known mobile drilling rig "IRI IDECO-270" of the United States company "IRI International Corporation" (Fig. 1), in which the moving part, including the derrick-winch block, blocks of the circulating system for cleaning and preparing the drilling fluid and pump block, moves from one well to the other using rollers mounted on the guide tracks of the pedestals.

Недостатками известной передвижной буровой установки «IRI IDECO-270» являются:The disadvantages of the well-known mobile drilling rig "IRI IDECO-270" are:

1. Использование для перемещения эшелона катков с роликами малого диаметра, находящихся в корпусе катка в свободной состоянии, затрудняет их перекатывание под нагрузкой, т.к. предъявляют повышенные требования к чистоте тел вращения (ролика и поверхности направляющей), что в условиях эксплуатации достичь очень трудно.1. Using to move the train of rollers with small diameter rollers in the roller body in a free state makes them difficult to roll under load, because impose increased requirements on the cleanliness of the bodies of revolution (roller and guide surface), which is very difficult to achieve under operating conditions.

Кроме того, отклонение поверхности направляющих тумб по горизонтали в стыках должен быть минимальным (до 1 мм) из-за малого диаметра ролика.In addition, the deviation of the surface of the guide rails horizontally at the joints should be minimal (up to 1 mm) due to the small diameter of the roller.

2. Сгущенность роликов в катке (в контакте с направляющей одновременно находятся 7 роликов), отсутствие между роликами 2. Condensation of the rollers in the roller (7 rollers are in contact with the guide at the same time), absence between the rollers

зазора затрудняет их вращение и требует больших усилий на преодоление трения, что, в конечном итоге, ведет к увеличению числа гидротолкателей до 4-х штук и применению гидросистемы с высокой степенью давления (до 21 МПа).the gap complicates their rotation and requires great efforts to overcome friction, which, ultimately, leads to an increase in the number of hydraulic pushers up to 4 pieces and the use of a hydraulic system with a high degree of pressure (up to 21 MPa).

3. Применение гидротолкателей с ходом толкания - 750 мм за один прием при перемещении эшелона на 9 м после пробуривания очередной скважины требует 12 переустановок и занимает значительное время на весь процесс перемещения.3. The use of hydraulic pushers with a pushing stroke of 750 mm in one go when moving the train 9 m after drilling another well requires 12 reinstallations and takes a considerable amount of time for the entire movement process.

4. Центрирование и выравнивание основания вышечно-лебедочного блока при проседании грунта производится с помощью ручных домкратов с небольшой высотой подъема (80 мм) и требует больших затрат ручного труда и времени на выполнение этих работ. 4. Centering and alignment of the base of the tower block during soil subsidence is carried out using hand jacks with a small lifting height (80 mm) and requires a lot of manual labor and time to complete these works.

Целью полезной модели является повышение надежности, работоспособности, производительности труда, простоты в эксплуатации, позволяющие сократить цикл строительства буровой скважины.The purpose of the utility model is to increase reliability, availability, labor productivity, ease of operation, allowing to reduce the construction cycle of a borehole.

Указанная цель достигается за счет применения целого ряда механизмов и узлов, а именно:This goal is achieved through the use of a number of mechanisms and nodes, namely:

1. Для осуществления процесса перемещения подвижная часть буровой установки (вышечно-лебедочный блок, блоки циркуляционной системы очистки, насосный блок, компрессорный блок с двумя дизельэлектрическими агрегатами) установлены на колеса с подшипниками качения, имеющие небольшой коэффициент трения.1. To carry out the moving process, the movable part of the drilling rig (derrick winch block, circulating cleaning system blocks, pump block, compressor block with two diesel-electric units) are mounted on wheels with rolling bearings having a small friction coefficient.

Количество контактов тел вращения сокращено до 28 вместо 336 в прототипе.The number of contacts of bodies of revolution is reduced to 28 instead of 336 in the prototype.

2. Уменьшение количества контактов тел качения позволило сократить число гидротолкателей до 2-х штук с пониженным рабочим давлением до 16 МПа вместо 21 МПа в прототипе и облегчило обслуживание гидросистемы установки.2. The decrease in the number of contacts of rolling elements allowed to reduce the number of hydraulic pushers to 2 pieces with a reduced working pressure to 16 MPa instead of 21 MPa in the prototype and facilitated the maintenance of the hydraulic system of the installation.

3. Для перемещиня подвижной части буровой установки после пробуривания очередной скважины на другую точку бурения (по заданию на 9 м), применены гидротолкатели с увеличенным ходом 3. To move the movable part of the drilling rig after drilling another well to another drilling point (9 m assignment), hydraulic pushers with increased stroke were used

толкания до 1500 мм за один прием, тем самым сокращено общее время перемещения в 2 раза. pushing up to 1500 mm in one go, thereby reducing the total travel time by 2 times.

4. Центрирование и выравнивание основания вышечно-лебедочного блока при проседании грунта в процессе бурения производится восемью гидродомкратами и винтовыми опорами, которые освобождают от нагрузки при проводке скважины.4. Centering and alignment of the base of the tower block during soil subsidence during drilling is carried out by eight hydraulic jacks and screw supports, which relieve the load during well drilling.

Гидродомкраты имеют ход (высоту подъема) 500 мм за один прием, чем обеспечивается выравнивание за один прием.Hydraulic jacks have a stroke (lifting height) of 500 mm in one go, which ensures alignment in one go.

Для уменьшения усилия при закручивании (раскручивании) винтовых опор гайки выполнены из бронзы.To reduce the force during tightening (untwisting) of the screw supports, the nuts are made of bronze.

Кроме того, предлагаемые конструкции оснований вышечно-лебедочного блока позволяют сохранять при бурении горизонтальность верхней части основания (подроторной части), а, значит, и исключить искривление ствола скважины относительно нижней части при проседании грунта. Это достигается за счет того, что отсутствует жесткое соединение верхней и нижней частей основания, а опирание их друг на друга происходит по сфере (см. рис.4).In addition, the proposed base design of the tower block allows you to keep horizontal the upper part of the base (rotor part) while drilling, and, therefore, to exclude the curvature of the wellbore relative to the lower part during subsidence. This is achieved due to the fact that there is no rigid connection of the upper and lower parts of the base, and their bearing on each other occurs along a sphere (see Fig. 4).

Лонжероны в нижней части основания вышечно-лебедочного блока выполнены удлиненными на столько, чтоб разместить устройство для транспортирования всего ВЛБ с оборудованием крупным блоком на тяжеловозах при перевозке установки с куста на куст.The spars in the lower part of the base of the winch block are extended so much as to accommodate the device for transporting the entire VLB with the equipment of a large block on heavy trucks during transportation of the installation from bush to bush.

Преимущества от использования полезной модели в сравнении с прототипом выражается рядом существенных достоинств экономического и социального характера, а именно:The advantages of using a utility model in comparison with the prototype is expressed by a number of significant advantages of an economic and social nature, namely:

- сокращение времени строительства (монтажа) буковой скважины;- reducing the time of construction (installation) of beech wells;

облегчение труда буровой бригады благодаря применению гидросистемы управления домкратами;easier work of the drilling crew through the use of a hydraulic jack control system;

- снижение до минимума простоев при перемещении эшелона на новую точку бурения (скважину);- reduction to a minimum of downtime when moving the train to a new drilling point (well);

- бурение на грунтах с низкой несущей способностью и не требуется укладка и нивелирование бетонных плит (удельное давление на грунт от - drilling on soils with low bearing capacity and laying and leveling of concrete slabs is not required (specific ground pressure from

массы буровой установки составляет 1,0 кг/см² вместо 2 кг/см² в прототипе);the weight of the rig is 1.0 kg / cm ² instead of 2 kg / cm ² in the prototype);

- центрирование и выравнивание вышечно-лебедочного блока осуществляется не прерывая процесса бурения благодаря применению гидросистемы управления домкратами.- centering and alignment of the winch block is carried out without interrupting the drilling process due to the use of hydraulic jack control system.

Сущность полезной модели поясняется прилагаемыми фигурами. The essence of the utility model is illustrated by the attached figures.

На фиг.1 показан общий вид буровой установки IRI IDECO-270, где видно, что вышечно-лебедочный блок установлен на 16 катках с роликами, а в каждом катке в контакте с направляющей тумбой находится одновременно 7 роликов (см. вид В фиг.3), а блоки циркуляционной системы очистки и приготовления бурового раствора, а также насосный блок установлены на 32 катках с роликами.Figure 1 shows a general view of the IRI IDECO-270 drilling rig, where it can be seen that the derrick winch block is mounted on 16 rollers with rollers, and each roller in contact with the guide cabinet has 7 rollers at the same time (see view In figure 3 ), and the units of the circulating system for cleaning and preparing the drilling fluid, as well as the pump unit, are installed on 32 rollers with rollers.

На фиг.2 показан общий вид передвижной буровой установки, где видно, что все блоки установлены на 28 колесах и дополнительно к прототипу установлены на колеса компрессоный блок и две дизельэлектрические станции (ДЭС). В перечней части вышечно-лебедочного блока на направляющей тумбе установлены 2 гидротолкателя.Figure 2 shows a General view of a mobile drilling rig, where it can be seen that all the blocks are mounted on 28 wheels and in addition to the prototype, the compressor block and two diesel-electric stations (DES) are installed on the wheels. In the lists of the part of the mast winch block, 2 hydraulic pushers are installed on the guide pedestal.

Для центрирования и выравнивания вышечно-лебедочного блока при проседании грунта предусмотрены гидродомкраты с винтовыми опорами.Hydraulic jacks with screw supports are provided for centering and alignment of the winch block when sinking soil.

На фиг.3 видно, что на каждой из 4-х направляющих дорожек тумб установлен гидротолкатель для перемещения всех блоков с одной точки бурения на другую.Figure 3 shows that on each of the 4 guide tracks of the pedestals, a hydraulic pusher is installed to move all the blocks from one drilling point to another.

На фиг.4 показан узел установки верхней части основания на нижнюю часть основания через сферу.Figure 4 shows the installation site of the upper part of the base on the lower part of the base through the sphere.

Кроме того, эти рисунки дополняются фотографиями с натуры (4 шт.).In addition, these drawings are supplemented by photographs from nature (4 pcs.).

Claims

A mobile drilling rig containing a tower hoist block (VLB) with a tower, circulation system blocks (TsS), a pump block (NB) and a compressor block with diesel-electric stations, characterized in that the tower winch block, TsS, NB blocks and a compressor block with diesel-electric stations mounted on wheels with rolling bearings, the installation contains two hydraulic pushers, made with a pushing stroke of up to 1500 mm in one go, and is also equipped with hydraulic jacks driven by a hydraulic control system designed to Centering and alignment VLB base, the upper part of which rests on the bottom through the sphere.