SU695571A3 - Бурова вышка - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к бурйвому оборудованию , в частности к буровым вышкам дл  бурени  нефт ных и газовых скважин на море. Известна бурова  вышка, включаюша  платформу, подъемное оборудование, мачту первой ступени и мачту второй ступени I. Иедостатком известной буровой вышки  вл етс  невозможность шарнирного поворота мачты первой ступени, что представл ет определенные трудности при монтаже и демонтаже буровой вышки. Известна бурова  вышка, включаюша  платформу, на которой шарвррно установлены мачта первой ступени со стопорным механизмтзм дл  фиксации мачты в вертикальном положении, подъемное оборудование и мачта второй ступени 2. Недостатком известной буровой вышки  вл ютс  большие затраты времени на ее монтаж. 7 , Цель изобретени  - упрошение монтажа буровой вышки. Указанна  цель достигаетс  за счет того , что мачта второй ступени шарнирно установлена на платформе с возможностью взаимодейств и  с мачтой первой ступени и снабжена дополнительным стопорным механизмом дл  фйксацш ее в вертикальном положен1ии. На фиг. 1 показана бурова  вышка, смонтированна  на морской буровой платформе , обший вид; на фиг. 2 - бурова  вышКа в сложенном положении и подготовленна  к подъему перва  ступень мачты; на фиг. 3 - бурова  вышка с мачтой первой ступени в подн том положении и мачтой второй ступени в сложенном положении; на фиг. 4 - то же, узлы подготовлены дл  подъема мачтьт второй ступени; на фиг. 5 - бурова  вышка с мачтами первой и второй ступени в подн том положении; на фиг. 6 - перва  ступень мачты в наклонном положении и узлы дл  ее подъема; на фиг. 7 - узлы дл  подъема мачты второй ступени; на фиг. 8 - разрез А-А на фиг. 5 (с удаленным узлом подъема); на фиг. 9 - разрез Б-Б на фиг. 5 (с удаленными узлами подъема); на фиг. 10 - сочленение манты первой ступени с мачтой второй ступени; на фиг. 11 - разрез В-В на фиг. 10. На бурильной платфор;ме /, плавающей на поверхности воды 2, на главной палубе 3 смонтированы помещени  4 и 5, используемые дл  хранени  материалов и укрыти  персонала. Крышка 6 помеще 695571

4 H 44rtirr-t Tr-iiiiij - u XAAtw- «

НИЯ 4 имеет плоШдйу Д)(ЗШда ИГЖлета вертолета. , , Приподн тый пол 7 буровой вЬпйкй монтибуетс  наглавной палубе 3 и YFa нем

, . , , Г J-/.-.. .,,:--.-;.; i .4 ----«-;;;iiV.- -. установлены лебедки 5. Пол также служит 5 ;: в качестве основн и поддерживает мкогоступенчатую вышку 9, Котора  имеет мачту первой 1ступени /О и 1йачту второй ступени //. Трос 12 идет от лебедок через кронблок 13, установленный на подкрбн- 10 блочной площадке 14 наверху мачты первой ступени 10, (И затем на талевый блОк. НГиЖние концы мачт первой /О и второй // ступеней поддерживаютс  конструкцией

пола 7/причем верхний крнёцмачты пёр- is

вой ступени 10 укладываетс  на вертикальную опору 15, а верхний конец ма чтй-второй ступени // укладываетс  на опору 16. -Запас бурильных труб 17 содержитс  в стеллаже 18. , 20

А-обрйзна  рама 19 поддерживаетс  полОм 7 и имеет две горизонта ЛьнОра знесенные вертикальные боковые рамы 20 и 21. Боковые рамы j50, 21  йл ютс ;иденТТ1ЧНЫМИ и-имеют опорную поцеречину 22,

передний подкос 25,и задний подкос 24, со -едйненньте своими концами. Между пёреД/ним подкосом 25 и задним подкосом 24

параллельно поперечине 22 креШТСЯ раст жка 25, а в углу привариваетс  косын- зо ка 26. Опорна  поперечина 22 крепитс  к полу 7 буровой вьтшки.

Между вершинами боковьтх рам 20 и 2/

привариваетс  горизонтальный вал 27, который предусматривает собой конструктив- 35 ный элемент дл  А-образной рам,ы/9 и слу- .

Жйт т акЖё длй поворотного . креплени  /1 шкивов 25, 25 и 30. Втулки 31 креп тс  К валу 27 в положени х обеспечивающих -гр-азнесение шкивов 28,.2$ и 30 на валу 27. 40

.- Та, образом, мачта первой ступени 10

-Представл ет собой. кбйгетрукцию ввиде фермы, имеющей чётЁтре вертйКаЛьных эле-йёйта в её сдЬтветственных четырех уг лах. Два из верт1йкальных элементов 52 и 45 55 расположены в передней части первой

-ery tefflf K |оста-ль-нБтё дваэлемента

54- вл  ютс  задними. Задние бёртикальные элементы 5 имеют направленные :вниз

продолжени  55;; - rtfyTbYefioff углом, so

обёШё-ЧЙваюЩйм сОгЛаСОвание с достиже ИМКГприЛёга й-  их к пере:дни1м подкосам 25 А-образной рамы 19. Загнутые вниз продолжени  55 сОёДйн; ютс  с соответственными передними вертикальными эле- 55

ментами 52 и 55 в нижней части мачты

первой ступени 10, а В1Йёете Ше}1иЙённ 

снабжены косынками 36. Распорки 57 и pacKocbf 55 обеспечивают дОпоЖитёльную

жесткость и прочность конструкции. К по- 60

лу 7 креп тс  две разнесенные в бок1овом

тгаправлении вертикальные скобы 59 и 40, принимающие нижние части 4/ и f2 мачты

первой ступени 10. Эти вижние части 41 и 42 закреплены в скобах 39 и 40 с помощью 65

вращагощихс  штифтов 43 и 44, вокруг которых |Мачта первой ступени /О может быть повернута в вертикальное или горизонтальное положение.

Мачта первой ступени /б закрепл етс  в своем вертикальндм положении на валу 27, имеющем два вьГступаюших ущка ,и 46, приваре1Н нь1х Кнему, каждый вблизй торца

. Взаймодействующие с; ушками 45

и 46 ушки47 и 48 приварены . к задним вертикальным,элементам54. Кажда  нара взаимодействующих ушек 4(5 и 47 имеет, стопор ниий болт 49, проход щий через сросные .отверстй:  в ушках. Таким обра.зом, когда болты 49 зат гиваютс , между противоположными зшками каждой пары обесйёчиваетс  жесткое соединение. Когда болты 49 снимаютс , мачта первой ступени 10 освобождаетс  дл  опускани , в горизонтальное положение. . ,,,

Мачта второй ступени //также представл ет собой конструкцию в виде фермы , имеющей четыре вертикальных элемента ;или стойки по своим углам. Две из этих стоек 50 и 5/ расположены в передней .части ступени, а две другие стойки 52 - в задней.. Кажда  из передних

стОек 1имеёт направленные вниз продолжени  55. и 54, направленные назад и прикрег ленные к соответственным задним стойкам .52 в месте их нижнНхконцов 55. .Эти нижние концы 55 снабжены ко.сынками 56 дл  усилени  соединений. Две разнесенньте в боковых направлени х поворотные скобы 57 прикрёплень к полу 7 буровой, и поворотные штифть 55 пропущены через соосHfeie отверсти  в скобах 57, а нижние концы 55 устанавл.йваютс . в скобах. 57 с обеспечёнйём поШрОта 1мачты второй ступени 11 из опущенного в подн тое положение.

. .Верхн   часть мачты второй ступени // имеет горизОнтаЛьную раму, включающую поперечный элемент 59 и разнесенные боковые элементы 60, причем внутренние концы последних размещаютс  между передними элементами 52 и 55 мачтьт первой Ступени /О и вблизи них и прекреплены к.

НИМ с помощью освобождаемых запирающих штифтов 61. Поперечины 62 и подкосы 63 проход т между стойками 50 и 51 мачты второй ступени // дл  жесткости и прочности. , .; .

Мачта первой ступени 70 несет обор дование дл  подъема инструмента. Это оборудование включает не только кронблок 13, но и талевый блок 64 с тросогл /2. Узел подъемного крюка 65 подвешиваетс  на талевом блоке 64 с помощью дужки 5 и имеет крюк котором подвешиваетс  поднима:емь1Й или опускаемый инструмент.

Предусматриваетс  также приспособле- йиё 71Л51 усгаНовки и направлени  талевого блока 64 и крюка 65. В представленном варианте этО приспособление имеет карету 68, вертикально передвигающуюс  по

двум параллельным направл гощиМ -рёльсам 69. Два вертикально разнесенныхпараллелышх вена 70 шарнирно соединены с кареткой и талевым блоком, а третье параллельное звено 71 шарнирно крепитс  к каретке 68 и узлу крюка 65. Привод щие средства, например, известного типа Ь виде цилиндро-поршневого устройства, один конец которого крепитс  к каретке 68, а другой , к талевому блоку 64, перемещают талевый блок 64 ы узел подъемнрго КрйКа 65изположени  на центровой ливии мачгты первой ступени, 10, котора   вл етс  йродолжением центровой линии скважины, в другое положение, смещенн ое по отношений к центровой линии назад, и селективно удерживает талейый блок 64 и узел подъемного крюка 65 в любом из таких положений.

Оборудование хранени  и затаскивани  труб мачты второй ступени П включает палец 72, пром уточный затаскиваюпгий элемент 73 и опору 74 на полу 7. Стеллажи труб укладываютс  вертикально в стойКе, причем их нижниекЬнцьТ поко тс  на опоре 74, верхние торцы вставл ютС й в щели в пальце 72, а их средние -участки охватываютс  промежуточным элементом 73.

Далее затаскивающее устройство включает верхний укладчик- 75, промежуточный укладчик 76 и нижний укладчик 77. Верхний и нижний укладчики идентичны по койструкциии работе и будет .описан только верхний укладчик. Верхний укладчик 75 имеет отход щую вбок удлиненную раму 78, смонтированную на передних стойках 50 и .51 мачты второй ступени 11. Эта рама 78 предусматривает в себе верхний и нижний параллельные направл ющие рельсы 79 и 80, на которых монтируетс  каретка укладчика 81 дл  осуществлени  ее поперечного движени  вдоль направл ющих 5ельсов. Каретка укладчика 81 снабжена управл емым на рассто нии двигателем Длй её 17рОдвижени  вдоль рельсов. Рычаг 82 может совершать возвратно-поступательнЫе Inepeмещени  в трубчатой направл ющей 55 на каретке и устанавливаетс  в найравЛйГю1 Цеи дл  осуществдени  возвратно-поступательного движеНи  в Мачту первой ступени 10 и из нее. Рычаг 82 передвигаетс  в его трубчатой нанравл ющей q помощью другого управл емого на рассто нии двигател . На внутреннем торце рычага 82 монтируетс  головка S, котора  может .быть выполнена в виде захвата дл  удержайй  верхнего конца буровой трубы и перемещени  ее горизонтально с места на место в .мачте первой ступени 10 при осуществлении боковых перемещений каретк1и укладчика 81 ц перемещений рычага 82 внутрь и наружу .

Промежуточный укладчик 76 аналогичен верхнему и -нижнему укладчику по испблнению направл ШЩй с рёльсов, карёткГГ с ее трубчатой направл ющей рычага укшт« з:й- ж«щуш в сугт

тельно рычага кладчика. Однако вн тренНИИ конец рычага 52 снабжен вертикально располОЖёЯнйртуйпЬр Ьй° г9ШвкйТй правл кзщйй §а Шейт6й 85, на котором монтирована дл  осуществлени  вертикального перемещени  гШОВка 86 промежуточного укладчика 76. Этот укладчик соедин етс  с помощью каната 87, который проходит вокруг шкйва 55, с гидравлическим цилиндро-поршнввБПвГ ДЖГатеЛем 89, который управл5Гетс  на рассто нии с осуществлением подъема и опускани  головки промежуточного уйлаДчика нй элейгенте 55. Головка промежуточного укладчика 76 имеет захват, который захватывает среднюю часть щтабел  бурильных труб и, работа 

совместно с верхним укладчикО/м 76, транспортирует трубу в положение на центровой линии мачты первой ступени W и положение в штабеле. Бурова  труба может иметь верти 1ГагЖШё1 ё}51; ЙШЙИ прй

Трикальном движении головки 86 промежуточНогЬ укладчика 75.

Разворот мачты первой ступени 10 между гор1 зо1(аЖЯШг-™ ГёртЯ гальнт положени ми происходит следующим образом .

Лебедки 5 снабжены обычным мощным

канатным барабаном 90 дл  подъемного

ТроСа 12, который перемещает продольно

талевый блок 64 .и прикрепленный к нему

узел подъемного тсрюка 55 в первой ступени . Каждый Из задних элементов 34 мачты первой ступени /О имеет крепеж 91 и 92 каната, и каждое направленное вниз продолжение 35- снабжено выступающим

внутрь шкивом 93 .Вспомогательный шкивной блок 94 крепитс  с помощью дужки 95 к крюку 55. КусЬк каната 96, образу  грузоподъемную петлю; одним .концом прикреплен к крепежу 92. Трос 12 проходит

вок-руг шкива 28 на А-образной раме 19 под шкивом 93, через вспомогательный блок 94, под шкивом 93, вокруг шкива 30, и назад к крепежу 91, к которому он прикрепл етс .

- Дл  подъема мачты первой ступени 10 в вертикальное положение запускаютс  лебедки 8 дл  наматывани  подъемного троса 12 и подъема талевого блока 64, крюка 65 W BcnOMofateJfbftt)f5 блока 94 в мачте первой ступени 10. По мере подъема вспомогательного блЪка 94 грузоподъемна  петл  стрОпь обеспечивает мачте первой ступени 10 поворотное движение против часовой стрелки BШepyrttt Шg6pof 1arrш tифтoв 43

и 44 с переводЬм мачтЫ первой ступени 10 из ее горизОнтальнбго положени  в вертикальное . Когда она достигает вертикальйого положени , оназапираетсй в этом положении с помощью, запирающих болтов.

После того, как мачта первой ступени JO

будет заперта в вертикальном положении, грузоподъемна  петл  может быть сн гга. . Из предшествующего описани  подъема мачты первой ступени 10 очевидно, что мачта первой ступени 10 может быть в ее горизонтальное полйженйе при обратном выполнении операций, осуществл ющихс  при ее подъеме. При опускан|ии мачты первой ступени может быть необходимо , в начальной стадии движени , подниМать ее в направлении против часовой стрелки до тех пор, пока ее центр т жести не пройдёт ее ось вратценй , пбСле чего сила т жести будетт нуть мачту в горизонтальное положение, в которое она м гко опускаетс  при торможении барабана 90.

Подъем и опускание мачты второй ступени У/ осуществл етс  следующим образом

Стойки 52 второй ступени снабжены шкивами 97   98, и передние элементь 32 и 33 мачты первой ступени 10 имеют взаимодействующие шкивы 99 и 100. Образуетс  грузоподъемна  петл  из каната 101, один конец которого прикрепл етс  к левому торцу вала, 27 А-образнОй рамы 19, Трос затем проходит вокруг щкивов 97 и 99, через вспомогательный блок 94, вокруг шкивов 100 и 95 и назад к правому торцу вала 27, где он закреплен.

Дл  поворота мачты второй ступени // Ш еёгоризонтального положени  в вертикальное талевьш блок 64 подвимаетс  при запуске л:ебедок 8 с наматыванием троса 12 на барабан 90. При подъеме талевого блЬка поднимаютс  также узел подъемного крюка 65 и вспомогательный блок 94, который выт гивает канат 101, тем самым подава  вращающий момент на мачту второй ступени // и поворачива  ее против часовой стрелки вокруг штифтов 58 в вертикальное положение, Мачта второй ступени 11 запираетс  в вертикальном положении, креп сь к мачте первой ступени 10 при вставке запирающих штифтов 61 в бокоBbie элементы 60 мачты второйступени // и передние стойки 32 и 33. После -того, как мачта второй ступени // будет заперта в вертикальном положении, грузоподъемна 

петл  на канате /(/ и вспо1иогательный блок 94 могут быть удалены дл подготовки вышки к бурению.

Дл  опускани  второй ступени из вертикального в горизонтальное положение операции, выполн вшиес  при подъеме, осуществл ютс  в обратном пор дке.

Дл  осуществлени  работы бурильное судно с наклоненными обеими мачтами вышки, как показано штриховыми лини ми {см. фиг. 1), ПОДВОДИТ1СЯ на буксире к месту бурейи  и ставитс  на  корь. Две ступени вышки последовательно поднимаютс  в их вертикальные положени  и запираютс  в них. При подн той таким образам вышке бурениескважины осуществл етс  обычным путем. При осуществлении спускно-подъемных рейсов, например с целью замены изношенной коронки, бурильна  колонна выводитс  из скважины с помощью подъемного оборудовани , несущегос  мачтой первой ступени 10 вышк1и, разбираетс , обычно в штабели из трех узлов, и укладываетс  в пальцевом укладчике, несущимс  мачтой второй ступени 11с использованием укладчиков.

Claims (2)

1.Пат.ент Великобритании № 898390, кл. 85. А, опублик. 1965.

2.Патент США № 3443647, кл. 175-85, опублик. 1969 (прототип).

.i4-..

JSSBSS-:--:

- - V л . -

i aMiiii a e i.-.

... ..,.s)i««$- -9 - ,

SfS- S :A:sSfefeSB vi-GijgisKiitSi ,.ifc;is твёМйг- йй «SSS fejijis

ТГ

i SttsS-i- nsr .

, -

«i-- (

«iiflti:- S i;rS: 1;

.i-i-:::j -f.

695571

7J gf 5 1 ,7 J

I / П ; /

OJtfJ.J

Jij(yM5 «S lffiR VT : j-: Tr-::±:

.lj - jr :;::,-,:.---.--...,. ;:;ПЧ;- .: .зк;±afcIUТ{ЪIftar/ н л rie ; - ;-- -l :,.;-...- --.:-;--.-.---;- - г- ,.- , - i

695571

f///// ///// ///////// / Ч