Способ крепления буровой вышки башенного типа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕ СКИХРЕСПУБЛИК 170906(39) 21 В 15/00 51) ЗОБ РЕТЕНИЯ ВЫГОСУДАРСТВЕНЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ухтинский индустриальный институт(56) Скрыпник С.Г. Справочное руководствомонтажника бурового оборудования, М,:Недра, 1966, с.81-84, рис.37-38.Авторское свидетельство СССРВ 1571200, кл. Я 21 В 15/00, 1988.(54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ БУРОВОЙШКИ БАШЕННОГО ТИПА(57) Изобретенйе относится к способам крепления буровых вышек(В) башенного ти па и позволяет повысить надежность креп ления В и безопасность работ. Гибкие 2струны (ГС) 5 пропускают внутри ног 1 В. Нижние концы ГС 5 через направляющие блоки 9 и динамометры 11 крепят к натяжным механизмам 10. Последние изменяют натяжение ГС 5 в зависимости от нагрузки на крюке. Верхние концы ГС 5 крепят к раме 6 кронблока. Последнюю устанавливают подвижно относительно оголовка В и подпружинивают пружинами 8 сжатия. Натяжной механизм 10 жестко соединяют с основанием 2 В, Обеспечивается непрерывное автоматическое регулирование натяжения ГС 5 в зависимости от нагрузки на крюке. Жесткость пружин 8 сжатия рассчитывают из условия равенства упругой деформации ГС 5 под действием предварительного натяжения и деформации пружин 8 при полной нагрузке на крюке, 1 ил.Изобретение относится к технике для бурения, в частности, к способам обеспечения вертикальной устойчивости буровых вышек и мачт.Известен способ обеспечения вертикальной устойчивости буровых вышек с помощью гибких двух- или трехъярусных диагональных оттяжек, один конец которых крепят к ногам вышки, а другой - к якорным устройствам, заглубленным в грунт,Недостатком известного способа является транспортная некомпактность, осложняющая транспортно-погрузочные маневры на площадке буровой, что создает опасность травмирования персонала,Известен также способ крепления буровой вышки башенного типа, включающий пропускание гибких струн внутри ног вышки, Обвод их нижних концов через направляющие блоки и крепление к натяжным механйэмам через динамометры, измеряющие натяжение струн в зависимости от величины нагрузки на крюке, Верхние концы гибких струн при этом закрепляют неподвижно на подкронблочной балке.Недостатком способа является низкая надежность, объясняемая сложностью оборудования для его реализации и возможностью перегрузки вышки в случае отказа в работе компенсационного узла, что может привести к разрушению вышки.Цель изобретения - повышение надежности крейления вышки и безопасности работ.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу крепления буровой вышки, включающему пропускание гибких струн внутри ног вышки, обвод их нижних концов через:направляющие,блоки и крепленйе к натяжным механизмам через динамометры; измеряющие натяжение струн в эавмсймости от величины нагрузки на крюке, верхние концы гибких струн крепят на раме фонблока, который устанавливают на оголовке вышки подвижно с помощью пружин сжатия, при этом жесткость пружин сжатия рассчитывают из условия обеспечения натяжения гибких струн, достаточного для компенсации горизонтальных нагрузок без изменения грузоподъемности вышки.Сущность способа заключается в следующем. Для обеспечения устойчивости буровых вышек и мачт под действием ветоа и других горизонтальных нагрузок согласно правилам безопасности они во избежание опрокидывания должны быть укреплены растяжками, При расчете растяжек не учитывается усилив в стяжных болтах, которы 5 используют специальные стяжные серьги, а .величину натяжения контролируют динамо- метрами. те нагрузки на крюке так, чтобы при максимальной нагрузке 320 тс натяжение гибких 25,струн стало равным нулю, можно обеспе 30 35 40 системы компенсации вышка может быть 45 50 10 15 20 ми вышку крепят к основанию. Пропущенные внутри ног вышки гибкие струны должны поэтому иметь предварительное натяжение. Для регулирования натяжения Однако предварительное натяжение гибких струн, помимо положительного эффекта, создает дополнительную вертикальную нагрузку на буровую вышку, суммирующуюся с вертикальной нагрузкой на крюке талевой системы. В результате уменьшается грузоподъемность вышки, В то же время увеличение вертикальной нагрузки на крюке увеличивает собственную устойчивость вышки; обеспечиваемую при нагрузке на тали 320 тс полностью с необходимым коэффициентом запаса устойчивости ду= 1,5. Поэтому, пропорционально уменьшая натяжение гибких струн при росчить полную грузоподъемность вышки без снижения запаса устойчивости.Согласно известному способу изменение натяжения гибких струн, обеспечивают с помощью, специального компенсационного узла, получающего управляющий сигнал от индикатора веса на тали, расположенного на неподвижном(мертвом) конце талевого каната, Реализация способа требует использования сложного оборудования управляющий процессор, гидравлическое оборудование и т,п,) и не обеспечивает достаточной надежности и безопасности работы. При отказе любого из элементов перегружена и разрушится,Предлагаемый способ обеспечивает непрерывное автоматическое регулирование натяжения гибких струн в зависимости от нагрузки на крюке, поскольку кронблок, к рамекоторого прикрепляют концы гибких струн, устанавливают подвижно на пружинах,сжатия,.Приувеличении нагрузки на крюке пружиныс 5 кймаются и кронблок опускается вйиз,. уменьшая натяжение гибких струн, Жесткость пружин сжатия рассчитывают из условия, чтобы при максимальной нагрузке на крюке натяжение гибких струн стало равным нулю, обеспечивая неизменность грузоподъемности вышки. По сравнению с известным, предлагаемый способ проще, более надежен и Обеспечивает повышениебезопасности работы.1709061 5 Составитель А.ЗаостровскийРедактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор О:Кравцова Заказ 414 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушсквя наб;, 4/5.. Производственно-издательский комбинат "Патен.:", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 На чертеже представлена принципиальная схема способа крепления буровой .вышки.Ноги 1 вышки представляют собой трубы, закрепленные нижними концами на рамном основании 2 и соединенные посредством поясов 3 и тяг 4, Внутри каждой иэ трубных ног 1 пропускают гибкую струну 5, верхний конец которой закрепляют на раме кронблока 6 с помощью зажима 7. Кронблок 6 устанавливают на оголовке вышки подвижно с помощью пружин сжатия 8. В нижней части ноги гибкую струну обводят .вокруг направляющего блока 9 (может отсутствовать) и натягивают до необходимой. величины с помощью натяжного устройства 10, жестко соединенного с рамным основанием 2, Контроль натяжения осуществляют с помощью динамометра 11.Жесткость пружины сжатия 8 рассчитывают иэ условия равенства упругой деформации гибкой струны под действием предварительного натяжения и деформации пружины 8 при полной нагрузке на крюке.П р и м е р, Испытания проводили на буровой вышке ВБ 53/320 грузоподъемностью 320 тс. Предварительное натяжение гибкой струны Рн - 25 тс. Длина струны= 53 м,В качестве гибкой струны используют канат ЛК - Р 6 х 19 + 1. о.с, ГОСТ 2688-69 диаметром 32 мм, Расчетная площадь сечения Р = 3,93 см,модуль упругостиобтянутого каната Ек - 1,6 10 кг/см . При этом упругое удлинение канатаРнЬ = - =21 см,Ек РкВ качестве пружин сжатия использовали пакеты тарельчатых пружин по ГОСТ 3057-79.Применяли пружины 1-1 - 1 - 160 х 80 х 10 х 6 ГОСТ 3057 - 79 из стали марки 60 С 2 А по ГОСТ 14959-79.Деформация пружины 1 при расчетной нагрузке Р составляла 0,8 предельной, т.е, 6 х 0,84.8 мм.Расчетная нагрузка1 где 1 -.0,48 см - деформация пружины при5 нагрузкеР;Е = 2,1.10 кг/см - модуль упругости для6 2стали;р = 0,3 - коэффициент Пуассона;У = 0,687 - коэффициент, зависящий от10160соотношения = - 2 (О - наружный,01 8001 - внутренйий диаметр пружины);1 з - 0,6 см - предельная деформацияпружины;31,0 см - толщина пружины.Подставляя значения величин, получили Ркгс 25 тс,Деформация одной пружины при этойнагрузке составляет 4,8 мм, т,е. необходим20210, 1комплект из - = 22 пар пружин,4,8 2Общая начальная высота пакетаНо(5+ 1 з)= 700 мм,Применяя предлагаемый способ крепления буровой вышки башенного типа можно существенно снизить затраты на егореализацию, повысить наДежность и обеспечить безопасность работы, Отпадает. также необходимость в обслуживании иконтроле за,работой компенсационного узла, отвлекающих персонал от основной работы по бурению скважины.Формула изобретен ияСпособ крепления буровой вышки башенного типа, включающий пропусканиегибких струн внутри ног вышки, обвод ихнижних концов через направляющие блокии крепление их через динамометры к натяжным механизмам, изменяющим натяжениеструн в з ьисимости от нагрузки на крюке,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности крепления вышки ибезопасности работ; верхние концы гибких4 струн крепят к раме кронблока, при этомпоследнюю подпружинивают относительнооголовка вышки.