RU151097U1

RU151097U1 - DRILLING TELESCOPIC RIG FOR MOBILE DRILLING AND DRILLING RIG

Info

Publication number: RU151097U1
Application number: RU2014135787/03U
Authority: RU
Inventors: Ирина Николаевна Романова; Андрей Николаевич Овчинников; Николай Павлович Кузнецов; Николай Михайлович Филькин; Артем Фурманович Мкртчян
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2015-03-20

Abstract

Буровая телескопическая вышка для мобильной ремонтно-буровой установки, предназначенная для установки на шасси транспортного средства, содержащая две части, нижняя из которых выполнена с возможностью закрепления на раме транспортного средства, а верхняя - с возможностью выдвижения из нижней, при этом в транспортном положении вышка имеет возможность горизонтальной установки на опорах, а перевод в вертикальное положение осуществляется при помощи подъемного устройства, отличающаяся тем, что нижняя часть вышки выполнена в виде контейнера с технологическим вырезом 1/3 его части, а верхняя часть вышки - в виде выдвижной мачты, представляющей собой ферму треугольного сечения, выполненную из труб, в верхней и нижней частях вышки выполнены пояски и установлены направляющие для роликов, механически закрепленных на выдвижной мачте, выполненные в виде швеллеров, расположенных под углом 120° относительно друг друга по периметру окружности упомянутого контейнера.A telescopic drilling tower for a mobile repair and drilling rig, designed to be mounted on a vehicle chassis, containing two parts, the lower of which is designed to be mounted on the vehicle frame, and the upper - with the possibility of extension from the bottom, while in the transport position the tower has the possibility of horizontal installation on supports, and translation into a vertical position is carried out using a lifting device, characterized in that the lower part of the tower is made in the form of a container with a technological cut-out 1/3 of its part, and the upper part of the tower - in the form of a retractable mast, which is a truss section truss made of pipes, in the upper and lower parts of the tower are made belts and guides for rollers mounted mechanically fixed on the retractable mast, made in the form of channels located at an angle of 120 ° relative to each other around the perimeter of the circumference of the said container.

Description

БУРОВАЯ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКАЯ ВЫШКА ДЛЯ МОБИЛЬНОЙ РЕМОНТНО-БУРОВОЙ УСТАНОВКИDRILLING TELESCOPIC RIG FOR MOBILE DRILLING AND DRILLING RIG

Полезная модель относится к устройствам для бурения грунта или горных пород на месте их залегания, а именно к мобильным буровым установкам высокой проходимости, предназначенным для глубокого бурения, обслуживания и ремонта скважин.The utility model relates to devices for drilling soil or rocks at the place of their occurrence, namely to mobile drilling rigs with high cross-country ability, designed for deep drilling, maintenance and repair of wells.

Из уровня техники известен подъемный агрегат АзИНМАШ-43А (Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин / А.Д. Амиров, К.А. Карапетов, Ф.Д. Лемберанский и др.), смонтированный на болотоходном гидрофицированном тракторе, содержащий механизм отбора мощности и коробку перемены передач, размещенные в одном корпусе, который установлен непосредственно на задней стенке трактора, однобарабанную лебедку и механизмы управления, находящиеся в кабине тракториста [1].The AzINMASH-43A lifting unit is known from the prior art (A reference book for the current and overhaul of oil and gas wells / A.D. Amirov, K.A. Karapetov, F.D. Lemberansky, etc.) mounted on a swamp hydroficated tractor, comprising a power take-off mechanism and a gear change box located in one housing, which is mounted directly on the rear wall of the tractor, a single-drum winch and control mechanisms located in the tractor operator’s cabin [1].

Недостатком известного устройства является низкая скорость его движения, а также малая мощность барабана лебедки, что в целом увеличивает срок проведения ремонтных работ на скважине.A disadvantage of the known device is the low speed of its movement, as well as the low power of the winch drum, which generally increases the period of repair work on the well.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является подъемный агрегат АзИНМАШ-37А (Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин / А.Д. Амиров, К.А. Карапетов, Ф.Д. Лемберанский и др.), предназначенный для проведения спуско-подъемных операций с укладкой труб и штанг на мостки при текущем ремонте скважин, представляющий собой самоходную подъемную установку, смонтированную на шасси автомобиля высокой проходимости. Агрегат содержит механизм отбора мощности, коробки передач, однобарабанной лебедки, вышки с задней и передней опорами, талевой системы и механизмов управления, расположенных в кабине машиниста [1].The closest in technical essence to the claimed device is a lifting unit AzINMASH-37A (Reference book on the current and overhaul of oil and gas wells / A.D. Amirov, K.A. Karapetov, F.D. Lemberansky, etc.), designed for carrying out hoisting operations with laying pipes and rods on the bridges during the current repair of wells, which is a self-propelled lifting installation mounted on the chassis of a high-cross-country vehicle. The unit contains a power take-off mechanism, a gearbox, a single-drum winch, a tower with rear and front supports, a tackle system and control mechanisms located in the driver's cab [1].

Недостатком известного устройства является исполнение буровой вышки в виде цельной рамной конструкции, что значительно ограничивает высоту вышки длиной колесной базы транспортного средства, кроме этого применение однобарабанной лебедки и значительные габариты буровой вышки увеличивают время, требуемое для ее установки.A disadvantage of the known device is the execution of the derrick in the form of an integral frame structure, which significantly limits the height of the derrick to the vehicle’s wheelbase, in addition, the use of a single-drum winch and the significant dimensions of the derrick increase the time required for its installation.

Основными задачами, на решение которых направлено заявленное техническое решение, являются значительное, по сравнению с аналогами, повышение проходимости мобильной ремонтно-буровой установки, а также сокращение времени, требуемое для установки буровой вышки.The main tasks to which the claimed technical solution is directed are a significant, in comparison with analogs, increase the patency of a mobile repair and drilling rig, as well as reducing the time required to install a drilling rig.

Указанная задача решена за счет того, что буровая телескопическая вышка, предназначенная для установки на шасси транспортного средства, содержит две части, нижняя из которых выполнена с возможностью закрепления на раме транспортного средства, а верхняя - с возможностью выдвижения из нижней, при этом в транспортном положении вышка имеет возможность горизонтальной установки на опорах, а перевод в вертикальное положение осуществляется при помощи подъемного устройства. При этом нижняя часть вышки выполнена в виде контейнера с технологическим вырезом 1/3 его части, а верхняя часть вышки - в виде выдвижной мачты, представляющей собой ферму треугольного сечения, выполненную из труб, в верхней и нижней частях вышки выполнены пояски и установлены направляющие для роликов, механически закрепленных на выдвижной мачте, выполненные в виде швеллеров, расположенных под углом 120° относительно друг друга по периметру окружности упомянутого контейнера.This problem is solved due to the fact that the telescopic drilling rig, designed for installation on the vehicle chassis, contains two parts, the lower of which is made with the possibility of fixing on the frame of the vehicle, and the upper - with the possibility of extension from the bottom, while in the transport position the tower has the possibility of horizontal installation on the supports, and translation into a vertical position is carried out using a lifting device. The lower part of the tower is made in the form of a container with a technological cut-out 1/3 of its part, and the upper part of the tower is in the form of a retractable mast, which is a truss section truss made of pipes, the belts are made in the upper and lower parts of the tower and guides are installed for rollers mechanically mounted on a retractable mast, made in the form of channels, located at an angle of 120 ° relative to each other around the perimeter of the circumference of the said container.

В качестве многоосного колесного шасси мобильной ремонтно-буровой установки может быть использовано, например, шасси МЗКТ-79221 подвижного грунтового ракетного комплекса «Тополь-М».As a multi-axle wheeled chassis of a mobile repair and drilling rig, for example, the MZKT-79221 chassis of the Topol-M mobile soil missile system can be used.

Положительным техническим результатом, обеспечиваемым указанной совокупностью конструктивных признаков, является уменьшение времени, необходимого для установки буровой вышки в вертикальное положение за счет использования выдвижной мачты, что в целом повышает технологичность ремонтно-буровой установки.A positive technical result provided by the specified set of design features is the reduction in the time required to install the derrick in a vertical position due to the use of a retractable mast, which generally increases the manufacturability of the drilling rig.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен общий вид мобильной ремонтно-буровой установки; на фиг. 2 - буровая телескопическая вышка в рабочем вертикальном положении; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - механизм фиксации выдвижной мачты; фиг. 5 - устройство направляющей, выполненной в виде швеллера для ролика, механически закрепленного на выдвижной мачте.The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of a mobile repair and drilling rig; in FIG. 2 - telescopic drilling rig in a working vertical position; in FIG. 3 is a section along AA in FIG. 2; in FIG. 4 - mechanism for fixing the retractable mast; FIG. 5 - device guide, made in the form of a channel for a roller, mechanically mounted on a retractable mast.

Мобильная ремонтно-буровая установка содержит многоосное колесное шасси 1 и установленную на нем буровую телескопическую вышку 2, устройство для подъема вышки в вертикальное положение и опорные домкраты с тарелями для горизонтирования 3 многоосного колесного шасси 1, а также упоры 4 для поддержания вышки в горизонтальном положении и опорный кронштейн 5. При этом устройство для подъема вышки в вертикальное положение представляет собой телескопический гидроцилиндр 6 и трехбарабанную лебедку 7, расположенные на раме многоосного колесного шасси, а сама буровая телескопическая вышка, шарнирно закрепленная на раме колесного шасси с помощью опорного кронштейна 5, состоит из двух частей - нижней, выполненной в виде контейнера 8, и верхней, выполненной в виде выдвижной мачты 9. Мачта представляет собой ферму треугольного сечения, выполненную из труб. Для обеспечения возможности установки выдвижной мачты в контейнере выполнен технологический вырез 1/3 его части, а в верхней и нижней частях выполнены пояски 10 и установлены направляющие 11 для роликов 12, механически закрепленных на выдвижной мачте, выполненные в виде швеллеров, расположенных под углом 120° относительно друг друга по периметру окружности упомянутого контейнера.A mobile drilling and drilling rig contains a multi-axle wheeled chassis 1 and a telescopic drilling tower 2 mounted thereon, a device for lifting the derrick in a vertical position and support jacks with plates for leveling 3 of the multi-axle wheeled chassis 1, as well as stops 4 for supporting the derrick in a horizontal position and support bracket 5. In this case, the device for lifting the tower in a vertical position is a telescopic hydraulic cylinder 6 and a three-drum winch 7 located on the frame of the multi-axle wheel SSI, and the telescopic drilling rig itself, pivotally mounted on the chassis frame using the support bracket 5, consists of two parts - the bottom, made in the form of a container 8, and the top, made in the form of a retractable mast 9. The mast is a truss section, made of pipes. To ensure the possibility of installing a retractable mast in the container, a technological cut-out of 1/3 of its part is made, and belts 10 are made in the upper and lower parts and guides 11 are installed for the rollers 12, mechanically mounted on the retractable mast, made in the form of channels located at an angle of 120 ° relative to each other around the circumference of the container.

Устройство для спуска и подъема выдвижной мачты представляет собой механизм, включающий в себя трехбарабанную лебедку 7 и шкивы 13. Трехбарабанная лебедка установлена на шасси 1. Нижний ряд шкивов 13 установлен в нижней части контейнера, а верхний ряд - на кольце 14 в верхней части контейнера 8. Свободный конец стальных канатов жестко закреплен внизу мачты 9 (фиг. 2).The device for lowering and lifting the retractable mast is a mechanism that includes a three-drum winch 7 and pulleys 13. A three-drum winch is mounted on the chassis 1. The lower row of pulleys 13 is installed in the lower part of the container, and the upper row on the ring 14 in the upper part of the container 8 The free end of the steel ropes is rigidly fixed at the bottom of the mast 9 (Fig. 2).

Выдвижная мачта 9 содержит ролики 12, направляющими для которых служат швеллеры 11. Мачта 9 удерживается в верхнем положении с помощью выдвижных штырей 15. Ролики 12 конструктивно представляют собой вал 16, подшипники качения 17 и непосредственно сам ролик (фиг. 5). Швеллеры 11 приварены к кольцу 14. Сбоку к швеллерам приварены короткие уголки 18 в шахматном порядке, которые закреплены на контейнере 8 с помощью болтов 19. Кольцо 14 выполнено из прокатного уголка и устанавливается сверху на торец контейнера (фиг. 3). Выдвижной штырь 15 состоит из корпуса 20, пружины 21, электромагнитной катушки 22 (фиг. 4).Retractable mast 9 contains rollers 12, for which the channels are guides 11. The mast 9 is held in the upper position by means of retractable pins 15. The rollers 12 are structurally a shaft 16, rolling bearings 17 and the roller itself (Fig. 5). The channels 11 are welded to the ring 14. On the side of the channels, the short corners 18 are staggered, which are fixed to the container 8 with bolts 19. The ring 14 is made of a rolling corner and is mounted on top of the container end (Fig. 3). Retractable pin 15 consists of a housing 20, a spring 21, an electromagnetic coil 22 (Fig. 4).

Для ускорения монтажа буровой телескопической вышки 2 роторный стол 23 выполнен складным. Для обеспечения возможности складывания рама стола закреплена на шарнирах 24, а сам ротор 25 установлен в нижней части контейнера. Основное технологическое оборудование 26 установлено на раме шасси 1.To accelerate the installation of the telescopic drilling tower 2, the rotary table 23 is made folding. To enable folding, the table frame is mounted on hinges 24, and the rotor 25 itself is installed in the lower part of the container. The main technological equipment 26 is installed on the chassis frame 1.

Работа мобильной буровой установки осуществляется следующим образом.The operation of a mobile drilling rig is as follows.

Мобильная ремонтно-буровая установка подъезжает к намеченному месту задним ходом, вывешивается и горизонтируется с помощью опорных домкратов с тарелями. Далее производится монтаж буровой телескопической вышки 2. С помощью телескопического гидроцилиндра 6 контейнер 8 поднимается из горизонтального положения в вертикальное. На шарнирах 24 раскладывается роторный стол, под который устанавливаются опоры и устанавливается балкон верхового рабочего. Далее производится оснастка талевой системы. Из контейнера 8, с помощью механизма подъема, состоящего из трехбарабанной лебедки 7, имеющей привод от ходового двигателя, и талевой системы, поднимается выдвижная мачта 9. При подъеме мачты на электромагнитную катушку 22 подается напряжение, в результате чего штыри 15 втягиваются. Мачта поднимается на роликах 12 по направляющим - швеллерам 11. При достижении мачтой верхней точки срабатывает флажковый выключатель, в результате чего рассоединяется муфта привода трехбарабанной лебедки 7 и выдвигаются штыри 15, удерживающие мачту 9 в верхнем положении. Во время буровых работ спускоподъемный механизм отключается. Далее производится проверка всего оборудования и механизмов на целостность конструкции. К ротору 25 монтируется карданная передача, которая при транспортировке снимается. После монтажа буровой вышки и всего оборудования проводят подготовительные работы. Далее выполняют непосредственно сам процесс бурения скважины.A mobile drilling and drilling rig pulls up to the intended place in reverse, is hung out and is leveled with the help of support jacks with plates. Next, the installation of the telescopic drilling tower 2. Using the telescopic hydraulic cylinder 6, the container 8 rises from a horizontal position to a vertical one. On the hinges 24, a rotary table is laid out, under which the supports are installed and the balcony of the riding worker is installed. Further, the tackle system is equipped. A retractable mast 9 is lifted from the container 8 by means of a lifting mechanism consisting of a three-drum winch 7, which is driven by a driving engine, and a tackle system. When lifting the mast, voltage is applied to the electromagnetic coil 22, as a result of which the pins 15 are retracted. The mast rises on rollers 12 along the guides - channels 11. When the mast reaches the upper point, the flag switch trips, as a result of which the drive clutch of the three-drum winch 7 is disconnected and the pins 15 are extended, holding the mast 9 in the upper position. During drilling operations, the tripping mechanism is disabled. Further, all equipment and mechanisms are checked for structural integrity. A cardan gear is mounted to the rotor 25, which is removed during transportation. After the installation of the oil rig and all equipment, preparatory work is carried out. Then, the drilling process itself is carried out directly.

По окончании бурения или эксплуатации скважины, буровую вышку 2 демонтируют.Выдвижная мачта 9 после включения трехбарабанной лебедки 7 поднимается выше на 10-20 см, выдвижные штыри 15 убираются подачей на электромагнитные катушки напряжения, после чего выдвижная мачта под собственным весом опускается в контейнер, для чего на трехбарабанной лебедке 7 предусмотрен ленточный тормоз. Снимается вся оснастка, складывается роторный стол 23 и контейнер 8 опускается в горизонтальное положение на упоры 4.At the end of the drilling or operation of the well, the derrick 2 is dismantled. The retractable mast 9, after turning on the three-drum winch 7, rises 10-20 cm higher, the retractable pins 15 are removed by applying voltage to the electromagnetic coils, after which the retractable mast lowers into the container, which on the three-drum winch 7 provides a belt brake. All the equipment is removed, the rotary table 23 is folded and the container 8 is lowered in a horizontal position on the stops 4.

Список использованных источников:List of sources used:

1. Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин / А.Д. Амиров, К.А. Карапетов, Ф.Д. Лемберанский, А.С. Яшин, А.А. Джафаров. М.: Недра, 1979. 309 с.1. The reference book on the current and capital repair of oil and gas wells / A.D. Amirov, K.A. Karapetov, F.D. Lemberansky, A.S. Yashin, A.A. Jafarov. M .: Nedra, 1979. 309 p.

Claims

Буровая телескопическая вышка для мобильной ремонтно-буровой установки, предназначенная для установки на шасси транспортного средства, содержащая две части, нижняя из которых выполнена с возможностью закрепления на раме транспортного средства, а верхняя - с возможностью выдвижения из нижней, при этом в транспортном положении вышка имеет возможность горизонтальной установки на опорах, а перевод в вертикальное положение осуществляется при помощи подъемного устройства, отличающаяся тем, что нижняя часть вышки выполнена в виде контейнера с технологическим вырезом 1/3 его части, а верхняя часть вышки - в виде выдвижной мачты, представляющей собой ферму треугольного сечения, выполненную из труб, в верхней и нижней частях вышки выполнены пояски и установлены направляющие для роликов, механически закрепленных на выдвижной мачте, выполненные в виде швеллеров, расположенных под углом 120° относительно друг друга по периметру окружности упомянутого контейнера.

A telescopic drilling tower for a mobile repair and drilling rig, designed to be mounted on a vehicle chassis, containing two parts, the lower of which is designed to be mounted on the vehicle frame, and the upper - with the possibility of extension from the bottom, while in the transport position the tower has the possibility of horizontal installation on supports, and translation into a vertical position is carried out using a lifting device, characterized in that the lower part of the tower is made in the form of a container with a technological cut-out 1/3 of its part, and the upper part of the tower - in the form of a retractable mast, which is a truss section truss made of pipes, in the upper and lower parts of the tower are made belts and guides for rollers mounted mechanically fixed on the retractable mast, made in the form of channels located at an angle of 120 ° relative to each other around the perimeter of the circumference of the said container.