RU205984U1

RU205984U1 - UNIVERSAL FOUNDATION FOR ROCKER ROCKER WELL PUMPING UNIT

Info

Publication number: RU205984U1
Application number: RU2021111360U
Authority: RU
Inventors: Артем Владимирович Миронов; Ришат Рифкатович Адиятуллин
Original assignee: Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority date: 2021-04-21
Filing date: 2021-04-21
Publication date: 2021-08-13

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающему оборудованию, а именно к строительству, ремонту, усилению фундамента для наземного привода станка-качалки штангового глубинного насоса, и может быть использована для станков качалок (СК) типа СК 5, СК 6, СК 8. Универсальный станок-качалка скважинной насосной установки состоит из основания, выполненного в виде горизонтально установленной железобетонной плиты с жестко соединенными закладными стальными пластинами, и зафиксированных на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон двух железобетонных плит, зафиксированных анкерными болтами. Боковые железобетонные плиты выполнены с прямоугольными сквозными отверстиями, внутренняя поверхность отверстий обрамлена металлическими листами. На основании и боковых железобетонных плитах выполнены закладные стальные пластины, обеспечивающие сварное соединение с внутренней и наружной стороны боковых плит по всей длине основания, причем на основании закладные пластины выполнены по всей её ширине. Анкеры выполнены U-образной формы с резьбой на концах, расстояние между концами анкера соответствует толщине боковой плиты, обеспечивающее установку анкера в сквозное отверстие боковой плиты, на резьбовые концы анкера установлена перемычка, обеспечивающая возможность соединения с рамой станка-качалки и стягивание гайками. Предлагаемый фундамент станка-качалки скважинной насосной установки повышает надежность крепления боковых железобетонных плит, снижает продолжительность ремонтных работ и стоимость конструкции фундамента, может быть использован для разных типов СК. 4 ил.The utility model relates to oil production equipment, namely to the construction, repair, reinforcement of the foundation for the ground drive of the pumping unit of a sucker rod pump, and can be used for pumping units (SK) of the SK 5, SK 6, SK 8 types. The downhole pumping unit consists of a base made in the form of a horizontally installed reinforced concrete slab with rigidly connected embedded steel plates, and two reinforced concrete slabs fixed on it perpendicularly along its longitudinal sides, fixed with anchor bolts. The lateral reinforced concrete slabs are made with rectangular through holes, the inner surface of the holes is framed with metal sheets. Embedded steel plates are made on the base and side reinforced concrete slabs, providing a welded joint from the inner and outer sides of the side plates along the entire length of the base, and on the base the embedded plates are made along its entire width. The anchors are U-shaped with threads at the ends, the distance between the ends of the anchor corresponds to the thickness of the side plate, ensuring the installation of the anchor into the through hole of the side plate, a jumper is installed on the threaded ends of the anchor, which provides the ability to connect to the frame of the pumping unit and tighten with nuts. The proposed foundation for the pumping unit of the borehole pumping unit increases the reliability of fastening the side reinforced concrete slabs, reduces the duration of repair work and the cost of the foundation structure, and can be used for different types of SC. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающему оборудованию, а именно к строительству, ремонту, усилению фундамента для наземного привода станка-качалки штангового глубинного насоса и может быть использована для станков качалок (СК) типа СК 5, СК 6, СК 8.The utility model relates to oil production equipment, namely to the construction, repair, reinforcement of the foundation for the ground drive of the pumping unit of the sucker rod pump and can be used for pumping units (SK) of the SK 5, SK 6, SK 8 types.

Известен железобетонный фундамент для станка-качалки, включающий горизонтальную железобетонную плиту основания, установленные и зафиксированные на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон железобетонные плиты, закладные стальные пластины, установленные на плите основания и вертикальных плитах (патент RU № 165764, опубл. 10.11.2016). Железобетонная плита основания содержит стальной каркас, на который монтирован защитный кожух в виде стального профиля посредством электродуговой сварки, причем стальной профиль имеет вид швеллера, состоящего из трех элементов, сваренных друг с другом по всей их высоте, и приваренного к стальному каркасу плиты посредством прихваток не менее трех посередине и к концам нижней и верхней полок швеллера, причем вертикально установленные плиты содержат стальной каркас, а плита основания и установленные на ней плиты содержат закладные стальные пластины, находящиеся в стальных каркасах, для сваривания упомянутых плит друг с другом. Known reinforced concrete foundation for a rocking machine, including a horizontal reinforced concrete base plate, installed and fixed on it perpendicularly along its longitudinal sides, reinforced concrete slabs, embedded steel plates installed on the base plate and vertical slabs (patent RU No. 165764, publ. 10.11.2016 ). The reinforced concrete base slab contains a steel frame, on which a protective casing in the form of a steel profile is mounted by means of electric arc welding, and the steel profile has the form of a channel, consisting of three elements welded to each other along their entire height, and welded to the steel frame of the slab by means of tacks. less than three in the middle and to the ends of the lower and upper shelves of the channel, and the vertically installed plates contain a steel frame, and the base plate and the plates installed on it contain embedded steel plates located in the steel frames for welding the said plates to each other.

Недостатками известного фундамента являются то, что анкеры нужно приваривать к закладным, при обрыве анкера требуются сварочные работы, а фундамент не является универсальным для разных типов СК.The disadvantages of the known foundation are that the anchors must be welded to the embedded ones, when the anchor breaks, welding is required, and the foundation is not universal for different types of SC.

Известен железобетонный фундамент для станка-качалки, включающий горизонтальную железобетонную плиту основания, установленные и зафиксированные на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон железобетонные плиты, анкерные болты для фиксации основания станка-качалки (патент RU № 196074, опубл. 14.02.2019). Анкерные болты для фиксации основания станка-качалки с подкладочными пластинами, жестко соединены с продольными плитами. Продольные плиты соединены с плитой основания через швеллеры, жестко соединенные с ней, охватывающие нижние торцы соответствующих продольных плит, а подкладочные пластины с анкерными болтами зафиксированы на наружной и внутренней боковых поверхностях соответствующих швеллеров. Известный железобетонный фундамент для станка-качалки позволяет усилить соединения плиты основания и продольных плит за счет укрепления нижнего торца металлическими пластинами, а также упростить процесс замены каждого оторванного анкерного болта за счет замены только разрушенного соответствующего анкерного болта и/или его прокладочной плиты без демонтажа станка-качалки и соответствующей продольной плиты. Known reinforced concrete foundation for the rocking machine, including a horizontal reinforced concrete base plate, installed and fixed on it perpendicularly along its longitudinal sides, reinforced concrete slabs, anchor bolts for fixing the base of the rocking machine (patent RU No. 196074, publ. 14.02.2019). Anchor bolts for fixing the base of the pumping unit with backing plates, rigidly connected to the longitudinal plates. The longitudinal plates are connected to the base plate through channels rigidly connected to it, covering the lower ends of the corresponding longitudinal plates, and the backing plates with anchor bolts are fixed on the outer and inner side surfaces of the corresponding channels. The well-known reinforced concrete foundation for the rocking machine allows you to strengthen the joints of the base plate and longitudinal slabs by strengthening the lower end with metal plates, as well as to simplify the process of replacing each torn off anchor bolt by replacing only the destroyed corresponding anchor bolt and / or its cushion plate without dismantling the machine - the rocker and the corresponding longitudinal plate.

Наиболее близким по технической сущности является фундамент станка-качалки скважинной насосной установки, состоящий из основания, выполненного в виде горизонтально установленной железобетонной плиты с жестко соединенными закладными стальными пластинами, и зафиксированных на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон двух железобетонных плит, зафиксированных анкерными болтами (патент RU № 198875, опубл. 30.07.2020). Закладные пластины установлены сверху основания и зафиксированы сваркой к металлическому каркасу основания - анкерным болтам. Закладные пластины снабжены сквозными отверстиями, расположенными под каждой закладной пластиной и оснащенными тягами, причем тяги снабжены опорными пластинами, расположенными снизу основания, и выполнены с возможностью жесткого соединения соответствующих закладных и опорных пластин. Тяга может быть соединена с соответствующими закладными и опорными пластинами сваркой. Также может быть, что соответствующие закладная и опорная пластины закреплены между собой резьбовым соединением, при помощи гаек и тяги, изготовленной в виде болта или шпильки. The closest in technical essence is the foundation of the pumping unit of a borehole pumping unit, consisting of a base made in the form of a horizontally installed reinforced concrete slab with rigidly connected embedded steel plates, and two reinforced concrete slabs fixed on it perpendicularly along its longitudinal sides, fixed with anchor bolts ( patent RU No. 198875, publ. 07/30/2020). Embedded plates are installed on top of the base and fixed by welding to the metal frame of the base - anchor bolts. Embedded plates are provided with through holes located under each embedded plate and equipped with rods, and the rods are equipped with support plates located at the bottom of the base, and are made with the possibility of rigid connection of the corresponding embedded and supporting plates. The rod can be welded to the corresponding embedded and base plates. It can also be that the corresponding embedded and base plates are fixed to each other by a threaded connection, using nuts and a rod made in the form of a bolt or a stud.

Недостатками известного фундамента являются низкая надежность крепления боковых железобетонных плит из-за того, что анкеры приваривают к закладным, при обрыве анкера требуются сварочные работы, что увеличивает продолжительность ремонтных работ, конструкция фундамента является затратной, так как применяют монолитные железобетонные конструкции боковых плит, а для сборки фундамента привлекают большегрузный кран. The disadvantages of the known foundation are the low reliability of fastening the side reinforced concrete slabs due to the fact that the anchors are welded to the mortgages, when the anchor breaks, welding is required, which increases the duration of repair work, the foundation design is costly, since monolithic reinforced concrete structures of the side slabs are used, and for foundation assemblies are attracted by a heavy-duty crane.

Техническими задачами полезной модели являются повышение надежности крепления боковых железобетонных плит, снижение продолжительности ремонтных работ и стоимости конструкции фундамента, расширение технических возможностей и технологических для разных типов СК.The technical tasks of the utility model are to increase the reliability of fastening the side reinforced concrete slabs, to reduce the duration of repair work and the cost of the foundation structure, to expand the technical capabilities and technological capabilities for different types of SC.

Технические задачи решаются фундаментом станка-качалки скважинной насосной установки, состоящим из основания, выполненного в виде горизонтально установленной железобетонной плиты с жестко соединенными закладными стальными пластинами, и зафиксированных на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон двух железобетонных плит, зафиксированных анкерными болтами.Technical tasks are solved by the foundation of the pumping unit of a borehole pumping unit, consisting of a base made in the form of a horizontally installed reinforced concrete slab with rigidly connected embedded steel plates, and two reinforced concrete slabs fixed on it perpendicularly along its longitudinal sides, fixed with anchor bolts.

Новым является то, что боковые железобетонные плиты выполнены с прямоугольными сквозными отверстиями, внутренняя поверхность отверстий обрамлена металлическими листами, на основании и боковых железобетонных плитах выполнены закладные стальные пластины, обеспечивающие сварное соединение с внутренней и наружной стороны боковых плит, причем на основании закладные пластины выполнены по всей её ширине, анкеры выполнены U-образной формы с резьбой на концах, расстояние между концами анкера соответствует толщине боковой плиты, обеспечивающее установку анкера в сквозное отверстие боковой плиты, на резьбовые концы анкера установлена перемычка, обеспечивающая возможность стягивания рамы станка-качалки к фундаменту при помощи гаек. The novelty is that the lateral reinforced concrete slabs are made with rectangular through holes, the inner surface of the holes is framed with metal sheets, embedded steel plates are made on the base and side reinforced concrete slabs, providing a welded joint on the inner and outer sides of the side plates, and on the base the embedded plates are made across its entire width, the anchors are U-shaped with thread at the ends, the distance between the ends of the anchor corresponds to the thickness of the side plate, which ensures the installation of the anchor into the through hole of the side plate; a jumper is installed on the threaded ends of the anchor, which provides the possibility of tightening the frame of the pumping unit to the foundation with the help of nuts.

На фиг. 1 изображен общий вид универсального фундамента станка-качалки скважинной насосной установки.FIG. 1 shows a general view of the universal foundation of the pumping unit of a borehole pumping unit.

На фиг. 2 изображен вид сверху универсального фундамента станка-качалки скважинной насосной установки.FIG. 2 shows a top view of the universal foundation of the pumping unit of a borehole pumping unit.

На фиг. 3 изображен вид 1-1 универсального фундамента станка-качалки скважинной насосной установки.FIG. 3 shows a view 1-1 of the universal foundation of the pumping unit of a borehole pumping unit.

На фиг. 4 изображен вид 2-2 универсального фундамента станка-качалки скважинной насосной установки.FIG. 4 shows a 2-2 view of the universal foundation of the pumping unit of a borehole pumping unit.

Сущность полезной модели заключается в следующем.The essence of the utility model is as follows.

Станок-качалка скважинной насосной установки состоит из основания 1 (фиг. 1, 2, 3, 4), выполненного в виде горизонтально установленной железобетонной плиты с жестко соединенными закладными стальными пластинами 2 (фиг. 1, 2, 4), и зафиксированных на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон двух железобетонных плит 3 (фиг. 1, 2, 3, 4), зафиксированных анкерными болтами 4. Железобетонные плиты состоят из стального каркаса и бетона. Конструкция стального каркаса изготавливается из периодической стали d от 8 мм до 20 мм в зависимости от несущей способности и условий эксплуатации. Горизонтально установленная железобетонная плита основания 1 выполнена из единой сплошной плиты. На верхней поверхности основания 1 выполнены закладные пластины 2 по всей её ширине и длине для унификации фундамента под разные типы СК, обеспечивающие возможность при сборке фундамента смещение боковых плит 3 к центру или от центра для приводов СК в зависимости от ширины рамы привода штангового глубинного насоса. Например, у станка-качалки типа СКД, боковые плиты расположены ближе к центру, а у СК6 ближе к краю. Боковые железобетонные плиты 3 выполнены с прямоугольными сквозными отверстиями 5 (фиг. 1, 3) с размером отверстий 200х700 мм. В каждой боковой плите выполнено четыре отверстия, расположенных симметрично друг другу. Такая конструкция боковых плит позволяет снизить вес плит, повысить устойчивость, снизить парусность. Внутренняя поверхность отверстий 5 обрамлена металлическими листами 6 (фиг. 1, 3), сваренными между собой и залитыми бетоном при производстве плит, обеспечивающими жесткость конструкции и предотвращение крошения бетона при соприкосновении анкера с верхней частью отверстия. Металлические листы 6 в отверстия устанавливают при изготовлении железобетонных плит. Отверстия 5 размещены так, что обеспечивают установку фундамента на любой тип привода станка-качалки до 8 тонн. Крайние отверстия расположены от края плиты на расстоянии 250 мм, следующие отверстия выполнены через 400 мм. На нижней продольной части боковых железобетонных плит 3 выполнены закладные стальные пластины 7 (фиг. 1, 4), обеспечивающие сварное соединение с внутренней и наружной стороны боковых плит с основанием. Анкер 4 выполнен U-образной формы с резьбой на концах. Расстояние между концами анкера соответствует толщине боковой плиты, обеспечивающее установку анкера в сквозное отверстие боковой плиты. Анкеры устанавливают в сквозное отверстие боковой плиты. Для этого в отверстия боковых плит проводят анкеры U-образной формы с упором в верхнюю часть отверстия 5 и направленные концами с резьбой вверх. Резьбовые концы анкеров выступают выше верхней поверхности рамы 8 (фиг. 1) привода. Количество анкеров зависит от грузоподъемности привода. На СК до 6 тн устанавливают четыре пары, по две пары на каждую из боковых плит. Свыше 8 тонн по три пары на одну плиту. U-образные анкеры выполнены из высокоуглеродистой стали. Отверстия боковых плит позволяют монтировать U-образные анкеры в том месте где необходимо, т.е. нет привязки к закладным и к типу привода. Анкеры возможно передвигать по горизонтали на ширину отверстия в зависимости от металлоконструкции приводов. Конструкция позволяет фиксировать раму в 8 точках опоры или же 4-мя парами анкеров, что также обеспечивает надежное крепление рамы к фундаменту. Данный фундамент подходит для моделей типа СК4, СК5, СК6, СК8, СКД6, СКД8. The pumping unit of the borehole pumping unit consists of a base 1 (Fig. 1, 2, 3, 4), made in the form of a horizontally installed reinforced concrete slab with rigidly connected embedded steel plates 2 (Fig. 1, 2, 4), and fixed on it perpendicularly along its longitudinal sides of two reinforced concrete slabs 3 (Fig. 1, 2, 3, 4), fixed with anchor bolts 4. Reinforced concrete slabs consist of a steel frame and concrete. The structure of the steel frame is made of periodic steel d from 8 mm to 20 mm, depending on the bearing capacity and operating conditions. The horizontally installed reinforced concrete base slab 1 is made of a single solid slab. On the upper surface of the base 1, embedded plates 2 are made along its entire width and length to unify the foundation for different types of SCs, which make it possible, when assembling the foundation, to displace the side plates 3 to the center or from the center for SC drives, depending on the width of the sucker rod pump drive frame. For example, for a SKD-type rocking unit, the side plates are located closer to the center, and for SK6, closer to the edge. Side reinforced concrete slabs 3 are made with rectangular through holes 5 (Fig. 1, 3) with a hole size of 200x700 mm. Each side plate has four holes arranged symmetrically to each other. This design of the side plates allows to reduce the weight of the plates, increase stability, and reduce windage. The inner surface of the holes 5 is framed by metal sheets 6 (Figs. 1, 3), welded together and poured with concrete in the production of slabs, which ensure the rigidity of the structure and prevent concrete crumbling when the anchor comes into contact with the upper part of the hole. Metal sheets 6 are installed in the holes in the manufacture of reinforced concrete slabs. Holes 5 are located so that they ensure the installation of the foundation on any type of pumping unit drive up to 8 tons. The outermost holes are located at a distance of 250 mm from the edge of the slab, the next holes are made every 400 mm. On the lower longitudinal part of the side reinforced concrete slabs 3, embedded steel plates 7 are made (Figs. 1, 4), providing a welded connection from the inner and outer sides of the side plates to the base. Anchor 4 is made in a U-shape with threads at the ends. The distance between the ends of the anchor corresponds to the thickness of the side plate, allowing the anchor to fit into the through hole in the side plate. Anchors are installed in the through hole of the side plate. To do this, U-shaped anchors are inserted into the holes of the side plates with an emphasis on the upper part of the hole 5 and directed upward with their ends. The threaded ends of the anchors protrude above the upper surface of the frame 8 (Fig. 1) of the drive. The number of anchors depends on the capacity of the drive. On SC up to 6 tons, four pairs are installed, two pairs on each of the side plates. Over 8 tons, three pairs per slab. U-anchors are made of high carbon steel. The holes in the side plates allow the U-anchors to be mounted where needed, i.e. there is no binding to mortgages and to the type of drive. The anchors can be moved horizontally to the width of the hole, depending on the metal structure of the drives. The design allows you to fix the frame at 8 points of support or 4 pairs of anchors, which also ensures reliable fastening of the frame to the foundation. This foundation is suitable for models such as SK4, SK5, SK6, SK8, SKD6, SKD8.

Для обеспечения соединения боковой плиты с рамой привода сверху на резьбовые концы каждого анкера надевают металлическую перемычку и стягивают гайками. В качестве перемычки может быть использован, например, трубный патрубок или пластина длиной равной ширине рамы привода, а на концах, которых выполнены сквозные цилиндрические отверстия. В отверстия с зазором проходят резьбовые концы анкеров. To ensure the connection of the side plate with the drive frame from above, a metal bridge is put on the threaded ends of each anchor and tightened with nuts. As a bridge, for example, a pipe branch pipe or a plate with a length equal to the width of the drive frame can be used, and at the ends of which through cylindrical holes are made. The threaded ends of the anchors pass through the holes with a gap.

Устанавливают основание 1 фундамента на предварительно подготовленную опору из песчано-гравийной смеси. Перпендикулярно горизонтальной железобетонной плите вдоль ее продольных боковых сторон краном устанавливают две боковые железобетонные плиты 2. Две боковые плиты равняют по горизонтали уровнем. Ручной электродуговой сваркой сваривают соответствующие закладные пластины основания и боковых плит с двух сторон сварным швом с катетом 5 мм. Параллельно устанавливают стяжку боковых плит из труб в передней и задней частях фундамента, для того, чтобы сделать конструкцию жестче. Устанавливают на боковые плиты металлическую раму 8 основания станка-качалки и фиксируют анкерами. The base 1 of the foundation is installed on a previously prepared support from a sand and gravel mixture. Perpendicular to the horizontal reinforced concrete slab along its longitudinal sides by a crane, two lateral reinforced concrete slabs 2 are installed. The two side slabs are horizontally level. By manual electric arc welding, the corresponding embedded plates of the base and side plates are welded on both sides with a weld seam with a leg of 5 mm. In parallel, a screed of side slabs from pipes is installed in the front and rear parts of the foundation, in order to make the structure stiffer. The metal frame 8 of the base of the rocking machine is installed on the side plates and fixed with anchors.

Предлагаемый фундамент станка-качалки скважинной насосной установки повышает надежность крепления боковых железобетонных плит, снижает продолжительность ремонтных работ и стоимость конструкции фундамента, расширяет технические возможности и технологические для разных типов СК.The proposed foundation of the pumping unit of the borehole pumping unit increases the reliability of fastening the side reinforced concrete slabs, reduces the duration of repair work and the cost of the foundation structure, expands the technical and technological capabilities for different types of SC.

Claims

A universal foundation for a pumping unit of a borehole pumping unit, consisting of a base made in the form of a horizontally installed reinforced concrete slab with rigidly connected embedded steel plates, and two reinforced concrete slabs fixed on it perpendicularly along its longitudinal sides, fixed with anchor bolts, characterized in that lateral reinforced concrete slabs are made with rectangular through holes, the inner surface of the holes is framed with metal sheets, embedded steel plates are made on the base and side reinforced concrete slabs, providing a welded joint on the inner and outer sides of the side plates, and on the base the embedded plates are made across its entire width, anchors made U-shaped with threads at the ends, the distance between the ends of the anchor corresponds to the thickness of the side plate, ensuring the installation of the anchor into the through hole of the side plate, a jumper is installed on the threaded ends of the anchor, providing the ability to connect to the frame of the pumping unit and tightening with nuts.