Буровая установка с высокой скоростью спускоподъемных операций - RU2018141596A
Код документа: RU2018141596A
Формула
1. Буровая установка, содержащая
оборудование первой функции подачи и укладки трубных элементов, перемещающее трубные свечи (80) в их место на подсвечнике на площадке (900) подсвечника и из него;
оборудование второй функции подачи и укладки трубных элементов, подающее трубные свечи в центр буровой скважины (30) над буровой скважиной и из него; и
место передачи свечи между оборудованием подачи и укладки трубных элементов первой и второй функции, предназначенное для установки с целью обмена трубных свечей в точке пересечения между оборудованием подачи и укладки трубных элементов первой функции и оборудованием подачи и укладки трубных элементов второй функции.
2 Буровая установка (1), содержащая
оборудование первой функции подачи и укладки трубных элементов, содержащее верхний механизм (350) расстановки свечей над модулем (300) расстановки свечей и площадку (900) подсвечника, перемещающее трубные свечи (80) в их место на подсвечнике на площадке подсвечника и из него;
оборудование второй функции подачи и укладки трубных элементов, содержащее механизм (500) подачи трубных элементов, подающий трубные свечи в центр буровой скважины (30) над буровой скважиной и из него; и
место (50) передачи свечи для установки с целью обмена трубных свечей в точке пересечения между оборудованием подачи и укладки трубных элементов первой функции и оборудованием подачи и укладки трубных элементов второй функции.
3. Буровая установка по п. 2, дополнительно содержащая
мачту; и
узел (200) убираемого верхнего силового привода, выполненный с возможностью вертикального перемещения вдоль мачты;
причем механизм подачи трубных элементов выполнен с возможностью вертикального перемещения вдоль мачты и содержит трубный фиксатор (550), выполненный с возможностью перемещения между положением центра буровой скважины и местоположением передачи свечи;
причем трубный фиксатор выполнен с возможностью зацепления с верхним концом зависимой одной из трубных свечей для подачи трубных свечей между положением центра буровой скважины и местоположением передачи свечи;
причем трубный фиксатор выполнен с возможностью скользящего зацепления с трубной свечой ниже верхнего конца для фиксации верхней части трубной свечи в положении центра буровой скважины ниже верхнего конца.
4. Буровая установка по п. 2, отличающаяся тем, что место передачи свечи расположено на площадке подсвечника.
5. Буровая установка по п. 4, отличающаяся тем, что место передачи свечи проходит вертикально вверх по существу между мачтой и узлом (310) магазина для свечей модуля расстановки свечей.
6. Буровая установка по п. 4, отличающаяся тем, что площадка подсвечника смещена под буровой площадкой (6).
7. Буровая установка по п. 2, дополнительно содержащая шурф для рабочей штанги, имеющий центр (40) шурфа для рабочей штанги на линии между центром буровой скважины и местоположением передачи свечи.
8. Буровая установка по п. 7, дополнительно содержащая рабочий помост (60) на одной линии с местоположением передачи свечи и центром шурфа для рабочей штанги.
9. Буровая установка по п. 2, дополнительно содержащая крепление (420, 440) свечи для фиксации одной из трубных свечей в местоположении передачи свечи.
10. Буровая установка по п. 9, отличающаяся тем, что крепление свечи содержит верхнее крепление (420) свечи, соединенное с модулем расстановки свечей, и выполненное с возможностью выдвигания в местоположение передачи свечи.
11. Буровая установка по п. 9, отличающаяся тем, что крепление свечи содержит нижнее крепление (440) свечи на площадке подсвечника, выполненное с возможностью центрирования над местоположением передачи свечи.
12. Буровая установка по п. 9, отличающаяся тем, что крепление свечи содержит
верхнее крепление (420) свечи, соединенное с модулем расстановки свечей, и выполненное с возможностью выдвигания в местоположение передачи свечи; и
нижнее крепление (440) свечи на площадке подсвечника, выполненное с возможностью центрирования над местоположением передачи свечи;
причем верхнее и нижнее крепления свечи выполнены с возможностью зацепления соответственно с верхней и нижней частями одной трубной свечи, опущенной в местоположении передачи свечи, для вертикального ориентирования указанной трубной свечи.
13. Буровая установка по п. 9, отличающаяся тем, что крепление свечи содержит
раму;
каретку, соединенную с рамой с возможностью раздвигания;
исполнительный механизм каретки, установленный между рамой и кареткой, и выполненный с возможностью раздвигания или сдвигания каретки в направлении от рамы;
фиксатор, закрепленный на раздвижном конце каретки; и
исполнительный механизм фиксатора, соединенный с трубным фиксатором, и выполненный с возможностью открывания или закрывания трубного фиксатора вокруг одной из трубных свечей;
14. Буровая установка по п. 13, отличающаяся тем, что
крепление трубной свечи прикреплено к модулю расстановки свечей;
модуль расстановки свечей отходит от мачты и содержит множество столбцов положений расстановки трубных свечей и ряд передачи, соединяющий указанные столбцы с местоположением передачи свечи;
место передачи свечи пересекается с указанным рядом передачи;
каретка выполнена с возможностью раздвигания в направлении мачты, что позволяет центрировать центр фиксатора над местоположением передачи свечи; и
каретка выполнена с возможностью быть убранной в направлении от мачты для удаления фиксатора из пересечения с рядом передачи.
15. Буровая установка по п. 14, отличающаяся тем, что рама имеет площадку, расположенную на модуле расстановки свечей по центру между столбцами.
16. Буровая установка по п. 14, отличающаяся тем, что каретка выполнена с возможностью раздвигания в направлении мачты для размещения центра фиксатора вне центра положения передачи свечи.
17. Буровая установка по п. 14, отличающаяся тем, что каретка выполнена с возможностью раздвижения в направлении мачты для размещения одной из трубных свечей в пределах диапазона горизонтального перемещения узла верхнего силового привода, перемещаемого по мачте.
18. Буровая установка по п. 9, отличающаяся тем, что:
крепление трубной свечи прикреплено к площадке подсвечника;
площадка подсвечника смещена под буровой площадкой (6) и соединена с опорной рамой буровой установки;
площадка подсвечника содержит поверхность для размещения трубных свечей и мостик, доступный для указанной поверхности;
место передачи свечи расположено на мостике;
каретка выполнена с возможностью раздвижения в направлении опорной рамы, что позволяет центрировать фиксатор над местоположением передачи свечи; и
каретка выполнена с возможностью быть убранной в направлении от опорной рамы для удаления фиксатора из пересечения с мостиком.
19. Буровая установка по п. 18, отличающаяся тем, что каретка выполнена с возможностью раздвигания в направлении мачты для размещения фиксатора вне центра местоположения передачи свечи.
20. Буровая установка по п. 18, отличающаяся тем, что каретка выполнена с возможностью раздвигания в направлении мачты для размещения фиксатора над шурфом для рабочей штанги.
21. Буровая установка по п. 9, отличающаяся тем, что крепление свечи дополнительно содержит
узел механизма захвата, закрепленный на раздвижном конце каретки;
исполнительный механизм узла механизма захвата, соединенный с узлом механизма захвата, и выполненный с возможностью открывания или закрывания механизма захвата вокруг трубной свечи;
причем крепление трубной свечи прикреплено к центральной секции буровой установки на стороне приемного желоба;
причем место передачи свечи расположено на площадке подсвечника;
причем шурф для рабочей штанги расположен между центром буровой скважины и местоположением передачи свечи;
причем каретка выполнена с возможностью раздвигания, что позволяет центрировать фиксатор крепления свечи и узел механизма захвата над местоположением подсвечника; и
причем каретка выполнена с возможностью убирания, что позволяет центрировать фиксатор крепления свечи и узел механизма захвата над шурфом для рабочей штанги.
22. Буровая установка по п. 21, отличающаяся тем, что фиксатор представляет собой устройство захвата, препятствующее вертикальному перемещению захваченного трубного элемента.
23. Буровая установка по п. 2, дополнительно содержащая
станцию передачи свечи, расположенную в местоположении передачи свечи;
станцию передачи свечи, содержащую:
камеру, принимающую соединительный ниппель одной из трубных свечей; и
ступень внутри указанной камеры, принимающую массу указанной одной трубной свечи.
24. Буровая установка по п. 2, дополнительно содержащая
станцию передачи свечи, расположенную в местоположении передачи свечи;
при этом указанная станция передачи свечи содержит:
основание, соединяющее станцию передачи свечи с площадкой подсвечника;
расширяемый узел камеры, содержащий верхнюю камеру и нижнюю камеру;
причем нижняя камера закреплена на основании;
причем верхняя камера расположена концентрично по отношению к нижней камере;
исполнительный механизм, установленный между нижней камерой и верхней камерой;
ступень, расположенную в узле камеры, принимающую нижний конец одной из трубных свечей.
эластомерное уплотнение над верхним концом верхней камеры, имеющее отверстие для приема указанной одной трубной свечи.
25. Буровая установка по п. 2, отличающаяся тем, что механизм подачи трубных элементов содержит трубный фиксатор (550), выполненный с возможностью перемещения между местоположением передачи свечи и положением центра буровой скважины.
26. Буровая установка по п. 25, отличающаяся тем, что механизм подачи трубных элементов содержит тележку для труб, соединенную с возможностью перемещения с мачтой.
27. Буровая установка по п. 26, отличающаяся тем, что механизм подачи трубных элементов дополнительно содержит элемент (532) кронштейна, имеющий верхний конец, соединенный с возможностью вращения и поворота с тележкой для труб, и нижний конец, шарнирно соединенный с трубным фиксатором.
28. Буровая установка по п. 25, отличающаяся тем, что трубный фиксатор механизма подачи трубных элементов выполнен с возможностью перемещения в положение шурфа для рабочей штанги впереди положения центра буровой скважины.
29. Буровая установка по п. 25, отличающаяся тем, что трубный фиксатор механизма подачи трубных элементов выполнен с возможностью перемещения в положение рабочего помоста впереди местоположения передачи свечи.
30. Буровая установка по п. 25, отличающаяся тем, что трубный фиксатор механизма подачи трубных элементов выполнен с возможностью зацепления с высаженным концом трубной свечи (80) и скользящего зацепления с трубной свечой ниже высаженного конца.
31. Буровая установка по п. 25, отличающаяся тем, что механизм подачи трубных элементов дополнительно содержит опорный кронштейн (520), продолжающийся наружу от тележки для труб, и ведущий диск (530), соединенный с возможностью вращения с опорным кронштейном, при этом верхний конец элемента кронштейна шарнирно соединен с ведущим диском.
32. Буровая установка по п. 31, дополнительно содержащая наклонный исполнительный механизм (540), шарнирно установленный между ведущим диском и элементом кронштейна.
33. Буровая установка по п. 31, дополнительно содержащая наклонный исполнительный механизм (552), шарнирно установленный между кронштейном и фиксатором.
34. Буровая установка по п. 25, в которой механизм подачи трубных элементов дополнительно содержит опорный кронштейн (520), продолжающийся наружу от тележки для труб, ведущий диск (530), соединенный с возможностью вращения с опорным кронштейном, и вращательный исполнительный механизм (522), соединенный с ведущим диском, при этом верхний конец элемента кронштейна шарнирно соединен с ведущим диском.
35. Буровая установка по п. 25, дополнительно содержащая узел (200) верхнего силового привода, причем указанный узел верхнего силового привода и механизм подачи трубных элементов выполнены с возможностью вертикального перемещения вдоль мачты (10).
36. Буровая установка по п. 35, отличающаяся тем, что механизм подачи трубных элементов и узел верхнего силового привода имеют траектории вертикального перемещения вдоль мачты без столкновений.
37. Буровая установка по п. 35, отличающаяся тем, что узел верхнего силового привода имеет верхний силовой привод (240), выполненный с возможностью вертикального перемещения вдоль первой траектории над центром буровой скважины и вдоль второй траектории в обратном направлении к стороне буровой лебедки центра буровой скважины.
38. Буровая установка по п. 35, отличающаяся тем, что узел верхнего силового привода имеет верхний силовой привод (240), выполненный с возможностью горизонтального перемещения между положением центра буровой скважины и убранным положением в обратном направлении к стороне буровой лебедки положения центра буровой скважины.
39. Буровая установка по п.35, отличающаяся тем, что узел верхнего силового привода содержит
тележку (202) для труб, соединенную с возможностью перемещения с мачтой;
узел (230, 232) талевого блока;
верхний силовой привод (240), подвешенный к узлу талевого блока;
кронштейн (210, 212), шарнирно соединяющий талевый блок с тележкой для труб;
раздвижной исполнительный механизм (220), установленный между тележкой для труб и кронштейном;
карданную трубу (260), жестко соединенную с талевым блоком;
причем указанная карданная труба соединена с верхним силовым приводом с возможностью вертикального скольжения;
причем раздвигаясь, исполнительный механизм поворачивает кронштейн, выдвигающий талевый блок и верхний силовой привод в направлении от тележки для труб в положение центра буровой скважины; и
причем убираясь, исполнительный механизм поворачивает кронштейн, убирающий талевый блок в направлении тележки для труб в положение, удаленное от центра буровой скважины.
40. Буровая установка по п. 39, отличающаяся тем, что реактивные крутящие моменты бурильной колонны, возникающие в результате вращения верхним силовым приводом, передаются от верхнего силового привода на карданную трубу, от карданной трубы на талевый блок, от талевого блока на тележку для труб и от тележки для труб на мачту.
41. Буровая установка по п. 25, дополнительно содержащая стойку (20), нижний механизм (800) стабилизации, соединенный с возможностью поворота и вращения со стойкой, и трубную направляющую (870), соединенную с нижним механизмом стабилизации, и выполненную с возможностью перемещения между местоположением передачи свечи и положением центра буровой скважины.
42. Буровая установка по п. 2, дополнительно содержащая верхний механизм (350) расстановки свечей, содержащий механизм (382) захвата, выполненный с возможностью перемещения над узлом (310) магазина для свечей и местоположением передачи свечи.
43. Буровая установка по п. 42, отличающаяся тем, что верхний механизм расстановки свечей содержит:
перемычку (358), соединенную с рамой (302) с возможностью перемещения;
кронштейн (370) расстановки свечей, соединенный с перемычкой с возможностью вращения и перемещения; и
механизм захвата, соединенный с кронштейном с возможностью вертикального перемещения.
44. Буровая установка по п. 42, отличающаяся тем, что модуль расстановки свечей соединен с мачтой (10), и модуль расстановки свечей дополнительно содержит
раму (302);
причем узел магазина для свечей соединен с рамой и имеет столбцы, принимающие трубные свечи, при этом в качестве варианта указанные столбцы ориентированы в направлении мачты;
мостик (316) магазина для свечей, соединяющий столбцы на стороне мачты столбцов.
45. Буровая установка по п. 44, дополнительно содержащая
площадку подсвечника, расположенную под узлом магазина для свечей;
мостик (912) площадки под мостиком магазина для свечей; и
нижний механизм (950) расстановки свечей, расположенный в мостике площадки;
нижнее основание (952) расстановки свечей, соединенное с мостиком площадки с возможностью перемещения;
нижнюю раму (972) расстановки свечей, соединенную с указанным основанием с возможностью вращения и поворота;
нижний элемент (980) кронштейна расстановки свечей, шарнирно соединенный с указанной рамой; и
нижний фиксатор (990) расстановки свечей, шарнирно соединенный с указанным кронштейном.
46. Буровая установка по п. 45, отличающаяся тем, что нижний механизм расстановки свечей дополнительно содержит
нижнее основание (952) расстановки свечей, соединенное с мостиком площадки с возможностью перемещения;
нижнюю раму (972) расстановки свечей, соединенную с указанным основанием с возможностью вращения и поворота;
нижний элемент (980) кронштейна расстановки свечей, шарнирно соединенный с указанной рамой; и
нижний фиксатор (990) расстановки свечей, шарнирно соединенный с указанным кронштейном.
47. Буровая установка (1), содержащая
опорную раму (2), содержащую пару блоков основания;
буровую площадку (6) над опорной рамой (2);
площадку (900) подсвечника под буровой площадкой (6) и впереди нее;
мачту (10), расположенную вертикально над буровой площадкой (6);
узел (200) верхнего силового привода, выполненный с возможностью вертикального перемещения вдоль мачты (10);
механизм (500) подачи трубных элементов, выполненный с возможностью вертикального перемещения вдоль мачты (10);
причем механизм (500) подачи трубных элементов содержит трубный фиксатор (550), выполненный с возможностью перемещения между положением (30) центра буровой скважины над центром буровой скважины и местоположением (50) передачи свечи впереди положения (30) центра буровой скважины,
узел (200) верхнего силового привода, выполненный с возможностью вертикального перемещения вдоль первой траектории над центром буровой скважины и вдоль второй траектории в направлении, обратном первой траектории.
модуль (300) расстановки свечей, продолжающийся наружу от мачты (10) над площадкой (900) подсвечника;
место (50) передачи свечи, расположенное на площадке (900) подсвечника, и идущее вертикально вверх, по существу между мачтой (10) и узлом (310) магазина для свечей модуля (300) расстановки свечей; и
верхнее крепление (420) свечи, установленное под модулем (300) расстановки свечей, и выполненное с возможностью выдвижения назад в направлении мачты (10).
48. Буровая установка по п. 47, дополнительно содержащая
промежуточное крепление свечи, имеющее раму, соединенную с буровой установкой на краю стороны приемного желоба буровой площадки;
каретку, соединенную с рамой с возможностью раздвигания;
исполнительный механизм каретки, установленный между рамой и кареткой, и выполненный с возможностью раздвигания или сдвигания каретки в направлении от рамы;
трубный фиксатор, закрепленный на раздвижном конце каретки;
исполнительный механизм фиксатора, соединенный с трубным фиксатором, и выполненный с возможностью открывания или закрывания трубного фиксатора вокруг трубной свечи;
трубный захват, закрепленный на раздвижном конце каретки; и
исполнительный механизм захвата, соединенный с трубным захватом, и выполненный с возможностью открывания или закрывания трубного захвата вокруг трубной свечи.
49. Способ вставки в бурильную колонну или удаления из нее трубных элементов для буровой установки по любому из пунктов 2-48, включающий в себя следующие этапы:
транспортировка трубных свечей между местоположением подсвечника и местоположением передачи свечи;
опускание трубных свечей в местоположении передачи свечи;
фиксация трубной свечи трубным фиксатором (550), соединенным с механизмом подачи трубных элементов;
вертикальное перемещение механизма подачи трубных элементов вдоль мачты (10);
перемещение трубного фиксатора между местоположением передачи свечи и положением центра буровой скважины; и
освобождение трубной свечи для отделения трубного фиксатора.
50. Способ вставки в бурильную колонну или удаления из нее трубных элементов в буровой скважине под буровой площадкой буровой установки, включающий в себя следующие этапы:
использование первого оборудования подачи и укладки трубных элементов для транспортировки трубных свечей в местоположение подсвечника на площадке подсвечника и из него;
использование второго оборудования подачи и укладки трубных элементов для подачи трубных свечей в положение центра буровой скважины над буровой скважиной и из него;
опускание трубных свечей в местоположение передачи свечи на пересечении между первым и вторым оборудованием подачи и укладки трубных элементов; и
обмен трубных свечей между первой и второй функциями в местоположении передачи свечи.
51. Способ вставки в бурильную колонну или удаления из нее трубных элементов в буровой скважине под буровой площадкой буровой установки, включающий в себя следующие этапы:
первая функция подачи и укладки трубных элементов, включающая в себя направление верхних частей трубных свечей для транспортировки указанных трубных свечей в местоположение подсвечника на площадке подсвечника и из него;
вторая функция подачи и укладки трубных элементов, включающая направление верхних частей трубных свечей для подачи указанных трубных свечей в положение центра буровой скважины над буровой скважиной и из него;
опускание трубных свечей в местоположение передачи свечи, расположенное на пересечении между первой и второй функциями; и
обмен трубных свечей между первой и второй функциями подачи и укладки трубных элементов в местоположении передачи свечи.
52. Способ по п. 51, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
фиксация верхней части ниже верхнего конца одной из трубных свечей в положении центра буровой скважины; и
зацепление или расцепление узла (200) верхнего силового привода с верхней частью указанной одной трубной свечи, зафиксированной в положении центра буровой скважины.
53. Способ по п. 52, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
вертикальное перемещение узла верхнего силового привода вдоль мачты (10);
фиксация указанной одной трубной свечи на верхнем конце трубным фиксатором, соединенным с механизмом (500) подачи трубных элементов;
вертикальное перемещение механизма подачи трубных элементов вдоль мачты;
перемещение фиксатора между положением центра буровой скважины и местоположением передачи свечи;
скольжение фиксатора вдоль трубной свечи в местоположении передачи свечи ниже верхнего конца; и
освобождение трубной свечи для отделения трубного фиксатора.
54. Способ по п. 51, дополнительно включающий размещение местоположения передачи свечи на площадке подсвечника.
55. Способ по п. 54, отличающийся тем, что место передачи свечи проходит вертикально вверх по существу между мачтой и узлом (310) магазина для свечей модуля расстановки свечей.
56. Способ по п. 54, дополнительно включающий в себя смещение площадки подсвечника под буровой площадкой (6).
57. Способ по п. 51, дополнительно включающий в себя размещение шурфа для рабочей штанги на линии между центром буровой скважины и местоположением передачи свечи.
58. Способ по п. 57, дополнительно включающий в себя размещение рабочего помоста (60) на одной линии с местоположением передачи свечи и шурфом для рабочей штанги.
59. Способ по п. 51, дополнительно включающий в себя фиксацию одной из трубных свечей в местоположении передачи свечи креплением (420, 440) свечи.
60. Способ по п. 59, дополнительно включающий в себя соединение крепления (420) свечи с модулем расстановки свечей и выдвигание указанного крепления свечи в местоположение передачи свечи.
61. Способ по п. 59, дополнительно включающий в себя размещение крепления (440) свечи на площадке подсвечника и центрирование указанного крепления свечи над местоположением передачи свечи.
62. Способ по п. 59, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
соединение верхнего одного из креплений (420) свечи с модулем расстановки свечей;
выдвигание указанного верхнего крепления свечи в местоположение передачи свечи;
соединение нижнего одного из креплений (440) свечи с площадкой подсвечника;
центрирование указанного нижнего крепления свечи над местоположением передачи свечи;
зацепление верхнего и нижнего креплений свечи соответственно с верхней и нижней частями одной из трубных свечей, опущенной в местоположении передачи свечи, для вертикального ориентирования указанной одной трубной свечи.
63. Способ по п. 59, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
при этом крепление свечи содержит раму;
соединение каретки с рамой с возможностью раздвигания;
соединение исполнительного механизма каретки между рамой и кареткой;
использование исполнительного механизма каретки для выдвигания или убирания каретки в направлении от рамы;
закрепление фиксатора на раздвижном конце каретки; и
соединение исполнительного механизма фиксатора с фиксатором; и
использование исполнительного механизма фиксатора для открывания или закрывания фиксатора вокруг одной из трубных свечей;
64. Способ по п. 63, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
прикрепление крепления трубной свечи к модулю расстановки свечей;
при этом модуль расстановки свечей содержит множество столбцов положений расстановки трубных свечей и ряд передачи, соединяющий указанные столбцы;
соединение модуля расстановки свечей с мачтой для выдвигания наружу от мачты;
размещение местоположения передачи свечи так, чтобы оно выступало вертикально для пересечения с рядом передачи;
раздвигание каретки в направлении мачты для центрирования фиксатора над местоположением передачи свечи; и
убирание каретки в направлении от мачты для удаления фиксатора из пересечения с рядом передачи.
65. Способ по п. 64, дополнительно включающий в себя расположение площадки рамы крепления свечи на модуле расстановки свечей по центру между столбцами.
66. Способ по п. 64, дополнительно включающий в себя раздвигание каретки в направлении мачты для размещения центра фиксатора вне центра местоположения передачи свечи.
67. Способ по п. 66, соединяющий блок верхнего силового привода, работающий на мачте, с трубной свечой, установленной раздвинутой кареткой.
68. Способ по п. 59, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
прикрепление крепления трубной свечи к площадке подсвечника;
смещение площадки подсвечника под буровой площадкой (6) и соединение площадки подсвечника с опорной рамой буровой установки;
опускание трубных свечей на поверхность площадки подсвечника;
расположение мостика на площадке подсвечника, доступной для указанной поверхности;
размещение местоположения передачи свечи на мостике;
раздвигание каретки в направлении опорной рамы для центрирования фиксатора над местоположением передачи свечи; и
убирание каретки в направлении от опорной рамы для удаления фиксатора из пересечения с мостиком.
69. Способ по п. 68, дополнительно включающий в себя раздвигание каретки в направлении мачты для размещения фиксатора вне центра местоположения передачи свечи.
70. Способ по п. 68, дополнительно включающий в себя раздвигание каретки в направлении мачты для размещения фиксатора над шурфом для рабочей штанги.
71. Способ по п. 59, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
закрепление узла механизма захвата на раздвижном конце каретки;
соединение исполнительного механизма узла механизма захвата с узлом механизма захвата;
использование исполнительного механизма узла механизма захвата для открывания или закрывания узла механизма захвата вокруг трубной свечи;
прикрепление крепления трубной свечи к центральной секции буровой установки на стороне приемного желоба;
размещение местоположения передачи свечи на площадке подсвечника;
размещение шурфа для рабочей штанги между центром буровой скважины и местоположением передачи свечи;
раздвигание каретки для центрирования фиксатора крепления свечи и узла механизма захвата над местоположением подсвечника; и
убирание каретки для центрирования фиксатора крепления свечи и узла механизма захвата над шурфом для рабочей штанги.
72. Способ по п. 71, дополнительно включающий в себя захват трубного элемента фиксатором крепления для предотвращения вертикального перемещения захваченного трубного элемента.
73. Способ по п. 51, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
размещение станции передачи свечи в местоположении передачи свечи;
прием соединительного ниппеля трубной свечи в камеру станции передачи свечи; и
прием массы трубной свечи на ступень внутри камеры.
74. Способ по п. 51, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
размещение станции передачи свечи в местоположении передачи свечи;
соединение основания станции передачи свечи с площадкой подсвечника;
закрепление нижней камеры расширяемого узла камеры на указанном основании;
размещение верхней камеры расширяемого узла камеры концентрично по отношению к нижней камере;
соединение исполнительного механизма между нижней камерой и верхней камерой;
прием нижнего конца трубной свечи через отверстие в эластомерном уплотнителе над верхним концом верхней камеры; и
прием нижнего конца трубного элемента на ступень в узле камеры.
75. Способ по п. 51, отличающийся тем, что направление верхней части одной из трубных свечей для подачи в положение центра буровой скважины или из него включает фиксацию верхнего конца указанной одной трубной свечи трубным фиксатором (550) механизма подачи трубных элементов и перемещение указанного трубного фиксатора между местоположением передачи свечи и положением центра буровой скважины.
76. Способ по п. 75, дополнительно включающий в себя перемещение механизма подачи трубных элементов вдоль мачты буровой установки для подъема или опускания трубного фиксатора.
77. Способ по п. 76, дополнительно включающий в себя соединение с возможностью перемещения тележки для труб механизма подачи трубных элементов с мачтой.
78. Способ по п. 77, дополнительно включающий в себя вращение и поворот верхнего конца элемента (532) кронштейна, соединенного с тележкой для труб, и шарнирное соединение нижнего конца указанного элемента кронштейна с трубным фиксатором.
79. Способ по п. 75, дополнительно включающий в себя перемещение трубного фиксатора в положение шурфа для рабочей штанги впереди положения центра буровой скважины.
80. Способ по п. 75, дополнительно включающий в себя перемещение трубного фиксатора в положение рабочего помоста впереди местоположения передачи свечи.
81. Способ по п. 75, дополнительно включающий в себя зацепление трубного фиксатора и верхнего конца указанной одной трубной свечи и скольжение трубного фиксатора вдоль указанной одной трубной свечи ниже верхнего конца.
82. Способ по п. 75, дополнительно включающий в себя зацепление трубного фиксатора и высаженного верхнего конца указанной одной трубной свечи и скольжение трубного фиксатора вдоль указанной одной трубной свечи ниже высаженного конца.
83. Способ по п. 75, дополнительно включающий в себя выдвигание опорного кронштейна (520) наружу от тележки для труб механизма подачи трубных элементов, соединение с возможностью вращения ведущего диска (530) с опорным кронштейном и шарнирное соединение верхнего конца элемента кронштейна с ведущим диском.
84. Способ по п. 83, дополнительно включающий в себя использование наклонного исполнительного механизма (540), шарнирно установленного между ведущим диском и элементом кронштейна для поворота элемента кронштейна.
85. Способ по п. 83, дополнительно включающий в себя использование наклонного исполнительного механизма, шарнирно установленного между кронштейном и трубным фиксатором для поворота трубного фиксатора.
86. Способ по п. 75, дополнительно включающий в себя выдвигание опорного кронштейна (520) наружу от тележки для труб механизма подачи трубных элементов, соединение с возможностью вращения ведущего диска (530) с опорным кронштейном, соединение вращательного исполнительного механизма (522) с ведущим диском и шарнирное соединение верхнего конца элемента кронштейна с ведущим диском.
87. Способ по п. 75, дополнительно включающий в себя вертикальное перемещение узла верхнего силового привода вдоль мачты (10) и вертикальное перемещение механизма подачи трубных элементов вдоль указанной мачты.
88. Способ по п. 87, включающий в себя вертикальное перемещение верхнего силового привода узла верхнего силового привода вдоль первой траектории над центром буровой скважины и вдоль второй траектории в обратном направлении к стороне буровой лебедки центра буровой скважины.
89. Способ по п. 88, дополнительно включающий в себя горизонтальное перемещение верхнего силового привода между положением центра буровой скважины и убранным положением в обратном направлении к стороне буровой лебедки положения центра буровой скважины.
90. Способ по п. 87, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
соединение с возможностью перемещения тележки узла верхнего силового привода с мачтой;
подвешивание верхнего силового привода к узлу талевого блока узла верхнего силового привода;
шарнирное соединение талевого блока с тележкой для труб кронштейном;
соединение раздвижного исполнительного механизма между тележкой для труб и кронштейном;
жесткое соединение карданной трубы с талевым блоком;
соединение карданной трубы с верхним силовым приводом с возможностью вертикального скольжения;
раздвигание исполнительного механизма для поворота кронштейна, выдвигающего талевый блок и верхний силовой привод в направлении от тележки для труб в положение центра буровой скважины; и
убирание исполнительного механизма для поворота кронштейна, убирающего талевый блок в направлении тележки для труб в положение, удаленное от центра буровой скважины.
91. Способ по п. 90, дополнительно включающий в себя передачу реактивных крутящих моментов бурильной колонны, возникающих в результате вращения верхним силовым приводом, от верхнего силового привода на карданную трубу, от карданной трубы на талевый блок, от талевого блока на тележку для труб и от тележки для труб на мачту.
92. Способ по п. 75, дополнительно включающий в себя соединение с возможностью поворота и вращения нижнего механизма (800) стабилизации со стойкой (20) буровой установки, соединение трубной направляющей (870) с нижним механизмом стабилизации и перемещение трубной направляющей между местоположением передачи свечи и положением центра буровой скважины.
93. Способ по п. 51, дополнительно включающий в себя перемещение механизма захвата верхнего механизма расстановки свечей над узлом (310) магазина для свечей и местоположением передачи свечи.
94. Способ по п. 93, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
соединение перемычки с рамой с возможностью перемещения;
перемещение перемычки вдоль рамы;
соединение кронштейна с перемычкой с возможностью вращения и перемещения;
перемещение кронштейна вдоль перемычки;
соединение механизма захвата, соединенного с кронштейном с возможностью вертикального перемещения; и
вертикальное перемещение механизма захвата.
95. Способ по п. 93, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
соединение модуля расстановки свечей с мачтой, причем модуль расстановки свечей содержит раму;
соединение узла (310) магазина для свечей с рамой, причем узел магазина для свечей имеет столбцы, принимающие трубные свечи;
при необходимости ориентирование указанных столбцов в направлении мачты;
соединение указанных столбцов с мостиком магазина для свечей на стороне мачты столбцов.
96. Способ по п. 95, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
размещение площадки подсвечника под узлом магазина для свечей;
расположение мостика (312) площадки под мостиком магазина для свечей; и
размещение нижнего механизма расстановки свечей в мостике площадки.
97. Способ по любому из пп. 50-96, дополнительно включающий в себя следующие этапы;
соединение или разъединение трубных свечей и бурильной колонны;
зацепление или расцепление трубных свечей и узла (200) верхнего силового привода; и
опускание или подъем трубных свечей, соединенных с бурильной колонной, узлом верхнего силового привода.
98. Способ вставки в бурильную колонну (90) или удаления из нее трубных элементов в буровой скважине под буровой установкой (1), включающий в себя следующие этапы:
перемещение трубных свечей (80) между местоположением расстановки в узле (310) магазина для свечей и опущенным местоположением в местоположении (50) передачи свечи, расположенном между узлом магазина для свечей и буровой мачтой (10);
извлечение и подача трубных свечей между местоположением передачи свечи и положением (30) центра буровой скважины над центром буровой скважины;
соединение или разъединение трубных свечей и бурильной колонны;
зацепление или расцепление трубных свечей и узла (200) верхнего силового привода; и
опускание или подъем трубных свечей, соединенных с бурильной колонной, узлом верхнего силового привода.
99. Способ по п. 98, дополнительно включающий в себя размещение шурфа (40) для рабочей штанги на линии между местоположением передачи свечи и центром буровой скважины.
100. Способ по п. 98, дополнительно включающий в себя фиксацию и освобождение трубных свечей, опущенных в местоположении передачи свечи.
101. Способ по п. 100, отличающийся тем, что фиксация трубных свечей в местоположении передачи свечи включает закрепление верхней и нижней части одной из трубных свечей для фиксации указанной одной трубной свечи в вертикальной ориентации.
102. Способ по п. 98, дополнительно включающий в себя опускание трубных свечей в местах передачи свечи и расстановки свечей на площадке (900) подсвечника.
103. Способ по п. 102, включающий в себя смещение площадки подсвечника по отношению к буровой площадке (6) буровой установки и размещение площадки подсвечника ниже уровня буровой площадки.
104. Способ по п. 98, отличающийся тем, что перемещение трубных свечей между местоположением расстановки свечей и местоположением передачи свечи включает направление верхних частей указанных трубных свечей через столбцы узла магазина для свечей, в качестве варианта ориентированные в направлении мачты, и через поперечный мостик на стороне мачты магазина для свечей, соединяющий указанные столбцы с местоположением передачи свечи.
105. Способ по п. 104, дополнительно включающий в себя направление нижних частей трубных свечей вдоль траектории, совпадающей с перемещением верхних частей трубных свечей между узлом магазина для свечей и местоположением передачи свечи.
106. Способ по п. 98, отличающийся тем, что перемещение трубных свечей между местоположением передачи свечи и положением центра буровой скважины включает в себя направление верхних частей трубных свечей между местоположением передачи свечи и положением центра буровой скважины.
107. Способ по п. 106, дополнительно включающий в себя направление нижних частей трубных свечей вдоль траектории, совпадающей с перемещением верхних частей трубных свечей между местоположением передачи свечи и положением центра буровой скважины.
108. Способ по п. 98, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
приведение в действие верхнего механизма (350) расстановки свечей для направления верхних частей трубных свечей между узлом магазина для свечей и местоположением передачи свечи.
приведение в действие механизма (500) подачи трубных элементов независимо от верхнего механизма расстановки свечей для направления верхних частей трубных свечей между местоположением передачи свечи и положением центра буровой скважины; и
использование местоположения передачи свечи в качестве определенного местоположения опускания для передачи верхних частей трубных свечей между верхним механизмом расстановки свечей и механизмом подачи трубных элементов.
109. Способ по п. 108, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
фиксация верхней части одной из трубных свечей механизмом подачи трубных элементов под узлом верхнего силового привода в положении центра буровой скважины; и
зацепление или расцепление закрепленной верхней части указанной одной трубной свечи и узла верхнего силового привода в положении центра буровой скважины.
110. Способ по п. 108, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
соединение или разъединение нижней части указанной одной из трубных свечей и бурильной колонны, зацепленной в столе ротора (810);
расцепление бурильной колонны и стола ротора для подъема или опускания указанной бурильной колонны узлом верхнего силового привода; и
убирание одного из механизма подачи трубных элементов и узла верхнего силового привода из положения центра буровой скважины для вертикального перемещения механизма подачи трубных элементов и узла верхнего силового привода вдоль мачты по траекториям без столкновения.
111. Способ по п. 110, отличающийся тем, что узел верхнего силового привода содержит убираемую тележку (202) для труб, и дополнительно включающий в себя соединение тележки для труб верхнего силового привода с мачтой.
112. Способ по п. 108, отличающийся тем, что перемещение трубных свечей между узлом (310) магазина для свечей и местоположением передачи свечи включает зацепление верхнего механизма (350) подачи трубных элементов с верхней частью одной из трубных свечей, подъем указанной одной трубной свечи, перемещение верхнего механизма расстановки свечей над узлом магазина для свечей, опускание указанной одной трубной свечи и отделение верхнего механизма расстановки свечей.
113. Способ по п. 112, дополнительно включающий в себя перемещение верхнего механизма расстановки свечей, свободного от указанной одной трубной свечи, в положение для зацепления следующей одной из трубных свечей.
114. Способ по п. 112, отличающийся тем, что верхний механизм расстановки свечей содержит перемычку, механизм расстановки свечей и механизм захвата, и дополнительно включает в себя следующие этапы:
соединение с возможностью перемещения перемычки с рамой над узлом магазина для свечей и соединение с возможностью перемещения и вращения механизма расстановки свечей с перемычкой для направления верхнего механизма расстановки свечей над узлом магазина для свечей; и
соединение механизма захвата с механизмом расстановки свечей с возможностью вертикального перемещения для зацепления, подъема и опускания трубных свечей.
115. Способ по п. 98, отличающийся тем, что извлечение и подача трубных свечей между местоположением передачи свечи и положением центра буровой скважины включает выдвигание, убирание и вращение механизма (500) подачи трубных элементов по отношению к вертикальной оси.
116. Способ по п. 115, дополнительно включающий в себя возврат механизма подачи трубных элементов, свободного от подаваемой трубной свечи, в положение для извлечения следующей одной из трубных свечей.
117. Способ по п. 115, отличающийся тем, что механизм подачи трубных элементов содержит тележку (510) для труб, и дополнительно включающий в себя соединение с возможностью перемещения тележки для труб механизма подачи трубных элементов с мачтой.
118. Способ по п. 117, отличающийся тем, что механизм подачи трубных элементов содержит элемент (532) кронштейна, и дополнительно включающий в себя соединение с возможностью вращения и поворота верхнего конца элемента кронштейна с тележкой для труб.
119. Способ по п. 108, дополнительно включающий в себя зацепление и расцепление верхней части одной из трубных свечей и фиксатора (550) на свободном конце механизма подачи трубных элементов.
120. Способ по п. 108, дополнительно включающий в себя использование нижнего механизма стабилизации для направления нижних частей трубных свечей между местоположением передачи свечи и положением центра буровой скважины.
121. Способ по п. 98 вставки трубных элементов в бурильную колонну, включающий в себя следующие этапы:
(a) перемещение верхнего механизма расстановки свечей над одной из трубных свечей, расставленных в узле магазина для свечей;
(b) зацепление и подъем верхней части указанной одной трубной свечи верхним механизмом расстановки свечей;
(c) перемещение верхнего механизма расстановки свечей над узлом магазина для свечей для размещения указанной одной трубной свечи в местоположении передачи свечи;
(d) опускание указанной одной трубной свечи в местоположение передачи свечи;
(e) фиксация указанной одной трубной свечи в местоположении передачи свечи;
(f) расцепление и перемещение верхнего механизма расстановки свечей над узлом магазина для свечей в направлении от местоположения передачи свечи; и
(g) повторение этапов с (a) по (f) для следующей одной из трубных свечей.
122. Способ по п. 98 вставки трубных элементов в бурильную колонну, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
(1) зацепление фиксатора (550) выдвинутого механизма (500) подачи трубных элементов с верхним концом одной из трубных свечей, закрепленной в местоположении передачи свечи;
(2) освобождение указанной одной трубной свечи, закрепленной в местоположении передачи свечи;
(3) перемещение механизма подачи трубных элементов вдоль мачты для подъема указанной одной трубной свечи;
(4) убирание механизма подачи трубных элементов для перемещения указанной одной трубной свечи в направлении от местоположения передачи свечи;
(5) вращение механизма подачи трубных элементов для обращения его к положению центра буровой скважины;
(6) выдвигание механизма подачи трубных элементов для перемещения указанной одной трубной свечи в положение центра буровой скважины;
(7) соединение указанной одной трубной свечи с бурильной колонной, зацепленной в столе ротора (810);
(8) освобождение указанной одной трубной свечи от фиксатора, убирание, вращение, выдвигание и перемещение механизма подачи трубных элементов вдоль мачты для возвращения фиксатора к верхней части следующей одной из трубных свечей, закрепленной в местоположении передачи свечи; и
(9) повторение этапов с (1) по (8) для следующей одной трубной свечи.
123. Способ по п. 122, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
(10) после соединения в этапе (7) перемещение механизма подачи трубных элементов по направлению вниз вдоль мачты для скольжения вниз фиксатора, зацепляющего верхнюю часть указанной одной трубной свечи;
(11) перемещение убранного верхнего силового привода (810) вдоль мачты мимо механизма подачи трубных элементов к верхней части указанной одной трубной свечи над фиксатором;
(12) зацепление верхнего силового привода и верхней части указанной одной трубной свечи во время фиксации верхней части указанной одной трубной свечи фиксатором ниже узла верхнего силового привода;
(13) отделение стола ротора и перемещение узла верхнего силового привода вдоль мачты для опускания указанной одной трубной свечи и бурильной колонны в буровую скважину;
(14) зацепление стола ротора и отделение узла верхнего силового привода от указанной одной трубной свечи;
(15) убирание узла верхнего силового привода из положения центра буровой скважины; и
(16) повторение этапов с (10) по (15) для следующей одной трубной свечи.
124. Способ по п. 98 извлечения трубных элементов из бурильной колонны, включающий в себя следующие этапы:
(1) зацепление фиксатора (550) выдвинутого механизма (500) подачи трубных элементов с верхней частью одной из трубных свечей, соединенной с бурильной колонной, зацепленной в столе ротора (810);
(2) отделение указанной одной трубной свечи от бурильной колонны;
(3) убирание механизма подачи трубных элементов для перемещения указанной одной трубной свечи в направлении от положения центра буровой скважины;
(4) перемещение механизма подачи трубных элементов вдоль мачты для опускания указанной одной трубной свечи;
(5) вращение механизма подачи трубных элементов для обращения его к положению передачи свечи;
(6) выдвижение механизма подачи трубных элементов для перемещения указанной одной трубной свечи в местоположение передачи свечи;
(7) фиксация указанной одной трубной свечи в местоположении передачи свечи;
(8) освобождение указанной одной трубной свечи от фиксатора, убирание, вращение, выдвигание и перемещение механизма подачи трубных элементов вдоль мачты для возвращения фиксатора к верхней части следующей одной из трубных свечей, соединенной с бурильной колонной, зацепленной в столе ротора; и
(9) повторение этапов с (1) по (8) для следующей одной трубной свечи.
125. Способ по п. 124, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
(10) зацепление узла верхнего силового привода и верхней части указанной одной трубной свечи во время зацепления указанной одной трубной свечи соединенной с бурильной колонной в столе ротора;
(11) отделение стола ротора и перемещение узла верхнего силового привода вдоль мачты для подъема указанной одной трубной свечи и соединенной с ней бурильной колонны над столом ротора;
(12) зацепление бурильной колонны в столе ротора ниже нижней части указанной одной трубной свечи;
(13) во время фиксации верхней части указанной одной трубной свечи механизмом подачи трубных элементов под узлом верхнего силового привода отделение узла верхнего силового привода от указанной одной трубной свечи;
(14) перемещение механизма подачи трубных элементов вдоль мачты для подъема фиксатора на верхней части указанной одной трубной свечи в положении центра буровой скважины для зацепления в этапе (1);
(15) убирание и перемещение узла верхнего силового привода вдоль мачты мимо механизма подачи трубных элементов; и
(16) повторение этапов с (10) по (15) для следующей одной трубной свечи.
126. Способ по п. 98 извлечения трубных элементов из бурильной колонны, включающий в себя следующие этапы:
(a) перемещение верхнего механизма расстановки свечей над одной из трубных свечей, закрепленной в местоположении передачи свечи;
(b) зацепление и подъем верхней части указанной одной трубной свечи верхним механизмом расстановки свечей;
(c) освобождение указанной одной трубной свечи из местоположения передачи свечи;
(d) перемещение верхнего механизма расстановки свечей над узлом магазина для свечей для размещения указанной одной трубной свечи в местоположении расстановки свечей;
(e) опускание указанной одной трубной свечи в местоположении расстановки свечей;
(f) расцепление и перемещение верхнего механизма расстановки свечей над узлом магазина для свечей в направлении от указанной одной трубной свечи, установленной в узле магазина для свечей; и
(g) повторение этапов с (a) по (f) для следующей одной из трубных свечей.
127. Буровая установка (1), содержащая
узел убираемого верхнего силового привода, выполненный с возможностью вертикального перемещения вдоль мачты;
механизм подачи трубных элементов, выполненный с возможностью вертикального перемещения вдоль мачты, и содержащий трубный фиксатор (550), выполненный с возможностью перемещения между положением центра буровой скважины над центром буровой скважины и положением впереди центра буровой скважины;
причем трубный фиксатор выполнен с возможностью зацепления с верхним концом трубной свечи (80); и
причем трубный фиксатор выполнен с возможностью скользящего зацепления с трубной свечой ниже верхнего конца для фиксации верхней части трубной свечи в положении центра буровой скважины ниже верхнего конца.
128. Способ вставки в бурильную колонну или удаления из нее трубных элементов, включающий в себя следующие этапы:
зацепление трубного фиксатора механизма подачи трубных элементов и верхнего конца трубной свечи (80);
перемещение трубного фиксатора между положением центра буровой скважины над центром буровой скважины и положением впереди центра буровой скважины;
фиксация верхней части трубной свечи в положении центра буровой скважины фиксатором ниже верхнего конца; и
зацепление или расцепление верхнего силового привода и зафиксированного верхнего конца трубной свечи в положении центра буровой скважины.
