Устройство для установки свечей бурильных труб в стационарных буровых вышках

 

Изобретение относится к технике бурения скважин и позволяет сократить затраты ручного труда и времени на проведение СП у ско подъемных операций. Устройство включает маятниковый отклонитель 1 с противовесом 16, выполненный в виде рамы 2 с шарнирами для взаимодействия с вышкой и с барабанами 4 для взаимодействия с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5ц 4 Е 21 В 19/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН „,:я, К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3912854/22-03 (22) 18.06.85 (46) 23.06.88. Бюл. № 23 (71) Криворожский горнорудный институт (72) Д. Н. Макаревич, В. П. Дерусов, Н. С. Плишко, В. И. Божко и Ю. С. Кислый (53) 622.242.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 98168, кл. Е 21 В 19/00, 1952.

Авторскбе свидетельство СССР № 1245683, кл. Е 21 В 19/14, 1984.

„„SU„„1404634 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛ Я УСТАНОВ КИ

СВЕЧЕЙ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ В СТАЦИОНАРНЫХ БУРОВЫХ ВЫШКАХ (57) Изобретение относится к технике бурения скважин и позволяет сократить затраты ручного труда и времени на проведение спускоподъемных операций. Устройство включает маятниковый отклонитель 1 с противовесом 16, выполненный в виде рамы 2 с шарнирами для взаимодействия с вышкой и с барабанами 4 для взаимодействия с

М

С

Ю

4й

1404634

35 ветвями каната 6 талевой системы. Подсвечник (П) 12 устройства связан посредством гибкой тяги, направляющих роликов 7 и коромысла 8 с кареткой 22 для расстановки свечей 20 бурильных труб. Каретка 22 имеет привод, подвижно установлена в нижней части толкателя 25 и выполнена в виде жестко соединенных между собой поперечной балки с отверстиями и траверсы (Т) со скобой 11. Привод выполнен в виде двух гидропневмоцилиндров 29, штоки .которых жестко соединены с Т. Гибкая тяга связана со скобой 11 через один из роликов 7, жестко соединенный с П 12. При переме1

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к устройствам для установки свечей бурильных труб в стационарных буровых вышках.

Целью изобретения является сокращение затрат ручного труда и времени на проведение спускоподъемных операций.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — маятниковый отклонитель; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — подсвечник, вид сверху; на фиг. 5 — разрез Б — Б на фиг. 4; на фиг. 6— разрез  — В на фиг. 5.

Устройство содержит маятниковый отклонитель 1, установленный на поперечных балках, жестко закрепленных на одном из верхних поясов буровой вышки. На балках шарнирно закреплена рама 2,,стойки которой соединены внизу с помощью вала 3, на котором размещены два отклоняющих барабана 4. Барабаны установлены на подшипниках скольжения (не показаны), обеспечивающих возможность поворота вокруг вала 3. Барабаны 4 внутри заполнены паклей и залиты смазкой для уменьшения трения при вращении их вокруг вала 3. На раме 2 с помощью хомута 5 крепится гибкая тяга в виде двух концов тягового каната 6, вторые концы которых, переброшены через направляющие ролики 7 и подсоединены к коромыслу 8.

К середине коромысла 8 прикреплен тяговый канат 9, который посредством ролика 10 соединяет коромысло 8 со скобой 11 подсвечника 12.

Между стойками рамы 2 маятникового отклонителя 1 закреплена распорка 13, к которой прикреплен канат 14, переброшенный через направляющий ролик 15 и соединенный с грузом противовеса 16.

Подсвечник 12 (фиг. 1, 4, 5 и 6) состоит из рамы 17, на которой смонтирощении вправо Т балки и толкателя 25 перемещается нижний конец свечей 20, верхний конец перемещается с помощью отклонителя 1. Канаты 9 и 6 натягиваются, а свеча 20 упирается в П 12 и падает в свечеприемник 32. Затем в П 12 устанавливают вторую свечу 20. После заполнения первого ряда П 12 аналогично заполняют последующие ряды. Далее буровой снаряд спускают в скважину. Свечу 20 поднимают над П 12, устанавливают на колонковый набор и свинчивают их. Аналогично опускают и все остальные свечи 20. Снаряд поднимают из скважины. 6 ил. ваны стенки 18. Выше рамы 17 в стенках 18 просверлены отверстия, в которых установлены трубы 19 для размещения на них нижних концов свечей 20 бурильных труб. На раме 17 ниже труб 19 закреплены два направляющих стержня 21, на которые установлена каретка 22, выполненная в виде поперечной балки 23 со сквозными отверстиями 24, Эти отверстия служат для размещения в них толкателя 25 в виде съемной вилки. Они выполнены овальными с целью увеличения прочности.

На поперечной балке 23 закреплены две жесткие тяги 26, вторые концы которых прикреплены к траверсе 27, а концы самой траверсы 27 жестко прикреплены к штокам 28 приводных пневмо- или гидроцилиндров 29, закрепленных на уровне рамы 17 по двум боковым сторонам подсвечника 12.

В передней части подсвечника 12 (со стороны устья скважины) размещен продольный желоб 30 для установки в нем нижних концов свечей 20 бурильных труб при спуске бурового снаряда в скважину.

На задней стенке подсвечника 12 закреплен направляющий ролик 31 для нижнего конца тягового каната 9.

На траверсе 27 жестко закреплена скоба 11 для крепления нижнего конца тягового каната 9 при подъеме бурового снаряда из скважины.

Свечеприемник (кассета) 32 представляет собой изогнутую трубу, жестко укрепленную на одном из поясов буровой вышки. Он служит для размещения в нем пакета свечей бурильных труб.

Пульт 33 управления выполнен ножным и служит для регулирования подачи рабочего агента в штоковые и поршневые камеры пневмо- или гидроцилиндров 29. Он размещается на полу буровой вышки в удоб1404634 ном для работы месте и включается в работу помощником бурильщика.

На верху буровой вышки 34 размещен кронблок 35, через который переброшен подъемный канат 36 с талевым блоком 37 и полуавтоматическим элеватором 38.

Устройство работает следующим образом. После поднятия из скважины и отсоединения от колонны бурильных труб одной свечи 20 помощник бурильщика заводит ее нижний конец за толкатель 25, установленный в первом ряду подсвечника 12, и одновременно включает ногой пульт 33 управления. Рабочий агент подается в поршневую полость цилиндра 29 (фиг. 4 — 6) и перемещает вправо поршни со штоками 28 и траверсой 27.

Вместе с траверсой 27 с помощью жестких тяг 26 перемешается вправо поперечная балка 23 со сквозными овальными отверстиями 24 под съемный вилочный толкатель 25.

При перемещении вправо толкателя 25 перемещается нижний конец свечи 20 бурильных труб. Одновременно с нижним концом этоЙ свечи с помощью маятникового отклонителя 1, перемещаются верхний ее конец вместе с полуавтоматическим элеватором 38, талевым блоком 37 и подъемным талевым канатом 36.

Отклонение подъемного (талевого) каната 36 осуществляется барабанами 4 маятникового отклонителя 1, которые предназначены для уменьшения трения скольжения при соприкосновении их с ветвями талевого каната 36.

Перемещение обоих концов свечи осуществляется синхронно. Синхронность перемещения достигается за счет того, что маятниковый отклонитель 1 и каретка 22 подсвечника 12 перемещаются от одного привода (гидроцилиндра 29), так как отклонитель 1 и траверса 27 каретки 22 соединены между собой тяговыми канатами 6 и 9. Причем нижний конец каната 9 переброшен через направляющий ролик 31 и подсоединен к скобе 11, закрепленной на траверсе 27, и перемещается вместе с траверсой 27.

При перемещении траверсы 27 вправо происходит натяжение каната 9, верхний конец которого закреплен на коромысле 8.

При натяжении каната 9 коромысло 8, к середине которого прикреплен верхний конец этого каната, опускается и производит натяжение канатов 6, переброшенных через направляющие ролики 7 и подсоединенных с помощью хомутов 5 к стойке рамы 2 маятникового отклонителя 1 (фиг. 2).

3а счет натяжения канатов 6 происходят перемещение этих стоек вправо и натяжение каната 14, подсоединенного к распорке 13, укрепленной на стойках рамы 2 отклонителя 1, и переброшенного через направляющий ролик 15.

При натяжении каната 14 груз противовеса 16 поднимется. Перемещение свечи 20

После заполнения первого ряда подсвечника 12 свечами 20 бурильных труб вилочный толкатель 25 переставляется в овальные отверстия 24 поперечной балки 23 напротив второго ряда и начинается процесс заполнения свечами 20 бурильных труб второго ряда подсвечника 12. Заполнение последующих рядов подсвечника 12 свечами 20 бурильных труб производится аналогично заполнению ими первого ряда и продолжается до тех пор, пока не будет закончен полный подъем свечей 20 бурильных труб из скважины.

При спуске бурового снаряда в скважину нижний конец тягового каната 9

45 над подсвечником 12 продолжается до упора в заднюю его стенку. Затем машинист бурового станка освобождает полуавтоматический элеватор 38 от свечи 20 путем опускания ее на подсвечник 12.

Так как подсвечник 2 располагается на некотором расстоянии от плоскости, проходящей через ось скважины вправо от бурового станка, то верхний конец свечи 20 имеет наклон в сторону свечеприемника 32.

Поэтому после освобождения полуавтоматического элеватора 38 он падает в свечеприемник 32.

Во избежание раскачивания подъемного (талевого) каната 36 спуск элеватора 38 к устью скважины осуществляется при правом положении маятникового отклонителя.

После того, как элеватор опустится и помощник бурильщика возьмется за него руками, чтобы надеть на следующую свечу, размещенную в скважине, он с пульта 33 управления отклоняет маятниковый отклонитель 1 влево в исходное положение. Для этого рабочий агент подается в штоковые полости цилиндров 29. Поршни этих цилиндров вместе со штоками 28 перемещают (посредством траверсы 27 и жестких тяг 26) по направляющим стержням 21 поперечную балку 23 со съемным вилочным толкателем 25 в крайнее левое положение.

При перемещении траверсы 27 влево натяжение тягового каната 9, закрепленного на траверсе, ослабевает, и коромысло 8 поднимается. Отклонитель 1 перемещается влево, а груз противовеса 16, подсоединенный к канату 14, опускается. Помощник бурильщика надевает элеватор 38 на вторую свечу, размещенную в скважине.

Вторая свеча устанавливается на подсвечник 12 аналогично первой, но величина ее перемещения ограничена диаметром нижнего конца первой свечи, так как ход поршней цилиндров 29 ограничен упором второй свечи в первую.

Таким образом, происходит автоматическое регулирование хода поршней цилиндров 29. 3а счет этого уклад верхних концов свечей в свечеприемнике 32 тоже осуществляется равномерно, без переплетения верхних концов свечей.

1404634 путем натяжения его за специальную рукоять отсоединяется помощником бурильщика от скобы 11 подсвечника 12 и медленно отпускается до упора этой рукояти в направляющий ролик 31. Тяговый канат 9 при этом ослабевает, и под действием силы тяжести и груза противовеса 16, подвешенного к канату 14, перекинутому через направляющий ролик 15, происходит перемещение стоек рамы 2 отклонителя 1 в крайнее левое (нерабочее) положение.

Далее помощник бурильщика извлекает за рукоять вилочный толкатель 25 из овальных отверстий 24 балки 23 и с помощью пульта 33 управления впускает рабочий агент в поршневые полости цилиндров 29 и перемещает балку 23 в крайнее правое положение.

Затем вилочный толкатель 25 устанавливается в овальные отверстия 24 балки 23 перед рядом свечей 20 бурильных труб со стороны задней стенки подсвечника 12.

Теперь с помощью пульта управления осуществляется подача сжатого воздуха в штоковые полости цилиндров 29, заставляя поперечную балку 23 с толкателем 25 перемещаться влево к устью скважины.

Вместе с вилочным толкателем 25 перемещаются влево все свечи, размещенные на последнем ряду подсвечника 12. Перемещение свечей 20 бурильных труб этого ряда продолжается до упора первой свечи в переднюю стенку подсвечника 12. При этом первая свеча выведена из последнего ряда в желоб 30 подсвечника 12. Ширина желоба 30 выполнена на 20 — 25 мм больше диаметра нижнего конца бурильной свечи 20.

После вывода первой свечи в желоб 30 помощник бурильщика надевает полуавтоматический элеватор 38 на нижний конец свечи 20, а бурильщик с помощью лебедки бурового станка производит подъем элеватора 38 по свече 20 до упора в наголовник.

Затем бурильщик производит подъем свечи 20 над подсвечником 12, а помощник бурильщика устанавливает нижний конец свечи 20 на колонковый набор, опущенный в скважину. Далее с помощью трубного разворота производится свинчивание этой свечи с колонковым набором. Одновременно со спуском первой свечи в скважину включается пульт 33 управления и цилиндрами 29 в желоб 30 подается вторая свеча.

После спуска свечей бурильных труб, размещенных в одном ряду подсвечника 12, вилочный толкатель 25 переставляется со стороны задней стенки подсвечника 12 напротив второго ряда свечей 20 бурильных труб и производятся аналогичные операции по спуску свечей этого ряда в скважину.

Затем вилочный толкатель 25 переставляют напротив третьего ряда свечей, размещенных на подсвечнике 12 и т.д.

Подъем бурового снаряда из скважины начинается с закрепления нижнего конца тягового каната 9 на скобе 11 подсвечника 12.

Формула изобретения

Устройство для установки свечей бурильных труб в стационарных буровых вышках, включающее маятниковый отклонитель с противовесом, выполненный в виде рамы с шарнирами для взаимодействий с вышкой и с барабанами, установленными для взаимодействия с ветвями каната талевой системы, и связанный посредством гибкой тяги, направляющих роликов и коромысла с кареткой для расстановки свечей бурильных

З0 труб, подсвечник и привод каретки и отклонителя, отличающееся тем, что, с целью сокращения затрат ручного труда и времени на проведение спускоподъемных операций, оно снабжено толкателем в виде съемной вилки, каретка установлена в нижней части подсвечника с возможностью продольного перемещения и выполнена в виде жестко соединенных между собой поперечной балки и траверсы со скобой, а привод выполнен в виде двух размещенных на боковых стенках подсвечника гидропневмоцилиндров, 40 штоки которых жестко соединены с траверсой, причем поперечная балка имеет отверстия под съемную вилку, а гибкая тяга соединена со скобой через один из направляющих роликов, жестко соединенный с подсвечником.

1404634

1404634

Фиг. 5

В-В

Составитель М. Юрьев

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 3067/32 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4