Роторно-турбинный бур высоцкого в.а.

 

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для бурения скважин большого диаметра. Цель - сокращение времени на монтажно-демонтажные работы при применении многосекционных турбобуров в роторно-турбинном буре за счет возможности монтажа бура над устьем буровой скважины. К траверсе 1 бура прикреплены турбобуры с долотами 19 и грузы-утяжелители (ГУ) 3, 7, 8, 9, в отверстиях которых размещены турбобуры и составные стяжки, соединенные между собой посредством цилиндрической резьбы. В каждой части 10-12 стяжек выполнены поперечные сквозные пазы 13, соосные сквозным поперечным отверстиям ГУ 3, 7, 8, которые выполнены в виде открытых с внешней стороны боковых карманов 4. В каждом размещенном на одной составной части стяжки верхнем ГУ 3 выполнены гнезда 5 под разрезные втулки, расположенные вдоль продольной оси отверстий, в которых размещены турбобуры. В местах боковых карманов 4 стяжки соединены с ГУ 3, 7 и 8 ригелями 16. При монтаже бура в сквозных отверстиях ГУ и стяжек размещаются монтажные балки. Ригели 16 в процессе бурения предохраняют части 10-12 стяжек от самопроизвольного поворота и являются страховочными элементами, предотвращающими падение частей стяжек на забой скважины. Пакет грузов-утяжелителей 3, 7-9 и продольные части 10-12 стяжек скомпонованы из отдельных узлов (модулей). При этом боковые карманы 4 ГУ 3 и 8 располагаются против пазов 13 частей 10-12 стяжек. 1 з.п.ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (511 4 E 21 D 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К A QTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4291 935/23-03 (22) 30.07.87 (46) 15,11.89. Бюл. Ф 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) В.А. Высоцкий (53) 622.243.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1208251 кл. E 21 D 1/06, 1984.

2 (54 ) РОТОРНО-ТУРБИННЫЙ БУР ВЫСОЦКОГО В.А. (57) Изобретение относится к буровой технике и предназначено для бурения скважин большого диаметра. Цель сокращение времени на монтажно-демонтажные работы при применении многосекционных турбобуров в роторно-турбинном буре за счет возможности мон1521876 т

ЖЮ бура над устьем буровой скважины. К траверсе 1 бура прикреплены турбобуры с долотами 19 и грузы-утяжелители (ГУ) 3,7,8,9)в отверстиях которых размещены турбобуры и составные стяжки, соединенные между собой посредством цилиндрической резьбы.

В каждой части 10-12 стяжек выполнены поперечные сквозные, лазы 13, соос- !р ные сквозным поперечным отверстиям

ГУ 3,7,8, которые выполнены в виде открытых с внешней стороны боковых карманов 4. В каждом размещенном на одной составной части стяжки верхнем !5

ГХ 3 выполнены гнезда 5 под разрезные втулки, расположенные вдоль про-! дольной оси отверстий, в которых разИзобретение относится к буровой технике, а именно к устройству и способу его монтажа, которые могут быть использованы для бурения сква":: жин большого диаметра, Целью изобретения является сокращение времени на монтажно-демонтажные работы при применении многосекционных турбобуров в роторно-турбин-. ном буре за счет возможности монтажа бура над устьем буровой скважины, На фиг,l изображен роторно-турбинный бур; на фиг ° 2 — разрез А-А на фиг.l; на фиг.3 — схема монтажа первого узла; на фиг.4 — вид Б на фиг.З; на фиг.5 — спуск первого узла в страховочный карман и монтаж второго и последующих однотипных узлов, количество которых зависит от числа примененных в буре секций турбобуров; на фиг.б — монтаж траверсы с турбобурами, на фиг ° 7 — схема монтажа секций турбобуров с использованием уже собранных и подвешенньгх на роторе узлов бура РТБ; на фиг.8 соединение траверсы с секцией турбобура.

Роторно-турбинный бур (фиг.! и 2) состоит из траверсы 1, на которой закреплены забойные двигатели 2, на корпусах забойных двигателей установлен пакет грузов, состоящий из верхнего груза 3 с карманами 4 и гнездами 5 под разрезную втулку 6, средних грузов 7, некоторые из которых 8 также имеют карманы 4, нижнего

55 мещены турбобуры. В местах боковых карманов 4 стяжки соединены с ГУ 3, 7 и 8 ригелями l á. При монтаже бура в сквозных отверстиях ГУ и стяжек

I размещаются монтажные балки. Ригели

16 в процессе бурения предохраняют части 10-12 стяжек от самопроизвольного поворота и являются страховочными элементами, предотвращающими падение частей стяжек на забой скважины. Пакет грузов-утяжелителей 3,7-9 и продольные части 10-12 стяжек скомпонованы иэ отдельных узлов (модулей).

При этом боковые карманы 4 ГУ 3 и 8 располагаются против пазов 13 частей !Π— 12 стяжек. 1 з, п. ф-лы, 8 ил,, груза — плиты 9. Плита и грузы соединяются с траверсой продольными стяжками, состоящими из отдельных частей: верхней 10, средней 11 и ниж— ней 12, Каждая часть стяжек имеет— продольные сквозные пазы 13. Частч стяжек соединяются между собой муф— тами 14, имеющими цилиндрическую резьбу для регулировки стяжек в процессе монтажа бура. Пакет грузов и продольные части стяжек скомпонованы из отдельных узлов (модулей) таким образом, что боковые карманы 4 грузов 3 и 8 располагаются против про-. дольных сквозных пазов 13 частей стяжек 10, 11 и !2. В продольные пазы, в период монтажа бура„ вставляются монтажные планки !5, а во время нахождения бура в скважине — ригели 16 (фиг.2), закрепляемые болтами 17, На валы забойных двигателей на период монтажа бура закрепляются направляющие дорны 18, а в процессе бурения — долота 19. Пакет грузов скрепляется с траверсой гайкой 20, Для монтажа бура используются технические средства буровой установки. Стол ротора 2! (фиг.3-81, стра— ховочный карман 22 с опорным фланцем 23 и дном 24, плита 25„ штропа

26, подвешенные на крюке 27 талевой системы буровой, элеватор 28, разъемньп хомут 29, разъемные ключи 30 °

Бур работает следующим образом, По бурильньм трубам нагнетается рабочая жидкость в двигатели 2 бу5

15218 ра РТБ. Закрепленные на валах двигателей долота 19 начинают вращаться.

Одновременно с поверхности ротором начинают вращать бурильную колонну и

5 вместе с нею бур. Долота, перемещаясь по забою скважины, обуривают всю площадь забоя, образуя таким образом цилиндрическую выработку — ствол скважины, Спуская постепенно бурильную колонну вниз, производят углубление скважины. Выбуренная порода (шлам) транспортируется на дневную поверхность потоком отработанной рабочей жидкости по стволу скважины. !5

Для смены изношенных долот или отработанных двигателей бур РТБ извлекают на поверхность, где производят их замену.

Монтаж осуществляется следующим 20 образом.

На столе ротора 21 (фиг.3) подвешивается страховочный карман 22, изготовленный из трубы и снабженный в верхней части опорным фланцем 23, 25 а в нижней — прочным дном 24.

Отверстие в столе ротора перекрывается плитой 25, Затем на плите собирают первый узел (модуль), содержащий груз — плиту 9, средние грузы 30

7 и груз о с боковыми карманами 4, нижние части стяжек l? в которых. выполнен продольный паз 13. В про— дольные пазы вставляются монтажные планки 15 (фиг.4), которьie подхватываются штропами 26 и с помощью крюка 27 талевой системы буровой установки собранный первый узел спускают в страховочный карман и подвеши— вают его на столе ротора на монтаж- щ0 ных планках 15. Предварительно перед спуском узла убирают плиту 25.

Затем собирают второй узел (модуль), для чего на нижнюю часть стяжки 12 (фиг.5) закрепляют среднюю часть стяжки 11 и производят набор грузов 7 и 8 с боковыми карманами 4. Продольные пазы 13 стяжек

11 выполнены так, что они располагаются в боковых карманах 4 груза 8. 50

В продольные пазы стяжек il устанавливают второй комплект монтажных планок 15 (фиг.5),. которые с помощью штропов 26 и крюка 27 подхватываются и собранный второй узел так . же спускают в страховочный карман 22.

Предварительно убирают первый комп.— .". лект монтажных планок 15 из продольных пазов нижних частей стяжек 12 и

76 б на их место vcòанавливают ригели 16 (фиг.2).

Затем таким же способом собирают третий и последующие узлы, имеющие такие же элементь., как и во втором узле. Количество таких узлов зависит от числа турбиннъг» секций, примененных в буре РТБ °

Последний узел (фиг.б), содержащий траверсу 1, двигатели 2, направляющие дорны 18 спускают в сквозные отверстия 31 выполненные в грузах, а стяжки закрепляют гайками 20 (фиг.l). При этой операции собранный пакет грузов (фиг.6), состоящий из модулей, расположен в страховочном кармане 22 и подвешен на столе poTQ ра с помощью монт ных планок 15, В процессе монтажа узлов, части стяжек !О и 11 и последующих, если они есть, вмес-, î монт,ажных планок 5 также устанавливают ригели 16 и закрепляют их болтами 17, Ригели предохраняют в процессе бурения части стяжек от самопроизвольного поворота, что обеспечивает в последующем беспрепятственный демонтаж бура РТБ над устьем скважины.

Кроме указанного,ригели являются страховочными элементами предохр;;— няющими падение на заб и скважины частей стяжек, B случ;-.е их раз»ьединения или разрушения в процессе буре†1 ния.

Перед установкой траверсы с забойными двигателями на их валы закрепляют направляющие дорны 18 (фиг.6), которые служат для ликвидапии уступов, образование которых возможно от кругового смещения грузов. Сглаживанием уступов достигается беc препятственный ввод в гнезда грузов корпусов забойных двигателей.

После закрепления стяжек смон-ирсвайный бур извлекают из страховочного кармана, с валов двига".åëåé снимают направляющие дорны, а вместо них устанавливают долота 19 (фнг.1).

Из стола ротора извлекают стра .овочный карман, бур с помощью элева— трра подвешивают на столе ротора, к буру присоединяют ведущую буровую штангу с вертлюгом, производят опрессовку бура и обкатку забойных двигателей.

Таким образом бур РТБ подготовлен к бурению скважины.! 52! 876

Демонтаж бура производят в обратной последовательности.

Смена отработанных забойных двигателей в конструкции бура про5 изводится также над устьем скважины, Монтаж секций двигателя в вертикальном положении на буре РТБ производится следующим образом. В гнездо !0

5 верхнего груза 3 (фиг,7) вставляется разрезная втулка 6, которой более высоты выступающего резьбового конца верхней части стяжки 10. С помощью элеватора 28 секция двигателя 2 поднимартся, вводится в отверстие 31 грузов через втулку 6 и подвешивается на разъемном хомуте 29, С помощью разъемных ключей 30 произВодится закрепление конической зам ковой резьбы со второй подвешенной на элеваторе секцией двигателя, затем вторая секция также вводится в отверстие 31 и подвешивается на хомуте 29. 2$

Таким же способом присоединяется третья секция, затем собранные двигатели соединяются с траверсой (фиг.8}, при этом конические резьбы: траверсы и двигателей закрепляются также разъемными ключами 30, Верхний конец стяжки 10 вводится в отверстие

32, выполненное в траверсе, и закрепляется гайкой 20 (фиг.1) ° Предварительно убираются разъемный хо35 мут 29, разъемная втулка 6 и ключи 30.

Формула изобретения

l. Роторно-турбинный бур, включающий траверсу, к которой прикреплены турбобуры с долотами, грузы-утяжелители, в отверстиях которых размещены турбобуры H стяжки, имеющие сквозные поперечные пазы, соосные сс сквозными поперечными отверстиями грузов-утяжелителей, монтажные балки, установленные с возможностью размещения в сквозных отверстиях

Ъ грузов-утяжелителей и стяжек, и разреэные втулки,отличающийся тем,что,с целью сокращения времени на монтажно-демонтажные работы при применении в роторно-турбинном буре многосекционных турбобуров эа счет возможности монтажа бура над устьем буровой скважины, стяжки выполнены составными, соединенными между собой, сквозные поперечные пазы выполнены в K QH H còÿæåê, а сквозные поперечные отверстия в грузах-утяжелителях выполнены в виде открытых с внешней стороны боковых карманов и в каждом верхнем грузе-утяжелителе, размещенном на одной составной части стяжки, выполнены гнезда под разрезные втулки, расположенные вдоль продольной оси отверстий, в которых размещены турбобуры, причем бур снабжен ригелями для соединения стяжек с грузами-утяжелителями в местах боковых карманов, 2 ° Бур по п.1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что составные стяжки соединены между собой с помощью цилиндрической резьбы.

152) 876! 521876

Фм. 7

Составитель Л.ЧЕрепенкина

Редактор M,Áàíäóðà Техред А.Кравчук Корректор 0,Кравцова

Эаказ 6903/29

Тираж 449

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ун, Гагарин», 101