Подъемная установка для обслуживания нефтяных и газовых скважин

 

Изобретение относится к области нефте-газодобычи и может быть использовано в установках для спуско-подъема непрерывных стальных труб при эксплуатации и ремонте нефте-газовых скважин. Сущность изобретения заключается в следующем. На платформе транспортного средства смонтированы кабина оператора, барабан с непрерывной стальной трубой, укладчик трубы на барабане, гидравлическая насосная станция, гидроуправляемые опоры и стреловой механизм, основная секция которого шарнирно связана с платформой. Основная и дополнительная секции стрелового механизма связаны между собой шарнирно и имеют П-образный профиль в поперечных сечениях. Проемы секций обращены навстречу друг другу. В транспортном положении дополнительная секция размещается частично в проеме основной. В проемах размещен гидроцилиндр, связывающий секции. Механизм подачи через каретку и площадку связан с дополнительной секцией и имеет возможность перемещения во взаимно перпендикулярных плоскостях. В частном случае выполнения установки корпус гидроцилиндра, размещенного в проемах секций, может быть связан с основной секцией через шарнирно соединенные между собой и кронштейном рычаги. Кронштейн жестко закрепляется в этом случае на платформе. Изобретение позволяет добиться компактности установки в транспортном положении и имеет пpостую конструкцию. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области нефте-газодобычи, может быть использовано в установках для спуска и подъема непрерывных стальных труб при эксплуатации и ремонте нефтяных и газовых скважин.

Известна подъемная установка для обслуживания нефтяных и газовых скважин, содержащая установленные на платформе транспортного средства барабан с непрерывной стальной трубой, укладчик непрерывной стальной трубы на барабане, стреловой механизм с приводными гидроцилиндрами, площадку, связанную со стреловым механизмом, и механизм подачи (патент США N 3811407, кл. E 21 B 33/03, 1974).

Недостатком известного устройства является сложность процесса наведения механизма подачи на устье скважины, обусловленная отсутствием возможности его перемещения в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном продольной оси платформы, и в направлении, совпадающем с ней, что увеличивает продолжительность монтажно-демонтажных работ и их трудоемкость. Сама установка характеризуется сложностью конструкции и громоздкостью в транспортном положении.

Известна подъемная установка для обслуживания нефтяных и газовых скважин, содержащая установленные на платформе транспортного средства кабину оператора, барабан с непрерывной стальной трубой, укладчик непрерывной стальной трубы на барабане, стреловой механизм с приводными гидроцилиндрами, площадку с направляющими, связанную со стреловым механизмом, каретку, установленную с возможностью перемещения в направляющих площадки, и механизм подачи, установленный на каретке (патент США N 4336840, кл. E 21 В 15/00, 1982).

Недостатком известного устройства является сложность процесса наведения механизма подачи на устье скважины, поскольку отсутствует возможность его перемещения в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном продольной оси платформы транспортного средства, что увеличивает продолжительность монтажно-демонтажных работ и их трудоемкость. Сама установка имеет сложную конструкцию и характеризуется громоздкостью в транспортном положении.

Известна подъемная установка для обслуживания нефтяных и газовых скважин, содержащая установленные на платформе транспортного средства кабину оператора, барабан с непрерывной стальной трубой, укладчик непрерывной стальной трубы на барабане, гидравлическую насосную станцию, гидроуправляемые опоры, стреловой механизм с приводными гидроцилиндрами, площадку с направляющими, связанную со стреловым механизмом, каретку, установленную с возможностью перемещения в направляющих площадки и выполненную с собственными направляющими, расположенными в одной плоскости с направляющими площадки и перпендикулярно последним, и механизм подачи, установленный с возможностью перемещения в направляющих каретки (патент РФ N 2010943, кл. E 21 B 19/22, 1974). Это известное изобретение является наиболее близким к предлагаемому и выбрано в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является сложность конструкции установки, обусловленная необходимостью наличия механизма перемещения площадки, который включает в себя помимо гидроцилиндра блоки, гибкие элементы, ролики, подшипниковые узлы. Кроме того, установка характеризуется громоздкостью в транспортном положении.

В основу предлагаемого изобретения положена задача, решение которой позволяет получить технический результат, выражающийся в обеспечении возможности более простой по конструкции установки, характеризующейся компактностью в транспортном положении.

Поставленная задача решается за счет того, что в подъемной установке для обслуживания нефтяных и газовых скважин, содержащей установленные на платформе транспортного средства кабину оператора, барабан с непрерывной стальной трубой, укладчик непрерывной стальной трубы на барабане, гидравлическую насосную станцию, управляемые опоры, шарнирно связанные с платформой, стреловой механизм с приводными гидроцилиндрами, площадку с направляющими, связанную со стреловым механизмом, каретку, установленную с возможностью перемещения в направляющих площадки и выполненную с собственными направляющими, расположенными в одной плоскости с направляющими площадки и перпендикулярно последним, и механизм подачи, установленный с возможностью перемещения в направляющих каретки, стреловой механизм выполнен двухсекционным из шарнирно связанных между собой основной и дополнительной секций, имеющих П-образные профили в поперечных сечениях, образующие обращенные навстречу друг другу проемы, при этом дополнительная секция выполнена с возможностью частичного размещения в проеме основной секции при транспортном положении подъемной установки под действием гидроцилиндра, размещенного в проемах упомянутых секций, а площадка с направляющими связана с дополнительной секцией стрелового механизма шарнирно с возможностью поворота в вертикальной плоскости под действием гидроцилиндра, связывающего их между собой.

Получению технического результата способствует то, что подъемная установка снабжена кронштейном, закрепленным на платформе транспортного средства, и двумя рычагами, один из которых одним концом шарнирно связан с упомянутым кронштейном, а другим с корпусом гидроцилиндра, размещенного в проемах основной и дополнительной секций стрелового механизма, при этом второй рычаг шарнирно связан одним концом со средней частью первого рычага, а другим с основной секцией стрелового механизма.

На фиг.1 показана подъемная установка в транспортном положении; на фиг.2 то же, в рабочем положении; на фиг.3 вид А на фиг. 2; на фиг.4 - схематично частный случай выполнения установки, когда она снабжается кронштейном и рычагами, посредством которых корпус гидроцилиндра шарнирно присоединяется к основной секции стрелового механизма; на фиг.5 сечение Б-Б на фиг.4.

Подъемная установка для обслуживания нефтяных и газовых скважин содержит транспортное средство 1 с платформой 2. На платформе 2 установлены кабина 3 оператора, барабан 4 с непрерывной стальной трубой 5, гидравлическая насосная станция 6. Кабина оператора установлена с возможностью вертикального подъема в рабочее положение под действием гидроцилиндров 7. Укладчик 8 непрерывной стальной трубы 5 на барабане 4 шарнирно связан с осью барабана 4 и имеет гидроцилиндры 9 для перевода из транспортного в рабочее положение. На платформе 2 установлены гидроуправляемые опоры 10. Стреловой механизм выполнен двухсекционным из шарнирно связанных между собой и платформой 2 основной и дополнительной секций 11, 12 и имеет приводные гидроцилиндры 13, 14, 15. Основная и дополнительная секции 11, 12 имеют П-образные профили в поперечных сечениях (фиг. 5), образующие обращенные навстречу друг другу проемы 16, 17. Дополнительная секция 12 выполнена с возможностью частичного размещения в проеме 16 основной секции 11 в транспортном положении подъемной установки. В проемах 16, 17 упомянутых секций 11, 12 размещен гидроцилиндр 14, под действием которого осуществляется поворот дополнительной секции 12 относительно основной секции 11. В частном случае выполнения установки последняя может быть снабжена кронштейном 18, закрепленным на платформе 2 транспортного средства 1, и двумя рычагами 19, 20. Рычаг 19 шарнирно связан одним концом с упомянутым кронштейном 18, а другим с корпусом гидроцилиндра 14. Рычаг 20 шарнирно связан одним концом со средней частью рычага 19, а другим с основной секцией 11 стрелового механизма. Такая связь корпуса гидроцилиндра 14 с основной секцией 11 создает более благоприятные условия для работ гидроцилиндра 14, поскольку исключает изгибающие нагрузки. С дополнительной секцией 12 стрелового механизма шарнирно связана площадка 21, имеющая направляющие 22. Площадка 21 имеет возможность поворота в вертикальной плоскости под действием гидроцилиндра 15 относительно дополнительной секции 12. В направляющих 22 площадки 21 установлена каретка 23, имеющая собственные направляющие 24, расположенные в одной плоскости с направляющими 22 площадки 21 и перпендикулярно последним. Перемещение каретки 23 осуществляется гидроцилиндром 25. В направляющих 24 каретки 23 установлен механизм 26 подачи, перемещение которого осуществляться гидроцилиндром 27. На механизме 26 подачи жестко закреплена направляющая дуга 28 для непрерывной стальной трубы 5. Все гидравлические исполнительные механизмы, включая гидроцилиндры, связаны с гидравлической насосной станцией 6.

Подъемная установка для обслуживания нефтяных и газовых скважин работает следующим образом. После того, как ее подали задним ходом к скважине и установили на определенном расстоянии от ее устья, выдвигают гидроуправляемые опоры 10. Затем осуществляют перевод стрелового механизма из транспортного (исходного) положения в рабочее, используя для этой цели гидроцилиндры 13, 14, 15. Механизм 26 подачи занимает вертикальное положение над устьевой обвязкой скважины. Включением гидроцилиндра 25 регулируется положение механизма 26 подачи относительно устья скважины в поперечном направлении. Таким образом, операция по наведению механизма 26 подачи на устье скважины заканчивается по достижении их соосного расположения. Укладчик 8 непрерывной стальной трубы 5 гидроцилиндрами 9 переводится в рабочее положение. В механизм 26 подачи через укладчик 8 и направляющую дугу 28 посредством монтажной гибкой тяги (не показана) подается свободный конец непрерывной стальной трубы 5. Включением гидроцилиндра 27 осуществляется осевая посадка механизма 26 подачи на устьевую арматуру скважины. Монтаж подъемной установки завершен, и она готова к работе по спуску непрерывной стальной трубы 5 в скважину. После подъема трубы 5 демонтаж подъемной установки осуществляется в обратном порядке. Управление работой установки осуществляется из кабины 3 оператора.

Использование изобретения позволяет упростить конструкцию подъемной установки и повысить ее компактность в транспортном положении.

Формула изобретения

1. Подъемная установка для обслуживания нефтяных и газовых скважин, содержащая установленные на платформе транспортного средства кабину оператора, барабан с непрерывной стальной трубой, укладчик непрерывной стальной трубы на барабане, гидравлическую насосную станцию, гидроуправляемые опоры, шарнирно связанный с платформой стреловой механизм с приводными гидроцилиндрами, площадку с направляющими, связанную со стреловым механизмом, каретку, установленную с возможностью перемещения в направляющих площадки и выполненную с собственными направляющими, расположенными в одной плоскости с направляющими площадки и перпендикулярно последним, и механизм подачи, установленный с возможностью перемещения в направляющих каретки, отличающаяся тем, что стреловой механизм выполнен двухсекционным из шарнирно связанных между собой основной и дополнительной секций, имеющих П-образные профили в поперечных сечениях, образующие обращенные навстречу друг другу проемы, при этом дополнительная секция выполнена с возможностью частичного размещения в проеме основной секции при транспортном положении подъемной установки под действием приводного гидроцилиндра, размещенного в проемах упомянутых секций, а площадка с направляющими связана с дополнительной секцией стрелового механизма шарнирно с возможностью поворота в вертикальной плоскости под действием приводного гидроцилиндра, связывающего их между собой.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена кронштейном, закрепленным на платформе транспортного средства, и двумя рычагами, один из которых одним концом шарнирно связан с кронштейном, а другим с корпусом гидроцилиндра, размещенного в проемах основной и дополнительной секций стрелового механизма, при этом второй рычаг шарнирно связан одним концом со средней частью первого рычага, а другим с основной секцией стрелового механизма.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5