Комплекс механізмів КМСП-6500

Комплекс механізмів КМСП-6500 призначений для механізації і часткової автоматизації СПО при бурінні нафтових і газових свердловин глибиною до 6500 м з плавучих напівпогружених платформ.

Рис 15.3 – Схема розташування комплексу механізмів типа КМСП-6500

При виконанні СПО комплекс забезпечує:

o поєднання в часі спуску і підйому колони бурильні труб або незавантаженого елеватора з операціями установки свічки на підсвічник, перенесення її з підсвічника до центру свердловини і розгвинчування або згвинчення свічок;

o механізацію установки свічок на свічник і винесення з свічника до центру свердловини;

o автоматизоване захоплення і звільнення колони бурильних труб;

o механізацію нарощування бурильної колони;

o механізацію установки обважнених бурильних труб в спеціальні касети і назад;

o механізацію змащування різьб замкових з'єднань бурильних труб, свічок.

Конструкція механізмів і вузлів комплексу дозволяє проводити СПО при: швидкісному натиску вітру не більш 4,3 МПа, періоді бортового і носового качання 10 с, куті нахилу в одну сторону не більш 3°.

Комплекс працює з талевою системою спеціальної конструкції 13, 3 (рис.15.3), компенсатором вертикальних переміщень спеціальної конструкції, ротором 23 з вбудованим в нього клиновим захопленням типа ПКР, автоматичним ключем типу АКБ 24, пристосуванням для підвіски вертлюга, вежею 20 і іншими дрібними вузлами. В основному вузли комплексу розроблені на базі вузлів серійного комплексу типу АСП для бурових установок, що працюють на суші. Відмітними особливостями комплексу є:

o застосування двох механізмів розташування свічок, двох механізмів захоплення з метою виключення коливання нижнього кінця свічки при її перенесенні під час качання ППБП;

o наявність системи точної зупинки візків механізму розташування свічок (МРС) у відповідних секцій магазина з метою полегшення праці оператора при проведенні СПО:

o наявність пристрою замикання секцій магазина від видування свічок під час штормового відстою;

o автоматизація процесу закриття і відкриття дверцят секцій підсвічника;

o наявність двох пультів управління і ін.

Комплекс механізмів включає (див. рис.15.3): механізм розташування свічок 2, 4, механізм підйому свічок, механізм захоплення свічок 19 і нижнє захоплення 22 свічок 17, автоматично;: елеватор 15, свічник 16, верхній і нижній магазини 10, 21 поворотний кронштейн 8, амортизація 7, автомат мастила, під'емний циліндр 1, хомути, елеватори, пульти управління, електрообладнання і інші дрібні вузли.

Механізми розстановки свічок. Верхній механізм призначений для перенесення свічки з підсвічника до центру свердловини і назад при проведенні СПО в комплексі з механізмами КМСП-6500.

Конструкція складається з корпусу, візка, стріли і пульта управління. Вздовж верхньої направляючої корпусу встановлені екрани, кількість яких відповідає кількості секції магазині свічок. На рамі візка закріплений безконтактний датчик, який при переміщенні візка набігає на екран, внаслідок чого відбуваються відключення електродвигуна приводу і зупинка візка у відповідної секції магазина. Привід візка і стріли здійснюється від двох електродвигунів змінного струму потужністю по 5 кВт кожен.

Привід складається з черв'ячного редуктора, електрогідравлічного гальма колодки і електродвигуна. Електродвигун сполучений з редуктором муфтою граничного моменту, що оберігає електродвигун від можливих перевантажень і поломок. Стріла є балкою, в передній частині котрої закріплений механізм захоплення свічок.

Управління візком і вибір необхідної секції для установки свічки здійснюються оператором з пульта управління переносом свічок.

Нижній механізм розташування свічок переміщає нижній кінець свічки з підсвічника до центру свердловини і назад. Конструкція його складається з корпусу, візка і стріли. До стріли кріпиться нижній механізм захоплення свічки. У іншому конструкція аналогічна верхньому механізму розсташування.

Механізм підйому свічки. Механізм призначений для підйому і спуску верхнього механізму захоплення свічки із захопленою в ньому свічкою при СПО або нарощуванні бурильної колони.

Механізм складається з пневмоциліндра 1 (див. рис.15.3) подвійної дії, підйомного каната 5, регулювальних планок, допоміжного циліндра, кронштейна для кріплення циліндрів, відвідного ролика. Управління механізмом проводять з пульта оператора.

Механізм захоплення свічки. Верхній механізм захоплення призначений для захоплення відгвинченої свічки, підтримувати її на вазі при перенесенні від центру свердловини на підсвічник і назад і відкривати кулачки центратора при винесенні свічки з центратора.

Основні вузли механізму — нерухома направляюча і рухома частини. Нерухома частина закріплена на кінці висувної стріли механізму розташування свічок. Рухома частина переміщається в нерухомій по направляючих. Захоплення свічки відбувається автоматично спеціальними щелепами за гладку частину свічки при підйомі рухомої частини пневмоциліндром механізму підйому через підйомний канат 5 і обвідний шків 9.

Нижній механізм захоплення 22 підтримує нижній кінець свічки під час перенесення і запобігає розгойдуванню.

Автоматичний елеватор. Елеватор автоматично захоплює бурильну колону і звільняє її при СПО в комплексі механізмів КМСП-6500. Елеватор складається з двох груп деталей: силової, сприймаючої навантаження від ваги бурильної колони, і важеля систем, що управляють спуском і підйомом клинів. Стакан елеватора має три похилі пази, по яких переміщаються клини, що підхоплюють під торець муфти труби бурильну колону. Клини підіймаються і опускаються відповідно при звільненні і підхопленні колони під торець муфти системою важеля автоматично.

Верхній і нижній магазини. Верхній магазин служить для підтримки верхніх кінців свічок, встановлених вертикально на підсвічнику в певному порядку. Магазин має замикаючий пристрій для закриття секцій магазина зі встановленими в ньому свічками під час штормового відстою. Комплект складається з лівого і правого магазинів, розташованих симетрично щодо свердловини. Конструкція їх представляє вид гребінки, звареної з труб. Проміжки між пальцями гребінки утворюють осередки для розміщення верхніх кінців труб. Нижній магазин служить для зменшення стріли прогинання свічок. Конструкція його аналогічна верхньому магазину.

Підсвічник. Підсвічник призначений для установки на ньому в певному порядку свічок при підйомі бурильної колони і для напряму руху свічки у момент перенесення в процесі СПО.

Площа підсвічника розмежована перегородками на секції. Кожна секція закривається дверцями. Відкриття і закриття дверець відбувається автоматично. Для гасіння ударів і напряму руху свічки передбачена амортизація. До підсвічника прикріплені майданчики для його обслуговування. На майданчику встановлені пульти для управління комплексом. Для обігріву різьб бурильних труб в зимовий час передбачений обігрів свічника шляхом підведення тепла до батарей обігріву.

Рухомий центратор. Центратор 11 з направляючими канатами 6 служить для підтримки верхнього кінця свічки при загвинчуванні або розгвинчуванні її в процесі СПО. При сумісному русі центратора з талевим блоком 13 центратор утримує блок від розгойдування. Конструкція включає власне центратор і підвіску центратора, яка служить для напряму руху центратора. Верхні кінці направляючих канатів 6 кріпляться до штоків амортизацій 7, а нижні через запобіжні ланки — до спеціальних кронштейнів через запобіжну ланку 12.

Поворотний кронштейн. Кронштейн 8 призначений для забезпечення нормальної роботи механізму захоплення свічки при роботі з магазинами збільшеної міцності. Конструкція складається із стріли з шківами. Поворот стріли з шківами виробляється від приводу, що складається з електродвигуна, черв'ячно-циліндрового редуктора і відкритої передачі. У приводі є кулькова муфта граничного моменту, що зберігає вузли приводу від перевантаження і поломки.

Поворотна колона з приводом змонтована на кронблочному майданчику. При повороті стріли в один з крайніх положень привід відключається кінцевим вимикачем. З метою зняття навантажень з передачі після відключення електродвигуна колона фіксується фіксатором. Ці навантаження виникають при переміщенні візків механізмів розташування свічок. Для забезпечення необхідного положення частини підйомного каната канат від механізму підйому свічки пропущений через нижній усередині колони механізм повороту, через її верхній обвідний шків, шків на стрілі і проходить на тягу механізму захоплення свічки. Тяга механізму захоплення сполучена з проушиною закладення підйомного каната болтом 18. Управління приводом повороту здійснюється з пульта управління оператора.

Автомат змащування. Автомат служить для змащування різьб замків бурильних труб перед спуском їх в свердловину. Автомат розташований між підсвічниками на шляху руху свічки до центру свердловини. Механізм розрахований на роботу з густими мастилами ущільнювачів для бурильних труб. Мастило наноситься на різьблення з'єднання свічки під час її винесення з підсвічника і перенесення до центру свердловини.

Амортизатори. Амортизатори встановлені на кронблочному майданчику і служать для регулювання натягнення направляючих канатів рухомого центратора.

Механізація робіт з обважненими бурильними трубами (ОБТ)

Для механізації робіт з ОБТ діаметром більше 178 мм при СПО на буровій установці передбачене:

o спеціальні касети, вбудовані в підставу вишко-лебідкового блоку для установки в них свічок ОБТ;

o пристосування, що складаються з пари подовжених канатних штропів, комплекту різьбових пробок, що нагвинчують на свічку і ОБТ для підхоплення її клинами автоматичного елеватора, і знімного блоку буксирного каната і пальців.

Кільце елеватора. Кільце призначене для усунення можливих випадків непоєднання різьблення конуса і муфти бурильної колони у втулці автоматичного елеватора при проведенні СПО. Це може виникнути при розцентруванні вежі або при великих зазорах між ніпелем (конусом) замку встановлюваної свічки і стінкою втулки автоматичного елеватора. Конструкція кільця складається з двох шарнірно сполучених напівкілець, які встановлюються на приварені до ротора фіксатори. До нижньої площини скоби автоматичного елеватора кріпиться центратор.