Мачта телескопическая установки для бурения, освоения и ремонта нефтяных и газовых скважин

Заявляемое техническое решение относится к области машиностроения, в частности к механизмам для проведения бурения и спуско-подъемных операций при обслуживании и ремонте нефтяных и газовых скважин.

Известна телескопическая вышка подъемной установки для ремонта скважин [1]. В известном устройстве вышка содержит верхнюю и нижнюю секции вышки и механизм телескопирования, выполненный в виде лебедки с тросовой системой.

Известна также мачта телескопическая буровой установки, которая содержит верхнюю и нижнюю секции и механизм телескопирования, также выполненный в виде лебедки с тросовой системой [2].

Известные технические решения обладают рядом эксплуатационных недостатков, которые связаны с недостаточной надежностью и сложностью конструкции.

Целью заявляемого технического решения является упрощение конструкции, повышение надежности и обеспечение наиболее оптимальных эксплуатационных характеристик нефтегазопромысловых установок различного назначения, имеющих в своем составе телескопические мачты.

Поставленная цель достигается тем, что в мачте телескопической установки для бурения, освоения и ремонта нефтяных и газовых скважин, содержащей нижнюю и верхнюю секции, причем верхняя секция размещена в нижней секции с возможностью продольного перемещения посредством механизма телескопирования, согласно полезной модели механизм телескопирования выполнен в виде двухштокового длинноходового гидроцилиндра с разнонаправленным движением штоков, снабженного в нижней части каналом для подвода рабочей жидкости, а в верхней части клапаном для полного стравливания воздуха из внутренних полостей гидроцилиндра в процессе телескопирования.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен общий вид телескопической мачты с механизмом телескопирования; на фиг.2 - общий вид двухштокового гидроцилиндра.

Телескопическая мачта содержит нижнюю секцию 1 и верхнюю секцию 2. Верхняя секция 2 телескопической мачты размещена в нижней секции 1 с помощью направляющих поверхностей, например, имеющих сечение в форме швеллера. Такое исполнение позволяет обеспечить продольное перемещение верхней секции 2 мачты относительно нижней секции 1. Механизм перемещения (телескопирования) верхней секции 2 мачты относительно секции 1 выполнен в виде гидроцилиндра 3, содержащего два штока 4 и 5, размещенные в корпусе 6. Корпус 6 гидроцилиндра 3 выполнен из двух частей, соединенных между собой технологической полой муфтой 7, которая позволяет улучшить технологичность предлагаемой конструкции. В нижней части 8 гидроцилиндра 6 установлен нижний шток 9, снабженный каналом 10 с гидравлическим успокоителем 11 для подвода рабочей жидкости. Шток 9 гидроцилиндра 6 выполнен со сквозной полостью 12. В верхней части 13 гидроцилиндра 6 установлен верхний шток 14, выполненный со сквозной полостью 15. В концевой части штока 14 установлен воздушный клапан 16, сообщающийся с полостью 15 штока 14. Таким образом, описываемый гидроцилиндр 6 имеет полости 12 и 15 штоков 9 и 14 соответственно, которые сообщаются посредством сквозной полости, выполненной в технологической муфте 7. Нижний шток 9 гидроцилиндра 6 соединен с нижней секцией 1 телескопической мачты, в верхний шток 14 - с верхней секцией 2. Указанные соединения выполнены традиционно для такого вида конструктивного выполнения. Гидроцилиндр 3 может быть выполнен либо плунжерного типа (уплотнения осуществляют по поверхности штока), либо поршневого типа (уплотнения осуществляют по поверхности цилиндра).

Предлагаемое техническое решение работает следующим образом.

После приведения телескопической мачты в вертикальное положение производят выдвижение верхней секции 2 до рабочего положения. Это осуществляют подачей рабочей жидкости в полости гидроцилиндра 6 посредством канала 10 и гидравлического успокоителя 11. Воздух, находящийся в полостях 12 и 15 штоков 9 и 14 гидроцилиндра 6, стравливается в атмосферу посредством клапана 16. После полного заполнения внутренних полостей гидроцилиндра 6 рабочей жидкостью клапан 16 закрывается. Признаком достаточного стравливания воздуха является равномерное (без рывков) выдвижение верхней секции 2 мачты. После окончания выдвижения верхняя секция 2 мачты фиксируется в рабочем положении с помощью упоров (условно не показано) и возможно продолжение дальнейших работ в соответствии с требуемым технологическим процессом по использованию телескопической мачты в составе установки для бурения, освоения и ремонта нефтяных и газовых скважин.

Предлагаемое техническое решение позволяет упростить конструкцию механизма телескопирования за счет исключения значительного числа конструктивных элементов (лебедки, тросовой системы и т.п.). Применение двухштокового длинноходового гидроцилиндра оригинальной конструкции позволяет обеспечить надежность и эффективность механизма телескопирования. Причем именно предлагаемая конструкция гидроцилиндра обеспечивает прочностную устойчивость и безопасность работы механизма выдвижения верхней секции телескопической мачты, исключает дополнительные конструктивные элементы для предотвращения изгиба штока при потере устойчивости от нагрузки.

Источники информации

1. Патент RU 2109913, 27.04.1998.

2. Патент RU 77632, 27.10.2008.

Мачта телескопическая установки для бурения, освоения и ремонта нефтяных и газовых скважин, содержащая нижнюю и верхнюю секции, причем верхняя секция размещена в нижней секции с возможностью продольного перемещения посредством механизма телескопирования, отличающаяся тем, что механизм телескопирования выполнен в виде двухштокового длинноходового гидроцилиндра с разнонаправленным движением штоков, снабженного в нижней части каналом для подвода рабочей жидкости, а в верхней части - клапаном для полного стравливания воздуха из внутренних полостей гидроцилиндра в процессе телескопирования.