Компенсатор перемещений бурильной колонны

 

„„747976

Союз Сооетскик

Соцкалкстическмк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свиЛ-ву (22) Заявлено 06.07.7 7 (2 ) 2507422/22-0 3, (5 l ) M. Кл. с присоединением заявки,%

E 21 B 7/12

В 66 D 1/48

Государственный комитет (23 } Приоритет—

Опубликовано 16.07.80. Бюллетень № 26 по делам изобретений

- и открытий (53) УДК622. . 242. 2(088. 8) Дата опубликования описания 16.07.80 (72) Авторы изобретения.С, РЛейбензон н Ф. N. Джабиев

Научно-исследовательский и проектный институт .

"Гипроморнефть" Министерства нефтяной промышленности (7! ) Заявитель (54) КОМПЕНСАТОР ПЕРЕМЕШЕНИЙ БУРИЛЪНОЙ

КОЛОННЫ

Изобретение относится к устройствам компенсаторов вертикальных перемещений бурильной колонны при бурении с плавучих буровых установок (ПБУ), в част-, ности к конструкции компенсаторов, использующих усилие натяжения ветвей тале- вого каната.

Известно устройство для компенсации влияния вертикальной качки плавучей буровой установки, установленной на ходовом конце талевого каната t1).

В этом устройстве датчики натяжения ходового конца через контроллеры управляют реверсивным насос-мотором, установленным на валу буровой лебедки. Насос15 мотор выбирает слабину ходового конца, работая в режиме мотора с питанием от аккумулятора, К недостаткам этого уст ройства относится наличие инерционных усилий на лебедке, преодоление которых

20 не учитывается.

Известен компенсатор перемещений бурильной колонны полупоггуженной буровой установки, включающий натяжной

2 механизм, соединенный через подвижный полиспаст компенсации с мертвым концом талевого каната буровой установки (21, Такое устройство имеет ограниченный ход штока, что вводит ограничение на применение его при больших вертикальных колебаниях судна.

Uem,ю изобретения является увеличение диапазона компенсации.

Указанная цель д остигается тем, что натяжной механизм выполнен в виде груза, размещенного в эластичной оболочке, внутренняя полость которой сообщается с пневматическим баллоном, а наружная находится под действием гидростатического давления окружающей среды.

На фиг. 1 показана плавучая буровая установка, с компенсатором, общий вид; на фиг. 2 — подвижный блок полиспаста компенсации.

Плавучая буровая установка 1 включает буровую вышку 2, лебедку 3, бурильную колонну 4 с долотом, талевую ос>

7479 настку (систему) 5 буровой установки, подвижный блок полиспаста 6 компенсации, натяжное устройство, выполненное в виде груза 7, размещенного в эластичной оболочке 8, внутренняя полость которой связана через шланг 9 с пневмати5 ческим баллоном 10, который питается от компрессорной установки 1 1. Запорный многоходовой кран 12, установленныйна.шланге 9, может сообщать эластичную оболочку с баллоном или атмосферой.

Полиспаст 6 компенсации, в свою очередь, состоит из неподвижных блоков 13, заключенных в обойму 14, которые закреплены на корпусе ПБУ, и подвижных блоков 15, к которым подвешен груз 7 натяжного устройства через стержень 16.

Щеки 17 подвижных блоков имеют ушки

1 8 с отверстиями для сое динения с обоймой неподвижных блоков 13 посред-2О ством пальца 19, приводимого в действие пневмоцилиндром 20.

Талевая система буровой установки со. единяется с полиспастом компенсации ветвью своего мертвого конца каната

21, который огибает неподвижные и подвижные блоки и мертво прикреплен к обойме 14 узлом 22 крепления.

Работает компенсатор перемещений бурильной колонны следующим образом.

Подвижный и неподвижные блоки фийсируются между собой пальцем 19, после чего происходит спуск бурильной колонны с долотом в скважину. Спуск колонны с долотом осуществляют с таким расче35 том, чтобы долото не упиралось на забой.

Заполнением гибкой оболочки 8 воздухом уменьшают силу тяжести груза 7 до получения необходимого натяжения

4О мертвого конца 21, создающего подъемную силу талевой системы 5, несколько меньшую весу бурильной колонны. Раз.-ность между весом бурильной колонны и натяжением талевой системы должно со45 ставлять номинальное давление колонны с долотом на забой.Включение натяжного устройства в ðàботу начинается после отсоединения под-вижных блоков 15 от обоймы неподвиж50 ных блоков 13, осуществляемого вытягиванием пальца 19 пневмоцилиндром 20.

Стравливанием каната с лебедки 3 бурильная колонна 4 с долотом плавно ойускае ся на забой скважины, так как бурильная

55 колонна имеет вес, больший натяжения талевой оснастки. Дальнейшим1 стравливанием каната с лебедки подвижный блок 15 опускается под весом противовеса, после

76 ф чего лебедка затормаживается. В этом положении компенсатор перемещения бурильной колонны находится в работе. При необходимости регулирования нагрузки на долото изменением плавучести гибкой оболочки 8 изменяют нагрузку натяжного устройства в необходимых пределах. Вурильная колонна во время вертикальных колебаний ПБУ остается неподвижной, а компенсация вертикальных перемеще- . ний ПБУ относительно бурильной колонны происходит за счет изменения положения подвижного блока 15 полиспаста компенсации относительно неподвижного, что соответственно изменяет длину ветвей талевой оснастки. Краткость оснастки полиспаста талевой системы 5 и полиспаста 6 компенсации одинаковы, т. е. практический противовес находится в пространстве в неизменяемом положении.

Для увеличения амплитуды колебаний полиспаста компенсации соответственно с увеличенными вертикальными перемещениями ПБУ при возрастании высоты волны, для обеспечения нормальной компенсации производят стравливание каната с лебедки 3. Процесс подъема бурильной колонны производят э обратном порядке.

Воэможность компенсатора перемещений бурильной колонны с противовесом точно регулировать нагрузку на долото независимо от качки плавучей буровой установки повысит долговечность бурового инструмента и обеспечит безопасность работ.

Формула изобретения

Компенсатор перемещения бурильной колонны полупогруженной буровой установки, включающий натяжной механизм, соединенный через подвижный полиспаст компенсации с мертвым концом талевого каната буровой установки, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения диапазона компенсации, натяжной механизм выполнен в виде груза, размещенного в эластичной оболочке, внутренняя полость которой сообщается с пневматическим баллоном, а наружная находится под действием гидростатического давления окружающей среды, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент США № 3653636, кл. В 66 D 1/48,. опублик. 1972.

2. Патент США № 3653635, кл. B 66 D1/48,,опублик. 1972 (прототип).