Устройство для захвата труб в роторе
Патент 742574
Авторы
Устройство для захвата труб в роторе
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
< 742574 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.04.78 (21) 2601640/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.
Е 21 В 19/10
Е 2! В 3/04
Государстаеииый комитет (53) УДК 622.242. .3.054 (088.8) Опубликовано 25.06.80. Бюллетень № 23
Дата опубликования описания 28.06.80 ло делан изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
А. А. Глух и P. П. Райгородский
Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ЗАХВАТА ТРУБ В РОТОРЕ
Изобретение относится к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к средствам для захвата бурильных труб.
Известно устроиство роторе бурильных и обсадных труб, которое включает корпус, вкладыш с направляющей конусной поверхностью и опорными пазами под клинья. привод клиньев (1).
Недостатками этого устройства являются невозможность перехода к бурению и установки в ротор зажима ведущей бурильной трубы без снятия gëèêüåâ, а также небольшой крутящий момент, который можно передавать через квадратное отверстие в верхней части вкладыша, где устанавливается зажим ведущей бурильной трубы.
Известно также устройство для захвата труб, в котором внутри ротора установлен корпус с отверстиями в верхней части для передачи крутящего момента, в корпусе установлен вкладыш с двумя конуснь|ми опорными поверхностями под клинья, а над ротором установлен клинозахватный механизм, включающий корпус, клинья и привод
:;,.;:--: чье в (2) .
Основными недостатками этого устройства являются:
1) невозможность перехода к бурению и установки в ротор зажима ведущей бурильной трубы без отсоединения приводной части и снятия с ротора клинозахватного механизма;
2) надроторное размещение клинозахватного устройства и зажима ведущей бурильной трубы приводит к большим габаритам и громоздкости зажима ведущей бурильной трубы. Установка ведугцей бурильной трубы с громоздким зажимом на центр скважины и в шурф связана с трудоемкими работами;
3) исключена возможность пропуска громоздкого зажима ведущей бурильной трубы через проходное отверстие ключа для свинчивания-развинчивания труб замкнутого типа.
Целью изобретения является уменьшение габаритов и обеспечение передачи вращения бурильной колонне от ротора без снятия
20 клиньев.
Это достигается тем, что устройство снабжено установленным в корпусе под клиньями зажимом ведущей бурильной трубы, выполненным в виде корпуса с установленными
742574
Работа клинозахватного устройства в процессе перехода от спуско-подъемных операций к бурению и бурения осуществляется следующим образом.
После спуска в скважину бурильной колонны она устанавливается на клинья и из шурфа поднимается и подается на центр скважины ведущая бурильная труба с одетым на нее зажимом 17. Ведущая бурильная труба соединяется с бурильной колонной. После этого поднимаются клинья 9 и колонна опускается в скважину. При этом, зажим 17, проходя в отверстие, образованное поднятыми клиньями, устанавливается
S0
55 в нем подпружиненными коромыслами с роликами и механизмом передачи вращения от корпуса зажима к ротору.
Кроме того, верхняя часть корпуса зажима выполнена с наружной конусной поверхностью, соответствующей внутренней конусной поверхности клиньев, а механизм передачи вращения от корпуса зажима к ротору выполнен в виде зубчатого венца на нижней части корпуса зажима, установленного внутри втулки, которая имеет зубчатый профиль на наружной и внутренней поверхностях, причем внутренний зубчатый профиль связан через промежуточную шестерню с зубчатым венцом, а наружный зубчатый профиль — со шлицевыми пазами, выполненными на внутренней поверхности
15 нижней части корпуса устройства, кинематически соединенного с ротором.
На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. l.
В роторе 1 буровой установки размещен корпус 2, имеющий на внутренней поверх- 26 ности в нижней части шлицевые пазы. Внутри корпуса в верхней части размещен разьемный вкладыш 3 с направляющей конусной поверхностью и опорными пазами под клинья, Внутри корпуса в нижней части установлена
25 втулка 4 с зубчатым профилем на внутренней и наружной поверхности, причем наружные зубья втулки входят в шлицевые пазы корпуса.
Во втулке установлена промежуточная шестерня 5 и корпус зажима 6 ведущей 50 бурильной трубы с зубчатым венком в нижней части, соединенным с промежуточной шестерней. В окнах корпуса зажима 6 размещены подпружиненные качающиеся коромысла 7 и на них установлены ролики 8, сопрягающиеся с ведущей бурильной трубой.
Верхняя часть корпуса зажима 6 выполнена с наружной конусной поверхностью, соответствующей внутренней конусной поверхности клиньев 9. Шарнирная подвеска клиньев 10 снабжена пружинами 11, отводящими 4о верхнюю часть клиньев от трубы после посадки их на корпус зажима 6. Подъем и опускание клиньев 9 осуществляется при помощи планок 12, связанных в нижней части кольцом 13 рычага 14 пневмоцилиндра 15 и крана управления 16.
45 в гнездо внутри корпуса 2. Зубья корпуса зажима 6 входят в зацепление с шестерней 5.
В случае несовпадения оси бурильной колонны и оси проходного отверстия в роторе зажим 17 может не войти в гнездо внутри корпуса 14 упрется в конусную поверхность разъемного вкладыша 3. После этого клинья 9 опускаются, нажимают на зажим 17, который скользя по направляющей конусной поверхности разъемного вкладыша 3, устанавливается в гнездо. Клинья упираются в наружную поверхность корпуса зажима 6, что обеспечивает установку нижнего конца клиньев с зазором относительно ведущей бурильной трубы. Зазор в верхней части клиньев обеспечивается пружинами 11, которые отводят верхнюю часть клиньев, преодолевая массу кольца 13 с планками 12, причем в это время сжатый воздух выпущен из обеих полостей пневмоцилиндра 15 и рычаг 14 не давит на кольцо 13. Это достигается устройством крана управления 16.
В процессе бурения вращение передается от ротора к корпусу 1, затем через втулку 4, промежуточную шестерню 5, корпус зажима 6, коромысло 7 и ролики 9 на ведущую бурильную трубу. Клинья установлены с зазором относительно ведущей бурильной трубы и не препятствуют ее вращению и осевому перемещению.
Предлагаемое клинозахватное устройство обеспечивает ликвидацию трудоемких работ по снятию клиньев при переходе от спуско-подъемных операций к бурению, снижение трудоемкости работ при установке ведущей трубы на центр скважины и в шурф, возможность пропуска зажима ведущей бурильной трубы через проходное отверстие ключа для свинчивания-развинчивания труб замкнутого типа.
Применение предлагаемого устройства позволит механизировать, а в дальнейшем и автоматизировать процесс перехода от спуско-подъемных операций к бурению.
Формула изобретения
1. Устройство для захвата труб в роторе, содержащее корпус, разъемный вкладыш с направляющей конусной поверхностью, клинья с внутренней конусной поверхностью на нижнем конце и привод клиньев, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов и обеспечения передачи вращения бурильной колонне от ротора без снятия клиньев, оно снабжено установленным в корпусе под клиньями зажимом ведущей бурильной трубы, выполненным в виде корпуса с установленными в нем подпружиненными коромыслами с роликами и механизмом передачи вращения от корпуса зажима к ротору.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что верхняя часть . корпуса зажима
742574
5 выполнена с наружной конусной поверхностью, соответствующей внутренней конусной поверхности клиньев.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм передачи врашения от корпуса зажима к ротору выполнен в виде зубчатого венца на нижней части корпуса зажима, установленного внутри втулки, которая имеет зубчатый профиль на наружной и внутренней поверхностях, причем внутренний зубчатый профиль связан через проь межуточную шестерню с зубчатым венцом, а наружный зубчатый профиль — со шлицевыми пазами, выполненными на внутренней поверхности нижней части корпуса, кинематически соединенного с ротором.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 108839, кл. Е 21 В 3/04, 1957.
2. Патент США № 3457605, кл. 24-263, опублик. 1969 (прототип).
742574
Составитель Л. I!авловский
Текред К. Шуфрич Корректор М. 111ароши
Тираж 626 Псдписное
Редактор F.. Гlолионова
Заказ 3428, 30
IlHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4