Монтажно-транспортна база лебідкового блока мобільних установок
Виявлено три можливих варіанти виконання монтажно-транспортної бази лебідкового блоку мобільних установок: самохідне шасі автомобільного типу, трейлер-напівпричеп зі спиранням на сідло тягача або трейлер з візком і буксирувальним дишлом, металева рама-полозки, перелік складено в порядку зменшення мобільності та ціни. Останній варіант виявлено лише в єдиній моделі однієї компанії, його вельми обмежене поширення вказує на порівняно низьку ефективність, тому його застосування не рекомендується. З двох варіантів, що залишилися, самохідне шасі має ті переваги, що забезпечує вищу мобільність, швидше і точніше розміщення відносно устя свердловини, в компоновці drive-in допускає розміщення органів керування підйомним комплексом і його приводом в кабіні водія. Однак при цьому самохідне шасі набагато складніше у виготовленні, обслуговуванні, менш надійне і має більшу ціну. При відносно невисоких показниках бурових робіт (механічна, рейсова і циклова швидкості, проходка на долото, число завершених будівництвом свердловин однією установкою за рік тощо), яких реально слід очікувати через погану буримість гірських порід на переважаючій більшості відкритих нафтогазоносних структур в Україні до повного переходу на породоруйнівний інструмент, що не поступається виготовлюваному в США, раціональним вибором є трейлер-напівпричеп. При достатньо високій концентрації трейлерних мобільних установок в одному регіоні додаткова вигода у вигляді зменшення інвестицій у придбання та амортизаційних відрахувань може бути отримана завдяки використанню одного тягача на декілька установок. Додатковим аргументом на користь монтажу мобільних установок для буріння на трейлерній основі є мала точність їх розміщення на точці.
Потужність двигуна автошасі Кременчуцького автозаводу є недостатньою для привода підйомного комплексу установок з допустимим навантаженням на гак понад 500 кН. Отже, для розробки конкурентоспроможних моделей з більшою вантажопідйомністю слід відмовитися від використання вказаних шасі як монтажно-транспортної бази, їх комплектація потужнішими двигунами недоцільна через обмежену вантажопідйомність.
При великих обсягах виробництва виправданою виглядає концепція, за якою монтажно-транспортною базою агрегатів для ремонту і обслуговування свердловин обирається самохідне шасі, бурова установка-аналог з ідентичним допустимим навантаженням на гак і з уніфікованими комплектуючими монтується на трейлері.
Число осей монтажно-транспортної бази визначається масою змонтованого на ній обладнання і допустимим навантаженням на вісь. Число ведучих і керованих мостів самохідного шасі встановлюється мінімальним достатнім, його вибір з-поміж пропонованих виробником варіантів залишається за споживачем, він виконується відповідно до шляхових умов і розмірів навколосвердловинного майданчика в регіоні майбутнього використання.
Можливі наступні варіанти монтажу лебідкового блока на точці буріння:
· на нівельованому грунтовому майданчику із закладеними в грунт інвентарними малогабаритними залізобетонними плитами, на які спираються домкрати монтажно-транспортної бази і опорні вузли передніх ніг щогли;
· варіант, що відрізняється від попереднього тим, що опорні вузли щогли організовано на спеціально для цього передбаченій задній консолі підроторної основи;
· на нівельованому грунтовому майданчику із закладеними в грунт інвентарними залізобетонними плитами, розмір яких достатній для розміщення монтажно-транспортної бази і щогли в робочому положенні;
· варіант, що відрізняється від попереднього тим, що опорні вузли щогли організовано на спеціально для цього передбаченій задній консолі підроторної основи;
· на металевому маті-естакаді, установленому за підроторною основою з боку, протилежного приймальним місткам.
Перелічені варіанти різняться трудомісткістю, тривалістю і вартістю реалізації, вони також впливають на загальну вартість мобільної установки. В усіх випадках, коли це є можливим, перевагу слід віддавати монтажу на залізобетонних плитах, оскільки вони практично виключають просідання грунту під домкратами монтажно-транспортної бази, забезпечують стабільність ансамблю лебідкового блоку, щогли відносно підроторної основи, значно дешевші металевого мата-естакади, не потребують корозійного захисту, мінімізують обсяг землерийних робіт на монтажному майданчику. По завершенні будівництва свердловини їх можна залишити на точці і використовувати для установки технічних засобів при її ремонті.
Дотримання зазначених умов забезпечує мінімальну частку вартості монтажно-транспортної бази в загальній вартості мобільної установки.
Основа
Підроторну основу мобільної установки слід сумістити з основою підсвічників, для покращення транспортабельності виконати її коробчатого типу (box-on-box), відмовитися від регулювання висоти шляхом застосування телескопічних стояків з гідроциліндрами, оскільки це ускладнює конструкцію, збільшує її вартість та не окуповується експлуатаційними перевагами. Ступінчастого регулювання висоти можна досягти варіантним виконанням металоконструкцій верхнього поверху різної висоти (за специфікацією замовника). Ефективним засобом зменшення транспортних габаритів основи є застосування відкидних (шарнірних) крил, які збільшують площу в плані. Висота вільного простору під підроторними балками повинна бути не менша, ніж встановлена стандартом [1] - 5,5 м, його розміри повинні забезпечувати безперешкодний монтаж-демонтаж комплексу ПВО та маніпуляції з його вузлами. Вільний прохід між підроторними балками основи має недостатній розмір для монтажу устя свердловини згори, внаслідок чого колонні головки та комплекси ПВО доводиться затягати під основу збоку. Для прискорення монтажно-демонтажних робіт з обладнання устя комплексами ПВО основу необхідно оснастити балкою, на яку підвішується таль, з допомогою якої механізуються названі роботи.
Щогла
Щогла двоопорна, розчалена, з передньою відкритою гранню, секційна (двосекційна - для установок з Ргдоп £ 2000 кН, трисекційна - для важчих), телескопічна. В робочому положенні кут нахилу поздовжньої осі щогли до вертикалі становить 2,5° - 4,0°. Секції щогли зварюються з конструктивних елементів прямокутного і квадратного порожнистого перерізу, грати жорсткі однорозкісні ригельні в бічних гранях і однохрестові ригельні в задній грані. Балкон верхнього робітника автоматично встановлюється в робоче положення на регульовану висоту. Рекомендується спирання щогли в робочому положенні на задню консоль монтажно-транспортної бази для найлегших установок і розміщення опорних вузлів на нульовій позначці з одночасним з’єднанням щогли жорсткими тягами з монтажно-транспортною базою для середніх і важких установок. В установках з Ргдоп £ 1600 кН практикують використання відкидних аутригерів, шарнірно прикріплених в нижній частині передніх стояків щогли, які зменшують загальну гнучкість та надають додаткової стійкості в площині, перпендикулярній бічним граням. Надважкі установки комплектуються нерозчаленими вертикальними щоглами, які установлюються на підроторні основи і транспортуються окремо від лебідкового блока.
Розчалювання щогл здійснюється мінімальним достатнім числом канатних розтяжок, усі задні розтяжки - безанкерні внутрішні, пара передніх - якірні. Щогли, що ними комплектуються установки, використовувані на ремонті і обслуговуванні свердловин, повинні мати альтернативну комплектацію люстрою для підвішування насосних штанг в доповнення до балкону верхнього робітника.
Механізм підйому щогли в робоче і вкладання в транспортне положення - багатоступеневий гідроциліндр, механізм розсування-зсування секцій може бути канатним або гідрооб’ємним. Детальніші відомості щодо параметрів та конструкції щогл викладено в [15].