Устройство для центрирования талевого блока и бурильных труб

Устройство для центрирования талевого блока и бурильных труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике бурения скважин и м.б. использовано при выполнении спуско-подъемных операций с бурильным инструментом. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения центрирования бурильных труб разной длины. Для этого на боковых поверхностях талевого блока 10 шарнирно закреплены с возможностью поворота в горизонтальной плоскости профильные направ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕКИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4617741/03 (22) 08.12.88 (46) 30.04.91. Бюл. № 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (72) В. Н. Судницын, С. И. Корнюшенко, Ю. П. Цареградский и Г. В. Новикова (53) 622.242.3(088.8) (56) Патент США № 2850929, кл. 81 — 53, опублик. 1958.

Авторское свидетельство СССР № 588340, кл. Е 21 В 19/00, 1973.

„„Я(,), 1645440 д 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ ТАЛЕВОГО БЛОКА И БУРИЛЬНЫХ

ТРУБ (57) Изобретение относится к технике бурения скважин и м.б. использовано при выполнении спуско-подъемных операций с бурильным инструментом. Цель изобретения— расширение технологических возможностей путем обеспечения центрирования бурильных труб разной длины. Для этого на боковых поверхностях талевого блока 10 шарнирно закреплены с возможностью поворота в горизонтальной плоскости профильные направ1645440

15 ляющие 11. Устройство имеет упоры 9, на которых шарнирно установлены подпружиненные пружиной двуплечие рычаги 13 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, Одни плечи рычагов 13 имеют ролики 14 для контактирования с направляющими 11, а другие, установленные на горизонтальных осях 15, — вкладыши 16 с направляющими выступами. Каждый упор 9 выполнен с прорезью, диаметрально расположенными выемками и наклонными пазами.

Устройство имеет ограничители, каждый из которых выполнен из жестко связанных между собой верхней и нижней частей

2l, 22. Часть 22 имеет большую площадь в поперечном сечении для взаимодействия с диаметрально расположенными выемками. Вкладыши 16 размещены в и рорези упора 9 н своими направляющими выступами 17 входят в его пазы и установлены с возможностью взаимодействия с часИзобретение относится к технике бурения скважин, в частности к буровому оборудованию, и может быть использовано при выполнении спуско-подъемных операций с бурильным инструментом.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения центрирования бурильных труб нли свечей разной длины.

На фиг. 1 показано устройство, общий внд; на фиг. 2 — центратор в момент подхода к нему талевого блока; на фиг. 3 — вид

А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез В-В на фнг. 2; на фнг. 5 — правый упор с выемками в момент взаимодействия подпружиненного двуплечего рычага с роликом с профильной направляющей на талевом блоке.

Устройство включает буровую вышку 1 с кронштейнами 2, направляющие канаты

3, закрепленные одними своими концами в ограничителях 4, установленных на кронштейнах 2 и другими — на кронблочной раме 5 соответственно. На кронблочной раме 5 установлен кронблок 6. Центратор

7 выполнен с отверстием 8, упорами 9 и установлен с возможностью перемещения вдоль направляющих канатов 3 при контактировании с талевым блоком 10 и взаимодействия своими упорами 9 с ограничителями 4. На боковых поверхностях талевого блока 10 шарнирно закреплены с возможностью поворота в горизонтальной плоскости (вокруг вертикальных осей) профильные направляющие 11. На упорах 9 шарнирно установлены с возможностью поворота в вертикальной плоскости подпружиненные пружиной 12 двуплечие рычаги 13, 30

55 тями 21 при контактировании роликов 14 с направляющими 11. Блок 10 имеет раструб для взаимодействия с отверстием центратора 7. Г r,ñëåäíèé опускают до тех пор, пока участки выемки не упрутся в нижнюю часть ограничителей. При этом верхний конец свечи входит в отверстие корпуса центратора. С веча центрируется.

Далее блок движется вниз один. Рычаг

13 возвращается в исходное положение под действием пружины. В это время происходит отвинчивание нижнего замка свечи.

Кулачки центратора удерживают верхний конец свечи. При необходимости работы со свечами большей длины предварительно поворачивают направляющие 11 в сторону от ролика 14. В этом случае при подходе блока

10 к корпусу центратора он не задерживает роликов 14 и вкладыши 16 остаются неподвижными. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. одни плечи которых имеют ролики 14 для контактирования с профильными направляющими 11, а другие — установленные на горизонтальных осях 15 вкладыши 16 с направляющими выступами 17 (на фиг. 4 показаны пунктиром).

Каждый упор 9 выполнен с прорезью

l8, диаметрально расположенными выемками 19 и наклонными пазами 20. Каждый ограничитель 4 выполнен из жестко связанных между собой верхней и нижней частей 21 и 22. Причем нижняя часть 22 имеет большую площадь в поперечном сечении для взаимодействия с диаметрально расположенными выемками 19 упора 9. Вкладыши

l6 размещены в прорези упора 9. При этом своими направляющими выступами 17 они входят в его наклонные пазы 20 и установлены с возможностью взаимодействия с верхними частями 21 ограничителей 4 при контактировании роликом 14 двуплечих рычагов 13 с профильными направляющими 11 талевого блока 10.

В верхней части талевого блока 10 имеется раструб 23 для взаимодействия с отверстием центратора 7. Нижняя 22 и верхняя части 21 ограничителя 4 выполнены в виде усеченных конусов 24 и 25. Причем в основании нижнего усеченного конуса лежит окружность большего диаметра, а диаметрально расположенные выемки 19 упора 9 выполнены в форме части 26 усеченного конуса, ответного конусу 24 нижней части 22 ограничителя 4. При этом внутренняя поверхность 27 вкладышей имеет форму, ответную форме усеченного конуса 25 верхней части 21 ограничителя 4. Взаимодействие!

645440

25 формула изобретения

55 центратора 7 с направляющими канатами

3 осуществляется посредством кареток 28 с роликом 29. Талевый блок 10 подвешен на канатах 30.

В центральной части корпуса центратора 7 выполнено отверстие 8 с прорезью

3! для бокового введения-выведения и поддержания верхнего конца свечи. Перед входом в отверстие 8 в прорези 31 шарнирно установлены два кулачка 32, которые могут поворачиваться вовнутрь корпуса центратора 7 до полного открытия, а силой размещенных на корпусе пружин 33 — пол ностью открываться.

На оси 34 крепления двуплечего рычага

13 к упору 9 размещена возвратная пружина 12. Направляющие канаты 3 крепятся к кронблоку 6 через амортизаторы 35.

Устройство работает следующим образом.

При центрировании бурильных труб или свечей меньшей длины рабочий, поворачивая профильную направляющую 11 вокруг вертикальной оси, устанавливает ее в положение, когда она может взаимодействовать с роликом 14 (т.е. она находится на одной вертикальной линии с роликом 14). При подъеме бурильной колонны талевый блок

IO с автоматическим элеватором (не показан), который удерживает свечу (или трубу), движется вверх. При подходе талевого блока 1О к корпусу центратора 7

I.0JIHYH 4 вступают во взаимодействие с профильными направляющими 11, двуплечий рычаг 13 поворачивается вокруг оси и вкладыши 16 оттягиваются вниз, так что верхняя часть ограничителя 4 может беспрепятственно пройти вверх, не взаимодействуя с вкладышами 16.

Раструб 23 талевого блока 10 входит в отверстие корпуса центратора 7 и далее талевый блок 10 движется вместе с центратором 7, поднимая бурильную колонну на длину свечи (или бурильной трубы).

Колонна устанавливается на клинья (не показаны), и талевый блок 10 вместе с центратором 7 начинает движение вниз. При этом верхняя часть ограничителя 4 проходит вслед за направляющим канатом 3 между роликами 29 в сквозное отверстие корпуса.

Центратор 7. опускается до тех пор, пока участки выемки 19 не упираются в нижнюю часть 24 ограничителей 4. При этом верхний конец свечи (или трубы) входит в отверстие 8 корпуса центратора 7. Свеча (или труба) центрируется. Далее талевый блок IU движется вниз один. Рычаг возвращается в исходное положение под действием возвратной пружины 12. В это время происходит отвинчивание нижнего замка свечи. Кулачки 32 центратора 7 удерживают верхний конец свечи. После отвинчивания свеча (или труба) выносится из центратора и устанавливается в магазин с помощью механизма захвата (не показан), принудительно раскрывающего кулачки Л2

Далее процесс повторяется.

При спуске бурильной колонны свеча, удерживаемая механизмом захвата, нажимает на кулачки 32 центратора 7, раскрывает их и входит в отверстие 8 через прорезь 31. Под действием пружин 33 кулачки

32 закрывают выход свечи из центратора

7. Производят завинчивание нижнего замка свечи, а талевый блок 10 идет вверх и снимает центратор с нижней части 24 ограничителей 4, продолжая двигаться вверх вместе с центратором 7 до тех пор, пока автоматический элеватор не подхватывает свечу. После снятия колонны с клиньев производят спуск колонны в скважину, и процесс спуска повторяется.

При необходимости работы со свечами большей длины рабочий предварительно поворачивает профильные направляющие !1 в сторону от ролика 4. В этом случае при подходе талевого блока 10 к корпусу центратора 7 он не задевает роликов 14 и вкладыши 16 остаются неподвижными.

Схемы работы при подъеме и спуске колонны аналогичны. Однако при движении центратора 7 с талевым блоком 10 вниз центратор 7 останавливается на верхних частях

25 ограничителей 4, поскольку вкладыши

16 не дают ему опуститься ниже.

l. Устройство для центрирования тале вого блока и бурильных труб, включающее буровую вышку с кронштейнами, направляющие канаты, закрепленные одними своими концами в ограничителях, установленных на кронштейнах, и другими — на кронблочной раме соответственно, центратор с отверстием и упорами, установленный с возможностью перемещения вдоль направляющих канатов при контактировании с галевым блоком и взаимодействия своими упорами с ограничителями, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения центрирования бурильных труб разной длины, оно снабжено профильными направляющими, шарнирно закрепленными на боковых поверхностях талевого блока с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, шарнирно установленными на упорах с возможностью поворота в вертикальной плоскости подпружиненными двуплечими рычагами, одни плечи которых имеют ролики для контактирования с профильными направляющими, а другие — установленные на горизонтальных осях вкладыши с направляющими выступами, каждый упор выполнен с прорезью, диаметрально расположенными выемками и наклонными пазами, каждый ограничитель выполнен из жестко связанных между собой верхней и нижней частей. причем нижняя часть имеет большую пло!

645440 щадь в поперечном сечении для взаимодействия с диаметрально расположенными выемками упора, вкладыши размещены в прорези упора, при этом своими направляющими выступами входят в его наклонные пазы и установлены с возможностью взаимодействия с верхними частями ограни чителей при контактировании роликов двуплечих рычагов с профильными направляющими талевого блока, при этом талевый блок имеет раструб в верхней части для взаимодействия с отверстием центратора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, чго нижняя и верхняя части ограничителя хода выполнены в виде усеченных конусов, причем в основ: .<ии нижнего усеченного конуса лежит окружность большего диаметра, а диаметрально расположенные выемки упора выполнены в форме части усеченного конуса, ответного конусу нижней части ограничителя, при этом внутренняя поверхность вкладышей имеет форму, ответную форме усеченного конуса верхней части ограничителя.

1645440!

645440

Составитель А. Меньшиков

Редактор И. Касарда Техред А. Кравчук Корректор Н. Ренская

Заказ 1328 Тираж 367 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Ппоизводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01