Буровая установка

(45) Дата опубликования описания 04.01.81 Государственный комитет по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт методики":с):,с-. ,;":;: ".;,".,и техники разведки НПО Геотехника(54) БУРОВАЯ УСТАНОВКА Изобретение относится к оборудованию для бурения скважин и может быть использовано в буровых машинах с применением подвижного вращателя.Известны буровые установки, имеющие мачту, подъемник в виде бесконечной цепи, подвижный вращатель с патроном, соединенный с цепью, трубодержатель. Подъемник обеспечивает перемещение подвижного вращателя на длину свечи или меньше ее (при работе с перехватом), свинчивание и развинчивание резьбовых соединений производится вращателем, а подача свечи на ось скважины и установка ее в магазин выполняется либо вручную 11, либо манипулятором 2.Эти установки имеют существенный недостаток, т. е. основные операции при спуске - подъеме бурового снаряда выполняются последовательно. Совмещена лишь установка свечи в магазин и подача ее к скважине с операциями по перемещению бурильной колонны и свинчиванием в развинчиванием. Поэтому затраты времени на выполнение спуска в подъе этими установками будут относительно велики,Целью изобретения является ускорение проведения вспомогательных операций по перемещению бурильной колонны и ненагруженного вращателя. Поставленная цель достигается тем, чтовращатель снабжен зажимом со средствомдля попеременного присоединения его к обеим ветвям цепи, а трубодержатель снабжен5 зажимом со средством для присоединенияего к одной из ветвей цепи.На чертеже показана схема предлагаемой установки,Предлагаемая буровая установка содер)О кит мачту 1, трубодержатель 2, расположенный на направляющих мачты, подвижный вращатель 3 с патроном 4, перемещаемый соосно скважине подъемником б в виде бесконечной цепи, и манипулятор б. Подвижный вращатель 3 размещен на каретке 7, снабженной зажимом 8 для поочередного присоединения к ветвям 9 и 10 цепи. Каретка размещена на направляющихмачты, Относительно нее подвижный вра 20 щатель 3 может перемещаться вдоль осискважины гидроцилиндром 11. Трубодержатель 2 имеет зажим 12 для присоединения к ветви 9 цепи подъемника. Подъемник б установлен на основании 13,25 Все перечисленные узлы применены влюбой известной конструкции, поэтому детально они на схеме не показаны,Работы на буровой установке при буреЗО нии осуществляют следующим образом, 777199При бурении трубодержатель 2, удерживающий буровой снаряд, находится в нижней части мачты 1 на основании 13. Зажим 12 трубодержателя 2 открыт, т. е. трубодержатель 2 отсоединен от ветви 9 подъемника 5. Зажим 8 подвижного вращателя 3 соединяет его с ветвью 9 подъемника 5. Захватные органы 14 и 15 трубодержателя 2 и патрона 4 все время размещены по оси 16 скважины. Операции бурения и наращивания выполняются так же, как на известных установках с подвижным вращателем.Работа установки при выполнении спуско-подъемных операций.Цикл Спуск, Исходное положение механизмов. Подвижный вращатель зажимом 8 соединен с ветвью 10 подъемника 5 и находится в средней части мачты 1, захватные органы 15 патрона 4 открыты. Трубодержатель 2 зажимом 12 соединен с ветвью 9 подъемника 5, удерживает буровой снаряд и находится в средней части мачты 1 под подвижным вращателем 3.При нажатии кнопки Пуск на пульте управления операции осуществляются автоматически в следующей последовательности, Манипулятор б подает очередную свечу на ось 16 скважины, подвижный вращатель 3 гидроцилиндром 11 приподнимается в верхнее положение, захватывает нижний конец свечи, удерживаемой манипулятором 6, и подает ее обратным ходом гидроцилиндра 11 в резьбу оурового снаряда, патрон 4 подвижного вращателя 3 вращает свечу, соединяя резьбовое соединение, по окончании операции в патроне 4 раскрываются захватные органы 15, подьемник 5 опускает трубодержатель 2 с зажатым буровым снарядом вниз, одновременно подвижный вращатель 3, соединенный с противоположной ветвью 10 подъемника 5, поднимается вверх, в конце хода захватные органы 15 патрона 4 вращателя 3 закрываются на трубе, а захватные органы 14 трубодержателя 2 открываются, подъемник 5 реверсируется, при этом подвижный вращатель 3 с зажатым буровым снарядом опускается вниз, а ненагруженный трубодержатель 2 поднимается вверх. Когда вращатель 3 и трубодержатель 2 сойдутся на середине мачты 1, подъемник 5 останавливается, трубодержатель 2 органами 14 захватывает буровой снаряд, а захватные органы 15 патрона 4 вращателя 3 раскрываются. Механизмы снова оказываются в исходном положении (для повторения цикла),Цикл Подъем. Механизмы приводятся в исходное положеьие, аналогичное положению механизмов в цикле Спуск. При нажатии кнопки Пуск на пультеуправления операции осуществляются автоматически в следующей последовательности.Захватные органы 15 патрона 4 вращателя 3 закрываются на трубе колонны; захватные органы 14 трубодержателя 2 открываются, подъемник 5 на ветви 10 поднимает подвижный вращатель 3 с буровым1 О снаоядом в верхнее положение, одновременно ненагруженный трубодержатель 2,соединенный с противоположной ветвью 9подъемника 5, опускается вниз, В конце хода захватные органы 14 трубодержателя 215 закрываются на трубе, а захватные органы15 патрона 4 вращателя 3 открываются,подъемник 5 реверсируется, при этом трубодержатель 2 с буровым снарядом поднимается вверх, вращатель 3 одновременноопускается вниз, Когда вращатель 3 и трубодержатель 2 сойдутся в середине мачты1, подъемник 5 останавливается, вращатель3 гидроцилиндром 11 приподнимается, захватные органы 15 патрона 4 захватывают25 колонну выше резьбового соединения и,вращаясь, разъединяют его, верхняя частьотвинчиваемой свечи центруется манипулятором 6, вышедшим на ось 16 скважины.Отвернутая свеча захватывается манипулятором 6, захватные органы 15 патрона 4вращателя 3 открываются, вращатель гидроцилиндром 11 опускается, а манипуляторб отводит свечу с оси 16 скважины. Далеецикл повторяется,З 5 Предлагаемая установка позволяет безсущественных усложнений кинематики значительно ускорить выполнение спуско-подьемных операций за счет совмещения во времени операций по перемещению бурильной4 О колонны и ненагруженного вращателя.Формула изобретенияБуровая установка, содержащая мачту, 45 подъемник в виде бесконечной цепи, подвижный вращатель с патроном, соединенный с цепью, трубодержатель, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью ускорения проведения вспомогательных операций по пере мещению бурильной колонны и ненагруженного вращателя вращатель снабжен зажимом со средством для попеременного присоединения его к обеим ветвям цепи, а трубодержатель снабжен зажимом со сред ством для присоединения его к одной изветвей цепи.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:60 1, Патент США Ио 3190370, кл. 173-37,опублик. 1965.2, Патент США Мо 3280920, кл. 173-44,опублик. 1966 (прототип).. пред. Патент аказ 1620(1568 Изд,604 Тираж 626 ПодписноПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5