Буровая установка

 

1, БУРОВАЯ УСТАНОВКА, включающая основание, вышку, вращатель, верхний подъемник с автоматическим элеватором,. ,содержащим корпус, серьгу и каретку, нижний подъемник, состоящий из неподвижной и подвижной частей, труборазворот с редуктором, установленный на подвижной части нижнего .подъемника, включающий две группы кулачков, одна из которых связана с редуктором, систему перемещения и центрации нижних и верхних концов свечей бурильных труб, подсвечник , отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции установки, она снабжена канатом , обводными роликами и противовесом , связанным с одним концом каната , причем другой .конец каната пропущен через каретку автоматического элеватора и закреплен на подвижной части нижнего подъемника, каретка автоматического элеватора выполнена ,с боковыми пластинами и перекладинами , а серьга. - с выступом, причем серьга имеет возможность осевого перемещения относительно корпус, а система перемещения и центрации свечей бурильных труб выполнена в .виде пирамидообразного ;раструба и подпружиненной защелкой и отражателем для взаимодействия с верхними концами свечей буриль.ных труб и двух рычажных механизмов перемещения: нижних концов свечей бурильных труб, установленных соответственно на подвижной части нижнего подъемника и на основании с возможностью вертикального перемещения, при этом рычаги первого механизма имеют возможность взаимодействия соответственно с выступами серьги и пепекла.пинами каоетки автоматическо1гЪ; элеватооа и с нижними концами свечей бурильных труб, а оычаги второго механизма - соответственно с подвижной частью ниж- , S него подъемника и нижними концами свечей бурильных тоуб, неподвижная (Л часть нижнего подъемника снабжена звездочкой с тормозом, подвижная часть - подпружиненными оычагами. установленными с возможностью взаимодействия с боковыми пластинами каретки автоматического элеватора, две группы кулачков труборазворота имеют возможность осевого перемеще .НИН одна относительно ДРУГОЙ, а-ре- I .пуктор выполнен с кронштейнами, име;ющими возможность взаимодействия со звездочками и подпружиненными рычаGb Oiib гами , установленными соответственно на неподвижной и подвижной частях нижнего подъемника. 05 2. Установка по п. 1, отли чающая ся тем, что труборазворот снабжен подхватными кулачками и стержнем, установленным с возмож , ностью осевого перемещения, фиксации и вз-аимодействия верхним концом с подхватными кулачками, а нижним с основанием.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(5В Б 21 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 34 54459/22-03 (22) 18. 06. 82 (46) 07.10.83. Бюл. Р 37 (72) A.Ñ.Ëàòûïîâ (71) Казахский политехнический институт им. В.И.Ленина (53) 622..242.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР, 9 574517, кл. Е 21 В 19/00, 1973.

2. Патент США Р 3194313, кл. 166-77,5, 1965 (прототип). .(54)(57) 1. БУРОВАЯ УСТАНОВКА, включающая основание, вышку, вращатель, верхний подъемник с автоматическим элеватором,,содержащим корпус, серьгу и каретку, нижний подъемник, состоящий из неподвижной и подвижной частей, труборазворот с редуктором, установленный на подвижной части нижнего, подъемника, включающий две группы кулачков, одна иэ которых связана с редуктором, систему перемещения и центрации нижних и верхних концов свечей бурильных труб, подсвечник, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции установки, она снабжена .канатом, обводными роликами и противовесом, связанным с одним концом каната, причем другой .конец каната пропущен через каретку автоматического элеватора и закреплен на подвижной части нижнего подъемника, каретка автоматического элеватора выполнена,с боковыми пластинами и перекладинами, а серьга — с выступом, причем серьга имеет возможность осевого перемещения относительно корпуса, а система перемещения и центрации свечей бурильных труб выполнена в виде пирамидообраэного,раструба с

„„SU„„1046467 А подпружиненной защелкой и отражателем для взаимодействия с верхними концами свечей бурильных труб и двух рычажных механизмов перемещения нижних концов свечей бурильных труб, установленных соответственно на подвижной части нижнего подъемника и на основании с возможностью вертикального перемещения, при этом рычаги первого механизма имеют возможность взаимодействия соответственно с выступами серьги и перекладинами каретки автоматического ;элеватора и с нижними концами свечей бурильных труб, а рычаги второго механизма — соответственно с подвижной частью нижнего подъемника и нижними концами Я свечей бурильных труб, неподвижная часть нижнего подъемника снабжена звездочкой с тормозом, подвижная часть — поппочжиненными оычагами. установленными с возможностью взаимодействия с боковыми пластинами каретки автоматического элеватора. две группы кулачков труборазворота имеют возможность осевого перемещения одна относительно другой. а.редуктов выполнен с кронштейнами, име-()

1 .ющими воэможность взаимодействия со звездочками и подпружиненными рычагами, установленными соответственно нл неподвижной и подвижной частях ф нижнего подъемника.

2. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что трубораз- а ) ворот снабжен подхватными кулачками и стержнем, установленным с возможностью осевого перемещения, фикса- )фЬ ции и взаимодействия верхним концом с подхватными кулачками, а нижним— с основанием.

104б4б7

Изобретение относится к,оборудо. ванию для бурения скважин, в частности к средствам механизации и автоматизации спускоподъемных операций °

Известны устройства для производ. ства спуска-подъема. буровой колонны с совмещением по времени,выполняемых операций, содержащее автоматизированную лебедку» талевый блок с элементамк автоматизации, механизмы подачи удаления свечей,. автоматический труборазворот и сигнализаторы замков бурильной колонны (1 ).

Недостатком этих устройств явля-. ется то, что они не позволяют .полностью совместить по времени операции по обработке свечей бурильных труб с подьемом инструмента, т.е. достигается только частичное совмещение времени.

Известна также буровая установка, позволяющая полностью совместить по времени все возможные операции, которая содержит два подъемника, два трубодержателя, два механизма разво, рота, систему перемещения труб .внутри буровой установки, магазин для складирования труб и средства управления Г2 3.

Недостаток этой установки заключается в том, что она имеет отдель-. . ные средства для подъема трубы из магазина к верхней половине вышки, отдельные средства для перемещения .трубы в положение по оси скважины и отдельные средства для переноса трубы к верхнему подъемнику.

Кроме этого, на уровне верхней площадки располагается довольно гро-. моздкое оборудование, что исключает возможность заложения наклонных скважин, а вышка должна иметь высоту не . менее двух длин труб (свечей ).

Целью изобретения является упрощение конструкции буровой установки.

Указанная цель достигается тем, что буровая установка, включающая основание, вышку, вращатель, верхний подъемник с автоматическим элеватором, содержащим корпус, серьгу к каретку, нижний подъемник, состоящий иэ неподвижной и подвижной частей, труборазворот с редуктором, установленный на подвижной части нижнего подьемника, включающий две группы кулачков, одна из которых связана с редуктором, систему перемещения и центрации нижних и верхних концов свечей бурильных труб, подсвечник, снабжена канатом, обводными роликами и противовесом, связанным.с одним концом каната, причем другой конец каната пропущен через каретку автоматического элеватора и закреплен на подвижной части нижнего подь емника, каретка автоматического эле ватора выполнена с боковыми пласти5

ЗО

65 нами и перекладинами, а серьга — с выступом, причем серьга имеет возмож.ность осевого перемещения относительно корпуса, а система перемещения и центрации свечей бурильных труб выполнена в виде пирамидообразного раструба с подпружиненной защелкой и отражателем для взаимодействия с верхними концами свечей бурильных труб и двух рычажных механизмов перемещения нижних концов свечей бурильных труб, установленных соответственно на подвижной части нижнего подъемника и на основании с возможностью вертикального перемещения, при этом рычаги первого механизма имеют возможность взаимодействия соответст:венно с выступами серьги и перекладинами каретки автоматического элеватора и с нижними концами свечей бурильных труб, а рычаги второго механизма. — соответственно с подвижной частью нижнего подъемника и нижними концами свечей бурильных труб, неподвижная часть нижнего подьемника снабжена звездочкой с тормозом, подвижная часть .— подпружиненными рычагами, установленными с возможностью взаимодействия с боковыми пластинами каретки автоматического элеватора, две группы кулачков труборазворота имеют возможность осевого перемещения одна относительно другой, а редуктор выполнен с кронштейнами, имеющими возможность взаимодействия со звездочками и подпружиненными рычагами, установленными соответственно на неподвижной и подвижной частях нижнего подъемника.

Труборазворот снабжен подхватными кулачками и стержнем, установленным с возможностью осевого перемещения, фиксации и взаимодействия верхним концом с подхватными кулачками, а нижним - с основанием, На фиг. 1 изображена буровая установка и взаимное расположение ее систем, общий вид; на фиг. 2 — сечение A-А на фиг. 1 (кулачки установлены в положение "Подъем" ); на фиг. 3 — то же, кулачки расположены в положении "Спуск"; на фиг. 4— подсвечник, план; на фиг. 5 — сече" ние Б-Б на фиг. 1; на фиг. б — автоматический,элеватор, общий вид; на фиг. 7 — сечение В-В на фиг. б; на фиг. 8 - сечение Г-Г на фиг. б; на фиг. 9 — схема расположения шкивов талевой оснастки, план; на фиг. 10 автоматический труборазворот, общий вид; на фиг. 11 - зубчатый редуктор труборазворота, план; на фиг. 12 сечение Д-Д на фиг. 10; на фиг. 13— схема взаимного расположения деталей труборазворота и гидроподъемника.

Буровая установка включает систему подъема труб, систему разворота и свинчивания труб, систему пе1046467 ремещения и центрации свечей буриль ных труб, подсвечник, элементы взаимной центрации и вращатель.

Система подъема состоит из лебедки 1, гидроподъемника 2, включаю- 5 щего неподвижную и подвижные части автоматического элеватора 3 с талевыми шкивами 4 и вышки с кронблочными шкивами 5, расположенными ступенчато на параллельных осях. Гид- - 1p роподъемник 2 имеет включатель б хода вниз и включатель 7 хода вверх.

Система разворота включает автоматический труборазворот 8, размещенный на подвижной части гидроподьемника 2, фигурный вал 9 с приводом, верхний 10 и нижний 11 включатели управления, подпружиненные спаренные рычаги 12, звездочку 13 с тормозом

14, а также канал 15 с задвижкой, расположенной на основании гидроподьемника.

Система подачи и центрации свечей бурильных труб включает устройство перемещения нижних концов свечей, состоящее из двух рычажных механизмов 16 перемещения свечей бурильных труб, а также устройство перемещения и центрации верхних концов свечей, состоящее иэ пирамидообраэного раструба 17 с подпружиненной защелкой и гидроприводного подпружиненного отражателя 18 с включателем

19.

Один.иэ механизмов перемещения нижних концов свечей бурильных труб 35 размещен на стойке корпуса труборазворота 8, а другой — у основания под. свечника на штоке 20 гидроподатчика.

Механизмы 16 состоят из направляющих желобов 21 и дополнительных плас- 40 тин 22 с фигурными вырезами 23 на . свободных концах, посаженных на одну ось. Взаимное расположение желоба

21 и пластин 22 определяется параметрами пружин и дужек, закрепленных 45 . на пластинах 22 ° Желоба 21 механизмов

16 удерживаются в горизонтальном положении посредством пружин 24, а на стойке корпуса труборазворота 8 имеются выступы 25 под фигурные вырезы

23 нижнего механизма 16. Желоб ниж.него устройства на коротком плече имеет прорезь 2б для съемного отра- . жателя 27. Имеются также элементы управления гидроцилиндром нижнего механизма 16, .включатель 28 для пода- 55 .чи штока вниз, двухпозиционные включатели 29 и 30 для перемещения што-, ка вверх (одновременно они служат для выключения подачи рабочей жидкости в гидроцилиндры привода подачи све60 чей ).

На концах длинных плеч желобов размещены на осях 31 подпружиненные кулачки 32 с удлиненными хвостовиками 33. Кулачки 32 могут устанавли-,б5 ваться в положения "Подъем" или

"Спуск".

Подсвечник имеет неподвижное основание 34, подвижный стол 35, разделенный на продольные ячейки, гидрозубчато-реечные щаговые приводы 36 кулачковые муфты 37, зубчатую рейку 38, закрепленную на днище стола

35. Вдоль ячеек стола расположена цепная передача 39, на звеньях цепи которой закреплены толкатели 40.

Подсвечник имеет рычаг 41 включения подачи стола и рычаг 42 отвода стола, которые имеют фиксаторы для от ключения. Подсвечник имеет также включатель 43 подачи-удаления очеред. ной свечи, который может принимать положения "Подача" или "Удаление".

Элементы взаимной ориентации подьемников включают противовесы 44, обводные ролики 45, канаты 46, свободные концы которых закреплены на корпусе подвижного труборазворота 8, а также каретку 47. Последняя имеет выступы для сочленения с автоматическим элеватором 3, боковые пластины 48, взаимодействующие с рычагами

12, и перекладины 49 для взаимодействия с фигурными вырезами 23 верхнего механизма.16 перемещения свечей бурильных труб.

Автоматический элеватор 3 буровой установки состоит -из корпуса 50, на котором с возможностью осевого перемещения относительно корпуса установлены серьги 51 с опорными выступами

52 для взаимодействия с желобом 21 верхнего механизма 16. Корпус элеватора имеет также выступ 53, гнездо

54 и боковые выборки 55 под соединительные выступы каретки 47, а также пружинный фиксатор 56. Захватная система элеватора включает кулачки 57, посаженные на валах с рычагами 58, свяэанными посредством подпружиненной тяги 59 с копиром 60.

На сервгах элеватора размещен талевый блок 4, шкивы которого благодаря ступенчатому расположению кронблочmx шкивов расположены с зазором, достаточным для свободного прохода желоба 21 механизма 16 перемещения свечей бурильных труб.

Автоматический труборазворот буровой установки состоит из основного корпуса 61, укрепленного на под вижной части гидроподъемника 2. В проходном канале корпуса 61 на осях с боковыми выборками установлены подхватные кулачки.62. В верхней части корпуса размещены стопорные секторные подпружиненные кулачки 63, охватывающие среднюю часть муфты 64 соединительного замка буровой колонны постоянного наружного диаметра. В корпусе труборазворота имеются сквозные каналы для стоек 65, на верхних кон1046467

55 цах которых размещен зубчатый редук

I тор бб, состоящий из шестерни 67 с фигурным центральным отверстием и зубчатого колеса 68, внутренняя полость которого имеет форму кулачховой полумуфты, внутри которой раслоложен остов 69 отбойных подпружи- ненных кулачков 70, Кулачки 70 охва-. тывают ниппель. 71 соединительного замка. Ниппель и муфта последнего имеют для стопорных и отбойных кулачков поцарно расположенные под некоторым углом секторные выборки, соединяемые участками плавного перехода. Муфта соединительного замка, кроме, этого, имеет две кольцевые проточки: i5 верхнюю 72 — для кулачков 57 элеватора и.нижнюю 73 — для подхватных кулачков 62.труборазворота. На стойках корпуса 61 труборазворота закреплены на осях 74 с двух сторон спаренные подпружиненные рычаги 12, образующие фиксирующие. гнезда под кронштейны 75 зубчатого редуктора 66, На кронштейнах имеются втулки 76 для взаимодействия со звездочками 13.

Стопорные кулачки 63 размещены в легкосъемном остове 77, а подхватные кулачки 62 имеют выступы 78, ниже которых расположен упорный выступ 79 стержня 80, для фиксации которого в верхнем положении имеется подпружиненный фиксатор 81.

Взаимодействие узлов и деталей предлагаемой буровой установки происходит следующим образом.

Перед началом спуска инструмента производится следующая. настройка буровой установки: отключается включатель 19 отражателя, перекрывается эадвихской,канал 15, убирается отражатель 27, муфты 37 устанавлива- 40 ются в положение."Подача", включатель

43 устанавливается в положение "Подача",отключается включатель 11 привода труборазворота, а включатель 10 устанавливается в рабочее положение, на 45 приводе труборазворота 8 устанавливается положение "Заворот", кулачки

32 механизмов перемещения свечей . устанавливаются в положение "Спуск", включатель 29 перемещения нижнего механизма 16 устанавливается в положение "Подача", а включатель 30 .в положение "Возврат", рычаг 41 подачи следующей ячейки стола включается в работу, а рычаг отвода 42 отключается фиксатором.

Спуск породоразрушающего инструмента или колонкового набора осуществляется обычным способом с помощью элеватора 3, освобожденного от карет.ки 47. Породораэрушающий инструмент 6О пропускается сквозь проходной канал труборазворота 8, так как при подь;еме инструмента подхватные кулачки

62, отбойные кулачки 70 с остовом

69 и стопорные кулачки 63 с остовом 65

77 извлекаются. Подхватные кулачки

62 легко снимаются,при установке их в вертикальное положение, так как на осях их имеются вертикальные выборки, размер которых соответствует размеру прорези хвостовиков кулачков. Остовы отбойных и стопорных кулачков также легко снимаются, например, за счет установки поворотных фиксаторов. Опущенный в устье скважины породоразрушающий инструМент устанавливается на подхватные клинья ротора, а элеватор освобождается от инструмента через боковой эев, перекрытый подпружиненной створкой.

В дальнейшем на свои места устанавливаются подхватные кулачки 62, а также остовы отбойных и стопорных кулачков труборазворота. Элеватор

3 соединяется с кареткой 47 путем ввода боковых направляющихее и выступа в соответствующие 54 и 55 гнезда. корпуса 50 элеватора с последующим закреплением фиксатором 56. По мере выполнения этих операций элеватор 3 приподнимается посредством лебедки

1 на некоторую величину. Затем нижний механизм 16 опускается вниз нажатием на включатель 28 путем поднятия труборазворота .вверх гидроподьемником 2 на необходимую величину.

По .мере достижения нижнего крайнего положения механизм 16 воздействует на включатель 43 подачи очередной свечи„ т,е. приводится в действие гидрозубчато-реечный привод 36, вследствие чего посредством цепи 39 и толкателей 40 первый ряд свечей перемещается на установленную величину и. крайняя свеча сталкивается на хвостовик желоба 21. В момент окончания движения выступ штока воздействует на включатель 30, установленный ранее в положение "Возврат", и шток возвращается в исходное положение, воздействуя при этом на включатель 29, установленный в положение "Подъем", в результате чего нижний механизм 16 поднимается на величину штока 20, освобождая при этом свечу от возможных зажимов. При этом шток привода 36 возвращается в исходное положение без воздействия на цепь благодаря наличию кулачковой муфты 37, передающей вращающий момент только в установленную сторону.

В дальнейшем труборазворот опускается вниз, в результате чего выступы 25 попадают в фигурные вырезы пластин 22 и желоб 21 начинает проворачиваться вокруг оси под. воздействием пружин, на которые оказывают воздействие дужки пластин 22. Поэтому правый хвостовик желоба 21 начинает наклоняться в сторону труборазворота 8 и свеча соскальзывает на правое короткое плечо желоба 21

1046467 верхнего механизма 16. При этом же- ню 67 вращает зубчатое колесо 68, лоб 21 приподнят несколько выше хвос которое своими кулачковыми выступатовиками 33 кулачков. К моменту окон- ми начинает вращать остов 69 кулаччания описанных операций опущенный ков 70. Последние благодаря наличию в скважину инструмент захвачен за пружин (например пластинчатых ) всегнижнюю проточку 73 муфты 64 подхват- 5 да стараются принять горизонтальное ными кулачками 62, а клинья ротора положение. Поэтому в случае нахожосвобождены. Затем труборазворот 8 дения кулачков 70 в зонах секторных начинают поднимать вверх, который выборок они начнут процесс завинвновь взаимодействует с включателем чивания свечей. Если же кулачки не

28, и осуществляется подача следую- 10 окажутся в зоне секторных выборок щей свечи в исходное положение опи- соединительного замка, то благодаря санным способом. По ме е о мере подъема наличию на элементах соединительнотруборазво ота вве х с р р свеча, скользя го замка попарно расположенных под своим верхним концом по стенкам рас- некоторым углом секторных выб ру, у анавливается по оси 15 с участками плавного перехода, по

ы орок скважины и удерживается в этом по- . мере поворота вокруг ниппеля кулачложении защелкой одностороннего дей- ки 70 автоматически стан т в абоч р конец свечи цент- положение. Таким же образом займут рируется. Одновременно с этим начи- рабочее положение стопорные кулачватор 3 вниз и пе екла нают спускать автоматический эле- 20 ки 63. По мере завинчива и ания свече вст и перекладные 49 его отключение привода вала осуще тв и пе екла 4 ествлятем использования выключателя упают во взаимодействие с фигур- ется путем исп ь ными вырезами пластин 22 верхнего предельного!момента (не и механизма 16 в ез льт ента не показано ). а, в результате чего опи- По ходу движения труборазворота. 8 санный про есс по а свечи повт ц дачи нижнего конца 25 вниз осуществляется прием сл и овторится ° Только нижний ко- свечи на верхний механизм 16 перемеа, едующе

1нец свечи при этом попадет уже своим щения описанным способом. П ри этом муфту 6, которая в возврат желобов 21 механизмов 16 в ру разворота 8 с момент встречи т бо исходные положения осуществляется элеватором 3 войдет в центральный под действием п ин 24 канал последнего, отжимая кулачки е пружин . К моменту

57 Т я кулачки окончания процесса навинчивания свеаким образом, и нижний коне свечи окажется на оси скважины. При 3 ц, чи колонна захватываетсй элеватором который к этому времени заме ен5 нутся в разведенном положении, пото- З5 большей с м тру оразворота с му что он и находятся на одной оси с ении, пото- большей скоростью, захватывается элерычагами 57, на кото ы ватором, имеющим несколько меньшую, на которые воздействует скорость а т бо тяга 59, связанная с копир О ст, а тру оразворот достиграция подачи свечи должна происхонет нижне го положения и автоматичедить в зоне выше звездочек 13, По 40 мере подачи свечи труб 8 тру оразворот 8 вверх, воздействуя на включатель 7. и элевато 3 р начинает двигаться в тру 8 Одновременно с этим разойдутся на разные стороны. По установленную величину подхватные о мере движения вниз труборазворот 8 взаимодействует ется в з у и, так как стержень 80 уппосредством втулки 76 которая упирается в кронштейна 75, 45 ниметс рется в задвижку канала 15 и приподе ся в постоянно за- 79 на выст

45 .ся, воздействуя своим выступом торможенную фрикцион ным тормозом жень 80

14 звездочку 13 и з бч на выступы 78 кулачков 62. Стер0 зафиксируется в верхнее пои зу чатый редук- ложение благо а я тор бб прекращает свое движени в годаря наличию подпружипоэтому подпружиненные спаренные азор меж по х ижение вниз, ненного фиксато а 81 Т

12 . 50 вием верхнего торца крон и 75 ся под воздейст-- увеличится и ко лонна труб может и он войдет в прост ште на свобо но странство между рыд проходить вниз, а труборазчагами ф и зафиксируется в этом полоУ P — ворот 8 поднимается вверх. К моменту женки, так как п достижения труборазворотом нижнего как пружины сомкнут ры- положения ос чаги 12 поворачивая 74. В дальней ивая их вокруг осей осуществится передача очередной свечи на правый хвостовик жене шем верхняя часть вы- лоба 21 ниж реэов корпуса трубо аз нижнего механизма 16 опиразворота упира- санным способом В ется сверху в кронштейны и благодадальнейшем труборя усилию знач значительно превосходяразворот 8 движется вверх и выполняет щему тормозной момент т 1 60 проворачивает звездочку на один зувводит верхний конец бец, . зубчатый реду очередной свечи в центрирующую часть чинает двигаться вниз и своим в р с руба 17, а по достижении включатупом нажимает на включатель 10 при- катьс я вниз и своим выс- теля нижнего хо а б д начинает опусвода вала 9 П оследний через шестер- 65 ель при- каться вниз со скоростью несколько р- 6 меньшей, чем опускается элеватор 8

1046467

4 9 поэтому последний нагоняет трубораэворот, нажатием пластин 48 разводит спаренные рычаги 12, нижние уступы которых, поворачиваясь вокруг осей

74, удаляются друг от друга, поэтому кронштейны 75 освобождаются, и .зубчатый редуктор 66 опускается на поверхность корпуса 61 труборазворота. Взаимная ориентация зубчатого редуктора 66 относительно корпуса

61 осуществляется посредством стоек

65. По мере опускания вниз зубчатый редуктор 66 воздействует на верхний конец стержня 80 и утапливает его в корпусе 61 .в результате чего высту.пы 79 спустятся ниже и освободятся подхватные кулачки 62, которые захватят колонну за нижнюю проточку

73 соединительной муфты 64. Одновременно с этим описанным способом вводится ниппель 71 очередной свечи и повторяется процесс одновременного спуска колонны с процессом навинчивания. свечи. По мере выдачи последней свечи из ряда левый конец рычага

41 освободится, поэтому под воздействием пружины правый конец рычага окажет воздействие на.включатель подачи стола, в результате воздействия на зубчатую рейку 38 привода .

36 стола последний переместится на величину ячейки относительно основания 34 и следующий ряд свечей станет в исходное положение. В момент окончания движения поршня гидропривода 36 давление в гидросистеме поднимется, в результате чего сработает включатель возврата (не показан ), настроенный на предельное давление.

После окончания спуска всей колонны элеватор 3 освобождается от каретки 47, остовы кулачков 63 и

70, а также подхватные кулачки 62 трубораэворота, извлекаются из своих гнезд. При этом колонна удерживается клиньями ротора. Затем с помощью эле ватора подается ведущая труба с саль ником (не показаны )и производится процесс бурения.

Подъем инструмента производится в обратном порядке после выполнения необходимой настройки элементов установки: убирается задвижка канала

15, устанавливается отражатель 27, кулачки 32 устанавливаются в горизонтальное положение "Подъем", муфты

37 устанавливаются в.положение "Удаление", рычаг отвода 42 включается в работу (рычаг 41 стопорится ), устанавливается в положение "Подъем" включатель 30, включатель 29 устанавливается в.положение "Возврат", включается в работу включатель 11 управления привода вала труборазворота, а верхний включатель 10 устанавливается в позицию "Выключатель", .устанавливается направление вращения вала 9 в положение "Разворот", вклю65 няя часть свечи центрирует ся, что чатель 43 настраивается на положение "Удаление" и устанавливается в рабочее положение включатель 19 огражателя.

Удаление отдельных труб и ведущей трубы с промывочным сальииком производится обычным способом свободным элеватором 3, который затем соединяетая с кареткой 47, кулачки труборазворота.8 устанавливаются в свои

10 гнезда и начинается подъем колонны бурильных труб, подвешенной на клиньях ротрра. При подъеме последней отдельной трубы или ведущей трубы колонна устанавливается на клиньях

15 так, чтобы была возможность опустить труборазворот 8 ниже муфты 64, за которую захватывают колонну элеватором 3, путем опускания,его вниз.

При этом муфта 64 раздвигает кулачки, 57, которые по мере входа в зону верхней прорези 72 муфты 64 захватывают Колонну и с помощью лебедки

1 поднимают колонну на величину свечи. В момент выхода соединительного замка включается перемещение труборазворота вверх путем воздействия на включатель 7, При этом скорость подьема труборазворота должна быть несколько выше скорости подъема элеватора вверх. Так как колонна труб и соединительные замки имеют одинаковый наружный диаметр., то труборазворот может деремещаться по колонне вверх до момента попадания подхватных кулачков 6 2 в нижние. проточки

73 муфты соединительного замка 64.

Таким образом, колонна окажется подхваченной труборазворотом 8, который продолжает подъем колонны с одновре-. менным orвинчиванием вышестоя40 щей свечи,, а элеватор опускается вниз. Включение в работу труборазворота 8 произойдет по мере взаимодействия его с включателем, 11, а выключение — после отвинчи45 вания свечи по мере взаимодействия с выключателем 10. В процессе отвинчивания свечи взаимодействие элемен-. тов труборазворота и соединительного замка колонны происходит иден50 тично описанному, только вращение отбойных кулачков будет в другую сторону. По мере подъема верхний конец свечи сначала центрируется элеватором 3, .движущимся по .направляющим канатам 46, перекинутым через ролики 45 и снабженных на свободном конце противовесами 44. Последние, ввиду того.что закреплены на корпусе труборазворота, позволяют снизить энергозатраты на перемещение трубо60 разворота со свечей, устанавливаемой.на верхнем механизме 16. В дальнейшем поднимаемая свеча входит в центрирующую часть раструба 17 левее защелки. Благодаря этому верх1046467 позволяет производить процесс отвинчивания ее. По мере движения вниз элеватор должен достичь своего нижнего положения и начать медленное движение вверх с тем расчетом, чтобы труборазворот с поднимаемой колонной нагнал элеватор и чтобы

его элементы вступили во взаимодействие с элементами элеватора для передачи отвернутой свечи на желоб механизма 16, установленного на тру- 10 боразвороте. При этом кулачки 32, отклоняясь вверх путем проворота вокруг осей 31 при движении желоба

21 вниз, западают в зазор, образовавшийся между верхним, торцом муф- 15 ты соединительного замка с надрезьбовым упором ниппеля соединительного замка, а элеватор в это время захватит следующую свечу за проточку муфты. 20

По мере достижения включателя 6 трубораз ворот 8 начи нает опускаться вниз, а элеватор продолжает движение вверх, поднимая колонну. Ра-. нее поднятая свеча при этом сначала выдернется из муфты последующей свечи, так как выступы 52 серьги приподнимут левый конец желоба 21, потому что в конструкции элеватора предусмотрена возможность осевого перемещения серьги 51 с талевыми блоками 4 на необходимую для выдергивания резьбовой части ниппеля из .муфты величину. По мере дальнейшего движения в разные стороны труборазворота и элеватора 3 вырезы 23 пластин 22 взаимодействуют с перекладинами 48 элеватора и переводят желоб 21 в наклонное положение (фиг. 1 ), в результате чего свеча соскользнет на правое короткое пле- 40 . чо верхнего механизма 16 и останется на нем.

Одновременно с этим зубчатый редуктор 66 займет верхнее положение описанным способом и труборазворот 45 опустится вниз, передав на ходу свечу, находившуюся на правом пле-.. че желоба 21, на правое плечо нижнего механизма идентично описанному

По пути движения вниз выступы тру- 50 боразворота 8 войдут во взаимодействие с включателем 19 отражателя

18, в результате чего верхний конец свечи, находящийся к этому времени ниже поддружиненной защелки раструба 17, отводится отражателем

В сторону механизма верхних концов свечей. По мере принятия правого крайнего положения отражателем 18 давление жидкости в гидростистеме поднимется и сработает кран предельного давления (не показан ), поэтому подача жидкости в цилиндр отражателя прекратится и под действием сжатой при ходе вправо пружины отражатель вернется в исходное положе 65 ние. В исходное положение вернется и включатель 19 при взаимодействии с труборазворотом 8 при ходе последнего вверх.

При начале хода вверх произойдет перехват колонны и отвинчивание извлеченной из скважины свечи труборазворотом 8, а элеватор начнет опускаться вниз. По мере взаимодействия труборазворота с включателем

28 (фиг. 1 )шток 20 опустится вниз с нижним механизмом 16 перемещения свечей. При этом отражатель 27 войдет в паз 26 желоба 21 и выдавит свечу на ячейку стола 35 подсвечника.. В крайнем нижнем положении механизм 16 окажет воздействие на включатель 43 и сработает система

39 перемещения цепи с толкателем 40 на величину установленного шага, проталкивая свечу по поверхности стола. В момент окончания рабочего хода выступ штока привода 36 взаимодействует с включателем 29, установленным в положение "Возврат", и шток возвращается в исходное положение, взаимодействуя в конце хода с включателем 30, в результате чего механизм 16 поднимается. штоком 20 в верхнее исходное положение.

Подобным образом осуществится подъем всей колонны труб. По мере заполнения ячейки стола первая свеча нажмет на рычаг 42, который своим хвостовиком вступит во взаимодействие с включателем привода 36 стола 35, в результате чего последний переместится на величину установленного шага и свободная ячейка займет исходное положение. Возврат штока привода 36 осуществится в исходное положение в результате срабатывания крана предельного давления (не показан ) °

При подъеме и спуске инструмента верхний конец свечи поднимается выше кронблочных шкивов 5, установ-. ленных ступенчато.

Применение буровой установки позволит получить заметный экономический эффект и исключить полностью ручные операции в процессе спускоподъемных операций.

Благодаря использованию двух механизмов перемещения и центрации нижних концов свечей, а также раструба, для ввода верхних концов свечей упрощается конструкция и исключаются из спускоподъемного комплекса буровой установки довольно сложные системы перемещения и .центрации, кроме того, предельно упрощается система управления процессом перемещения свечей к оси скважины с подсвечника и обратноо.

Укаэанная совокупность признаков позволяет укладывать верхние концы свечей неупорядоченно. Это обстоя13

1046467 тель ство поз воля ет з начи тель но облегчить верхнюю часть мачты и выполнить установку в варианте для бурения наклонных. скважин.

Кроме того, закрепление ориентирующих канатов на подвижной части 5 гидроподъемника способствует снижению энергозатрат для перемещения труборазворота со свечами, устанавливаемыми на труборазворот при складировании или выдачи их к оси сква жины.

1046467 б-E

10 о4б 7

1046467

Закаэ 7690/33 Тираж 603

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035,. Москва, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Е. Столбцов

Редактор Л. Гратилло Техред Т.Фанта Корректор A. Ференц