Устройство для осуществления спуско-подъемных операций при бурении

Устройство для осуществления спуско-подъемных операций при бурении

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е l42969

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22.111.1961 (№ 722850/22-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22.1.1966. Бюллетень № 3

Кл. 5а,33 о

МПК Е 21Ь

Ъ ДК 622.242.3(088.8) Комитет ло делаю изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

А из

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ

ОПЕРАЦИЙ ПРИ БУРЕНИИ

Известны устройства для осуществления спуско-подъемных операций при бурении с совмещением их по времени.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что для подъема колонны одновременно с развинчиванием свечей и установкой их в месте аккумуляции, а также спуска колонны одновременно со свинчиванием свечей и перемещением их на ось скважины оно выполнено в виде двух кинематически связанных между собой общим приводом и расположенных друг над другом транспортеров.

Транспортеры снабжены укрепленными на его цепях подвесками, несущими элеваторы, взаимодействующие в нижнем транспортере с муфтовыми и замковыми соединениями и в верхнем только с замковыми. Это позволяет осуществлять автоматически подъем и спуск колонны с одновременным развинчиванием и свинчиванием свечей.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства в двух проекциях и кинематическая схема привода; на фиг. 2 — конструктивная схема приспособлений, входящих в устройство.

Устройство представляет собой подъемник, состоящий из двух цепных транспортеров, расположенных друг над другом.

Нижний транспортер, предназначенный для подъема колонны, имеет две ведущие звездочки 1 и две ведомые звездочки 2, связанные попарно цепями 8. E(цепям на подвесках прикреплены элеваторы 4 и 5, поочередно подхватывающие колонну под муфту, и один элеватор-свинчиватель б, подхватывающий колонну под замковые соединения и одновременно осуществляющий свинчивание и развинчивание ее. Для взаимодействия с элеваторами установлены направляющие рейки 7, а со свинчи10 вателем — направляющие 8 и зубчатая рей«а 9. Ведущие звездочки приводят во вращение от привода 10, с помощью которого автоматически осуществляется работа всех устройств нижнего транспортера.

Верхний транспортер, предназначенный для центрирования свечей и перемещения их от оси скважины к подсвечнику и обратно в процессе подъема и спуска колонны, имеет также две ведущие звездочки 11, закрепленные на

20 валу 12 и две ведомые звездочки 18; обе пары звездочек связаны цепями 14. К цепям прикреплены элеваторы 15 и 1б, поочередно подхватывающие свечи под верхний полузамок.

Звездочки 1 нижнего транспортера кинематически связаны со звездочками 11 верхнего транспортера зубчатыми колесами 17, 18 и 19, благодаря чему при включении привода 10 цепи обоих транспортеров движутся в одном направлении. Зубчатое колесо 19 связано валом

30 12 через постоянно включенную фрикционную

142969

Последовательность при свинчивании свечи с колонной следующая.

Перед началом спуска колонны нижнюю пару кулачков 85 вдвигают в гнезда и застопоривают. Элеватор-свинчиватель подходит к колонне бурильных труб сбоку, находясь в отОО

65 муфту 20 максимального KpgTHElel о момента, причем максимально передаваемый ею момент соответствует двух- трехкратному весу свечи. Вал 12 фрикционной муфтой 21 может сцепляться с валом 22 индивидуального привода 28 верхнего транспортера. Муфта 21 с тормозными колодками 24 выполняет роль тормоза.

Подъемник может работать в трех режимах: при выключенном поло>кении муфты 2i 0 и тормозных колодок 24 цепи обоих транспортеров движутся с одинаковой скоростью, соответствующей числу оборотов привода 10 пН>Кlего транспортера; включение муфты 21 при выключенных тормозных колодках 24 позволяет ускорить движение цепей верхнего транспортера, так как индивидуальный привод 28 имеет большее число оборотов, чем привод 10; включение тормозной колодки 24 при выключенной муфте 21 позволяет замедлить или 20 остановить движение цепей верхнего транспортера относительно движущихся с постоянной скоростью цепей нижнего транспортера. В последних двух режимах работы подъемника происходит проскальзывание дисков муфты 20 25 максимального крутящего момента, Каждый из элеваторов нижнего транспортера состоит из корпуса — вилки 25, к нижней части которого прикреплен центратор 26, находящийся под действием пружины в раскры- 30 том положении. Закрытие центраторов, oxl33тывающих при этом с некоторым зазором колонну под муфтой, осуществляется путем взаимодействия их с направляющими рейками 7.

Элеватор-свинчиватель 6 состоит из собст- 35 венно элеватора и свинчивателя. В верхней части корпуса 27 свинчивателя размещена шестерня-вращатель 28, входящая в зацепление с конической шестерней 29, которая спарена с прямозубой шестерней 80. Положение шестер- 40 ни-вращателя относительно корпуса свинчивателя фиксируется подпружиненными стопорами 81. Корпус 27 и шестерня 28 выполнены разъемными, благодаря чему под действием пружины 82 свинчиватель может раскрывать- 45 ся; закрывание свинчивателя происходит при взаимодействии выступающих частей 88 корпуса его с направляющими 8. В нижней части каждой из половин корпуса свинчивателя попарно встроены подпружиненные кулачки 84, 50 входящие в прорезь нижнего полузамка колонны, удерживая ее от поворачивания. Шестерня-вращатель также имеет две пары подпружиненных кулачков. Нижняя пара кулачков

85 служит для развинчивания свечей, а верхняя 86 — для свинчивания их, причем нижние кулачки благодаря наличию пластинчатых пружин 87 выполняют одновременно роль ограничителей момента. крытом положении (фиг. 2, позиция 1). Затем при взаимодействии с направляющими 8 он закрывается, обхватывая замковое соединение (фиг. 2, позиция П). Далее шестерня 80 входит в зацепление с рейкой 9 и шестернявращатель 28, преодолев усилие стопоров 81, начинает вращаться по часовой стрелке. Кулачки 86, найдя прорезь замка, начинают свинчивать свечу с колонной (фиг. 2, позиция

IO). Через определенное число полных оборотов шестерня 80 выходит из зацепления с рейкой 9 и шестерня-вращатель вновь фиксируется в первоначальном положении стопорами 81.

Пройдя ниже направляющих, свинчиватель раскрывается (фиг. 2, положение IV). Для работы элеватора-свинчивателя в ниппеле и муфте замкового соединения достаточно иметь по одной прорези.

Каждый из элеваторов верхнего транспортера выполнен в виде двух несвязанных между собой полуцилиндров 89 с заплечиками 40.

Каждый из полуцилиндров прикреплен на подвеске к цепи транспортера. Установленное положение полуцилиндров элеватора поддер>кивается в процессе движения его опорами— направляющими 41. Элеватор надевается на замок и снимается только при движении по вертикали.

Для осуществления спуско-подъемных операций предлагаемым устройством каждая свеча состоит из трех труб, соединенных между собой муфтой, благодаря чему два муфтовых соединения чередуются с одним замковым.

При движении обоих элеваторов по одной линии расстояние между ними не изменяется и подъем осуществляется верхним элеватором.

Когда же верхний элеватор, сохраняя горизонтальное положение, начинает огибать звездочку, то расстояние между элеваторами по вертикали сокращается, благодаря чему «олонна подхватывается нижним элеватором, а верхний отходит в сторону.

Подъем первой свечи начинают элеваторомсвинчивателем б, который в этом случае выполняет только роль элеватора. Колонна поочередно перехватывается сначала элеватором

4, затем элеватором 5. Оператор, наблюдая за положением верхнего конца свечи, сначала притормаживает элеватор 15 верхнего транспортера и, дождавшись, когда замок свечи выйдет из центратора, ускоряет движение элеватора, пока он не упрется в нижний торец полузамка. Далее оба транспортера продол>кают работать в синхронном режиме без вмешательства оператора. Элеватор-свинчиватель, вернувшись к оси скважины, подхватывает Колонну под соединение и, продолжая подъем колонны, последовательно входит во взаимодействие сначала с направляющими 8 (при этом элеватор закрывается), а затем с зубчатой рейкой 9, благодаря чему начинается развинчивание свечи. Пройдя рейки и направляющие 8, элеватор-свинчиватель раскрывается и далее операции, выполняемые нижним гранспортером, повторяются. После того как

142969 — 22 свеча развинчена, оператор, > скоряя дв!!>кение элеватора 15, приподымает свечу, от!!одвт ее от оси скважины и приостанавливает, дожидаясь момента, когда замок вновь подымаемой свечи не окажется выше второго элеватора l6. После этого оператор устанавливает режим синхронной работы транспортеров, благодаря чему одновременно осуществляются автоматический подъем, развинчивание и центрирование очередной свечи и спуск к подсвечнику только что развинченной свечи.

В момент, когда элег.атор 15 оказывается ни>ке верхнего замка, оператор отталкиваст свечу от элеватора и заводит ее за упорный палец. Процесс непрерывного подъема колонны повторяется. Спуск колонны аналогичен и выполняется в обратной последовательности, Предмет изобретения

1. Устройство для осуществления спускоподъемных операций при бурении с совмещением их по времени, отлачающееся тем, что, с целью подъема колонны одновременно с развинчиванием свечей и установкой их на месте аккумуляции, а также спуска колонны одно!!рс.менно со свинчиванием свечей и псремещсш!ем их на ось скваж!шы, оно выполнено в ви„"с д!й . ; к!н!с !этически связанных между собой оошим приводом и расположенных друг иад другом цепных транспортеров, 2. Устройство по и. 1. от,!нчаю!цееся тем, что, с целью автоматического осуществлеш!я подъема и спуска колош!ы с од!!овременн!.!м развинчиванием и свин-111BBI!lkcì сгечей, нижний транспортер снабжен укреkl;Ici ными на его цепях двумя элеваторами для подхватыгаш!я колонны под муфты, выполненными в виде ьилки, несущей в нижней части центратор, закрывающийся при взаю!одсйс!вии с вертикальными направляющим;:, ll элеватором-свинчивателем для подхватывашгя колон-!.:ы под замковые соединения li си!нчивания ее, выполненным из корпуса и разъемного вращателя, приводимого в действие при зацеплешш его с неподвижной зубчатой рейкой.

3. Устройство по п. 1, отли !а!ощееся тем, что транспортеры снабжены укрепленны.,!и на цепях подвесками, несущими элеваторы, взаимодействующие с муфтовыми и замковыми

25 соединениями колонны.

:5 i — q Зб

). ) 37.

35 ф )) -".л 2

Составитель Осипова

Техреч T. П. Курилко

Редактор H. С. Коган

Корректоры: T. Н. Костикова и Г. Е. Опарина

Заказ 401/12 Тираж 700 Формат бум. 60 Х 90 /8 Объем 0,44 изд. л. Подписное

11НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

TèïoãðàôHÿ, пр. Сапунова, 2