Устройство для свинчивания и развинчивания бурового става

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧ11ВАНИЯ БУРОВОГО СТАВА, включающее привод с хвостовиком, податчик, трубодержатель и два механизма удержания штанг, каждый из которых содержит рычаг с захватом, . отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности раз-винчивания буровых штанг с резьбовыми муфтами, каждый механизм удержания штанг снабжен дополнительным захватом, установленным с возможностью взаимного поворота относительно основного захвата, механизмом фиксации захватов относительно друг друга и механизмом фиксации захватов в рычаге, причем одни из захватов обоих механизмов удержания установлены с возможностью взаимодействия , с буровой штангой, а другие - соответственно с муфтой штанги и хвостовиком привода.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ}4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) Е 21 В 19/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТРЙ

ВСЕСО ВЗЯВ%

ОПИСАНК ИЗОБ1 ЕТЕЦИг1

К ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57} УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ

И РАЗВИНЧИВАНИЯ БУРОВОГО СТАВА, включаюшее привод с хвостовиком, податчик, -.ðóáîäåðæàòåëü и два механизма удержания штанг, каждый из (21) 3433688/22-03 (22) 30.04.82, (46) 15,01.85. Бюл. Р 2, (72) А.Н.Нурсултанов и Ю.И.Гендлин (71) Горнообогатитепьный комбинат

"Аптайзолото" (53) 622.242.3(088.8) (56) 1. Патент США 8- 3696872, - кп. 173-149, опублик. 1972.

2. Патент США У 34 115r 6, кл. 175-85, опублик. 1968 (прототип).

„„su„„» 4вВ А которых соцержит рычаг с захватом, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности раз-. винчивания буровых штанг с резьбовыми муфтами, каждый механизм удержания штанг снабжен дополнительным захватом, установленным с возможностью взаимного поворота относительно основного захвата, механизмом фиксации захватов относительно друг друга и механизмом фиксации захватов в рычаге, причем одни из захватов обоих механизмов удержания установлены с возможностью взаимодействия.с буровой штангой, а другие — соответственно с муфтой штанги и хвостовиком привода.

1134696

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для свинчивания и развинчивания

Известно устройство для свинчивания и развинчивания бурового става, которое состоит из привода, податчика и трубодержателя Г 1).

Недостатком данного устройства является невозможность разви . ивания буровых штанг с резьбовымч муфтами в месте соединения штанг.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для свинчивания и развинчивания бурового става, включающее привод с хвостовиком, l5 податчик, трубодержатель и два механизма удержания штанг, каждый из которых содержит рычаг с захватом (2 .

Однако это устройство не предотвращает отвинчивание муфт61 от ърубы 20 в процессе развинчивания штанг, что не позволяет производить отвинчиванне буровых штанг с резьбовыми муфтами без применения дополнительных механизмов. 25

Цель изобретения — обеспечение ° ,возможности развинчивания буровыХ штанг с, резьбовыми муфтами без применения дополнительных механизмов.

Указанная цель достигается тем, 30 что в устройстве для свинчивания и развинчивания бурового става, состоящего из привода с хвостовиком, податчика, трубодержателя и двух механизмов удержания штанг, каждый из которых содержит рычаг с эахва35 том, каждый механизм удержания шганг снабжен дополнительным захватом, установленным с возможностью взаимноF0 поворота относительно основного захвата, механизмом фиксации захва40 тов относительно друг друга и ме1 ханиэмом фиксации захватов в рычаге, причем одни из захватов обоих механизмов удержания установлены с воэможностью взаимодействия с буро—

45 вой штангой, а другие — соответственно с муфтой штанги и хвостови— ком привода.

Такое выполнение устройства поэво-50 ляет фиксировать от поворота относительно друг друга хвостовиком привода,.штанги и муфты, что позволяет проиэвесги отвинчивание штанги от бурового става без применения до- 55 полиительных механизмoB.

На ф и . l изображ":Hî устройс во, общий вид; иа фиг. 2 — разрез А — Л на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — захват, общий вид, на фиг. 5 — разрез В-В на. фиг. 4; на фиг. 6 — разрез Г-Г на фиг. 4; на фиг. 7 — схема рычажного захвата, на фиг. 8 — механизм удержания штанг, общий вид. устройство состоит из привода 1 (перфоратора) с глухим хвостовиком

2, установленного с возможностью возвратно †поступательно перемещения по направляющим податчика 3. К податчику 3 жестко прикреплена рама, 4, на направляющих 5 которой установлена с воэможностью перемещения гидроцилиндром 6 поддержка 7, на которой установлен параллельно податчику 3 поворотный гидроцилиндр.

8, на квадратах двухстороннего штока которого установлены механизмы удержания штанг, имеющие рычаги 9 с захватами 10 и 11. На рычагах 9 шарнирно установлены кулачки 12 с выступами 13 и механизмы фиксации захватов относительно друг друга, выполненные в виде гидроцилиндров

14, штоки которых шарнирно связаны с кулачками 12. Рычаги 9 имеют

П-образные упоры 15, к которым параллельно поцатчнку 3 приварены кронштейны 16, на которых шарнирно установлены механизмы фиксации захватов 10 и 11 в рычаге 9, выполненные в виде гилроцилиндров 17, штоки18 которых имеют П-образные ползуны

19, направляюлими которых служат

П-образные упоры 15. Иеч,ду кулачками 12 и П-образньми полэунами 19 расположены упоры 20 захватов 10 и 11, имеющих зевы разной величины, которая определяется для захватов

10 размером граней буровых штанг 21, а для захватов 11 — соответственно размерами граней резьбовых муфт 22 н граней хвостовика 2. Захваты 11 состоят из корпуса 23, в котором выполнены тупиковые концентрические пазы 24, а. захваты 10 состоят иэ корпуса 25, выполненного с приливами 6, в которых жестко закреплены основания Т-образных штифтов 27, вэаимоцействуюших с пазами 24 захватов 11, с воэможностью перемещения в пазах 24 на угол больший 60

Оба корпуса 23 и 25 имеют приливы для установки плаетинчатых пружин 28, цилиндрических пр -жин 29, шарниров

30, чек 31 с грсбнямн 32 и упорными

3 1!34696 площадками 33 шарниров 34, радиусно- 3 клинообразных собачек 35 с выступа- и ми 36, взаимодействующих с выступаэ ми 13 кулачков 12. ш

Корпуса 23 и 25 закрь:ть крышками д

37 и 38 с помощью шпилек 39 и гап ек 40. в

В устройстве кроме поддержки 7 на раме 4 жестко закреплен магазин д

4 1 с подпружиненным набором секций бурового става. Секции удерживаются с в магазине 41. подпружиненными губв ками 42. Для направления буровой 7 штанги 21 и ориентирования ее от- к носительно забоя на податчике 3 !5 ш жестко установлен трубодержатель 43.

Усилие гидроцнлиндра 6 выбрано тан ким, чтобы превышало суммарное усиЛ лие всех четырех пластинчатых пру— 1 жин 28, а последнее превышает усилия 1О 3 пружин, поджимающих губки 42 мага- 1 зина 41. м

Устройство работает следующим в образом. с

Закрепленный в хвостовике 2 привода 1 забурник подают на забой нодатчиком 3. При этом рычаги 9 вместе с захватами !О и 1! находятся в положении, обозначенном пунктиром.

Упоры 20 жестко закреплены между ЗО ползунами 19 и кулачками 12, а выступы 36 собачек 35 поджаты выступами

I 13 кулачков .12, т.е. узкие части собачек 35 выведены из взаимодействия с опорными. площадками 33 чек 31.

После бурения скважины на длину ,забурник последний захватывают тру;бодержателем 43, вкл очают вращение в обратную сторону привода 1 и его хвостовик 2 отвинчивается от резьбы 40 забурника. С помощью податчика 3 привод 1 отводят в крайнее положение. Затем гидроцилиндром б перемещают поддержку 7 по раме 4 к магазину 4 1 и захваты 10 и 11 захваты- 45 вают штангу 21 с муфтой 22. При этом преодолевается сопротивление пружин 28, а при обратном движении поддержки 7 губки 42 не препят.ствуют движению секции бурового ста- 50 ва к податчику 3. Поскольку положе,ние секции в магазине 4 1 произволь ное, то плоскости зевов захватов 10 и ii могут не совпасть с плоскостями граней штанги 21 и муфты 22, Включают вращение поворотного ци,линдра 8 и рычаги 9, поворачиваясь, перемещают секцию на ось скважины. атем включают вращение привода 1 движение податчика 3 на забой, при том хвостовик 2 свинчивается со тангой 21, после чего отводят подержку 7 от бурового става, снимая ри этом захваты 10 и 11. Про водят свинчивание секции бурового тава с забурником, после чего проолжают бурение скважины.

При окончании бурения буровой тав извлекают из скважины, захватыают трубодержателем 43 и поддержку перемещают к оси скважины. Ближние забою захваты 10 и 11 обхватывают тангу 21 и муфту 22, а дальние от абоя захваты 10 и 11 — соответствено штангу 21 и хвостовик 2. Гидроцииндрами 14 поворачивают кулачки

2, освобождая упоры 20 и выступы

6 собачек 35 от поджатия выступами

3. Затем гидроцилиндрами 17 переещают П-образные ползуны 19, особождая рычаги 9 от жесткой связи упорами 15. Включают привод 1 ка развинчивание и поворачивают хВос товик 2 до тех пор. пока зевы захватов 11 не совпадут с гранями хвостовика 2 и муфты 22.

При этом узкий конец собачки

35 под действием пружины 29 войдет в зацепление с площадкой 33 чеки

3 1, образуя соединение захватов 11 с хвостовиком 2 и муфтой 22. В момент защслкпвания собачки 35 захваты

11 начинают поворачиваться относительно захватов 10 до тех пор, пока чеки 31 под действием своих пружин

28 не замкнут захваты 10 на гранчх штанги 21. В результате образуется жесткое соединение, передающее крутящий момент от хвостовика 2 к муфте 22 секции бурового става и тем самым обеспечивается отвинчивание ее от бурового става, находящегося в скважине. При этом захваты 10 и

11 вращаются вместе с хвостовиком 2 штангой 21 и муфтой 22, так как упоры 20 свободно вращаются ввиду отсутствия жесткой связи с кулачками !2 и ползунами 19.

По окончат и отвинчивания секции бурового стана выдвигаются ползуны

19 и прекращают вращение захватов !

О и 1!. 0дновременным ближним к хвостовику 2 гидроцилпндром t4 нрю.лмают выступы 13 кулачков 12 к выступам 36, при этом чеки 3 1 освобождаются от фиксации собачками 35

113469б

3 и больше не удерживают хвостовик 2 от вращения относительно штанги 21.

Однако дальние от хвостовика 2 захваты

10 и 11 продолжают удерживать штангу

21 и муфту 22 от вращения. В результате происходит развинчивание хвостовика 2 и штанги 21 секции бурового става, После окончания развинчивания ближним.к- забою гидроцилиндром 14 фиксируют рычаги 9 захватов 10 и 11 и одновременно освобождают чеки

31 этих saxBGToB от фиксации на гранях штанги 21 и муфты 22. В результате секция бурового става оказыва-. ется на весу в захватах 10 и 11, после чего гидроцилиндром б отодвигается с оси скважины, гидроцилиндром 8 поворачивается в сторону ма" газина 41 и убирается в него.

Затем податчиком 3 привод 1 перемещается к забою скважины, хвос3 товик 2 свинчивается с буровым ставом и последний извлекается из скважины на длину секции.

После этого операции повторяются °

Благодаря тому, что устройство позволяет фиксировать от проворота относительно друг друга хвостовика привода, штанги и муфты, обеспечивается отнинчивание штанги от бурового става без применения дополнительных механизмов, что значительно повышает производительность устройства при извлечении бурового става из скважины.

1134696

Фиг. б

1134696

Фиг 5

ВНИИ И Заказ 525

Тираж 5 0 Подглсное

Фклкал 1ПБ1 "Патент, г.Ужгоро*, ул.Проектиал „4 я gg 50 28 л

1— As zq