Підйомна установка для освоєння та ремонту нафтових і газових свердловин упа 60а

Класи МПК для винаходу Підйомна установка для освоєння та ремонту нафтових і газових свердловин упа 60а (RU 2362867):

Винахід відноситься до бурової техніки і призначене для освоєння, поточного і капітального ремонту нафтових і газових свердловин.

Відома «Пересувна нафтопромислових установка», що містить транспортну базу, вишку з механізмом підйому (Авторське свідоцтво №1073423, Е21В 7/02 від 10.03.83 р.). У відомій пересувний нафтопромислової установці висота вишки обмежена габаритами укриття, що впливає на функціональні можливості установки, значно знижуючи ефективність її застосування. Габарити установки впливають на мобільність і збільшують трудомісткість виконання робіт при освоєнні і ремонті нафтових і газових свердловин.

Відома «Мобільна бурова установка» (Патент №2190076, Е21В 7/02 від 2001.03.26), яка містить многоосное шасі, бурову вишку, пристрій для підйому вишки, при цьому вишка виконана знімною, основу якої забезпечене опорами, закріпленими з можливістю повороту і фіксації в робочому і транспортному положеннях. Виконання знімної вишки дозволяє використовувати транспортний засіб для перевезення декількох веж аналогічної конструкції за час експлуатації першої вишки, що підвищує ефективність використання такої установки. Однак виконання вишки цотрицательним моментом при використанні установки для виконання робіт при освоєнні і ремонті нафтових і газових свердловин.

Відомий «Мобільний ремонтно-буровий агрегат» (Патент №40372, Е21В 3/00 від 2004.04.26). Відомий мобільний ремонтно-буровий агрегат містить раму самохідного шасі, підйомний блок, двигун, роздавальний редуктор, двухбарабанную лебідку з буровим і тартальним барабанами, трансмісії привода лебідки, оперативні пневматичні муфти, телескопічну похилу вишку з кронблоком, талевую систему з крюкоблоком, лебідка агрегату виконана безкорпусний, барабани її безпосередньо встановлені на рамі, а редуктор розміщений між барабанами і з'єднаний з ними ланцюговими трансмісіями. У цьому агрегаті частково усунені недоліки попереднього аналога, вишка виконана телескопічною з можливістю збільшення її висоти, що дозволило розширити функціональні можливості агрегату, однак застосування двухбарабанной лебідки ускладнює конструкцію агрегату в цілому, збільшуючи її габарити, які вимагають застосування більш потужної транспортної бази. Складність конструкції негативно впливає на мобільність агрегату, при цьому збільшується час на монтаж і установку лебідки на шасі, а також демонтаж і транспортування самого агрегату, при цьому знижується ефективність і безпеку її вживання�я є спрощення конструкції установки і підвищення її технологічної безпеки із збереженням її функціональних можливостей при використанні для виконання робіт при освоєнні і ремонті нафтових і газових свердловин.

Технічний результат досягається за рахунок відомої установки, що містить самохідне транспортний засіб, раму з встановленим на ній устаткуванням, у тому числі лебідку, трансмісії привода лебідки, роздавальний редуктор, телескопічну щоглу з кронблоком, ротор, згідно винаходу рама виконана зварної конструкції з профільного прокату на прокладках, і жорстко закріплена драбинами до лонжеронам самохідного транспортного засобу, при цьому верхня площина рами закрита листами рифленої сталі, що утворюють настил, роздавальний редуктор жорстко встановлений у центральній частині рами і містить шліцьовий вал, одержує обертальний рух через роликопідшипники, на одному кінці якого встановлена муфта граничного моменту, з можливістю обмеження вантажопідйомності установки, а ведений вал роздавального редуктора встановлено на конічних роликоподшипниках і має на одному кінці фланець для приєднання карданної передачі, при цьому корпус роздавального редуктора виконаний роз'ємним і забезпечений кришкою з оглядовим люком і зливним отвором, лебідка забезпечена станиною зварної конструкції з листової сталі і швелера, на якій встановлені опорні елементи телескоп з можливістю висунення однієї секції з іншої та з можливістю трансформації в горизонтально-транспортне положення, при цьому установка додатково постачена пристроєм для аварійної зупинки двигуна, який встановлено в систему живлення двигуна повітрям самохідної транспортної бази, а лебідка виконана однобарабанній двошвидкісний, з пневматичним управлінням.

Суть винаходу пояснюється кресленнями:

На фіг.1 зображено загальний вигляд установки.

На фіг.2 зображено загальний вигляд установки - вид зверху.

На фіг.3 зображена кінематична схема установки.

На фіг.4 зображений роздавальний редуктор в розрізі.

На фіг.5 зображено фрагмент роздавального редуктора в розрізі (гальмівна камера).

На фіг.6 зображена муфта граничного моменту в розрізі.

На фіг.7 зображено пристрій аварійної зупинки двигуна.

На фіг.8 зображена схема установки пристрою аварійної зупинки двигуна.

Заявлений винахід «підйомна Установка для освоєння та ремонту нафтових і газових свердловин УПА 60А» містить самохідний транспортний засіб 1 (фіг.1), наприклад автомобіль КрА3-65101 або КрА3-65053-02. До лонжеронам самохідного транспортного засобу закріплена драбинами рама 2, яка зварена з профільного прокату. Рама забезпечена дерев'яними прокладками, а верхня площина рамтановки 3 - однобарабанній, двошвидкісний, з пневматичним управлінням. Барабан лебідки має двухленточний гальма, керований з посади бурильника важелем. Гальмівна система оснащена пневматичним підсилювачем, для управління якої встановлений кран Казанцева. Барабан лебідки має канатоукладач, що забезпечує правильне намотування каната. Станина лебідки зварена з листової сталі і швелера. На станині лебідки закріплені опорні балки щогли та гідродомкратів (не показано).

Роздавальний редуктор 4 (фіг.1, 2, 4) встановлений жорстко в центральній частині рами. Шліцьовий вал 5 (фіг.4) роздавального редуктора обертається на одному радіальному 6 і двох конічних роликоподшипниках 7, між опорами насаджена мала конічна шестерня 8. На одному кінці вала встановлена муфта граничного моменту 9 (фіг.4, 6), яка є обмежувачем вантажопідйомності установки. Муфта відрегульована на крутний момент 160 кгм, що відповідає навантаженні на гаку 60 мс + 5 мс. На іншому кінці вала на шліці встановлена шестірня 10 (фіг.4), що входить в зачеплення з двома шестернями приводу маслонасоса 11. Шестерні встановлені на підшипниках 12 на шліцьових втулках 13 і закріплені на шліцьових валах маслонасосів. На шліцьових втулка�иг.5). Ведений вал 16 (фіг.4) встановлений на двох конічних роликоподшипниках 17. На його кінцях закріплені з одного боку велика конічна шестерня 18, з іншого боку фланець 19 для приєднання карданної передачі. Роз'ємний корпус редуктора складається з корпусу 20 і кришки корпусу 21 (фіг.5), які виготовлені з сталі. У кришці корпусу є оглядовий люк, що закривається кришкою з сапуном і щупом. Корпус має зливний отвір, закритий різьбовою пробкою. Виходять з корпусу редуктора вали ущільнені гумовими та повстяними ущільненнями. Регулювання зачеплення конічних шестерень проводиться за допомогою металевих регулювальних прокладок. Бічний зазор конічних шестерень повинен бути 0,1-0,13 мм, осьової - 0,07 мм

Від роздавального редуктора 4 (фіг.2) обертання передається трансмісії 22, яка розташована в зварному сталевому корпусі. На двох сферичних роликоподшипниках встановлений вал, між опорами на шліцах установлено ланцюгова зірочка привода лебідки (не показано). На кінці вала з боку роздавального редуктора на шліцах встановлений фланець для приєднання карданного валу. На іншому кінці цього вала вільно встановлений на шарикопідшипниках фланець для приєднання карданного в�бідки, маслонаполненную ванну і натягувач ланцюга (не показано).

Телескопічна щогла 23 (фіг.1) складається з нижньої зовнішньої і верхній внутрішньої секції. Кожна секція зварена з труб. Під опорними башмаками щогли встановлені гідравлічні домкрати, які опираються на фундаментні балки, розвантажуючи ресори самохідної транспортної бази. Щогла транспортується в зібраному вигляді в горизонтальному положенні. При транспортуванні, а також монтажі і демонтажі щогли з установки верхню і нижню секції закріплюють між собою спеціальними хомутами. Щоглу піднімають робоче положення гідравлічними домкратами. Внутрішня секція висувається за допомогою каната талевої системи установки і бурового барабана лебідки.

Установка додатково постачена пристроєм аварійної зупинки двигуна 24 (фіг.2, 7), встановленого в систему живлення двигуна повітрям самохідної транспортної бази 1 між впускним патрубком 25 і рукавом 26 (фіг.7). Цей пристрій призначений для вимкнення двигуна в аварійних ситуаціях. Для екстреної зупинки двигуна треба відкрити кран 27 (фіг.8), забезпечивши тим самим подачу повітря з пневмосистеми установки до пневмоциліндру пристрою. Під тиском повітря подпр�е з закріпленим на ній диском заслінки 32 починає обертатися. Після припинення подачі повітря шток під дією пружини 33 повертається в початкове положення і, увійшовши в другій паз собачки, фіксує диск заслінки в положенні «закрито». Таким чином, доступ повітря до двигуна перекривається. Схема установки пристрою аварійної зупинки двигуна зображена на фіг.8.

Кінематична схема заявленого винаходу представлена на фіг.3. Відбір потужності на механізми установки здійснюється від роздавальної коробки самохідної транспортної бази. З шестернями Z=23, Z=35 роздавальної коробки зчеплені шестерні Z=52, Z=40 КОМ, включаються зубчастою муфтою, що дає вихідного валу дві частоти обертання. Від коробки відбору потужності обертання передається через карданний вал роздаточного редуктора 4. Від первинного вала роздавального редуктора обертання передається через вбудований редуктор масляним насосом, що живлять гідромотор ротора 34, гідравлічні домкрати підйому щогли, опорні гідродомкрати, гидрораскрепитель, систему висування верхньої секції щогли, допоміжну гидролебедку. Від шківа на первинному валу обертання передається через клиноременную передачу компресорної установки, живильної пневматичне управління. Від вторинного валу роздавального редуктора в�, а на консольній частині вала - фланець, службовець для кріплення карданного валу приводу промивного насоса 35. Включення промивного насоса здійснюється зубчастою муфтою, встановленої на той самий кінець вала трансмісії.

Лебідка 3 (фіг.2) має дві пневматичні торцеві фрикційні муфти (не показано), призначені для включення бурового барабана і посаджені на консольні частини валів вільно, на підшипниках. Буровий барабан має дві швидкості, що в поєднанні з двома швидкостями коробки відбору потужності дає чотири швидкості. При роботі на першій швидкості коробки відбору потужності муфтами лебідки може бути включена перша або третя швидкості бурового барабана, при роботі коробки відбору потужності на другій швидкості - друга або четверта.

На консольній частині вала бурового барабана на підшипниках посаджена зірочка, поєднана ланцюгом із зірочкою проміжного вала привода ротора. За допомогою зубчастої муфти можна включити або бурової барабан, або проміжний вал.

У таблиці 1 вказані рекомендовані швидкості підйому бурового інструменту від навантаження на гаку:

Таблиця 1
Навантаження на гаку, т
I	0,22	39,5	30-60
II	0,37		15,6-30
III	0,70		8-15,6
IV	0,91	299,4	менше 8

Управління установкою здійснюється з пульта управління, розташованого поруч з важелем гальма лебідки 3 (фіг.1). Крім того є важіль управління коробки відбору потужності, а з лівої сторони рами установки розташовані розподільники і важіль включення приводу ротора (не показано).

При підготовці до роботи установки виробляють наступні операції:

- монтаж установки на підготовлену площадку і установку шасі в горизонтальне положення з допомогою опорних гідродомкратів на передній і задній опорних балках;

- підйом щогли гідродомкратами, висунення верхньої секції і кріплення щогли відтяжками, причому на�ата.

Монтаж установки на гирлі свердловини. Майданчик навколо свердловини бетонують або зміцнюють яким-небудь іншим способом на площі, достатньої для розміщення установки. Установку подають до гирла свердловини заднім ходом і виставляють щодо гирла (фіг.1), витримуючи розмір 1040 мм, після чого шасі встановлюють на гальма і фіксують башмаками від переміщення. Після цього розвантажують ресори шасі, встановлюючи при цьому фундаментні балки, потім включають I швидкість коробки передач автомобіля і I швидкість (КОМ) коробки відбору потужності. Далі вимикають зчеплення і включають насос, наприклад марки МН 250/160. Включивши розподільник 8 і встановивши ручку в положення «Гідродомкрати щогли», послідовно включають опорні домкрати, виставляють платформу по схилу (по креномеру), фіксують опорні гвинти гідродомкратів механічними замками і закріплюють фундаментні балки від зсуву за допомогою стяжки за вушка на кожухах гідродомкратів. Після чого закріплюють до кронблоку щогли силові і вітрові відтяжки 36 (фіг.1). Потім вимикають зчеплення, вимикають масляний насос і вимикають I швидкість, встановлюючи в нейтральне положення.

Підйом щогли. Перед підйомом щогли звільняють кріплення щогли до опор�чують I швидкість коробки передач та I швидкість коробки відбору потужності. Вимикають зчеплення і включають насос з пульта оператора. Після чого включають розподільник і встановлюють ручку в положення «Гідродомкрати щогли». Відвернувши маховичок голчастого вентиля на 1,5-2 обороту, виробляють прокачування гідросистеми і подводящую арматуру гідродомкратів. Включають ручку розподільника «Підйом щогли» (не показано) і проводять кілька разів неповний підйом і опускання щогли, піднімають щоглу від опори на 0,3-0,5 м при швидкості опускання 0,01 м/сек. Потім проводять повний підйом щогли і фіксацію нижніх вушок щогли пальцями в черевиках рами.

Після цього щоглу закріплюють вітровими і силовими відтяжками 36 (фіг.1), які періодично підтягують в процесі роботи. Силові відтяжки натягнуті між спеціальними кронштейнами в передній частині рами установки і вушками верхньої секції щогли, а вітрові відтяжки - між стяжками, забетонованими в землю, і кронблоком. Щоб уникнути перекосу щогли при монтажі на свердловині натяг відтяжок в парах проводять рівномірно, навантажуючи кожну з відтяжок.

Ротор 34 (фіг.1, 3) встановлюють на спеціальний патрубок фланця експлуатаційної колони, який має для відведення промивної рідини. Пуск ротора виробляють плавним переая завдання щодо спрощення конструкції установки і підвищення технологічної безпеки із збереженням її функціональних можливостей повністю реалізована в заявленому винаході. Заявлена установка має більш просту конструкцію порівняно з прототипом. Технологічна безпека установки забезпечується за рахунок конструкції роздавального редуктора, на одному кінці валу якого встановлена муфта граничного моменту, є обмежувачем вантажопідйомності установки, а також установкою пристрої для аварійної зупинки двигуна. Конструкція установки раціональна, забезпечує зручність, безпека і ефективність виконання робіт при освоєнні і ремонті нафтових і газових свердловин. Функціональні можливості установки дозволяють робити наступні операції:

- разбуривание цементних пробок в трубах діаметром 146-168 мм;

- спуск і підйом насосно-компресорних і бурильних труб;

- промивання свердловин;

- встановлення експлуатаційного обладнання на гирлі свердловин;

- проведення ремонтних робіт і робіт з ліквідації аварій;

- проведення бурових робіт.

Застосування в установці простих вузлів і зварних конструкцій дозволяє відтворити заявлений винахід при організації виробництва середніх серій (від 15 установок на рік) і ввести її у господарський обіг без дорогого обладнання.

1. Підйомна Установка для ос�им на ній обладнанням, у тому числі лебідку, трансмісії привода лебідки, роздавальний редуктор, телескопічну щоглу з кронблоком, ротор, що відрізняється тим, що рама виконана зварної конструкції з профільного прокату на прокладках і жорстко закріплена драбинами до лонжеронам самохідного транспортного засобу, при цьому верхня площина рами закрита листами рифленої сталі, що утворюють настил, роздавальний редуктор жорстко встановлений у центральній частині рами і містить шліцьовий вал, одержує обертальний рух через роликопідшипники, на одному кінці якого встановлена муфта граничного моменту з можливістю обмеження вантажопідйомності установки, а ведений вал роздавального редуктора встановлено на конічних роликоподшипниках і має на одному кінці фланець для приєднання карданної передачі, при цьому корпус роздавального редуктора виконаний роз'ємним і забезпечений кришкою з оглядовим люком і зливним отвором, лебідка забезпечена станиною зварної конструкції з листової сталі і швелера, на якій встановлені опорні елементи телескопічної щогли, причому телескопічна щогла складається з двох секцій зварної конструкції, виконаних з труб, з можливістю висунення однієї секції з другонабжена пристроєм для аварійної зупинки двигуна, яке встановлено в систему живлення двигуна повітрям самохідної транспортної бази.

2. Установка по п.1, що відрізняється тим, що лебідка виконана однобарабанній двошвидкісний з пневматичним управлінням.

Дата добавления: 2015-11-14