Боковое седловое подвышечное основание

Авторы патента:

Группа изобретений относится к буровым установкам и, в частности, к телескопическим буровым основаниям для наземного бурения в нефтепоисковой и нефтедобывающей промышленности. Наземная буровая установка содержит пол буровой установки, причем пол буровой установки содержит V-образные ворота, сторону пола буровой установки, содержащую V-образные ворота, определяющие сторону V-образных ворот пола буровой установки, и противоположную V-образным воротам сторону пола буровой установки, противоположную стороне V-образных ворот пола буровой установки, мачту, механически соединенную с полом буровой установки, и по меньшей мере четыре опорные базы, причем каждая опорная база соединена с полом буровой установки посредством телескопической опорной штанги, при этом опорная база и телескопическая штанга образуют опору, при этом опорные базы имеют форму многогранников с квадратным основанием или являются цилиндрическими, и при этом опорные базы выстроены в опорный ряд V-образных ворот и противоположный V-образным воротам опорный ряд, причем каждый ряд опорных баз содержит по меньшей мере три опорные базы, при этом опорный ряд V-образных ворот расположен вдоль стороны V-образных ворот пола буровой установки, а противоположный V-образным воротам опорный ряд расположен напротив стороны V-образных ворот пола буровой установки. Обеспечивается передвижение между участками для бурения нескольких скважин в пределах буровой площадки. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 9 ил.

Область техники изобретения

[1] Настоящее изобретение в целом относится к буровым установкам и, в частности к телескопическим буровым основаниям для наземного бурения в нефтепоисковой и нефтедобывающей промышленности.

Уровень техники изобретения

[2] Наземные буровые установки могут быть выполнены с возможностью передвижения между участками для бурения нескольких скважин в пределах одной области, известной как буровая площадка. В определенных ситуациях может быть необходимо перемещение через уже пробуренную скважину, для которой уже установлено оборудование устья скважины. Кроме того, размещение мачты на наземных буровых установках может оказывать влияние на буровые работы. Например, в зависимости от размещения мачты на буровой установке существующее оборудование устья скважины может создавать помехи для расположения наземного оборудования, такого как, например, существующее оборудование устья скважин, и также может создавать помехи для подъема и опускания оборудования для работ.

Сущность изобретения

[3] В настоящем изобретении предложена наземная буровая установка. Наземная буровая установка содержит пол буровой установки, причем пол буровой установки содержит V-образные ворота, сторону пола буровой установки, содержащую V-образные ворота, определяющие сторону V-образных ворот пола буровой установки, и противоположную V-образным воротам сторону пола буровой установки, противоположную стороне V-образных ворот пола буровой установки. Наземная буровая установка также содержит мачту, механически соединенную с полом буровой установки. Кроме того наземная буровая установка содержит по меньшей мере четыре опорные базы, причем каждая опорная база соединена с полом буровой установки посредством телескопической опорной штанги, опорная база и телескопическая опорная штанга образуют опору, при этом опорные базы являются квадратными или цилиндрическими.

[4] В настоящем изобретении предложен способ. Указанный способ включает предоставление наземной буровой установки. Наземная буровая установка содержит пол буровой установки, причем пол буровой установки содержит V-образные ворота, сторону пола буровой установки, содержащую V-образные ворота, определяющие сторону V-образных ворот пола буровой установки, и противоположную V-образным воротам сторону пола буровой установки, противоположную стороне V-образных ворот пола буровой установки, причем пол буровой установки находится в нижнем положении. Кроме того, наземная буровая установка содержит мачту, причем мачта механически соединена с полом буровой установки, и по меньшей мере четыре опорные базы, причем каждая опорная база соединена с полом посредством телескопической опорной штанги, опорная база и телескопическая опорная штанга образуют опору, при этом опорные базы являются квадратными или цилиндрическими. Кроме того, способ включает размещение наземной буровой установки в пределах буровой площадки, причем буровая площадка имеет по меньшей мере один ряд скважин, по меньшей мере одна скважина имеет оборудование устья скважины, и подъем пола буровой установки из нижнего положения в поднятое положение с помощью телескопических опорных штанг. Кроме того, способ включает перемещение наземной буровой установки над оборудованием устья скважины.

Краткое описание графических материалов

[5] Сущность и подробное описание изобретения будут более понятны при прочтении в сочетании с прилагаемыми графическими материалами. В целях иллюстрации настоящего изобретения на графических материалах показаны примеры вариантов реализации указанного изобретения; однако изобретение не ограничено конкретными описанными способами, композициями и устройствами. Кроме того, графические материалы не обязательно выполнены в масштабе. На графических материалах:

[6] На фиг. 1 представлен перспективный вид наземной буровой установки в поднятом положении в соответствии с по меньшей мере одним вариантом реализации настоящего изобретения.

[7] На фиг. 2 представлен боковой вид наземной буровой установки в поднятом положении в соответствии с по меньшей мере одним вариантом реализации настоящего изобретения.

[8] На фиг. 3 представлен перспективный вид наземной буровой установки в поднятом положении в соответствии с по меньшей мере одним вариантом реализации настоящего изобретения.

[9] На фиг. 4 представлена боковая проекция наземной буровой установки в нижнем положении в соответствии с по меньшей мере одним вариантом реализации настоящего изобретения.

[10] На фиг. 5A-5D представлены схематические изображения шагающей наземной буровой установки в соответствии с по меньшей мере одним вариантом реализации настоящего изобретения.

[11] На фиг. 6 представлен перспективный вид наземной буровой установки в поднятом положении в соответствии с по меньшей мере одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

[12] Настоящее изобретение легче будет понять с отсылкой на нижеприведенное подробное описание в сочетании с прилагающимися фигурами, которые составляют часть этого изобретения. Следует понимать, что данное изобретение не ограничено конкретными устройствами, способами, применениями, условиями или параметрами, описанными и/или показанными в данном документе, и что используемая в данном документе терминология предназначена для описания конкретных вариантов реализации исключительно в виде примеров и не подразумевает ограничения настоящего изобретения. Также, в контексте описания, включая прилагаемую формулу изобретения, форма единственного числа включает множественное, а ссылка на конкретное числовое значение включает по меньшей мере это конкретное числовое значение, если иное четко не следует из контекста. В контексте данного документе термин «множество» означает более одного.

[13] На фиг. 1 и 6 представлен перспективный вид разных вариантов реализации наземной буровой установки 10 в поднятом положении. Наземная буровая установка 10 может содержать пол 30 буровой установки. Пол 30 буровой установки определяется стороной 58 V-образных ворот, на которой расположены V-образные ворота или отверстие 60. Сторона 58 V-образных ворот пола 30 буровой установки представляет собой прилегающий желоб 25 и приемные мостки 20. Пол 30 буровой установки содержит рабочую сторону 152, на которой расположена или с которой выступает кабина бурильщика 154.

[14] Штуцерная 180 может располагаться на полу 30 буровой установки или выступать с него. В определенных вариантах реализации штуцерная 180 может располагаться на подставке 182 для штуцерной. Штуцерная 180 может содержать штуцерный манифольд 184. Буровая лебедка может размещаться на полу 30 буровой установки, подставке для буровой лебедки или подставке 182 для штуцерной.

[15] В некоторых вариантах реализации дополнительное оборудование, включая, например и без ограничений, резервуары для бурового раствора, доливочные резервуары, технологические резервуары, оборудование для обработки бурового раствора, компрессоры, частотно-регулируемые приводы или катушки для подъемного каната, может быть подсоединено к наземной буровой установке 10, например, размещено на полу 30 буровой установки или выступать с нее.

[16] Пол 30 буровой установки может опираться на некоторое количество телескопических опорных штанг 50. Каждая телескопическая опорная штанга 50 может быть механически соединена с соответствующей опорной базой 62, образуя опору 65. В определенных вариантах реализации опорные базы 62 могут быть квадратными. В определенных вариантах реализации опорные базы 62 могут быть цилиндрическими.

[17] Как показано в варианте реализации согласно фиг. 1, по меньшей мере три опоры 65 могут располагаться вдоль края 70 стороны V-образных ворот, образуя опорный ряд 66 V-образных ворот, и по меньшей мере три опоры 65 могут располагаться вдоль края 80 стороны пола 30 буровой установки, противоположной V-образным воротам, образуя противоположный V-образным воротам опорный ряд 68. Таким образом, сторона 58 V-образных ворот параллельна опорному ряду 66 V-образных ворот и противоположному V-образным воротам опорному ряду 68.

[18] В варианте реализации, показанном на фиг. 6, наземная буровая установка 10 имеет только четыре опоры 65. Каждая из четырех опор 65 может располагаться в углу или вблизи угла пола 30 буровой установки. В этом варианте реализации V-образные ворота 60 могут располагаться между по меньшей мере двумя опорами 65 на полу 30 буровой установки. Как проиллюстрировано на фиг 6, опоры 65 расположены так, чтобы расстояние A, A’ (где расстояние А – это расстояние между опорами 65, расположенными на стороне 58 V-образных ворот наземной буровой установки 10, а A’ – это расстояние между опорами 65, расположенными на рабочей стороне или нерабочей стороне) между любыми двумя опорами 65 было достаточным для того, чтобы оборудование устья скважины 130 проходило между опорами 65, когда наземная буровая установка 10 перемещается в пределах буровой площадки. Расстояния A, A’ могут быть одинаковыми или разными.

[19] Как показано на фиг. 3, каждая телескопическая опорная штанга 50 может содержать гидравлический цилиндр 52 для подъема и опускания пола 30 буровой установки с помощью телескопической опорной штанги 50 из нижнего положения, как показано на фиг. 4, в верхнее положение, как показано на фиг. 1-3.

[20] Дополнительно обращаясь в фиг. 1, мачта 90 может иметь фиксированное или шарнирное соединение с полом 30 буровой установки. Мачта 90 может содержать сторону 92 V-образных ворот, которая обращена в сторону 58 V-образных ворот. Сторона 92 V-образных ворот мачты представляет собой открытую сторону мачты 90. Оборудование, расположенное в пределах мачты 90, может включать талевый блок 94. Кронблок 96 может располагаться вверху мачты 90 и стеллажа для труб 98, механически присоединенного к мачте 90.

[21] На фиг. 1 показана наземная буровая установка 10, расположенная в пределах буровой площадки 100, на которой находятся скважины 110, выстроенные в ряд 120. Наземную буровую установку 10 можно перемещать, например, в режиме шагания или скольжения, к разным скважинам 110 в ряду 120, не разбирая наземную буровую установку 10. Опорный ряд 66 V-образных ворот и противоположный V-образным воротам опорный ряд 68 разделены, как показано на фиг. 1-4, таким образом, чтобы при перемещении лунки 110 могли проходить между опорным рядом 66 V-образных ворот и противоположным V-образным воротам опорным рядом 68. Как показано на фиг. 1-3, в поднятом положении размещение пола 30 буровой установки происходит с помощью телескопических опорных штанг 50 так, чтобы оборудование 130 устья скважины могло проходить под ним.

[22] В некоторых вариантах реализации, как изображено на фигурах, наземная буровая установка 10 может содержать одну или более гидравлических систем перемещения 140. Гидравлические системы перемещения 140 могут, в некоторых вариантах реализации, располагаться в рамках одной или более опорных баз 62. В некоторых вариантах реализации гидравлические системы перемещения 140 могут приводиться в действие гидравлическим способом для передвижения или перемещения наземной буровой установки 10 на другой участок буровой площадки. В некоторых вариантах реализации гидравлическими системами перемещения 140 можно управлять так, чтобы они передвигали или перемещали наземную буровую установку 10 в любом направлении.

[23] Неограничивающий вариант реализации гидравлической системы перемещения для применения с наземной буровой установкой 10 показан на фиг. 5A – 5D. Гидравлические системы перемещения 140 могут содержать шагающую лапу 105 и гидравлический подъемный узел 107, как изображено на фиг. 5A. Шагающая лапа 105 может представлять собой опору или любую другую конструкцию, выполненную с возможностью поддержания веса наземной буровой установки 10 и находящегося на ней оборудования во время перемещения, как обсуждается ниже в данном документе. Гидравлический подъемный узел 107 может содержать один или более гидравлических цилиндров 108, расположенных так, чтобы перемещать гидравлическую систему перемещения 140 между задвинутым положением, как изображено на фиг. 5A, и выдвинутым положением, как изображено на фиг. 5B. Гидравлический подъемный узел 107 может механически подсоединяться к колонне 40 посредством монтажной конструкции 111. Монтажная конструкция 111 может включать любые механические крепления, пластины или другие адаптеры для обеспечения соединения между гидравлическим подъемным узлом 107 и колонной 40. В некоторых вариантах реализации монтажная конструкция 111 может представлять собой консольную конструкцию. При перемещении, изображенном на фиг. 5A-5D, гидравлические системы перемещения 140 можно устанавливать в задвинутом положении, как показано на фиг. 5A. При задвинутом положении колонна 40 может находиться в контакте с землей 115, что позволяет колонне 40 поддерживать вес наземной буровой установки 10. Если гидравлическая система перемещения 140 находится в выдвинутом положении, как изображено на фиг. 5B, шагающая лапа 105 может поддерживать колонну 40 над землей 115.

[24] После перевода гидравлической системы перемещения 140 в выдвинутое положение раздвижной привод 109 может приводиться в действие для перемещения шагающей лапы 105 в боковом направлении по отношению к гидравлическому подъемному узлу 107 из первого положения во второе положение, как изображено на фиг. 5C. В некоторых вариантах реализации одна или более несущих поверхностей, линейных подшипников, шариковых подшипников или роликовых подшипников могут располагаться между шагающей лапой 105 и гидравлическим подъемным узлом 107, как известно в данной области техники, например и без ограничений для того, чтобы удерживать вес наземной буровой установки 10 и любого находящегося на ней оборудования во время перемещения. Раздвижной привод 109 может содержать один или более гидравлических цилиндров или других линейных приводов 114, применяемых для перемещения шагающей лапы 105 в горизонтальном направлении по отношению к буровой установке 10. Например, если шагающая лапа 105 соприкасается с землей 115, как изображено на фиг. 5B, перемещение шагающей лапы 105 раздвижным приводом 109 может приводить к перемещению наземной буровой установки 10 по земле 115 в определенное положение, как показано на фиг. 5C. Гидравлический подъемный узел 107 может задвигаться, поднимая шагающую лапу 105 над землей 115 и приводя наземную буровую установку 10 в контакт с землей 115, как изображено на фиг. 5D. Раздвижной привод 109 может повторно приводиться в действие, когда шагающая лапа 105 находится над землей 115, чтобы вернуть шагающую лапу 105 в исходное положение, возвращая гидравлические системы перемещения 140 в первое положение, как изображено на фиг. 5A.

[25] Специалисту в данной области техники на основании данного описания станет понятно, что конкретные конфигурации, изображенные на фигурах, можно варьировать, не выходя за рамки данного описания.

[26] Специалистам в данной области техники очевидно, что в отношении предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения можно осуществлять многочисленные изменения и модификации, причем такие изменения и модификации можно осуществлять, не выходя за рамки сущности указанного описания. Следовательно, подразумевается, что прилагаемая формула изобретения охватывает все такие эквивалентные вариации, находящиеся в рамках сущности и объема указанного описания.

1. Наземная буровая установка, содержащая:

пол буровой установки, причем пол буровой установки содержит V-образные ворота, сторону пола буровой установки, содержащую V-образные ворота, определяющие сторону V-образных ворот пола буровой установки, и противоположную V-образным воротам сторону пола буровой установки, противоположную стороне V-образных ворот пола буровой установки;

мачту, причем мачта механически соединена с полом буровой установки; и

по меньшей мере четыре опорные базы, причем каждая опорная база соединена с полом буровой установки посредством телескопической опорной штанги, при этом опорная база и телескопическая штанга образуют опору, при этом опорные базы имеют форму многогранников с квадратным основанием или являются цилиндрическими; и

при этом опорные базы выстроены в опорный ряд V-образных ворот и противоположный V-образным воротам опорный ряд, причем каждый ряд опорных баз содержит по меньшей мере три опорные базы, при этом опорный ряд V-образных ворот расположен вдоль стороны V-образных ворот пола буровой установки, а противоположный V-образным воротам опорный ряд расположен напротив стороны V-образных ворот пола буровой установки.

2. Наземная буровая установка по п. 1, отличающаяся тем, что телескопическая опорная штанга содержит гидравлический цилиндр.

3. Наземная буровая установка по п. 2, отличающаяся тем, что телескопическая опорная штанга выполнена с возможностью подъема пола буровой установки из нижнего положения в поднятое положение.

4. Наземная буровая установка по п. 1, отличающаяся тем, что мачта имеет шарнирное или фиксированное соединение с полом буровой установки.

5. Наземная буровая установка по п. 1, отличающаяся тем, что мачта содержит сторону V-образных ворот, причем сторона V-образных ворот мачты обращена в сторону V-образных ворот пола буровой установки, при этом сторона V-образных ворот мачты представляет собой открытую сторону.

6. Наземная буровая установка по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере одну систему перемещения, причем по меньшей мере одна система перемещения расположена в рамках опорной базы.

7. Наземная буровая установка по п. 6, отличающаяся тем, что гидравлические системы перемещения приводятся в действие гидравлическим способом для передвижения или перемещения буровой установки.

8. Наземная буровая установка по п. 7, отличающаяся тем, что гидравлическая система перемещения содержит:

шагающую лапу;

гидравлический подъемный узел, содержащий гидравлический цилиндр, соединенный с шагающей лапой; и

раздвижной привод, содержащий один или более гидравлических цилиндров, соединенных с шагающей лапой.

9. Наземная буровая установка по п. 8, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть гидравлических систем перемещения выполнена с возможностью вращения относительно опорной базы.

10. Наземная буровая установка по п. 1, дополнительно содержащая желоб и приемные мостки, прилегающие к стороне V-образных ворот пола буровой установки.

11. Наземная буровая установка по п. 1, отличающаяся тем, что расстояние между двумя соседними колоннами составляет А, а расстояние между двумя другими соседними колоннами составляет A’, причем А и A’ больше, чем диаметр оборудования устья скважины.

12. Наземная буровая установка по п. 1, дополнительно содержащая один или более элементов из катушки для подъемного каната, гидравлической силовой установки, компрессора, частотно-регулируемого привода, оборудования для обработки бурового раствора, штуцерного манифольда, аккумулятора, газосепаратора для бурового раствора, технологического резервуара или доливочного резервуара, расположенного на полу буровой установки или выступающего с него.

13. Наземная буровая установка по п. 1, дополнительно содержащая кабину бурильщика, причем кабина бурильщика расположена на рабочей стороне пола буровой установки или выступает с нее.

14. Наземная буровая установка по п. 1, дополнительно содержащая штуцерный манифольд, причем штуцерный манифольд расположен на нерабочей стороне пола буровой установки.

15. Способ перемещения наземной буровой установки в пределах буровой площадки, включающий:

предоставление наземной буровой установки, причем наземная буровая установка содержит:

мачту, причем мачта механически соединена с полом буровой установки; и

размещение наземной буровой установки в пределах буровой площадки, причем буровая площадка имеет по меньшей мере один ряд скважин, при этом по меньшей мере одна скважина имеет оборудование устья скважины;

подъем пола буровой установки из нижнего положения в поднятое положение с помощью телескопических опорных штанг; и

перемещение наземной буровой установки над оборудованием устья скважины.

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что наземная буровая установка дополнительно содержит по меньшей мере одну систему перемещения, причем по меньшей мере одна система перемещения расположена в рамках опорной базы.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что этап перемещения наземной буровой установки включает:

приведение в движение по меньшей мере одной системы перемещения; и

перемещение наземной буровой установки.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что гидравлическая система перемещения содержит:

шагающую лапу;

гидравлический подъемный узел, содержащий гидравлический цилиндр, соединенный с шагающей лапой; и

раздвижной привод, содержащий один или более гидравлических цилиндров, соединенных с шагающей лапой.

19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что этап перемещения наземной буровой установки дополнительно включает:

размещение наземной буровой установки в первом положении на буровой площадке;

выдвижение гидравлических подъемных устройств гидравлической системы перемещения;

подъем наземной буровой установки с земли;

приведение в действие раздвижных приводов для перемещения шагающей лапы из первого положения во второе положение;

перемещение наземной буровой установки в первом направлении;

втягивание гидравлических подъемных устройств;

помещение наземной буровой установки на землю; и

приведение в действие раздвижных приводов для возвращения шагающей лапы в первое положение.

20. Способ по п. 19, дополнительно включающий:

вращение гидравлических систем перемещения;

повторение операций выдвижения, подъема, приведения в действие, втягивания и повторного приведения в действие; и

перемещение наземной буровой установки во втором направлении.

21. Способ по п. 19, дополнительно включающий:

повторение операций выдвижения, подъема, приведения в действие, втягивания и повторного приведения до тех пор, пока наземная буровая установка не окажется в необходимом втором положении на буровой площадке.

22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что необходимым вторым положением является второе оборудование устья скважины в пределах буровой площадки.

23. Наземная буровая установка, содержащая:

мачту, причем мачта механически соединена с полом буровой установки;

по меньшей мере одну систему перемещения, причем по меньшей мере одна система перемещения расположена в рамках опорной базы, при этом гидравлическая система перемещения приводится в действие гидравлическим способом для передвижения или перемещения буровой установки, при этом гидравлическая система перемещения содержит:

шагающую лапу;

гидравлический подъемный узел, содержащий гидравлический цилиндр, соединенный с шагающей лапой; и

раздвижной привод, содержащий один или более гидравлических цилиндров, соединенных с шагающей лапой.

24. Наземная буровая установка по п. 23, отличающаяся тем, что шагающая лапа гидравлических систем перемещения выполнена с возможностью вращения относительно опорной базы.

25. Наземная буровая установка по п. 23, отличающаяся тем, что опорные базы выстроены в опорный ряд V-образных ворот и противоположный V-образным воротам опорный ряд, причем каждый ряд опорных баз содержит по меньшей мере три опорные базы, при этом опорный ряд V-образных ворот расположен вдоль стороны V-образных ворот пола буровой установки, а противоположный V-образным воротам опорный ряд расположен напротив стороны V-образных ворот пола буровой установки.

26. Наземная буровая установка по п. 23, отличающаяся тем, что V-образные ворота расположены между по меньшей мере двумя опорами.

27. Наземная буровая установка по п. 26, отличающаяся тем, что каждая из опор расположена по краям или вблизи краев пола буровой установки.

Похожие патенты: