Буровая установка

ОПИСАНИЕ ИЗОБРКТ митет Российской Федерации ,патентам и товарным знакам(57) Использование: буровая установка, включающая шлиндельный станок относится к области оборудования для бурения скважин в различных горно-геологических условиях, в том числе в наносах путем применения лри этом подвижного вращателя с обсадными трубами, что обеспечивает расшире- н(Я) 5 Е 31 ВЗ ОО ние эксплуатационных возможностеи установки и ускорение проходки наносов. Сущность изобретения: подвижный вращатель соединен с коробкой скоростей шлиндельного станка лосредством 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 лри наращивании обсадные трубы нормальной длины. 1 ил.Изобретение относится к буровому оборудованию, а конкретно к установкам длябурения скважин в сложных геологическихусловиях, характеризующихся неустойчивыми рыхлыми породами наносов,Известна буровая установка УКБ-БП,включающая буровой станок СКБсошпиндельным вращателем ЯНедостаток этой установки состоит внедостаточной эффективности бурения внаносах, представленных рыхлыми неустойчивыми породами, в том числе при использовании обсадной колонны в качествебурильной;Это обусловлено частыми остановкамипроцесса бурения в связи с малым ходомшпинделя стан ка и длительными остановками при наращивании колонны в связи с необходимостью приподьема колонны,подвески ее в трубодержателе, отсоединения ведущей буровой трубы, опускании колонны после присоединения новойнаращиваемой буровой трубы, присоединения ведущей буровой трубы, Такиедлительные остановки процесса бурения частовызывают осложнения в скважине в виде. обвалов породы иэ стенок скважины на забой и прихватов бурильной колонны. Наиболее близкое техническое решение -известные буровые установки, включающиестанок со шпиндельным вращателем, и дополнительный узел в виде подвижного вращателя 2), Наиболее эффективным внастоящее время является подвижный вращатель с гидроприводом, представляющимсобой гидросистему, включающую гидромотор, гидронасос с двигателем, сливные, всасывающие гидроприводы, устройствауправления к ним и элементы герметизациизамкнутой системы. Недостаток установки сдополнительным узлом в виде подвижноговращателя состоит в сложности конструкции и эксплуатации, требующей повышенного внимания в процессе работы, частыхпрофилактических осмотров, Цель изобретения состоит в упрощении конструкции иэксплуатации буровой установки.Поставленная цель достигается тем, чтов буровой установке, вкл ючающей станок сошпиндельным вращателем, в котором закреплена. ведущая буровая труба, лебедка,привод к станку с коробкой передач, дополнительный узел в виде подвижного вращателя, подвижный вращатель выполнен сзакрепленным посредством верхней и нижнейопор качения параллельно ведущей буровой трубе ведущим валом, имеющимвыступающий за верхнюю опору каченияконсольный участок, который посредствомгибкой 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 установкаимеет 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 (в том и другом отношениях) гидропривода, включающего гидоонасос, гидромотор, с двигателем к нему и замкну тую гидросистему с устройствами управления: датчиками, клапанами, кранами.На чертеже показана предлагаемая буровая установка.Установка включает буровой станок 1, 20 содержащий шпиндельный вращатель 2 илебедку 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 25 9 на полке 8. В шпиндельном вращателе 2закреплена 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 высту пающий над полкой 8 свободный конец ведущей буровой трубы 10.Полка 8 снабжена двумя опорными тягами 15, присоединенными к станку (вторая тяга 15 закрыта первой), Буровая установка 35 включает также дополнительный узел в видеподвижного 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 надполкой 8 консольный участок (не показан позицией) ведущего вала 17. Опоры 13 и 14 качения расположены на одном уровне.К полке 8 подсоединены также направ ляющие элементы 19, которые служат такжеопорой для полки 8.Подвижный вращатель 16 содержит кожух 20, шпиндель в виде полого вала 21, свободно надетую на ведущий вал 17, на пример квадратного сечения, шестерню 22и 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 включаетлебедку 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,ЖО 3767 5 10 30 40 45 50 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 станок 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 вращетель 16, его направляющие элементы 19 и ведущий вал 17 устанавливают так, чтобы полый вал 21 был соосным устью скважины 30, Перечисленные элементы могу 1 быть заранее собраны в одну компоновку. Послеустановки ее с опорой самого вращателя на подставку над устьем скважины ведущий вал 17 и направляющиеэлементы 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 13 и 14 поднимают и надевают опорами 13 и 14 качения на верхние кон цы 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 резьбовому 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 надевают с натягом гибку о замкнутую передачу (элемент 11).Затем с поддержкой лебедкой 3 посредством троса 4 включением ь коробке 5 пере дач необходимой скорости сообщаютвращение через шпиндель 32 вращателя 2 станка 1, зажатую в шпинделе 32 трубу 10, гибкую передачу (элемент 11), ведущий вал 17, шестерни 22 и 23 полому валу 21 подвиж ного вращателя 16 и присоединенному к 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 присоединяют переходник 31, приспуская вращатель 16 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 цемонтнруктт оболднуе колонну 27 обнкнымн2003767 способами путем нагнетания в затрубное пространство цементного раствора.Затем продолжают бурение как показано выше,Подвижный вращатель с ведущим ва 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 скважиг 1 е, где насосы перекрыты обсадными колоннами, продолжают в коренных породах бурение шпиндельным станком, предвари 15 Формула изобретения.опор качения параллельно ведущей буровой трубе ведущим валом, имеющим вы ступающий за верхнюю оору каченияконсольный участок, который посредством гибкой замкнутой передачи кинематически связан с ведущей буровой трубой, причем свободный конец ведущей буровой трубы 25 имеет опору качения, расположенную наодном уровне с верхней опорой качения ведущего вала подвижного вращателя. оставитель Б, Амелинхред М, Моргентал Кор Редактор С, КулаковаЗаказ 3313 равцо Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгожгород, ул Гагарина 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 вращателя 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. ВБлинов Г. А, и Галиопа Л, А, Технические средства алмазного бурения. Лф; Недра, 182 с. 14.2. Кардыш В, ГМурзаков Б, В., Оквянский А. С. и Захаров Б. В. Современные зарубежные станки и установки. М,: Недра, 1976, с. 184,