Установка для ремонту свердловин

Реферат: Установка для ремонту свердловин містить змонтовану на самохідному з двигуном колісному шасі жорстку раму з задньою парою аутригерів, розташованих в межах поперечного габариту шасі, опорну балку задніх аутригерів, двосекційну телескопічну щоглу з шарніром в основі нижньої секції, гідроциліндри підіймання щогли обертанням на 90° з горизонтального транспортного до вертикального робочого стану, фіксатор вертикального стану щогли, привід висування верхньої секції щогли, затвори для фіксації висунутої верхньої секції, кронблок з блочно-канатними поліспастами двошвидкісної лебідки з талевим блоком та допоміжної лебідки з її гаком, засоби для зняття потужності з двигуна шасі на забезпечення роботи гідравлічної, пневматичної та електричної систем, прилади управління, освітлення, обігріву, індикатор ваги, силові відтяжки між кінцем верхньої секції і елементами рами та підвісне робоче обладнання, в т.ч. вертлюг, гідравлічний ротор, підвіска бурового рукава, підвіска кабеля електричного відцентрового насоса, підвіска бурових ключів. Рама шасі устаткована передніми і боковими висувними опорами з можливістю переміщення їх аутригерів консолями висувних опор від розташування в межах поперечного габариту шасі до розташування за контуром трапеції, оберненої основою до задніх аутригерів рами шасі, у проміжку між лінією бокових висувних опор і заднім кінцем рами шасі до рами шасі через опорно-поворотний пристрій приєднана поворотна рама з редуктором обертання поворотної рами. Вісь шарніра нижньої секції щогли в горизонтальній проекції перетинає як хорда круг опорно-поворотного пристрою, не виходячи за лінію задніх аутригерів рами шасі. Фіксатор вертикального стану щогли виконаний у вигляді телескопічного обмежувача підіймання щогли, як розпірка між нижньою секцією щогли і протилежною стінкою поворотної рами. Як привід висування верхньої секції в порожнині телескопічної щогли встановлені довгоходові гідроциліндри. UA 122338 U (12) UA 122338 U UA 122338 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нафтодобувної галузі і використовується для капітальних і поточних ремонтів і очистки каналів труб нафтових чи газових свердловин як діючих, так і після їх тривалої консервації. Відома вибрана як прототип за більшістю співпадаючих суттєвих ознак, установка для ремонту свердловин, що містить змонтовану на транспортному самохідному з двигуном колісному шасі жорстку раму з передньою і задньою парами аутригерів, розташованих в межах ширини рами відповідно до поперечного габариту шасі. В задній частині рами шарнірно закріплена двосекційна телескопічна щогла з можливістю обертання в площині поздовжньої осі шасі від горизонтального транспортного стану до вертикального робочого стану щогли на 95° і з можливістю фіксації робочого стану щогли у вушках рами. Нижня секція щогли устаткована двома телескопічними гідравлічними домкратами підіймання щогли, приводом висування верхньої секції щогли і двома затворами для фіксації піднятої секції, верхня секція щогли на кінці обладнана кронблоком з можливістю підіймання кронблока на висоту 22 метри від землі, а також парою канатних силових відтяжок і двома парами вітрових відтяжок. Один блочноканатний поліспаст кронблока з'єднує встановлену на рамі двошвидкісну лебідку з талевим блоком, а другий поліспаст кронблока з'єднує допоміжну лебідку з гаком допоміжної лебідки. Приводи лебідок та гідроприводи аутригерів і домкратів кінематично зв'язані з двигуном шасі через роздавальний редуктор і коробку відбору потужності, як і пневмопривід, і електрогенератор для систем управління, освітлення і обігріву. В комплект прототипу входить також підвісне робоче обладнання, як вертлюг, гідравлічний ротор, підвіска бурового рукава, підвіска кабелю електричного відцентрового насосу (далі – ЄЦН), підвіска бурових ключів, а також індикатор ваги, передня і задня опорні балки аутригерів та пара допоміжних відтяжок (див. розробку ООО "НЕДРА". "Установка для капитального ремонта скважин УКРС-80/100. Техническое описание и инструкция по экплуатации УКРС-80.00.000 ТО." 2008. Ксерокопії титульного листка і 7-ох сторінок креслень цього джерела додані до матеріалів заявки в 1-му примірнику). Установку для ремонту свердловин за прототипом використовують наступним чином: приводять до відповідності "Правилам безпеки в нафтогазодобувній промисловості" робочу площадку для монтування установки на свердловині, заднім ходом подають установку до гирла свердловини і виставляють відповідно гирла так, щоб відстань від осі гирла свердловини до торця рами установки склала 1040 мм, а поздовжня вісь установки і вісь гирла свердловини збігалися. Встановлюють під передні і задні аутригери опорні балки, замикають ресори шасі, опускають аутригери, виставляють установку в горизонтальний стан і фіксують штоки аутригерів контргайками. Далі розносять в сторони від установки вільні кінці силових і вітрових відтяжок, не переплутуючи їх, і здійснюють підіймання складеної щогли з горизонтального у вертикальний стан гідродомкратами, повторюючи декілька циклів такого підіймання в порядку випробування і оцінки надійності механізмів. Знімають транспортне кріплення талевого блока до щогли, застроплюють канат підіймання верхньої секції щогли за талевий блок і двошвидкісною лебідкою здійснюють підняття верхньої секції. Підняту верхню секцію щогли фіксують затворами. Підіймання щогли проводять з дистанційного пульта управління при відсутності людей на установці. Після чого притягують талрепами до переднього буфера шасі пару силових відтяжок, опускають і розстроплюють талевий блок, звільнюючи його від щогли, і приступають до закріплення пари допоміжних відтяжок переднього буфера шасі і двох пар вітрових відтяжок щогли до якорів, змонтованих в ґрунті. Кожний якір являє собою двометровий стрижень з зовнішньою петлею і внутрішнім загином, залитий в напрямі відтяжки в бетонну тумбу об'ємом 3 4-5 м , вриту в ґрунт на глибину 1,5 м. Якір підлягає випробуванню на навантаження 10 тс. Надалі, застосовуючи підвісне робоче обладнання, як вертлюг, гідравлічний ротор, підвіска бурових ключів, підвіска бурового рукава і кабелю ЄЦН, виконують такі роботи, як піднімання і опускання труб, скручування-розкручування труб або розбурювання цементних стаканів, буріння з механічним ротором та привід бурового насоса від бурового рукава. Перелічені роботи забезпечують можливість ремонту і очистки каналів труб свердловини. Недоліком установки для ремонту свердловин за прототипом є, по-перше - необхідність страхування піднятої 22-метрової щогли для забезпечення її стійкості канатними силовими і вітровими відтяжками, довжина кожної з яких перевищує висоту щогли, з кріпленням і натягуванням відтяжок до вритих у ґрунт масивних якорів, що призводить до пошкодження екології навколишнього середовища свердловини і зумовлює високу собівартість монтування установки на свердловині, враховуючи затрати на транспортування і вартість матеріалів на якорі відтяжок, по-друге - обмеження функціональних можливостей установки тільки обслуговуванням свердловини, на котрій вона змонтована з прив'язкою до місця натягнутими відтяжками незмінної довжини. 1 UA 122338 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Задачею корисної моделі є покращення екології навколишнього середовища свердловини, на якій змонтована установка для ремонту свердловин, зниження собівартості монтування установки на свердловині і розширення функціональних можливостей установки для ремонту свердловин. Поставлена задача вирішується тим, що містить змонтовану на самохідному з двигуном колісному шасі жорстку раму з задньою парою аутригерів, розташованих в межах ширини рами відповідно до поперечного габариту шасі, двосекційну телескопічну щоглу з шарніром в основі нижньої секції, змонтована з можливістю обертання від горизонтального транспортного стану до вертикального робочого стану і з можливістю фіксації вертикального стану, два гідравлічні циліндри для підіймання щогли, привід висування верхньої секції щогли, затвори для фіксації висунутої верхньої секції, силові відтяжки між кінцем верхньої секції і елементами рами, кронблок з блочно-канатними поліспастами, один з яких з'єднує двошвидкісну лебідку з талевим блоком, а другий з'єднує допоміжну лебідку з її гаком, засоби для зняття потужності з двигуна шасі на забезпечення роботи гідравлічної, пневматичної та електричної систем, прилади управління, освітлення, обігріву, індикатор ваги, опорну балку та підвісне робоче обладнання, в т.ч. вертлюг, гідравлічний ротор, підвіску бурового рукава, підвіску кабелю ЄЦН, підвіску бурових ключів, згідно з корисною моделлю, рама шасі устаткована передніми і боковими висувними опорами з можливістю переміщення їх аутригерів консолями висувних опор від розташування в межах поперечного габариту шасі до розташування за контуром трапеції оберненої основою до задніх аутригерів рами шасі, у проміжку між лінією бокових висувних опор і заднім кінцем рами шасі до неї черезопорно-поворотний пристрій приєднана поворотна рама, на котрій, окрім відомих з прототипу двошвидкісної і допоміжної лебідок, шарніра нижньої секції щогли, фіксатора вертикального стану щогли і гідравлічних циліндрів підіймання щогли, встановлений ще редуктор обертання поворотної рами, при тому вісь шарніра нижньої секції щогли в горизонтальній проекції перетинає як хорда круг опорно-поворотного пристрою не виходячи за лінію задніх аутригерів рами шасі, фіксатор виконаний у вигляді телескопічного обмежувача підіймання щогли, як розпірка між нижньою секцією щогли і протилежною стінкою поворотної рами, а як привід висування верхньої секції, в порожнині щогли встановлені довгоходові гідроциліндри. В процесі експлуатації, по прибутті на робочу площадку ще до встановлення на свердловині, установку для ремонту свердловин запропонованої конструкції використовують у підготовчих операціях, як розвантажувальні роботи, переміщення і монтаж обладнання, побутових і складських тимчасових споруд та ін., для чого під'їжджають установкою до місця роботи при знятих і відкладених в сторону силових відтяжках, замикають ресори, встановлюють опорні балки під задні аутригери, висувають консолі бокових і передніх опор, почергово опускають усі аутригери, виставляють установку горизонтально і контрагають штоки аутригерів. Набута за рахунок нового трапецієвидного опорного контуру стійкість установки дозволяє підіймання втягнутої щогли гідроциліндрами і обертання піднятої втягнутої щогли на поворотній рамі для використання установки у підготовчих операціях після зняття транспортного кріплення талевого блока до щогли, враховуючи, що довжина основи трапеції опорного контуру становить 8,8 м при висоті трапеції 6м. В такій самій послідовності маніпуляцій, від замикання ресор до законтрагаювання штоків аутригерів, виставляють установку на свердловині, попередньо заднім ходом підігнавши установку до гирла свердловини з орієнтацією відносно гирла так, щоб поздовжні осі установки і гирла співпадали, а відстань від центру гирла до торця рами шасі складала 1040 мм. Приєднують до кінця верхньої секції щогли силові відтяжки і здійснюють підіймання складеної щогли з горизонтального у вертикальний стан гідроциліндрами до взаємного упору обох частин телескопічного обмежувача підіймання щогли. Обертають поворотну раму від транспортного стану на 180° і висувають верхню секцію щогли довго ходовими гідроциліндрами, попередньо знявши транспортне кріплення талевого блока до щогли, підняту верхню секцію щогли фіксують затворами. Потім пару нижніх кінців силових відтяжок приєднують до скоб в передній частині рами шасі, а другу пару до скоб на протилежній від щогли стінці поворотної рами і натягують силові відтяжки талрепами. Трапецієвидний опорний контур забезпечує необхідну стійкість установки на свердловині з піднятою верхньою секцією вертикальної щогли. Надалі, застосовуючи підвісне робоче обладнання, виконують роботи з ремонту свердловини. Отже, нова сукупність суттєвих ознак, в порівнянні з прототипом, покращує екологію навколишнього середовища, в якому встановлена установка для ремонту свердловин, внаслідок усунення пошкодження ґрунту вритими в нього чотирма масивними якорями для вітрових відтяжок, оскільки потрібна стійкість установки, забезпечується трапецієвидним опорним контуром, а також знижує собівартість встановлення установки за рахунок вилучення 2 UA 122338 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 матеріалів на якорі та вітрові відтяжки, і розширює функціональні можливості установки використанням її у підготовчих операціях. Крім того, відсутність чотирьох довгомірних вітрових відтяжок в поєднанні з незалежним, від восьмикратного поліспасту двошвидкісної лебідки з талевим блоком, втягуванням щогли довгоходовими гідроциліндрами в процесі ремонту свердловини дозволяє оперативно втягнути і опустити в транспортний стан щоглу в разі штормового повідомлення, попередньо закріпивши спайдером в гирлі трубу свердловини. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де: на Фіг. 1 - зображено вигляд з боку установки для ремонту свердловин у транспортному стані; на Фіг. 2 - вигляд зверху Фіг. 1 з висунутими передніми і боковими висувними опорами; на Фіг. 3 - вигляд з боку установки, виставленої на свердловині у робочому стані. На шасі 1 (Фіг. 1) змонтована жорстка рама 2 шасі з задньою парою аутригерів 3, розташованих в межах поперечного габариту шасі. Рама 2 шасі устаткована передніми 4 і боковими 5 висувними опорами з можливістю переміщення їх аутригерів консолями від розташування в межах поперечного габариту шасі до розташування за контуром трапеції (Фіг. 2), оберненої основою до задніх аутригерів 3. У проміжку між лінією бокових висувних опор 5 (Фіг. 1) і заднім кінцем рами 2 шасі до неї через опорно-поворотний пристрій 6 приєднана поворотна рама 7, на котрій змонтовані редуктор 8 обертання поворотної рами 7, двошвидкісна лебідка 9 (Фіг. 2), шарнір 10 (Фіг. 1), (Фіг. 3) нижньої секції 11 щогли, телескопічно спряженої з верхньою секцією 12 щогли з можливістю висування верхньої секції 12 довгоходовими гідроциліндрами 13, встановленими в порожнині телескопічної щогли (Фіг. 2) і фіксації висунутого стану щогли затворами 14 (Фіг. 3). Нижня секція 11 щогли змонтована в шарнірі 10 з можливістю обертання її гідроциліндрами 15 підіймання щогли з транспортного горизонтального стану (Фіг. 1) до робочого вертикального стану (Фіг. 3), фіксованого телескопічними обмежувачами 16 підіймання щогли, як розпіркою між нижньою секцією 11 щогли і протилежною стінкою поворотної рами 7. На поворотній рамі 7 змонтована ще допоміжна лебідка 17 (Фіг. 2), а на кінці верхньої секції 12 змонтований кронблок 18 (Фіг. 3) з блочно-канатними поліспастами, один з яких з'єднує двошвидкісну лебідку 9 (Фіг. 2) з талевим блоком 19 (Фіг. 3), а другий з'єднує допоміжну лебідку 17 з її гаком 20. Вісь шарніра 10 в горизонтальній проекції перетинає як хорда круг опорно-поворотного пристрою 6, не виходячи за лінію задніх аутригерів 3 рами 2 шасі. До кінця верхньої секції 12 щогли можуть кріпитися силові відтяжки 21 і 22, нижні кінці яких талрепами 23 приєднані до скоб в передній частині рами 2 і до скоб на протилежній від щогли стінці поворотної рами 7. В процесі експлуатації, по прибутті на робочу площадку ще до встановлення на свердловині, установку для ремонту свердловин можуть використовувати у підготовчих операціях, для чого під'їжджають установкою до місця роботи, замикають ресори, встановлюють під задні аутригери 3 опорні балки, висувають консолі передніх 4 і бокових 5 висувних опор, опускають усі аутригери, виставляють установку горизонтально і контрагають штоки аутригерів. Трапецієвидний опорний контур забезпечує підіймання втягнутої щогли гідроциліндрами 15 і обертання піднятої втягнутої щогли на поворотній рамі 7, що в сукупності з роботою лебідки 9 або 17 забезпечує переміщення вантажів. В аналогічній послідовності маніпуляцій, від замикання ресор до законтрагаювання штоків аутригерів, виставляють установку на свердловині. Приєднують до кінця верхньої секції 12 щогли силові відтяжки 21 і 22 та здійснюють підіймання складеної щогли (Фіг. 3) з горизонтального у вертикальний стан гідроциліндрами 15 до взаємного упору обох частин телескопічного обмежувача 16 підіймання щогли. Обертають поворотну раму 7 від транспортного стану на 180° і висувають верхню секцію 12 щогли довгоходовими гідроциліндрами 13, підняту верхню секцію 12 щогли фіксують затворами 14. Потім пару нижніх кінців силових відтяжок 21 приєднують до скоб в передній частині рами 2 шасі, а другу пару 22 до скоб на протилежній від щогли стінці поворотної рами 7 і натягують силові відтяжки талрепами 23. Трапецієвидний опорний контур забезпечує необхідну стійкість установки на свердловині з піднятою верхньою секцією 12 вертикальної щогли. Надалі, застосовуючи підвісне робоче обладнання, виконують роботи з ремонту свердловини. Складання установки в транспортний стан здійснюють у зворотному порядку виконання перелічених маніпуляцій. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Установка для ремонту свердловин, що містить змонтовану на самохідному з двигуном колісному шасі жорстку раму з задньою парою аутригерів, розташованих в межах поперечного габариту шасі, опорну балку задніх аутригерів, двосекційну телескопічну щоглу з шарніром в 3 UA 122338 U 5 10 15 20 основі нижньої секції, гідроциліндри підіймання щогли обертанням на 90° з горизонтального транспортного до вертикального робочого стану, фіксатор вертикального стану щогли, привід висування верхньої секції щогли, затвори для фіксації висунутої верхньої секції, кронблок з блочно-канатними поліспастами двошвидкісної лебідки з талевим блоком та допоміжної лебідки з її гаком, засоби для зняття потужності з двигуна шасі на забезпечення роботи гідравлічної, пневматичної та електричної систем, прилади управління, освітлення, обігріву, індикатор ваги, силові відтяжки між кінцем верхньої секції і елементами рами та підвісне робоче обладнання, в т.ч. вертлюг, гідравлічний ротор, підвіска бурового рукава, підвіска кабеля електричного відцентрового насоса, підвіска бурових ключів, яка відрізняється тим, що рама шасі устаткована передніми і боковими висувними опорами з можливістю переміщення їх аутригерів консолями висувних опор від розташування в межах поперечного габариту шасі до розташування за контуром трапеції, оберненої основою до задніх аутригерів рами шасі, у проміжку між лінією бокових висувних опор і заднім кінцем рами шасі до рами шасі через опорно-поворотний пристрій приєднана поворотна рама з редуктором обертання поворотної рами, при тому вісь шарніра нижньої секції щогли в горизонтальній проекції перетинає як хорда круг опорно-поворотного пристрою, не виходячи за лінію задніх аутригерів рами шасі, фіксатор вертикального стану щогли виконаний у вигляді телескопічного обмежувача підіймання щогли, як розпірка між нижньою секцією щогли і протилежною стінкою поворотної рами, а як привід висування верхньої секції в порожнині телескопічної щогли встановлені довгоходові гідроциліндри. 4 UA 122338 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5