БУРОВАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2004 года по МПК E21B19/00 

Изобретение относится к буровой технике, в частности к буровым установкам с роторным вращателем с прямой и обратной промывкой.

Известна буровая установка с ротором, включающим механизм реверса [1].

Недостатком известного изобретения является необходимость извлечения ведущей трубы из ротора для обеспечения использования механизма реверса.

Известно также буровое устройство, содержащее вертлюг, ротор, ведущую трубу с расположенными внутри бурильными трубами [2].

Буровое устройство обеспечивает исключение операций, связанных непосредственно с ведущей трубой, однако, не решаются задачи по наращиванию и разъему бурильных труб.

В задачу настоящего изобретения ставится создание буровой установки с высокой эффективностью буровых работ за счет обеспечения непрерывности чередования операций по бурению и спуску-подъему бурильных труб.

Поставленная задача выполняется тем, что буровая установка, включающая мачту, ротор, подкладную вилку, вертлюг с узлом связи с направляющими мачты, бурильные трубы, основную ведущую трубу с окном и профильным участком в верхней части, промежуточную ведущую трубу с профильной частью, снабжена подшипниковым узлом, ротор снабжен вкладышами, узел связи с направляющими мачты выполнен в виде кольцевого корпуса с опорными лапами и внутренним профильным участком, окно основной ведущей трубы выполнено продольным, основная и промежуточная ведущие трубы связаны с подшипниковым узлом и снабжены соединительной муфтой с приводом, установленной подвижно на профильной части промежуточной ведущей трубы и выполненной с профильными внутренней и наружной поверхностями, при этом устройство для наращивания и разъема бурильных труб выполнено с возможностью вывода из продольного окна основной ведущей трубы.

Шарнирное устройство для наращивания и разъема бурильных труб выполнено в виде трубного элеватора, снабженного корпусом, выполненным с внутренними профильным и цилиндрическим участками в верхней части и замком в нижней части и связанного шарнирами с опорной втулкой, установленной подвижно на промежуточной ведущей трубе, которая в нижней части снабжена опорным участком, выполненным с наружной профильной поверхностью соответственно.

Кроме того, вкладыш ротора, связанный с продольным окном основной ведущей трубы, снабжен дополнительными опорными выступами, входящими во внутреннюю полость основной ведущей трубы.

Также привод соединительной муфты выполнен в виде гидро- или пневмоцилиндра со штоком, контактно с ней связанным.

Кольцевой корпус узла связи с направляющими мачты снабжен подпружиненным фиксатором.

А также замок шарнирного устройства для наращивания и разъема бурильных труб выполнен в виде корпуса с поперечными пазами и установленными в них шпонками, замкнутыми наружной кольцевой обечайкой, а муфта бурильных труб - с поперечными пазами соответственно.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Буровая установка включает мачту с направляющими (не показано), ротор 1, вертлюг 2, с узлом связи 3 с направляющими мачты, основную ведущую трубу 4 и промежуточную трубу 5, шарнирное устройство для наращивания и разъема бурильных труб 6, подшипниковый узел 7 и соединительную муфту 8.

Ротор 1 снабжен вкладышами 9, 10 и подкладной вилкой 11 (на чертеже повернуто).

Узел связи выполнен в виде кольцевого корпуса 12 с опорными лапами 13. Основная ведущая труба выполнена с продольным окном 14. Соединительная муфта 8 установлена подвижно на профильной части промежуточной ведущей трубы 5 и имеет внутреннюю и наружную профильные поверхности для взаимодействия с профильными участками в верхней части основной ведущей трубы и во внутренней части кольцевого корпуса 12.

Соединительная муфта 8 снабжена возвратной пружиной и приводом 15, выполненным в виде гидро- или пневмоцилиндра, шток которого связывается контактно с соединительной муфтой при ее переключении.

Кольцевой корпус 12 снабжен подпружиненным фиксатором 16, а на внешней поверхности соединительной муфты выполнена канавка под фиксатор 16.

Устройство для наращивания 6 выполнено в виде трубного элеватора, связанного шарнирами с опорной втулкой 17, установленной подвижно на промежуточной трубе 5.

Трубная часть выполнена с внутренними профильными 18 и цилиндрическим участками в верхней части и замком в нижней части, а промежуточная ведущая труба 5 снабжена опорным участком 19, выполненным с наружной профильной поверхностью в нижней части. Замок 20 устройства для наращивания выполнен в виде корпуса с поперечными каналами, в которых установлены нагрузочные шпонки 21, замкнутые наружной обечайкой 22.

Вкладыш 9 ротора 1 выполнен с дополнительными опорными выступами.

Соединительная муфта 8 выполнена с канавкой 23 под фиксатор 16. Бурильные трубы 24 (одинарные или двойные) выполнены с поперечными пазами на поверхностях муфт под шпонки 21 и выступы на ключе-вилке 25.

Буровая установка работает следующим образом.

В ротор 1 вкладывают ведущую трубу 4 и подвешивают породоразрушающий инструмент на подкладной вилке 11 и ключе-вилке 25, производят наращивание бурильной трубы 24. Для этого выводят из окна 14 шарнирное устройство 6, предварительно подняв обечайку 22 в верхнее положение и выдвинув шпонки из корпуса замка 20, вводят муфту бурильной трубы 24 в замок, задвигают шпонки 21 в пазы муфты и спускают обечайку 22 в нижнее положение, при котором шпонки 21 будут замкнуты в каналах замка 20.

После подсоединения бурильной трубы 24 производят подъем бурового инструмента до совпадения бурильной трубы 24 с проемом окна 14 и делают подачу инструмента, при которой ниппель буровой трубы 24 войдет в муфту породоразрущающего инструмента, а опорная часть 19 промежуточной ведущей трубы 5 вводится в профильный участок 18 устройства 6.

Для производства наращивания муфта 8 переводится в верхнее положение, когда она выводится из профильной части ведущей трубы и выводится в профильную часть кольцевого корпуса 12, при помощи фиксатора 16 фиксируется положение соединительной муфты 8 и включается вращение ротора 1, при этом реакция сопротивления крутящему моменту через опорные лапы кольцевого корпуса 12 передается мачте.

Для соединения буровой трубы 24 с промежуточной ведущей трубой 5 делается подача инструмента, при которой опорная часть 19 выводится из профильного участка 18, ниппель опорной части 19 сажается в муфту бурильной трубы 24 и включается вращение инструмента. После наращивания соединительная муфта 8 переводится в рабочее положение, предварительно снимается фиксация, убираются подкладная вилка 11 и ключ-вилка 25 и включается вращение инструмента для производства бурения.

Наращивание последующих бурильных труб осуществляется аналогично.

После окончания бурения или при необходимости подъема бурильных труб операции по разъему проводятся в обратной очередности.

Преимущества буровой установки заключаются в оптимизации процессов бурения и спуска-подъема и в повышении эффективности.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1705533, Е 21 В 3/04, 15.01.92.

2. Авторское свидетельство СССР №662686, Е 21 В 19/00, 15.05.79.

Изобретение относится к буровой технике, в частности к буровым установкам с роторным вращателем с прямой и обратной промывкой. Буровая установка включает мачту, ротор с вкладышами, подкладную вилку, вертлюг с узлом связи с направляющими мачты, выполненным в виде кольцевого корпуса с опорными лапами и внутренним профильным участком. Основная ведущая труба выполнена с продольным окном и профильным участком в верхней части. Промежуточная ведущая труба имеет шарнирное устройство для наращивания и разъема бурильных труб и профильную часть. Основная и промежуточная ведущие трубы связаны с подшипниковым узлом и снабжены соединительной муфтой, которая имеет привод для переключения ее из рабочего положения в положение для наращивания или разъема бурильных труб. Муфта установлена подвижно на профильной части промежуточной ведущей трубы и выполнена с профильными внутренней и наружной поверхностями. Устройство для наращивания и разъема бурильных труб выполнено с возможностью вывода из продольного окна основной ведущей трубы. Изобретение обеспечивает высокую эффективность за счет непрерывности чередования операций по бурению и спуску-подъему. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Буровая установка, включающая мачту, ротор, подкладную вилку, вертлюг с узлом связи с направляющими мачты, бурильные трубы, основную ведущую трубу с окном и профильным участком в верхней части, промежуточную ведущую трубу с профильной частью, отличающаяся тем, что снабжена подшипниковым узлом, ротор снабжен вкладышами, узел связи с направляющими мачты выполнен в виде кольцевого корпуса с опорными лапами и внутренним профильным участком, окно основной ведущей трубы выполнено продольным, основная и промежуточные ведущие трубы связаны с подшипниковым узлом и снабжены соединительной муфтой с приводом, установленной подвижно на профильной части промежуточной ведущей трубы и выполненной с профильными внутренней и наружной поверхностями, при этом промежуточная ведущая труба имеет шарнирное устройство для наращивания и разъема бурильных труб, выполненное с возможностью вывода из продольного окна основной ведущей трубы.2. Буровая установка по п.1, отличающаяся тем, что шарнирное устройство для наращивания и разъема бурильных труб выполнено в виде трубного элеватора снабженного корпусом, выполненным с внутренними профильным и цилиндрическим участками в верхней части и замком в нижней части и связанного шарнирами с опорной втулкой, установленной подвижно на промежуточной ведущей трубе, снабженной опорным участком, выполненным с наружной профильной поверхностью соответственно.3. Буровая установка по п.1, отличающаяся тем, что вкладыш ротора, связанный с окном основной ведущей трубы, снабжен дополнительными опорными выступами, входящими во внутреннюю полость основной ведущей трубы.4. Буровая установка по п.1, отличающаяся тем, что привод соединительной муфты выполнен в виде гидро- или пневмоцилиндра со штоком, связанным с нею, а кольцевой корпус узла связи с направляющими мачты снабжен подпружиненным фиксатором.5. Буровая установка по п.2, отличающаяся тем, что замок шарнирного устройства для наращивания и разъема бурильных труб выполнен в виде корпуса с поперечными пазами и установленными в них шпонками, замкнутыми наружной кольцевой обечайкой, а муфта бурильных труб выполнена с поперечными наружными пазами соответственно.