Устройство для спуска бурильных труб

,13 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ идетельство СССР1 В 44/00, 1981.втоматизация буроНедра, 1971,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА БУРИЛЬНЫХ ТРУБ(57) Изобретение предназначено дляавтоматизации спуско-подъемных операций при бурении и повьппает надежность работы устройства за счет контроля операции передачи веса бурильных труб (БТ) от клинового элеватора(КЭ) 6 клиновому захвату. С лебедкой2 и связанным с КЭ 6 талевым блоком4 соединены исполнительные механизмы (ИМ) 30 и 31. Входы ИМ 30 и 31соединены с выходом блока 9 управления передачей веса БТ, К входамблока 9 подключены выходы датчика12669 10 относительного перемещения блока 4 и КЭ 6, узла 7 блокировки и центрального пульта 22 с органами управ. ления, Зажатая в зажиме БТ опускается в скважину и удерживается КЭ 6, контактирующим с узлом 7, Сигнал о передаче веса от КЭ 6 захвату поступает с пульта 22 в блок 9 только при отсутствии сигнала с датчика 10.С блока 9 сигнал поступает на ИМ 30.После передачи веса с пульта 22 в 74блок 9 поступает сигнал, которыйвключает ИМ 31, открывающий захватКЭ 6. При неудержании веса БТ захватом узел 7 блокирует открытие КЭ 6,С узла 7 сигнал поступает на пульт22, который через блок 9 включаетаварийную сигнализацию. На ИМ 31 приэтом поступает сигнал с блока 9 назакрытие КЭ 6. Блок 9 выполнен налогических элементах, 1 з.п.ф-лы,3 ил1Изобретение относится к буровойтехнике, в частности к автоматизации спуско-подъемных операций.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет 5контролирования операции передачивеса труб от клинового элеватора клиновому захвату,На фиг. 1 приведен буровой агрегат, оснащенный элементами предлагаемого устройства спуска бурильныхтруб, общий вид; на фиг, 2 - узелблокировки, на фиг. 3 - блок-схемаустройства.6Предлагаемое устройство (фиг. 1)содержит основание 1 буровой установки, лебедку 2, неподвижно установленный на основании 1 клиновыйзахват 3, талевый блок 4, подвижносвязанный посредством штропов 5 с 20клиновым элеватором 6, узел 7 блокировки, связанный с основанием 1 стойкой 8, блок 9 управления передачейвеса бурильных труб, датчик 10 относительного перемещения клиновогоэлеватора 6 и телевого блока 4,полиспастную систему 11, связывающуюталевый блок 4 с лебедкой 2, Междуталевым блоком 4 и клиновым элевато. ром 6 установлен зазор 12, обеспечивающий их вэаимцое перемещение. Между клиновым элеватором Ь и захватом3 установлен зазор 13,Узел 7 блокировки (см. фиг. 2)состоит из корпуса 14, в котором закреплена ось 15 с посаженным нанее поворотным зубчатым сектором 16с роликом 17, микропереключателя 18щелчкового действия и пружины 19,связывающей корпус 14 и зубчатый сек" тор 16 Корпус 14 выполнен с ограничителем 20 поворота зубчатого сектора 16, Бурильная труба 21 зажата в неподвижном клиновом захвате 3 и подвижном клиновом элеваторе 6,Блок 9 управления (см,фиг,3) содержит центральный пульт 22 с органами управления, два элемента НЕ 23 и 24, два элемента И 25 и 26, счетчик 27 импульсов, два усилителя 28 и 29 и два исполнительньх механизма 30 и 31.Работа устройства передачи веса бурильных труб от клинового элеватора клиновому захвату происходит следующим образом.Удерживаемая клиновым элеватором 6 колонна бурильных труб 21 спущена в скважину и зажата в неподвижном клиновом захвате 3. При этом элеватор 6 и захват 3 удерживают колонну труб 21 фрикционно за гладкую цилиндрическую поверхность муфты.Элеватор 6 находится в контакте с роликом 17 узла 7 блокировки.С центрального пульта 22 с орга" нами управления поступает управляющий сигнал "Передать вес", например, при нажатии оператором определенной кнопки на вход первого элемента И 25. При наличии на другом входе первого элемента И 25 разрешающего сигнала от датчика 10 относительного перемещения клинового элеватора и талевого блока через первый элемент НЕ 23 сигнал с выхода первого элемента И 25 через первый усилитель 28 поступает на первый исполнительный ме"3 1266974 ханизм 30, который приводит в действие лебедку буровой установки 2,и происходит ослабление талевой системы и спуск талевого блока, т,е,передача веса от клинового элеватора6 клиновому захвату 3. Если клиновыйзахват 3 надежно удерживает колоннутруб 21, то зазор 13 не изменяется,так как клиновый элеватор 6 остается неподвижным на зажатой в нем 10трубе в то время, как талевый блок4 опускается, а зазор 12 уменьшаетсяДатчик 10 относительного перемещенияклинового элеватора и талевого блока;срабатывает и через первый элемент 15НЕ 23 снимает разрешающий сигнал спервого элемента И 25 на спуск талевого блока 4. Спуск талевого блока4 прекращается, передача веса произведена. Отсутствие перемещения клинового элеватора 6 является причинойотсутствия импульсов перемещения,фиксируемых узлом блокировки, счетчик 27 импульсов не работает, отсутствие сигнала с выхода счетчика 2527 через второй элемент НЕ 24 формирует разрешающий сигнал на первомвходе второго элемента И 26, на второй вход которого поступает разрешающий сигнал от датчика 10 относительного перемещения.После окончания передачи веса иостановки лебедки с центральногопульта 22 с органами управления поступает управляющий сигнал Открыть1135элеватор на третий вход второгоэлемента И 26, который (при наличии указанных разрешающих сигналовна двух других входах) с выхода второго элемента И 26 через, второй уси 40литель 29 поступает на второй исполнительный механизм 31, открывающийзахват клинового элеватора 6, Происходит открытие захвата клиновогоэлеватора 6,45 После подъема талевого блока 4 с клиновым элеватором 6 в верхнее положение за следующей свечой, спуска талевого блока 4 с клиновым элеватором 6, который удерживает колон ну со следующей свечой, в нижнее положение и закрытия клинового захвата 3 работа схемы и механизмов устройства повторяется,Если клиновый захват 3 не удер живает колонну, т.е, колонна труб 21 при спуске талевого блока 4 проскальзывает в клиновом захвате 3 и клиновый элеватор 6 перемещаетсявместе с зажатой в нем трубой, топеремещение клинового элеватора 6через ролык 17 узла блокировки 7вызывает поворот зубчатого сектора16, который воздействует на кнопкумикропереключателя 18, С выхода микропереключателя 18 импульсы поступают на вход счетчика 27, а с выхода счетчика 27 сигналы поступают навход центрального пульта 22 с органами управления для включения аварийной сигнализации "Вес не взят" ичерез второй элемент НЕ 24 снимается разрешающий сигнал с первого входа второго элемента И 26 на открытиеклинового элеватора 6, Такимобразом осуществляется блокировкаоткрытия клинового элеватора 6 принеудержании веса труб 21 клиновымзахватом 3. Использование предложенного устройства в автоматизированных буровых установках позволит избежать таких серьезных аварий, как падение бурильной колонны на забой во время спуско-подъемных операций,Формула изобретения 1. Устройство для спуска бурильных труб, содержащее основание буровой установки, неподвижно установленный на основании клиновый захват, первый исполнительный механизм, соединенный с лебедкой талевого блока, второй исполнительный механизм, соединенный с клинОвым элеватором, связанным с талевым блоком, и центральный пульт с органами управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет контролирования операции передачи веса бурильных труб от клинового элеватора клиновому захвату, оно снабжено датчиком относительного перемещения клинового элеватора и талевого блока, узлом блокировки и блоком управления передачей веса бурильных труб, при этом узел блокировки установлен на основании буровой установки с возможностью взаимодействия с клиновым элеватором, а блок управления передачей веса бурильных труб содержит, счетчик импульсов, два элемента НЕ, два элемента И и два усилителя,причем выход первого элемента НЕ соединен с первым входом первого эле 5 12669 мента И, выход которого соединен с первым усилителем, первый выход счет чика через второй элемент НЕ соединен с первым входом второго элемента И выход которого соединен с вторым усилителем, а выход датчика относи, тельного перемещения клинового элеватора и талевого блока подключен к входу первого элемента НЕ и к второму входу второго элемента И, выход 1 О узла блокировки соединен с входом счетчика, второй выход которого соединен с входом центрального пульта с органами управления, первый выход 74 Ьцентрального пульта с органами управления соединен с вторым входом первого элемента И, второй выход центрального пульта с органами управления соединен с третьим входом второго элемента И, выходы усилителей соединены с входами соответст" ,вующих исполнительных механизмов.2Устройство по п. 1. о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел блокировки выполнен на микропереключателе щелчкового действия с приводом в виде подпружиненного поворотного зубчатого сектора.