Буровая установка

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских.СоциалистическихРеспублик р 11848574 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Клз Е 21 В 19/00 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубликования описания 230781Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский йнститут нефтяного машиностроения(71) Заявитель Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым установкам.Известна буровая установка, включающая буровую вышку, лебедку, .прог.раммный узел, воздухопитатель, крановый узел, узел эадатчика и исполнительный механизм 13Недостатком данной установки является невысокая точность поддержания заданного режима спуска из-за случайного характера изменения сопротивления ленточного тормоза буровой лебедки, а также недостаточная надежность в работе из-за применения большого количества электромеханических элементов, Кроме того, для питания элементов регулирования сопротивления механического тормоза необходимо использовать специальный компрессор.Известна также буровая установка, содержащая буровую вышку, лебедку, талевый блок, кронблок, блок управления с гидроцилиндрами и регулятор скорости спуска и подъема 21 .Недостатком этой установки является применение сложного регулятора скорости спуска, который состоит из программирующего устройства, задатВчика, преобразующего устройства,полупроводникового усилителя, исполюнительного двигателя, дросселя, двухгидравлических насосов, двух тормозов, реле перегрузки, двух тахогенераторов, двух распределительных золотников и указателя скорости. Всвязи с этим усложнена наладка,обслуживание и ремонт этой установки. Кроме того, надежность работыустановки недостаточна, а стоимостьизготовления и обслуживания оченьвысока.Цель изобретения - упрощение кон струкции и обеспечение возможностиспуска колонны труб в скважину вавтоматическом режиме.Поставленная цель достигаетсятем, что буровая установка снабже на жестко связанной с талевым блоком тормозной штангой, соединеннойсо штоками гидроцилиндров опорнойплитой с кулачками и концевымивыключателями, электромагнитнымдросселирующим клапаном, направляющим кожухом с центратором и распределительным блоком, причем опорнаяплита выполнена с центральным отверстием, вокруг которого оппозитно 30 установлены кулачки, а штанга имеетвыступы на наружной поверхности длявзаимодействия с кулачками, при этомраспределительный блок связан сблоком управления, концевыми выключателями и электромагнитным дросселирукщим клапаном, установленнымна трубопроводе, связывакщим надпоршневое и подпоршневое пространство3гидроцилиндра. Кроме того, тормозная штанга выполнена телескопической.На фиг. 1 показана предлагаемаяустановка, общий вид, на фиг. 2разрез А-А на фиг. 1.Буровая установка включает в себябуровую вышку 1, в рабочей зоне которой находится буровая лебедка 2,на валу которой. Установлен датчик 3скорости, На вышке крепится блокгидравлических цилиндров 4 и кронблок 5, между секциями которого закреплен направляющий кожух б, в верхней части имекщий центратор 7, Кштокам 8 гидроцилиндров 4 крепитсяплита 9, имеющая центральное отверстие 10,. на которой по направляющим11 с помощью исполнительного устройства 12 перемещаются кулачки 13вместе с закрепленными йа одном изних концевыми выключателями 14 и15. Между двумя частями талевой системы 16, которая проходит через щелеобразные отверстия 17, размещенатормозная штанга 18, прикрепленнаяк верхней части талевого блока 19и имекщая нижний выступ 20 и верхнийвыступ 21. Нижние части гидравлических цилиндров 4 сообщаются с верхними через трубопроводы 22 с дросселирующими электромагнитными клапанами 23, работа которых так же как иконцевых выключателей 14 и 15 управляется по кабелю 24 с помощью устройства, 25 управления через блок 26распределения,Установка работает следующим образом,Перед началом спуска колонны трубв скважину талевый блок 19 находится в верхней части буровой вьюки1, а штоки 8 полностью заведеныв гидравлические цилиндры 4. Нижнийвыступ 20 тормозной штанги 18 удерживается на сжатых кулачках 13, клапаны 23 закрыты. Концевые выключатели 14 и 15 отключены,Одновременно с включением буровой лебедки 2 для спуска колонны труб в скважину включается в работу устройство 25 управления, с помощью которого подается питающее напряжение на дросселирукщий электромагнитный клапан 23. При этом постепенное открытие клапана обеспечивает пере- пуск жидкости из нижней части цилиндра 4 в верхнюю и тем самым позволяет осуществить выдвижение штоков 9 иэ гидроцилиндров 4 по заданному закону 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 изменения скорости спуска в период разгона.При достижении заданной (установившейся) скорости спуска сигнал, поступающий от датчика 3 скорости через устройство 25 управления, выдает команду на исполнительное устройство 12 для разведения кулачков 13 по направлякщим 11, Пропустив выступ 20 тормозной штанги 18, кулачки 13 сводятся в исходное положение,Одновременно устройство 25 управления по кабелю 24 через распределительную коробку 26 дает команду на закрытие клапана 23. Движение штоков 8 при этом прекращается, а тормозная штанга 18 совместно с талевой систе- . мой и колонной труб продолжает двигаться вниз под действием собственного веса.При дальнейшем движении тормозной штанги 18 вниз ее верхний выступ 21 нажимает на концевой выключатель 14. При этом устройство управления подает питающее напряжение на клапан 23, который вначале полностью открывается, а затем с помощью реверса совершает обратный ход с постепенным перекрытием проходного отверстия в трубопроводе 22, Тем самым осуществляется заключительная часть спуска колонны труб в скважину, т.е . скорость спуска определяется скоростью выдвижения штоков 8 и меняется от установившейся скорости до полного останова в соответствии с заданным законом.В исходное состояние установка приводится автоматически при подъеме незагруженного элеватора.Прн включении буровой лебедки 2 для работы в режиме подъема устройство 25 управления подает питающее напряжение на открытие электромаг" нитного клапана 23. При подъема талевого блока 19 тормозная штанга 18 также поднимается вверх. Верхний выступ 20 тормозной штанги 18 проходит через направляющий кожух б и центратор 7, которые удерживают ее от колебаний. Нижний выступ 20, двигаясь вверх, достигает сжатых кулачков 13 и, надавливая на них, обеспечивает вход штоков 8 в гидро- цилиндры 4. При нажатии концевым выключателем 15 на верхнюю часть буровой вышки устройство 25 управления обпспечивает разведение кулачков 13, закрытие электромагнитного клапана 23, выключение лебедки 2.и сжатие кулачков 13 под выступом 20 тормозной штанги 18. Установка готова к проведению следующего цикла спуска колонны труб в скважину.Использование предлагаемой установки позволяет уменьшить количество аварий при бурении скважин за счет снижения динамических нагрузок на стенкн скважины. За счет сокращенияручных операций, в частности по тор можению лебедки, снижается время проведения спуско-подъемных операций и облегчает труд бурильщика. Значительно уменьшается износ тормозных колодок, вала лебедки, шкивов крон- блока и талевого блока, а также талевого каната. Кроме того, отпадает йеобходимость иметь в наличии вспомогательный тормоз.формула изобретения1. Буровая установка, содержащая буровую вышку, лебедку, талевыйблок, кронблок, блок управления с 15 гидроцилиндрами и регулятор скорости спуска и подъема, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения воэможности спуска колонны труб в скважину в 20 автоматическом режиме, она снабжена жестко связанной с талевым блоком тормозной штангой, соединенной со штоками гидроцилиндров опорной плитой с кулачками и концевыми выключателями, электромагнитным дросселирующнм клапаном, направляющим кожухом: с центратором и распределительным блоком, причем опорная плита выполнена с центральным отверстием, вокруг которого оппозитно установлены кулачки, а штанга имеет выступы на наружной поверхности для взаимодействия с кулачками, при этом распределительный блок связан с блоком управления, концевыми выключателями и электромагнитным дросселирукщим клапаном, установленным на трубопроводе, связывакщим надпоршневое и подпоршневое пространство гидроцилиндра.2. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что тормозная штанга выполнена телескопической. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ф 122459, кл. Е 21 В 3/06, 1959 2. Котляров А.М. Автоматизация буровых агрегатов. М., дНедра", 1971,с, 37 (прототип).848574 Д15 Ю 72 Составитель А, СимецкаяИванова Техред А.Бабинец Корректор Н, Швыдка Редактор каз 6028/ Филиал ППП "Пате ород, ул. Проектн Тираж 627 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 035, Москва, Ж, РаушсПодписнокомитета СССРи открытийая наб., д. 4/5