Буровая установка

Буровая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: буровая установка, включающая шпиндельный станок, относится к области оборудова ния для бурения скважин в различных горно-геологических условиях в том числе в наносах, путем применения при этом подвижного вращателя с обсадными трубами, что обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей установки и ускорение проходки наносоа Сущность изобретения: подвижный вращатель соединен с коробкой скоростей шпиндельного станка посредством узла отбора мощности, содержащего шпиндель этого станка зажатую в нем ведущую бурильную трубу и гибкую замкнутую передачу от нее на ведущий вал к подвижному вращателю. Этот узел отбора мощности обеспечивает возможность применения подвижного вращателя с обсадными колоннами, диаметр которых превышает диаметры проходного отверстия шпинделя станка а величина его хода позволяет применять при наращивании обсадные трубы нормальной длины 1 ил

ЬЭ

Ю

4й с Я

Комитет Российской Федерации по.патентам и товарным знакам (21) 5049594/03 (22) 26.06.92 (46) 30.11.93 Бюл. На 43 — 44 (71) Общество с ограниченной ответственностью

"РИТА" (72) Егоров АЛ„. Сенников В.Н. (73) Обще "тво с ограниченной ответственностью

"РИТА" (54) БУРОВАЯ УСТАНОВКА . (57) Использование: буровая установка, включающая шпиндельный станок, относится к области оборудования для бурения скважин в различных горно-геологических условиях, в том числе в наносах путем применения лри этом подвижного вращатепя с обсадными трубами, что обеспечивает расширеv (te) Rß (и) 2003767 С1 (5Ц 5 Е31В3 60 ние эксплуатационных возможностей установки и ускорение проходки наносов Сущно ть изобретения: подвижный вращатель соединен с коробкой скоростей шпиндепьного станка посредством узла отбора мощности, содержащего шпиндель этого станка, зажатую в нем ведущую бурильную трубу и гибкую замкнутую передачу от нее на ведущий вал к подвижному вращателю. Этот узел отбора мощности обеспечивает возможность применения подвижного вращателя с обсадными колоннами, диаметр которых превышает диаметры проходного отверстия шпинделя станка а величина его хода позволяет применять при наращивании обсадные трубы нормальной длины. 1 ип.

2003767

Изобретение относится к буровому оборудованию, а конкретно к установкам для бурения скважин в сложных геологических условиях, характеризующихся неустойчивыми рыхлыми породами наносов, Известна буровая установка УКБ-БП, включающая буровой станок СКБ-5 со шпиндельным вращателем (1), Недостаток этой установки состоит в недостаточной эффективности бурения в наносах, представленных рыхлыми неустойчивыми породами, в том числе при использовании обсадной колонны в качестве бурильной;

Это обусловлено частыми остановками процесса бурения в связи с малым ходом шпинделя стан ка и длительными остановками при наращивании колонны в связи с необходимостью приподъема колонны, подвески ее в трубодержателе, отсоединения ведущей буровой трубы, опускании колонны после присоединения новой наращиваемой буровой трубы, присоединения ведущей буровой трубы, Такиедлительные остановки процесса бурения часто вызывают осложнения в скважине в виде . обвалов породы иэ стенок скважины на забой и прихватов бурильной колонны. Наиболее близкое техническое решение— известные буровые установки, включающие станок со шпиндельным вращателем, и дополнительный узел в виде подвижного вращателя (2), Наиболее эффективным в настоящее время является подвижный вращатель с гидроприводом, представляющим собой гидросистему, включающую гидромотор, гидронасос с двигателем, сливные, всасывающие гидроприводы. устройства управления к ним и элементы герметизации замкнутой системы. Недостаток установки с дополнительным узлом в виде подвижного вращателя состоит в сложности конструкции и эксплуатации, требующей повышенного внимания в процессе работы, частых профилактических осмотров. Цель изобретения состоит в упрощении конструкции и эксплуатации буровой установки.

Поставленная цель достигается тем, что в буровой установке, вкл ючающей станок со шпиндельным вращателем, в котором закреплена. ведущая буровая труба, лебедка, привод к станку с коробкой передач, дополнительный узел в виде подвижного вращателя, подвижный вращатель выполнен с закрепленным посредством верхней и нижней опор качения параллельно ведущей буровой трубе ведущим валом, имеющим выступающий за верхнюю опору качения консольный участок, который посредством гибкой замкнутой передачи кинематически связан с ведущей буровой трубой, При этом свободный конец ведущей буровой трубы имеет опору качения, расположенную на одном уровне с верхней опорой качения ведущего вала подвижного вращателя.

Очевидно, что эта буровая установка имеет более простую конструкцию и проще в эксплуатации по сравнению с упомянутой выше известной установкой, т,к. гибкая зам"0 кнутая передача, надетая на ведущую буровую трубу и ведущий. вал к вращателю, гораздо проще (B том и другом отношениях) гидропривода, включающего гидоонасос, гидромотор, с двигателем к нему и замкнутую гидросистему с устройствами управления: датчиками, клапанами, кранами.

На чертеже показана предлагаемая буровая установка.

Установка включает буровой станок 1, 20 содержащий шпиндельный вращатель 2 и лебедку 3 с намотанным на ее барабан (не показан позицией) тросом 4, коробку 5 передач и приводной двигатель 6, опорную . раму 7. полку 8, гибкую замкнутую передачу

9 на полке 8. В шпиндельном вращателе 2 закреплена ведущая буровая труба 10. Передача 9 включает гибкий элемент 11, например, в виде ремней 12 и опоры 13 и 14 качения, При этом опора 13 надета на высту30 пающий над полкой В свободный конец ведущей буровой трубы 10.

Полка 8 снабжена двумя опорными тягами 15, присоединенными к станку (вторая тяга 15 закрыта первой), Буровая установка включает также дополнительный узел в виде подвижного вращателя 16 с ведущим валом

17, закрепленным параллельно ведущей буровой трубе 10 посредством нижней опоры

18 качения и верхней опоры 14 качения, в

40 которую введен верхний, выступающий над полкой 8 консольный участок (не показан позицией) ведущего вала 17. Опоры 13 и 14 качения расположены на одном уровне.

К полке 8 подсоединены также направ45 ляющие элементы 19, которые служат также опорой для полки 8.

Подвижный вращатель 16 содержит кожух 20, шпиндель в виде полого вала 21, свободно надетую на ведущий вал 17, на50 пример квадратного сечения, шестерню 22 и находящуювя в зацеплении с ней шестерню 23, закрепленную на полом валу 21. Конец полого вала 21 выполнен с наружной . резьбой (не показано позицией). Устройство

55 подачи подвижного вращателя 16 включает лебедку 3, трос 4 и проушину 24 на кожухе

20, к которой прикреплен конец троса 4 для

"бурения с разгрузкой", а также стационарно установленный направляющий ролик 25 и закрепленную на кожухе 20 проушину 26, 2003767

10 надевают с натягом гибку о замкнутую передачу (элемент 11).

Затем с поддержкой лебедкой 3 посредством троса 4 включением ь коробке 5 пере15 дач необходимой скорости сообщают вращение через шпиндель 32 вращателя 2 станка 1, зажатую в шпинделе 32 трубу 10, гибкую передачу (элемент 11), ведущий вал

17, шестерни 22,23 полому валу 21 подвиж20 ного вращателя 16 и присоединенному к

35

45

50 соединяют переходник 31, приспуская вращатель l6 на тросе 4. Далее падают промывочную жидкость через сальник 29, опускают с вращением обсадную колонну 27 на

55 забой и продолжают бурение, и так далее.

При необходимости перекрытия пробуренного интервала обсадйую колонну 27 с верхней погруженной трубой оставляют в скважине 30, отсоединяют переходник и цемонтнруклт оболднуе колонну 27 обнкнымн к которой прикреплен конец троса 4 (не показано) при "бурении с нагрузкой".

Буровой снаряд включает обсадную колонну 27 и коронку 28, присоединенную к колонне 27.

К полому валу 21 сверху присоединен промывочный сальник 29 с напорным патрубком (не показан позицией)..Обсадная колонна 27 погружена нижним концом с коронкой 28 в скважину 30 и соединена с полым валом 21 переходником 31 с внутренней резьбой.

Ведущая труба 10, находящаяся во вращателе 2 станка 1, зажата в шпинделе 32 вращателя, Полка 8 снабжена монтажными петлями 33.

Шестерни 22 и 23 установлены в подшипниковых опорах (не показаны позициями). Станок 1 установлен рамой 7 на основании и оснащен рычагами (не показаны позициями) управления и переключения скоростей, Буровая установка монтируется и работает следующим образом.

Перед началом бурения скважины ста- 25 нок 1 вместе с рамой 7 отодвигают от устья скважины 30 вращателем 2 к устью скважины на расстояние, равное сумме расстояний между опорами 13 и 14 качения и между осями ведущего вала 17 и полого вала 21 подвижного вращателя 16. Затем подвижный вращ тель 16, его направляющие элементы 19 и ведущий вал 17 устанавливают так, чтобы полый вал 21 был соосным устью скважины 30. Перечисленные элементы моt.yt быть заранее собраны в одну компоновку. После установки ее с опорой самого . вращателя на подставку над устьем скважины ведущий вал 17и направляющие элементы 19 (два элемента) займут вертикальное положение, В шпинделе 32 вращателя 2 станка 1 зажимают ведущую буровую трубу 10 так, чтобы ее верхний конец достиг уровня верхнего конца ведущего вала 17;

Затем полку 8 заранее установленныл:.7 на ней опорами 1 3 и 14 поднимают и надевают опорами 13 и 14 качения на верхние концы ведущего вала 17 и ведущей трубы 10;

Затем подсоединяют к станку 1 и к полке 8 опорные тяги 15 (опорные тяги 15 могут быть заранее подсоединены к полке

8). Путем изменения длины тяг 15 и направляющих элементов 19 регулируют соосность опор 13 и 14 качения, ведущей трубы

10 и ведущего вала 17, а также горизонтальной полки 8. После этого ходовой конец троса 4 отсоединяют от петель 33 полки 8 и конец троса 4 закрепляют к проушине 24 на кожухе 20 подвижного вращателя 16, поднил.ают вращатель 16 в верхнее положение и к реэьбовому концу полого вала 21 присоединяют переходник 31 с первой обсадной трубой обсадной колонны 27, оснащенной снизу коронкой 28. К напорному патрубку. сальника 29 подсоединяют промывочный шланг от напорной линии промывочного насоса (не показаны). На выступающие из опор 13 и 14 качения верхние участки ведущей буровой трубы 10 и ведущего вала 17 нему буровому снаряду.

Далее посредством лебедки 3 на тросе

4 опускают вращатель 16 с вращающимся снарядом в виде обсадной колонны 27. Перед встречей с породой вращающейся с колонной 27 коронки 28 включают насос и подают через сальник 29 промывочную жидкость вместе с внедрением этой коронки 28 в породу, После этого производят бурение скважины 30 с усилием подачи под действием части обсадной колонны 27 и вращателя

16 (режим разгрузки) или всего веса колонны 27 и вращателя 16. При необходимости ходовой конец троса 4 перекидывают через ролик 25 и прикрепляют к проушине 26 для создания усилия подачи вниз (режим нагрузки), дополнительного к усилию от веса колонны 27 и вращателя "нб.

После проходки бурением скважины

30 на грубину, равную длине обсадной трубы, останавливают вращение, погруженную обсадную колонну на высоту, равную длине обсадной трубы, приподнимают над забоем, захватывают трубодержателем (не показан), прекращают промывку и от трубы отсоединяют переходник 31. Затем приподнимают подвижный вращатель 16 с переходником 31, присоединяют к опущенной в скважину 30 обсадной колонне 27 следующую трубу (мнаращиванием), к которой при2003767 способами путем нагнетания в затрубное пространство цементного раствора.

Затем продолжают бурение как показано выше, Подвижный вращатель с ведущим ва- 5 лом и направляющими элементами, а также полка с установленной на ней гибкой замкнутой передачей и опорными тягами может быть после окончания проходки насосов транспортирован на другую скважину также 10 для проходки насосов, а на первой скважиге, где насосы перекрыты обсадными колоннами, продолжают в коренных породах бурение шпиндельным станком, предвари15

Формула изобретения.опор качения параллельно ведущей буровой тРубе ведущим валом имеющим вы

20 ступающий за верхнюю о ору качения консольный участок, который посредством гибкой замкнутой передачи кинематически связан с ведущей буровой трубой, причем свободный конец ведущей буровой трубы

25 имеет опору качения, расположенную на. одном уровне с верхней опорой качения ведущего вала подвижного вращателя.!

23 ло

Составитель Б. Амелин

Техред M,Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор С, Кулакова

Заказ 3313

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

П роизводственно-издательский - îë áèíàò "Патент", . у.. .нт, Г. жгород, уп Гагарина. 101

БУРОВАЯ УСТАНОВКА, включающая станок со шпиндельным вращателем, в Котором закреплена ведущая буровая труба, лебедку, привод к станку с коробкой передач, дополнительный узел в виде подвижного вращателя, отличающаяся тем, что подвижный вращатель выполнен с закрепленным посредством верхней и нижней тельно пододвинув его к устью скважины после демонтажа подвижного врэщэтеля вместе с полкой и гибкой замкнутой передачей на ней, а также с ведущим валом, направляющими элементами и опорными тягами к шпиндельному станку, (56) Марамзин А. В., Блинов Г. А. и Галиопа

Л, А. Технические средства алмазного бурения. Л®; Недра, 1982„с. 14.

2. Кардыш В, Г., Мурзаков Б, В., Оквянский А. С. и Захаров Б. В. Современные зарубежные станки и установки. М.: Недра, 1976, с. 184.