Буровые вышки

Лекция 5 БУРОВЫЕ ВЫШКИ Вышка является ключевым узлом оборудования буровой установки. Они предназначены для выполнения следующих функций: - проведения спуско-подъемных операций с бурильными и обсадными трубами; - поддержания бурильной колонны на талевой системе при бурении с разгрузкой; - размещения комплекта бурильных труб и утяжеленных бурильных труб (УБТ), извлеченных из скважины; - размещения талевой системы и средств механизации спуско-подъемных операций, в частности механизмов АСП; КМСП или платформы верхового рабочего, устройства экстренной эвакуации верхового рабочего, системы верхнего привода, вспомогательного оборудования. Буровые вышки должны отвечать следующим эксплуатационнотехническим требованиям: - быть достаточно прочными и устойчивыми при максимальных нагрузках, возникающих в процессе бурения или ликвидации аварий; - иметь необходимый запас высоты для размещения талевого блока, элеватора и манипулирования с буровыми свечами; - удовлетворять Правилам безопасности в нефтяной и газовой промышленности; - иметь возможно меньшие массу и габаритные размеры, а также конструкцию, обеспечивающую транспортабельность и простоту монтажнодемонтажных работ. От конструктивного исполнения вышки зависит объем монтажных работ Буровые вышки классифицируются по назначению, , конструкции и параметрам. По назначению вышки можно разделить в зависимости от назначения и типа БУ: вышки для стационарных, передвижных (мобильных), буровых установок, для агрегатов капитального ремонта скважин. Особый класс составляют вышки для морских буровых установок. По конструкции буровые вышки различаются в зависимости от пространственной геометрической формы несущей конструкции, способа и устройств для монтажа. Несущая конструкция – это сооружение над устьем скважины, предназначенное для размещения необходимого оборудования для бурения скважины и осуществления спуско-подъемных операций. По конструкции буровые вышки можно разделить на две группы: мачтовые и башенные. В сложившейся на практике терминологии башенными вышками называют конструкции, имеющие не менее трех опор, воспринимающих полезную нагрузку, а мачтовыми вышками - конструкции с одной или двумя такими опорами. Буровые мачты применяют при бурении скважин различной глубины, при равной с башенными вышками высоте и грузоподъемности, они менее металлоемки и имеют меньшее число разъемных деталей. Основные параметры буровых вышек Грузоподъемность вышки (допускаемая нагрузка на крюке) - главный параметр, это также основной параметр общей характеристики буровой установки. По этому параметру классифицируются как БУ, так и вышки. Основные технические данные и характеристики, которые должны быть указаны в паспорте на вышку: а) допускаемая нагрузка на крюке при определенной оснастке талевой системы, кН (тс); б) расстояние от стола ротора до низа рамы кронблока, м; в) расстояние между осями нижних и верхних опорных шарниров по вертикали, м; г) база нижняя (расстояние между осями опорных шарниров ног вышки), м; д) база верхняя (расстояние между опорами рамы кронблока), м: - вдоль оси приемного моста, - поперек оси приемного моста. Вышки рассчитаны на следующие сочетания нагрузок: а) при спуско-подъемных операциях - скорость ветра не более 20 м/с в сочетании с нагрузкой на крюке, пакетом свечей, установленным на подсвечник; б) в нерабочем состоянии (отстой при урагане) - скорость ветра 33,5 м/с, нагрузка на крюке отсутствует, пакет свечей установлен на подсвечник. Структура (расшифровка) обозначения вышек В обозначении буровой вышки могут встретиться также следующие символы: ВБ - вышка башенная: 4 - вышка четырехопорная; А - комплекс механизмов АСП; ПП - для полупогружной платформы; П - для плавучей буровой установки. Мачтовые вышки Буровые вышки мачтового типа предназначены для подвески талевой системы и вспомогательного инструмента, для размещения кронблока и комплекта бурильных труб во время спускоподъемных операций. Мачтовые буровые вышки для буровых установок изготавливаются следующих типов: А-образные (ВМ), П-образные (ВМП) и четырехопорные (ВУ)А-образные вышки применяются в буровых установках классов 1200/200 и 5000/320, П-образные – в буровых установках класса 5000/320. Четырехопорные мачтовые вышки используются в буровых установках классов 6500/400 и 8000/500. Обладая жесткостью башенных, вышки этого типа сохранили монтажные качества мачтовых вышек. Оригинальная схема подъема предусматривает использование в качестве устройства подъема вышки буровой площадки. Вышки такого типа обеспечивают одновременное размещение двух комплектов свечей: для работы с механизированной их расстановкой с одной стороны и для работы с ручной расстановкой с другой стороны. Рис. 3.13 Буровые вышки мачтового типа: а- А-образные; б- П-образные Рис. 3.14. Четырехопорная мачтовая вышка Устройство мачтовых А, П-образных вышек Мачтовые или А-образные, П-образные вышки (рис.3.13) выполняются отдельными секциями, сваренными из труб в виде решетчатых ферм. В сечении фермы имеют вид равнобедренного треугольника (вышки ВМ40185Бр, ВМА-41-170) или прямоугольника. Каждая нога вышки состоит из четырех секций длиной около 10 м. На концах секций имеются фланцы, соединяемые между собой болтами или специальными быстросъемными хомутами. Нижние и верхние секции имеют проушины. Верхние секции соединяются шарнирно с подкронблочной рамой, которая является связующим звеном мачт вышки в верхней части. Кроме этого, мачты в верхней части шарнирно соединяются между собой двумя поясами и двумя парами накрест расположенных винтовых стяжек. В нижней части мачты вышек шарнирно соединяются со стоиками, расположенными на подвышечном основании. Устойчивость вышки в вертикальной плоскости, перпендикулярной к плоскости ферм, обеспечивается двумя подкосами из труб. В верхней части подкосы шарнирно соединены с мачтами вышки, а в нижней части - с опорами, установленными на основании. Для центрирования вышки в плоскости, перпендикулярной к плоскости ферм, опоры могут перемещаться по направляющим при помощи винтов. В плоскости ферм вышку центрируют при помощи винтовых стяжек, расположенных в верхней части мачты. В качестве элемента, поддерживающего вышку в вертикальном положении, в большинстве вышек применяют козлы или поперечную раму (портал). Портал монтируется на подвышечных основаниях и крепится к мачтам ног вышки с помощью 1 2 Максимальная нагрузка на крюке, Кн Полезная высота вышки от пола основания до нижней плоскости подкронблочных балок , м Высота крепления балкона от пола основания, м Общая высота вышки от оси опор до верха козел, м Высота пола основания, м Расстояние между осями опор ног вышки, м Масса, т 1850 3 4 5 ВА-45-320 ВА-45-250 ВА-45-200 ВА-41-170 ВМ45-185Бр Параметры ВМ40-185Бр горизонтальных фиксаторов. Он также используется как приспособление для подъема вышки в вертикальное положение. К мачтам вышки на определенной высоте крепят балкон с двумя люльками для второго помощника бурильщика и пальцами для установки свечей или площадку для механизма расстановки свечей, АСП и магазины для установки свечей. Одна из ног вышки с внешней стороны от пола буровой до балкона оборудована маршевыми лестницами с переходными площадками, а от балкона до кронблока - лестницами тоннельного типа внутри ферм секций. В некоторых конструкциях вышек с прямоугольным сечением мачт маршевые лестницы и переходные площадки расположены внутри ферм секций. Для предотвращения случайного падения свечей в сторону приемного моста или лебедки на мачтах установлены предохранительные пояса. Таблица 3.3- Технические характеристики вышек мачтового типа Модель вышки 6 7 1700 2000 2500 3200 40, 42,7 41 5 22,5 23,0 20,7 24,125 45 20,4 1 48,5 48,7 47,0 52,0 52,1 51,9 4,0 5,5 4,5 6,2 7,0 7,2 9,0 9,2 10,3 18,6 33,6 25,7 27,1 30,7 44,1 Вышка (рис.3.14, 3.15.) в собранном виде представляет собой А-образную конструкцию, состоящую из двух трехгранных ног, собранных из секций. Секции по концам имеют фланцы, которыми они стыкуются при сборке и жестко соединяются хомутами 28 (рис.3.15). Вверху ноги вышки соединяются между собой подкронблочной рамой 8, на которой смонтирован кронблок. установленные на подкронблочной раме козлы 7 имеют ролик для ремонтных работ на кронблоке. Нижние секции ног оканчиваются проушинами, которыми вышка устанавливается в регулируемые опоры основания вышечного блока и шарнирно крепится на них осями 26. Конструкция вышки обеспечивает хорошую просматриваемость талевой системы. Надежная устойчивость вышки в рабочем положении обеспечивается двумя подкосами 22 и четырьмя растяжками 21(рис.3.15). Подкосы по концам имеют проушины, которыми они шарнирно соединяются вверху осями 30 с ногами вышки, а внизу осями 31 - с подвижными башмаками основания. Для придания жесткости и правильной геометрической формы верхние секции ног в районе кронблока скрепляются диагональными стяжками 9. На высоте 22,5 м от пола буровой на передней грани вышки закреплены полати 14, предназначенные для установки свечей. Они представляют собой сварную металлическую площадку с магазином "а" для бурильных труб. В зависимости от глубины бурения емкость магазина полатей изменяется путем установки ограничителя. На уровне полатей на внутренней грани левой ноги подвешена люлька 4 для верхового рабочего. По внутреннему периметру полати имеют перила, а по наружному – закрыты металлическими ограждениями, обеспечивающими укрытие верхового рабочего от непогоды. Вышка от настилов буровой до полатей оборудована маршевыми лестницами с переходными площадками 3, а от полатей до кронблока лестницами тоннельного типа М. На левой ноге вышки закреплена лестница 25 для осмотра состояния вышки. Для предотвращения случайного падения свечей на приемные мосты или на лебедку с передней и задней сторон вышки поставлены предохранительные пояса 17, 19 в виде поперечных перемычек. На поясе 19 смонтированы ролики для подвески успокоителя талевого каната. Под электропроводку и освещение на секциях вышки приварены специальные детали. На вышке, входящей в комплект буровой установки, выполнена трассировка кабелей электроосвещения. Центрирование вышки в направлении продольной оси основания вышечного блока обеспечивается подвижными башмаками подкосов, а в направлении поперечной оси - с помощью винтов регулируемых опор. В вышках 2900/175 для подъёма верхового на балкон на левой ноге монтируются жесткие направляющие для передвижной люльки. От случайного падения свечей с передней и задней сторон вышки поставлены предохранительные пояса. Передний пояс может перемешаться вверх под действием усилия каната вспомогательной лебедки. Люлька подъёмная предназначена для подъёма верхового на балкон с площадки бурильщика и спуска с балкона на буровую площадку. Люлька буровой вышки (рис. 3.16.) состоит из траверсы крепления канатов 1, каната страховочного 2, кронштейнов для подвески троса 3,5, троса направляющего для кабеля 4, кабеля подвесного 6, кабины 7, каната предохранительного 8, каната грузового 9, направляющих кронштейнов крепления нижней направляющей. Кабина люльки представляет собой сварной каркас, который имеет двухстворчатую дверь. На каркасе кабины с помощью пальцев закреплены электрическая лебёдка, ловитель, отводные блоки, ограничитель хода, направляющие, ролики, связывающие кабину с жесткими направляющими. На каркасе кабины закреплена втулка для фиксации кабины на посадочной площадке. Рис. 3.15. Полати и узлы крепления вышки: Рис.3.14 Вышка мачтового типа ВМ40-185Бр 1,2,5,6,11,18,20-секции вышки; 3-площадка; 4-люлька; 7-козлы с блоком; 8- подкронблочная рама; 9-диагональные стяжки; 10-поеречная стяжка; 13козырек; 14-полати; 15-ограждения; 16-подкос полатей; 17,19предохранительные пояса; 21-растяжки; 22-подкос; 23-опора подкоса; 24,25лестницы ; 26-ось опоры вышки; 27-площадка верхового рабочего; 28хомут; 29-ось подкронблочной рамы; 30-верхняя ось подкоса; 31-нижняя ось подкоса; а- магазин для установки свечей Рис.3.16. Установка люльки Электрическая фрикционно-барабанная лебедка ЛЭФ-500 и уловитель заимствованы со строительных люлек. Ограничитель хода с конечным выключателем установлен в верхней части каркаса кабины. В нижней части каркаса кабины закреплен специальный кронштейн с конечным выключателем для отключения привода и фиксации кабины в нижнем положении. На левой стенке каркаса кабины установлены пакетные выключатели для управления движением кабины при подъёме и опускании. На потолке кабины крепится светильник. Лебедка ЛЭФ-500 (с доработкой) отличается от лебедки ЛЭФ-500 тем, что применен другой электродвигатель с доработкой фланца для установки на корпус лебедки. При увеличении скорости опускания, благодаря взаимодействию каната с блоком, увеличивается скорость вращения блока, и отклоняясь центробежной силой, зубья диска упираются в стенку диска, заставляя его провернуться на небольшой угол по часовой стрелке. При этом тяга, связанная с диском, преодолевая усилия пружины, тянет за собой верхние серьги, сжимы и нижние серьги. Зажимы, сближаясь друг с другом, схватывают предохранительный канат, и люлька надежно зависает на предохранительном канате. При свободном подъеме и опускании люльки система зажимов свободно пропускает предохранительный канат, благодаря наличию пружины возврата. Траверса крепления каната выполнена из труб и закреплена на ноге вышки с помощью осей и раскосов. На траверсе размешены проушины для крепления грузового и предохранительного канатов. Направляющие пути представляют собой комплект направляющих стоек, соединенных между собой болтами и прикрепленных специальными хомутами к раскосам вышки. В направляющие заводятся ролики, закрепленные на кронштейнах кабины. Нижняя площадка сварной конструкции крепится к основанию буровой установки. Место под кабину люльки отделено на нижней площадке ограждениями. На настиле нижней площадки крепится болтами кронштейн нижнего фиксатора кабины люльки. Кронштейны для троса закреплены на ноге буровой вышки согласно монтажному чертежу и служат для крепления троса, который является направляющим для основного кабеля люльки. Закрепление кабеля на трос осуществляется при помощи вертлюжков. В конструкции люльки предусмотрены два каната: один – грузовой, а другой – предохранительный. Грузовой канат вверху крепится к траверсе, пропускается через отводные блоки на кабине люльки, запассовывается на барабанах лебедки и внизу крепится к грузу натяжения массой 40 кг. Предохранительный канат крепится также в сварку к траверсе, запассовывается на отводных блоках кабины и блоке ловителя, пропускается через элементы фиксирующего устройства и закрепляется внизу к грузу натяжения массой 40 кг. На предохранительном канате устанавливается верхний фиксатор. Он предназначен для ограничения хода кабины люльки вышки у балкона верхнего рабочего. Через скобу фиксатора пропущен канат, который крепится к фиксатору зажимом, он пропускается через траверсу между двумя стяжками разгрузочных канатов и вторым концом крепится к поясу вышки зажимом. В зависимости от требуемого положения кабины, фиксатор можно закрепить на нужной высоте. При движении кабины вверх верхний рычаг кабины упирается в фиксатор. Под действием веса фиксатора рычаг давит упором на конечный выключатель, который отключает привод. Кабина фиксируется в нужном положении за счет тормозной системы лебедки кабины. Выносной пульт управления устанавливается на каркасе вышки и предназначается для дистанционного управления кабиной люльки, когда в ней нет рабочего а также для испытания люльки. Монтаж люльки буровой установки производится в два этапа. Этап 1 – до подъёма вышки. В первую очередь, крепится к ноге вышки траверса со страховочным канатом. Далее закрепляют направляющие. Монтаж направляющих начинают с нижней секции, при монтаже которой выдерживают размер 50±20 мм от уровня площадки в ноге до конца нижней направляющей. Места соединения направляющих между собой отрихтовывают. Несовпадение поперечных сечений в местах стыка допускается не более 2 мм. Закрепляют на ноге вышки кронштейны для троса, на котором вертлюжками удерживается подвесной кабель. К установленной траверсе закрепляют грузовой и предохранительные канаты. Через вертлюжки по ноге вышки прокладывают трос, вторую часть вертлюжков используют для подвески кабеля. Этап 2 – после подъёма и центровки, а также после монтажа каркаса укрытия. На нижней площадке устанавливают ограждения, уточняют положение фиксатора и закрепляют его к мостику. Заводят ролики в направляющие и закрепляют на кронштейнах кабины. Далее грузовой и предохранительные канаты закрепляют на кабине, а свободные концы пропускают через отверстия в настиле и подвешивают по одному грузу массой 40 кг. Производят монтаж электрооборудования при подготовке к работе, проверяют наличие масла в редукторе лебедки. Проверяют работоспособность люльки без нагрузки, прогоняют люльку вверх и вниз несколько раз, одновременно проверяя работоспособность блокирующих устройств и ловителя и измеряя путь его свободного падения, который должен быть не более 350 мм. Люлька на балконе может быть установлена в трёх положениях, в зависимости от фактической длины свечей. Люлька оснащена специальным предохранительным устройством, ограничивающим усилие, действующее на люльку при работе со свечами. Балкон оснащен откидными пальцами, имеющими возможность откидываться на 180. Для облегчения работы со свечами, на каждый ряд подсвечника, на конце, имеются ограничители с запирающим устройством. От случайного падения свечей на приемные мосты или лебедку с передней и задней сторон вышки поставлены предохранительные пояса. Передний пояс может перемещаться вверх под действием усилия каната вспомогательной лебёдки при работе на приемных мостах. С целью исключения перетирания каната вспомогательной лебедки о люльку балкона при работе на приемных мостах, на ней установлен обводной вращающийся барабан, установленный на подшипниках качения закрытого типа и не требующий обслуживания и дополнительной смазки в течение всего периода эксплуатации вышки. Балкон имеет обогреваемую кабину, в которой верховой может находиться в холодное время при небольших перерывах в работе. Мачтовые вышки для мобильных (передвижных) буровых установок В мобильных буровых установках обычно применяются вышки мачтового типа (секционные или телескопические). Например, в мобильных установках ОМЗ применяются вышки мачтовые секционные, а в установках для ремонта скважин - телескопические. Основная несущая конструкция вышки УМ 31/160-ОГР (рис. 3.17) трехсекционная мачта с открытой передней гранью, шарнирно опертая в четырех точках на подвышечные опоры. Сечение ног – квадратный замкнутый профиль. Составные части вышки: модули секций - монтажносборочные единицы повышенной заводской готовности; платформа верхового рабочего с площадкой для размещения устройства эвакуации; устройство оттяжек; гидроцилиндры. Соединение модулей секций между собой быстроразъемное пальцевое. Вышка оснащена лестницей-стремянкой до кронблока и страховочным устройством для подъема персонала. Центрирование вышки относительно центра скважины - двумя гидроцилиндрами. Состав модулей секций Модуль нижней секции: металлоконструкция секции, установка блоков поворотных (для пневмораскрепителя и для пневмосвинчивателя), трубопровод, электрооборудование, секция стояка манифольда нижняя, крепеж. Модуль средней секции: металлоконструкция секции, электрооборудование, установка лебедки инерционной, секция стояка манифольда верхняя, крепеж. Модуль верхней секции: металлоконструкция секции, кронблок, крюкоблок с тележкой, лебедка канатная, блоки машинных ключей, талевый канат, крепеж. Внутри секций имеются направляющие, по которым оперативно производится перемещение крюкоблока на тележке в нижнюю секцию перед подъемом вышки. Рис. 3.17. Вышка УМ 31/160-ОГР: 1 - модуль нижней секции; 2 - площадка стояка; 3 - модуль средней секции; 4 - платформа; 5 –модуль верхней секции; 6 - оттяжки Подъем вышки из горизонтального положения осуществляется двумя гидроцилиндрами, что упрощает подъем и уменьшает число монтажнотранспортных единиц. Таким образом, модульная конструкция вышки обеспечивает ее повышенную собираемость и транспортабельность при доставке с завода и в условиях эксплуатации. Преимущества вышки повышенная монтажеспособность и транспортабельность. Вышка УМ 31/175-ОГР отличается от вышки УМ 31/160-ОГР увеличенной допускаемой нагрузкой на крюке и измененной конструкцией платформы верхового рабочего. Емкость магазина для свечей платформы также увеличена. Платформа транспортируется отдельно от модуля второй секции. Изменена также конструкция оттяжек. В отличие от предыдущей вышки, нижние концы оттяжек крепятся к специальным якорям, установленным в землю. Технические характеристики вышки приведены в табл. 3.4. Вышки мачтовые (рис.3.18) наиболее распространены в блочно-модульных установках кустового бурения. Вышка представляет собой А-образную мачтовую несущую конструкцию, состоящую из двух пространственных ног прямоугольного сечения, шарнирно опертых на рамы основания. Основные несущие элементы выполнены из труб. Основные составные части вышки: восемь модулей секций (монтажно-сборочные единицы полной заводской готовности, содержащие узлы механического и электрического оборудования), платформа верхового рабочего с площадкой для размещения устройства эвакуации, гидродомкраты, козлы. Соединение модулей секций между собой пальцевое. Вышка снабжена маршевыми лестницами до уровня платформы верхнего рабочего и лестницами с туннельным ограждением, размещенным внутри ног. Зона платформы верхнего рабочего снабжена металлическим укрытием с четырех сторон, при этом со стороны буровой лебедки укрытие выполнено в виде раскрывающихся щитов (что необходимо при подъеме и опускании вышки). Таблица 3.4 - Основные технические данные и характеристики вышек передвижных БУ Рис. 3.18 Вышка мачтовая УМ: 1...8-модули секций вышки; 9-платформа верхового рабочего; 10-козлы; 11 площадка для обслуживания стояка Жесткость и устойчивость вышки обеспечена установкой в верхней ее части горизонтальных и наклонных связей, а также креплением ее к стойкам устройства для подъема вышки двумя фиксаторами. Предусмотрена установка платформы верхнего рабочего в трех положениях по высоте вышки в зависимости от длины бурильных свечей. Модульная конструкция вышки обеспечивает повышенную монтажеспособность буровой установки в целом. Подъем из горизонтального положения осуществляется буровой лебедкой и талевой системой буровой установки с помощью канатной подвески, входящей в состав устройства для подъема вышки. Центрирование вдоль оси приемного моста производится двумя фиксаторами, а поперек оси приемного моста - двумя гидродомкратами. В состав модулей всех секций и платформы входит электрооборудование с разводкой кабелей. Таблица 3.5 Основные технические данные и характеристики мачтовых вышек Кроме того: - в состав модулей секций 3 и 4 входят фиксаторы с соответствующими крепежными деталями; - в состав модулей 5 и 6 входят тяги, служащие для открывания (закрывания) противоветровых щитов; - в состав модулей секций 7 и 8 входят блоки машинных ключей. Таким образом, преимуществом этих вышек по сравнению с ранее выпускавшимися А-образными вышками является повышенная заводская готовность за счет модульности исполнения входящих в нее составных частей. Технические характеристики вышек приведены в табл. 3.5. Вышки мачтовые четырехопорные Представляют собой пространственную мачтовую конструкцию, опирающуюся на основание в четырех точках посредством сферических шарниров. Вышка УМ4-45/500-АР 9рис.3.19) предназначена для применения в буровых установках сверхглубокого бурения. Вышка может применяться для морских стационарных платформ, самоподъемных буровых установок. Она обеспечивает работу с бурильными свечами 25. ..27 м с помощью комплекса механизмов АСП и ручную расстановку насосно -компрессорных труб и левого инструмента с одновременным размещением двух комплектов труб. Рис. 3.5. Вышка мачтовая четырехопорная УМ4-45/500-АР: 1... 10 -секции вышки; 11 - платформа ручной расстановки свечей; 12-козлы Особенности конструкции: Основной несущей конструкцией является мачта, которая состоит из двух ног, соединенных вверху шестью регулируемыми тягами и рамой кронблока. Повышенная устойчивость мачты обеспечивается тем, что ноги в нижней части раздваиваются, образуя в целом четырехопорную конструкцию. Каждая нога состоит из шести пространственных секций, выполненных из открытого профиля. Соединение секций ног между собой фланцевое. Конструкция вышки позволяет установить на нее систему верхнего привода. На платформе ручной расстановки свечей имеется площадка для размещения устройства эвакуации верхового рабочего. Желоб аварийный предназначен для экстренной эвакуации персонала с буровой площадки. Конструкция желоба выполнена в виде горки с криволинейным уклоном. Верхний участок желоба снабжен металлическим укрытием, нижний выполнен открытым. Желоб крепится к шахте с маршевыми лестницами для подъема на буровую площадку, имеет промежуточные опоры на грунт Эвакуация производится в положении "сидя" с площадки шахты, расположенной на высоте 8 м, с удалением на расстояние 35 м от оси скважины. Вышка собирается в горизонтальном положении. Подъем ее производится буровой лебедкой с помощью специального полиспаста, блоки которого встроены в основание вышечно-лебедочного блока. Подъем вышки (рис. 3.20) производится вместе с верхней частью основания вышечного блока (буровой площадкой). Преимущества данной вышки: обладает повышенной устойчивостью, сопоставимой с башенной вышкой. В то же время мачтовая конструкция и конструкция основания позволяют производить подъем из горизонтального положения. Конструкция вышки отличается высокой степенью заводской готовности, что существенно влияет на сроки её монтажа. При применении такой вышки на морских основаниях, стационарных платформах сборка её полностью производится на заводе-строителе. Вышка доставляется к месту эксплуатации на барже и устанавливается на место плавкраном. Рис. 3.20 Подъем вышки с использованием буровой лебедки: а – положение вышки перед подъемом; б – промежуточное положение вышки во время подъема (опуская); в – рабочее положение вышки 3.11 Сборка мачтовых вышек Мачтовые вышки собирают в горизонтальном положении и поднимают в вертикальное положение при помощи специальных механизмов подъема. До начала сборки вышки монтируют основание вышечно-лебедочного блока и устанавливают на нем оборудование. Для сборки вышки готовят рабочую площадку размером 30х60 м и располагают на ней детали и секции ног вышки в последовательности, соответствующей очередности монтажных работ. На подвышечном основании делают разметку для определения продольной оси вышки, которая должна быть перпендикулярна к оси, проходящей через проушины опор мачт (ног). Для этого вначале по шнуру определяют середину расстояния между опорами ног вышки и из этой точки опускают отвес. Затем по двум одинаковой длины шнурам, натянутым от проушин опор в сторону передней части основания, определяют вторую точку по пересечению шнуров и из этой точки также опускают отвес. Оси двух отвесов будут находиться в плоскости, проходящей через продольную ось вышки и основания. Сборку мачт вышки начинают с установки нижних секций с помощью крана в проушины основания (шарнирные опоры) и крепления их осями. Верхние концы секций устанавливают на выкладки из брусьев (монтажную опору) с таким расчетом, чтобы секции находились в горизонтальном положении. Рис.3.21 Вышка буровой установки БУ 2900/175 ЭПБМ и БУ 2900/200 ЭПКБМ Рис.3.22. Схема расположения якорей растяжки вышки Рис. 3.23 Приспособление для эвакуации верхового рабочего Рис.3.24. Площадка эвакуатора верхового рабочего В качестве монтажной опоры могут быть использованы козлы стеллажей приемного моста. Затем последовательно соединяют секции мачт между собой и крепят их болтами или замками в зависимости от конструкции соединений. Обе мачты можно собирать одновременно или поочередно. При сборке мачт проверяют их положение относительно продольной оси вышки. После сборки мачт устанавливают подкронблочную раму с кронблоком и козлами и крепят ее к шарнирным опорам верхних секций. В верхней части мачты соединяют между собой шарнирно двумя поясами и четырьмя дополнительными тягами с винтовыми стяжками. При помощи этих тяг центрируют вышку до совмещения канавки среднего ролика кронблока с продольной осью вышки. Допускаемое несовпадение не должно быть более 30 мм (рис.3.21-3.26). На собранные мачты вышки устанавливают переходные площадки и маршевые лестницы, если они не встроены в секции, стояк, оттяжки, подкосы. Для монтажа балкона второго помощника бурильщика вышку приподнимают при помощи крана и устанавливают на монтажную опору высотой 3,6 м, которую делают из стеллажей на расстоянии 33 м от нижних опор секций. Рис.3.25 Монтаж лестниц: 1,4,8,11-лестницы; 2,6,7,9-площадки; 3,5,10-подкосы; 12,14,15,16,19-хомуты; 13-планка; 17,20-пальцы; 18-полухомут; 21-ось;22-планка;23-шайба;24-болт. Рис.3.26 Схема подъема и опускания монтажной стрелы: 1-вспомогательный канат 19.5мм, L=30м; 2-стрела монтажная; 3-блок верхний; 4-канат  19.5мм, L=330м;5-блок нижний; I-начальное положение стрелы; II-исходное положение стрелы для подъема вышки;III-конечное положение стрелы после подъема вышки; А-к трактору. жний; 8-башмак; 9-тяга; 10-лебедка; 11-тяга левая; 12-лежень; 13-стопорная планка; 14-ось нижнего блока; 15-вышка; 6-стеллаж;17-мост приемный; 18-хомут каната; 19-чека; 20-ось растяжек; 21-чека; 22-ось верхнего блока; 23-ролик со втулкой; 24-растяжка вышки; 25-палец стяжки;III-схема оснастки блоков монтажной стрелы. 1-канат  25мм, L=40м; 2-монтажная стрела; 3-блок верхний; 4-канат 19.5мм, L=330м; 5-стяжная гайка; 6-стяжка;7-блок Рис.3.27. Механизм подъема вышки: Рис.3.28 Механизм подъема вышки БУ 2900/200 ЭПК-БМ. Схема оснастки подъемного полиспаста БУ 2900/200 ЭПК-БМ 3.12 Механизмы подъема мачтовых вышек После сборки мачт собирают подъемное устройство, предназначенное для данной конструкции вышки. Для подъема мачтовых вышек в вертикальное положение применяют специальные механизмы подъема МПВ и МПВА, УПВ. В современных буровых установках в качестве механизма подъема вышек используют устройство в виде козел, поддерживающее вышки в вертикальном положении при их эксплуатации (портал). Подъем вышек типов БУ75, БУ80 производят с помощью монтажных стрел. Стрелы монтируют на земле в горизонтальном положении. Рис.3.29 Схема оснастки механизма подъема БУ 2900/175 ДЭП Рис.3.30 Схема оснастки талевой системы для механизма подъема Рис. 3.30 Монтаж вышки БУ 2900/175 ДЭП 1,10-сиелажы; 2-подвеска; 3,8-канаты подъемные; 4,7-рамы поворотные;5,6стойки поворотные; 9-подкос Рис.3.31 Рекомендуемый вариант подъема вышки трактором со стороны приемных мостков БУ 2900/200 ЭПК-БМ Стрелу закрепляют на основании блока тягами. Затем проверяют горизонтальность поперечины монтажной стрелы и совпадение оси симметрии стрелы с осью симметрии вышки. После этого производят оснастку подъема вышки. При подъеме вышку выдерживают в приподнятом состоянии 5 мин, а затем поднимают на высоту, обеспечивающую монтаж площадки верхового рабочего, опирая вышку в местах пояса жесткости на козлы. После монтажа площадки верхового рабочего вышку плавно поднимают, и подкосы закрепляют на основании блока. Недостатком подъема указанных вышек является необходимость наличия монтажной стрелы и ее монтажа. Основные параметры механизмов подъема МПВ и МПВА. Высоте стрелы от оси подъемных роликов, м 10 Допускаемая осевая нагрузка по оси, кН 900 Число шестироликовых блоков оснастки, шт 2(1) Число трехроликовых блоков оснастки, шт. 2 Оснастка 6х6 Максимальное тяговое усилие ходового конца оснастки, кН 80 Диаметр роликов оснастки (по желобу), мм 325 Диаметр каната оснастки, мм 28,5 Масса стрелы, т 2,86 Полная масса комплекта, т 5,12(5,05) У механизма подъема МПВА в отличие от МПВ вместо одного нижнего шестироликового блока установлено два трехроликовых, имеющих шаровые подвески для крепления их к подвышечному основанию. Эти блоки располагаются симметрично продольной оси основания, что позволяет опускать вышку при высокой фонтанной арматуре скважины. Стрелы МПВ и МПВА относятся к типу падающих, так как в процессе подъема вышки она, вращаясь вокруг своего основания, перемещается вместе с ней. В механизмах подъема вышек ВА-41-125 буровых установок (БУ4000) стрела при подъеме вышки остается неподвижной. Схема оснастки, располагающаяся между вышкой и головкой стрелы. показана на рис.3.31. Комплект этих механизмов подъема состоит из стрелы высотой 10 м, восьми однороликовых блоков, каната оснастки и крепежных деталей. Особенностью подъема вышки буровой установки БУ-6500 является создание равновесия системы вышка – основание в процессе подъема путем применения временных связей между основанием вышечного блока и подлебедочной рамой и дополнительного (помимо лебедки) противовеса, в качестве которого используется приемная емкость, наполненная водой (рис.3.32) Рис.3.31 схема оснастки механизмов подъема вышки ВА41-125:1-блок ; 2 – стрела ; 3-вышка Рис.3.32 Равновесие в системе подъема С буровой установкой БУ-5000 применяется А-образная, секционная, с прямоугольным сечением ноги, мачтовая вышка ВА-45-320, рассчитанная для работы со свечами длиной 24-27 м; маршевые лестницы и переходные площадки смонтированы внутри секций. Подъем вышки осуществляется буровой лебедкой через основную талевую систему с помощью встроенного механизма подъема (рис.3.33). Последний позволяет значительно сократить подготовительные работы при монтаже и подъеме буровой вышки . Рис.3.33.Схема подъема вышки ВА45-320: 1-блоки на заднем балконе; 2блоки на ригеле; 3-обводные ролики на ригеле Портал буровой вышки ВА-45-250, состоящий из подкосов, стоек и ригеля, собирается в горизонтальном положении и поднимается при помощи специально собранной оснастки и лебедки (рис.3.34.). Дальнейший подъем вышки ВА-45-250 после монтажа портала производится аналогично описанным выше. Рис.3.34. Схема подъема портала вышки ВА 45-250 (а) и запасовки каната для подъема портала (б) 1-основание; 2-барабан буровой лебедки ; 3- коуш на заднем балконе ; 4-шкив кронблока Рис3.35 Устройство для подъема вышки буровой установки БУ 3000ЭУК: 1-подкосы; 2,8-стойки; 3-подвеска; 4-обводной ролик; 5-палец; 6-ригель; 7шпилька; 9-монтажные стойки; 10-направляющая В современных конструкциях для подъема применяют специальные устройства, которые одновременно служат креплением вышки в ее вертикальном положении. На рис.3.35 показано устройство типа УПВ для подъема А-образной вышки ВМР-45-170 буровой установки БУ3000ЭУК. После сборки вышки с балконом верхового рабочего (рис. 3.36) на основании блока устанавливают устройство подъема вышки типа УПВ. Затем буровой лебедкой поднимают вышку на высоту 100 – 150 мм (рис.3.37) дают выдержку и, проверив надежность системы подъема, продолжают подъем. При достижении вертикального положения вышки крюки фиксаторов автоматически защелкиваются на осях ног, после чего их закрепляют хомутами, а ригель дополнительно связывают страховочными канатами. Центрирование вышки в направлении продольной оси (рис. 3.38) производят фиксаторами, и в поперечном направлении вышка центрируется с помощью рычагов 2, установленных под осями опорных шарниров ног вышки. Рис.3.36. Схема сборки буровой вышки: 1-наголовник вышки; 2-монтажная стойка; 3-опорные гнезда . Рис.3.37 Схема подъема буровой вышки: 1-барабан лебедки; 2-обводной ролик; 3-полиспастная система Рис.3.38 Схема центрирования вышки домкратом: 1-прокладки; 2-рычаг; 3-гидравлический домкрат; 4-болт; 5-ось Подъем мачтовых вышек В вертикальное положение вышки поднимают трактором или буровой лебедкой при помощи вспомогательного привода буровых установок с электроприводом или регулятора подачи долота РПДЭ. Вышки типа ВА-41-125 поднимают только тракторами. Перед подъемом проверяют оси симметрии вышки, подъемной стрелы и основания, которые должны лежать в одной плоскости. Спереди и сзади к страховым оттяжкам вышки устанавливают тракторы, проверяют механизмы буровой установки на холостом ходу, при этом особое внимание обращают на тормоз лебедки и регулировку тормозных лент. При креплении вышек под- косами опоры для подкосов выводят винтами в крайнее в сторону вышки положение. Подготовляют также якоря для крепления оттяжек. Перед подъемом вышки необходимо убрать с нее все посторонние предметы. Подъем вышки должен осуществляться в соответствии с инструкцией завода-изготовителя. При этом канатные шкивы должны свободно вращаться от руки. Допускается подъем вышки производить без страховочного трактора с противоположной стороны подъема вышки. Крепление тросов оснастки полиспастов механизма подъема надо производить с помощью зажимов (не менее трех) так, чтобы исключить перемещение под нагрузкой. После установки зажимов между ними должны быть сделаны хорошо видимые метки с тем, чтобы можно было определить, не скользит ли канат под нагрузкой. Для проверки прочности всех элементов соединений вышки и механизма подъема делают пробное натяжение каната оснастки с отрывом вышки от монтажной опоры на 100-200 мм и выдержкой ее в приподнятом положении в течение 3-5 мин. Пробное натяжение делают не менее двух раз. При проверке особое внимание должно быть обращено на: -устойчивость вышки и стрелы по отношению к оси симметрии; - состояние меток на канатах между зажимами; - состояние зажимов; - состояние каната механизма подъема, особенно на участках между роликами. Все замеченные дефекты должны быть устранены. Если при кратковременном подъеме вышки возникает специфический шум, треск, необходимо остановить подъем, опустить вышку на козлы и проверить сварные швы. В случае пробуксовки тракторов-тягачей при пробном подъеме вышки необходимо выяснить причины и устранить их. Число необходимых для подъема тракторов-тягачей, лебедок, тракторных подъемников определяется в соответствии с инструкцией завода-изготовителя. Для монтажа балкона под вышку ВА41-125 на расстоянии 22 и 40 м, для ВМР-45170 - на расстоянии 34 м, для ВМ45-185 - на расстоянии 33, 25 м от оси опоры устанавливают монтажную стойку с тем расчетом, чтобы иметь возможность свободно установить балкон. В местах контактов вышки с монтажной стойкой должны быть установлены деревянные накладки. Подъем вышки производить только после окончания монтажа лебедки, цепного редуктора, силовых агрегатов, системы управления. Поднимают вышку на первой скорости вспомогательного привода или трактора, плавно, без рывков и торможения при скорости ветра не более 8 м/с. Запрещается производить подъем и опускание вышки при гололеде, тумане и температуре ниже -400С, а для установок на пневмодвижителях ниже -360С. Тракторы, соединенные со страховыми оттяжками, двигаются одновременно с поднимаемой вышкой, при этом оттяжки должны иметь небольшую слабину, обеспечивающую свободный подъем вышки. Длина страховых канатов выбирается такой, чтобы трактор находился на расстоянии равном высоте вышки плюс 10 м. При невозможности выполнения этого условия разрешается устанавливать трактор на расстоянии не менее 10 м от оси вышки. В процессе подъема осуществляют контроль за вводом подкосов в направляющие опор, расположенные на основании вышки, и за плавностью скольжения подкосов по направляющим. Рабочие, не занятые по подъему и опусканию вышки должны быть удалены от нее на расстояние, равное высоте вышки плюс 10 м. Подкосы в опоры вводят с большой осторожностью, чтобы не вызвать жесткого удара подкоса об опору. После введения подкосов в опоры подъем вышки прекращают, затормаживают барабан лебедки, и подкосы с опорами соединяют осями. В оси вставляют чеки и шплинтуют. Прекращение подъема вышки, которая не имеет подкосов, определяют по положению штоков буферов, установленных на подъемных козлах (рис.3.39). Шток буфера 1 окрашен в желтый и красный цвет. Граница между красным и желтым цветом соответствует длине стяжки 3 для крепления вышки 2. При полном заходе в корпус буфера желтой зоны штока подъем вышки прекращают и затормаживают барабан лебедки. Рис.3.39 Узел крепления вышки к козлам Мачты вышки соединяют стяжками с проушинами 4 козел 7 при помощи пальцев 8 на сферических втулках 9, которые позволяют перемещение вышки в плоскости ног при ее центрировании. При несовпадении отверстий стяжек с проушинами козел проушины перемещают с помощью гаек 5 и тяг 6 в ту или иную сторону. Оттяжки вышки соединяют с якорями и крепят к ним без натяжения. Натягивают оттяжки после центрирования вышки. После подъема и крепления вышки опускают стрелу и снимают оснастку механизма подъема. Стрелы падающего типа опускают следующим образом. Соединяют с головкой стрелы трос, закрепляют к трактору и натягивают, а ходовой конец оснастки ослабляют обратным ходом лебедки. По мере освобождения канатные стропы снимают с подъемных роликов. Когда стрела пройдет вертикальное положение и начнет опускаться от собственной массы, дальнейшее ее опускание осуществляют ослаблением оснастки. Неподвижные при подъеме вышки стрелы опускают ослаблением оснастки. Для избежания осложнений, могущих возникнуть при подъеме, необходимо выполнение следующих требований: 1. усилие на ходовом конце каната должно быть не менее 8 т. 2. ходовой конец каната талевой системы должен набегать на барабан лебедки и сбегать к трактору сверху (рис.3.40). 3. Положение трактора должно быть выбрано так, чтобы канат не задевал механизмов буровой установки. 4. Трактор должен находиться со стороны насосных блоков, и направление его движения при подъеме вышки должно быть от буровой установки. Скорость движения трактора при подъеме не должна превышать 5 км/час. Рис.3.40 Схема перепуска талевого каната:1-барабан лебедки; 2-ходовой конец от талевой системы подъема; 3-ходовой конец талевого каната к трактору Опускание и разборка вышек Перед опусканием вышки в горизонтальное положение демонтируют приемный мост со стеллажами, устанавливают подъемную стрелу, блоки и производят их оснастку. В рабочее положение стрелу поднимают при помощи оснастки. Перед подъемом к головке стрелы падающего типа со стороны приемного моста крепят оттяжку и соединяют ее с трактором. Это делают для того, чтобы поднимаемая стрела при переходе через вертикальное положение не упала в сторону лебедки. При установке стрелы в исходное положение при помощи пеньковых канатов соединяют канатные стропы вышки с подъемными роликами стрелы и натягивают оснастку до выбора слабины. Отсоединяют оттяжку стрелы от трактора, а страховые оттяжки вышки от якорей. Оттяжки верхнего яруса связывают попарно спереди и сзади. Из вертикального положения в сторону приемного моста вышку выводят винтовыми тягами опор подкосов или козел, при этом ослабляют натяжение оснастки для наклона вышки. После вывода винтовых тяг в крайнее положение и выбора слабины оснастки демонтируют пальцы из проушин подкосов или козел, и вышка, под действием собственной массы, начинает опускаться. Опускают вышку также плавно, без рывков и резких торможений. Опущенную вышку устанавливают верхней частью на опору и разбирают ее в порядке, обратном сборке. Крепление вышек оттяжками Для удержания вышек от опрокидывания при действии горизонтальных нагрузок их крепят оттяжками. Оттяжки также препятствуют потере устойчивости вышки от скручивания. К ногам вышки оттяжки крепят в процессе сборки вышек. Нижние концы оттяжек после сборки и центрирования вышки крепят к специально изготовленным якорям. Конструкция якорей показана на рис. 3.41. Якорь должен выдерживать нагрузку вырыва не менее 10 т. Запрещается крепление двух растяжек к одному якорю. Оттяжки башенных вышек располагают в плоскостях диагоналей башни, а мачтовых вышек – в плоскостях диагоналей квадрата, центром которого является ось вышки (скважины), а две стороны перпендикулярны к оси приемного моста. Рис 3.41 Конструкция якорей для оттяжек вышки а-винтовой; б-из трубы с шипами; в-с палатей из троса Число оттяжек на вышках может быть различным и зависит в основном от силы ветра в данном районе и подвышечного основания. Обычно 53метровые вышки крепят оттяжками в три яруса, а 41-метровые – в два яруса. В каждом ярусе на одинаковой высоте устанавливают по четыре оттяжки. Оттяжки верхнего яруса 53-метровых башенных вышек крепят к ногам второй сверху секции, среднего яруса – ниже верхнего балкона, а нижнего яруса – под нижним балконом. У 41-метровых вышек оттяжки верхнего яруса крепят на сочленении ног первой и второй верхних секций, а нижнего яруса – под балконом. На мачтовых вышках к каждой ноге (мачте) в ярусе крепят по две оттяжки. Однако, если вышка установлена на крупноблочном основании большой массы и надежно к нему закреплена, то число оттяжек может быть уменьшено за счет нижних ярусов. Угол, составляемый оттяжкой с горизонтальной плоскостью, должен быть равен 45. Стяжные устройства крепятся к якорям при помощи петли, сплетенной из каната диаметром 25-28 мм или троса диаметром не менее 12 мм. Сплетка изготавливается не менее, чем из трех витков. Концы прядей должны перекрывать друг друга на 150 мм. Якоря для оттяжек верхнего яруса 53-метровых вышек устанавливают на расстоянии 50 м от соответствующего угла башни, для среднего и нижнего ярусов – соответственно на расстоянии 45 и 40 м. Для 41-метровых вышек якоря располагают на расстоянии 35 и 30 м соответственно для верхнего и нижнего ярусов от углов башни. В качестве якорей используют зарытые в землю бревна или трубы, установленные в пробуренные шурфы, трубы с шипами и заглубленные специальные винтовые якоря. Для якорей из бревен или труб роют котлован на глубину 1,8 – 2,0 м. На уложенные бревна надевают петлю из троса и выводят наружу под углом 45 . Якорь засыпают грунтом и трамбуют. Якоря такой конструкции трудоемки в изготовлении. В связи с этим наиболее широко применяются якоря из труб с шипами. Для таких якорей специальными 'машинами бурят шурфы на глубину 2 м. В шурф устанавливают трубу с таким расчетом, чтобы шипы располагались в плоскости оттяжки. Для ввода шипов в грунт трубу прижимают к стене шурфа трактором, после чего шурф засыпают грунтом и трамбуют. В верхней части трубы крепят серьгу для присоединения винтовой стяжки. Якоря делают для оттяжки отдельно. К винтовой стяжке канат оттяжки крепят не менее чем тремя зажимами. Перед креплением оттяжки винты стяжек вывинчивают в крайнее положение. Каждая стяжка состоит из двух винтов с серьгами и рамки с правой и левой резьбой. Натяжение оттяжек достигают вращением рамок на винтах. Число и диаметр троса оттяжек должны удовлетворять расчетным нагрузкам. Испытание буровых вышек в промысловых условиях Все буровые вышки и их основания должны ежегодно проверяться на потерю толщины стенок металла, для чего необходимо производить замеры в контрольных точках первого пояса вышки и несущих элементов основания. Результаты замеров должны заноситься в журнал поверки технического состояния оборудования. Кроме того, состояние вышки должно проверяться в следующих случаях: - перед спуском обсадной колонны; - перед началом и после окончания аварийных работ, требующих расхаживания прихваченной колонны труб на нагрузках, превышающих или равных паспортной грузоподъемности вышки; - после сильного ветра со скоростями: для открытой местности – 15 м/с, для лесной местности, или когда вышка сооружена в котловане – 21 м/с; - до начала и после окончания передвижения вышки; - после открытых фонтанов и выбросов. Осмотр и статические испытания буровых вышек должны производиться в сроки, установленные Правилами безопасности в нефтегазодобывающей промышленности [16]. Внеочередным статическим испытаниям буровые вышки должны подвергаться после значительных повреждений и ремонта несущих элементов секций, подкронблочной рамы и подкосов. Статическое испытание должно производиться на нагрузку, превышающую на 20% паспортную грузоподъемность вышки. Для подготовки и проведения испытания буровой вышки приказом по вышкомонтажному предприятию должна быть назначена комиссия под председательством главного инженера или другого ответственного работника предприятия. В случае, когда вышкомонтажное подразделение входит в состав бурового предприятия, комиссия должна создаваться под председательством главного инженера или другого ответственного работника данного предприятия. В состав комиссии должны входить инженерно-технические работники служб главного механика, энергетика и охраны труда. К работе комиссии следует привлекать горно-технического инспектора. Комиссия должна располагать следующими документами: - паспортом на вышку; - паспортом на кронблок; - паспортом на талевый блок; - паспортом на крюк или автоматический элеватор; - паспортом на лебедку; - сертификатами на канаты талевой системы и оснастки для испытания; - паспортами и тарировочными таблицами на применяемые КИП и аппаратуру; - актом о проверке технического состояния вышки. Осмотр и ремонт буровых вышек Осмотру и ремонту подвергаются наряду с буровой вышкой, непосредственно перед ее испытанием, кронблок, талевая система, металлоконструкции основания, крепление буровой лебедки и приспособление для крепления неподвижной ветви талевого каната. Результаты осмотра буровой вышки и оборудования, используемого при ее испытании должны оформляться актом (приложение А). В акте отмечаются обнаруженные дефекты и способы их устранения. При проверке технического состояния буровой вышки выявляются изменения геометрических форм вышки и отдельных элементов, ослабления местных сечений, вмятины, трещины, коррозия и другие дефекты. Величина (стрела) прогиба определяется натяжением стальной струны. Она не должна превышать: - для ног, поясов, подкосов и раскосов вышек башенного типа - 1,5 мм на 1 п.м длины; - для секций мачтовых вышек -1 мм , для их элементов - 2 мм на 1 п.м длины. Толщина стенок несущих элементов определяется с помощью стандартного измерительного инструмента или специальной аппаратуры. Стенки труб замеряются по окружности в четырех точках черех каждые 2,5-3 м длины. Таблица 3.6 – Допускаемые минимальные толщины стенок основных труб буровых вышек Допускаемая Наименование толщина Вышки башенного типа: - ВБ53×300 труба 140×5 4,0 труба 194×6 труба 245×10 4,5 9,0 -ВБ53×320 труба 140×5 труба 194×6 труба 245×10 4,0 4,5 11,0 Продолжение таблицы 3.6. Мачтовые вышки всех типов 4,0 труба 76×5 6,4 труба 89×7,5 5,1 труба 140×6 6,8 труба 140×8 8,0 труба 140×10 10,0 труба 140×12 12,0 труба 140×14 Примечание. В случае, когда уменьшение толщины стенок обусловлено не коррозией, а типоразмером проката, дальнейшая эксплуатация вышки и допустимые нагрузки на нее должны быть согласованы с разработчиком. Допускаются вмятины (без исправлений) площадью S при глубине l и сохранении прямолинейности трубных элементов: Таблица 3.7 - для труб диаметром от 60 до 102 мм l =5 мм S= 4 см2 - для труб диаметром от 114 до 180 мм l =10 мм S= 4 см2 - для труб диаметром от 194 до 245 мм l =15 мм S= 6 см2 - для труб диаметром от 530 до 820 мм l =20 мм S= 25 см2 Выработка осей (пальцев) и отверстий шарнирных соединений не должна превышать соответствие 1 и 2% от номинального диаметра. Прогибы и вмятины, превышающие допустимые значения, устраняются правкой с нагревом с последующей установкой накладки 1 и дополнительного элемента решетки 2 (рис.3.43) Рис. 3.43 Способы устранения вмятин и прогибов несущих элементов вышки При невозможности выправить поврежденный участок, его необходимо вырезать и заменить новым участком 3, из того же сортамента и материала. Сварка производится стыковым швом, на подкладном кольце 4. Сварные швы должны иметь гладкую или мелкочешуйчатую поверхность (без наплывов, прокатов, сужений и перерывов) и плавный переход к основному металлу. Наплавленный металл должен быть плотным по всей длине шва. Трещины, скопление и цепочки поверхностных пор не допускаются. Отремонтированные участки покрывают краской. Подготовка к испытанию Буровая вышка перед испытанием должна быть отцентрирована. Смещение талевой системы относительно центра ротора свыше 50 мм не допускается. На кронблочной площадке вышки в двух плоскостях должны быть установлены и закреплены нивелирные рейки. Показывающий контрольный индикаторы веса, оттарированные с учетом диаметра талевого каната и величины испытательной нагрузки должны располагаться в удобном для наблюдения месте на вышке или основании. Показывающий прибор должен быть оттарирован таким образом, чтобы максимальное отклонение стрелки не превышало ¾ окружности шкалы прибора.(Наряду с ГИВ или вместо него можно использовать тензометрические способы измерений и другие КИП.) На территории буровой, на расстоянии, не превышающем высот вышки на 10 м, должны быть устроены наблюдательные пункты, снабженные теодолитами, нивелирами или другими оптическими приборами. Наблюдательные пункты необходимо располагать в местах, обеспечивающих наилучший обзор показывающих приборов и нивелирных реек. Управление двигателем вспомогательного привода лебедки должно производиться с пульта, вынесенного за пределы вышки на расстояние, превышающее высоту вышки не менее, чем на 10 м. Соединение крюка или автоматического элеватора талевой системы буровой установки с опорными частями подвышечного основания осуществляется с помощью стропов и канатов или с помощью балок-траверс, стандартных элеваторов, штропов и труб. Первые используются при испытаниях мачтовых вышек производства ВЗБТ (3.44), а также вышек башенной конструкции, а вторые – при испытаниях мачтовых вышек производства «Уралмаш» (рис.3.45). Испытание башенных вышек на нагрузки свыше 200 т рекомендуется производить с помощью специального стенда (рис.3.46) Длина канатной петли (рис.3.47) принимается равной 30…45 м для вышек высотой до 41 м, и 40….50 м для вышек высотой до 53 м. Длина стропов 12…15 м. Диаметр каната петли и стропов выбирается по общепринятым методикам. Коэффициент запаса прочности каната принимается не менее двух. Коэффициент, учитывающий неравномерность натяжения ветвей, не менее 1,2. Траверсы для испытания мачтовых вышек (рис 3.44 и 3.45) и стенд для испытания башенных вышек (рис 3.46) могут быть выполнены из балок и труб различного сортамента и рассчитаны на прочность по СНиП или по другим общепринятым методикам. Рис.3.43 Заякоривание талевой системы буровых установок БУ-75 и БУ-80: 1 – канатная петля; 2 – серьга; 3 - строп; 4 – труба Рис.3.44 Заякоривание талевой системы БУ2500: 1 – канатная петля; 2 – балка. Рис. 3.45 Заякоривание талевой системы буровых вышек башенной конструкции: 1 – канатная петля; 2 – серьга; 3 – строп; 4 – труба; 5 – пластина. Рис.3.46 Стенд для испытания вышек на нагрузку более 200 тс: 1 – основание ОБ-53М (без опорных ферм); 2 – элеватор; 3 – труба Рис.3.48 – Петля канатная: 1 – крюкоблок буровой установки; 2 - зажим Натяжение талевой системы обеспечивается буровой лебедкой от вспомогательного привода (рис. 3.49) или тяговыми тракторами, которые должны находиться на расстоянии, превышающем высоту вышки не менее, чем на 10 м. Вращение барабана лебедки осуществляется с помощью вспомогательного привода буровой установки или регулятора подачи долота. В случае, когда не обеспечивается достаточная выдержка испытательной нагрузки, необходимо освободить ходовую ветвь талевого каната, закрепить на ней ролик и перепустить через ролик дополнительную подвеску. В состав такой подвески рекомендуется включать инвентарный комплект ГИВ. Для сокращения числа тяговых тракторов рекомендуется использовать промежуточный полиспаст (рис.3.50) Рис.3.49 Натяжение талевой системы буровой лебедкой: 1- буровая лебедка; 2 – ходовая ветвь талевого канта; 3 – ролик; 4 – подвеска с комплектом ГИВ, 5 – строп подвески; 6 – гидравлический трансформатор давления; 7 – показывающий и регистрирующий приборы Рис. 3.50 Натяжение талевой системы тяговыми тракторами: 1 – лебедка буровой установки; 2 – полиспаст промежуточный Испытание буровых вышек В процессе испытания буровых вышек испытательные нагрузки должны прикладываться плавно и в три этапа с замером на каждом этапе испытания отклонения наголовника и усадки вышки в нагруженном состоянии, и после снятия нагрузки. Для различных этапов нагружения рекомендуется следующие значения испытательных нагрузок в процентах от паспортной грузоподъемности вышки: - на первом этапе нагружения 60 - на втором этапе нагружения 100 - на третьем этапе нагружения 120 Все испытательные нагрузки должны выдерживаться в течении 10 мин. После каждого этапа вышка полностью разгружается. Остаточная деформация элементов вышки после выбора зазоров не допускается. В противном случае комиссия должна выявить причины таких деформаций и, устранив их, принять решение о возможности дальнейшей эксплуатации вышки. Оформление результатов испытаний Результаты испытаний оформляются актом (приложение Б). В акте приводится заключение комиссии о пригодности вышки к дальнейшей эксплуатации с указанием срока. К первому экземпляру акта должны прилагаться индикаторные диаграммы и тарировочные таблицы к ним, а также показания КИП и аппаратуры, применяемых при испытании. Требования безопасности при испытании Работы по испытанию буровой вышки должны проводиться в полном соответствии с требованиями действующих «Правил безопасности в нефтегазодобывающей промышленности». Перед началом испытаний комиссия проводит инструктаж работников, участвующих в испытании. При инструктаже особое внимание должно быть уделено опасным факторам, которые могут возникнуть в процессе работы. В период нагружения вышки все работники должны быть удалены за пределы буровой и расставлены в радиусе, превышающем высоту вышки на 10 м. Распложенную в непосредственной близости дорогу необходимо перекрыть. Все команды, связанные с испытанием, должны подаваться председателем комиссии или ответственным лицом, назначенным в составе комиссии. Запрещается проводить испытание буровой вышки: - на законченной бурением и освоением скважине; - при скорости ветра свыше 8 м/с; - при ливневом дожде, снегопаде, вьюге и гололедице; - ночью и при тумане с видимостью на расстоянии менее 100 м; - при температуре окружающего воздуха ниже установленного для данной местности. ПРИЛОЖЕНИЕ А _______________________________ (полное наименование предприятия) АКТ О проверке технического состояния буровой вышки №____________ от____ _______________20___г. Комиссия, назначенная приказом №______от_______________20__г. ________________________________-Председатель комиссии ( должность, Ф.И.О.) Члены комиссии__________________________________________________ ( должность, Ф.И.О.) ________________________________________________________________ В присутствии____________________________________________________ ( должность, Ф.И.О.) ________________________________________________________________ Составила настоящий акт о проверке технического состояния буровой вышки____(тип)____________, установленной на буровой установке (заводской №______), дата выпуска____________, инвентарный №________. Результаты проведенных работ: № Наименование узлов и деталей вышки (основания) Выявленные дефекты Способы устранения дефектов В результате проверки по устранению дефектов комиссия считает, что вышка_______________(заводской №______), инвентарный №________, к испытанию ______________________________________________________. (допускается, не допускается и подлежит списанию) Председатель__________________________________ (Ф.И.О., подпись) Члены комиссии_________________________________ _________________________________ _________________________________ ПРИЛОЖЕНИЕ Б _______________________________ (полное наименование предприятия) АКТ О проведении статических испытаний буровой вышки №____________ от____ _______________20___г. Комиссия, назначенная приказом №______от_______________20__г. ________________________________-Председатель комиссии ( должность, Ф.И.О.) Члены комиссии__________________________________________________ ( должность, Ф.И.О.) ________________________________________________________________ В присутствии____________________________________________________ ( должность, Ф.И.О.) ________________________________________________________________ Составила настоящий акт о том, что вышка____(тип)____________, установленная на буровой установке (заводской №______), дата выпуска____________, инвентарный №________статические испытания на нагрузку______________ ________________________________________и (тонны) (выдержала, не выдержала) ______________________________________ к дальнейшей эксплуатации ( допускается, не допускается) сроком на_____________, до___________________ _______________г. (лет) (месяц) с нагрузкой, не превышающей _________________. Тонн Приложение в количестве_________________экз. Председатель__________________________________ (Ф.И.О., подпись) Члены комиссии_________________________________