БУРОВАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2004 года по МПК E21B3/02 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, включающая механизм реверса [1].

Недостатком известной установки является необходимость извлечения ведущей трубы из ротора при каждом использовании механизма реверса.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является буровое устройство, включающее ротор, вертлюг с переводником, ведущую трубу с подпружиненными упорами, бурильные трубы, установленные внутри ведущей трубы, и приводную связь ведущей и бурильных труб [2].

Недостатком известного устройства является необходимость при каждом наращивании очередной бурильной трубы извлечения из ротора на полный рабочий ход, а также нерешенность задач по механизму процессов соединения и разъединения бурильных труб.

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

Поставленная задача выполняется тем, что буровая установка, включающая мачту с подъемным механизмом, ротор, вертлюг с переводником, ведущую трубу с подпружиненными упорами, бурильную трубу, установленную внутри ведущей трубы, и приводную связь ведущей и бурильной труб, выполнена с приводной связью посредством промежуточной муфты, выполненной с профильной наружной поверхностью, установленной подвижно в ведущей трубе, выполненной соответственно с профильной внутренней поверхностью, длина которой меньше длины бурильной трубы, и соединенной с ниппельной частью бурильной трубы.

Кроме того, переводник вертлюга снабжен дополнительной соединительной муфтой, выполненной с внутренней профильной поверхностью, сопряженной с наружными поверхностями, которые выполнены профильными.

Также установка снабжена кондуктором, установленным над ротором и механизмом подъема ведущей трубы. А также установка снабжена кронштейном, соединенным подвижно с мачтой и шарнирно с подъемным механизмом, с которым соединен вертлюг шарнирными подвесками.

Целесообразно, чтобы промежуточная муфта была выполнена съемной и снабжена упорным заплечиком, а соединение с ниппельной частью бурильной трубы выполнено в виде сопряженных профильных поверхностей.

Сущность изобретения пояснена чертежом.

Буровая установка включает мачту (на чертеже не показано), вертлюг 1, кронштейн 2, ротор 3, ведущую трубу 4 и бурильную трубу 5.

На роторе 3 установлен кондуктор 6 с механизмом подъема 7 ведущей трубы 4. В качестве механизма подъема 7 взяты гидроцилиндры.

Вертлюг 1 соединен шарнирными подвесками 8 с кронштейном 2.

Переводник вертлюга 9 снабжен дополнительной соединительной муфтой 10, которая выполнена с внутренней профильной поверхностью, сопряженной с наружными поверхностями замковой части переводника вертлюга 9 и муфты бурильной трубы, выполненными профильными.

К бурильной трубе 5 на ниппельной части установлена промежуточная муфта 11, которая имеет упорный заплечик, опирающийся о торец ниппеля, внутренняя и наружная поверхности промежуточной муфты 11 и ниппельной части бурильной трубы 5 выполнены сопряженными, профильными.

Промежуточная муфта 11 установлена подвижно в ведущей трубе 4, а передача крутящего момента от ведущей трубы и к бурильной трубе 5 осуществляется за счет сопряжения профильных поверхностей, внутренней 12 ведущей трубы 4 и наружной промежуточной муфты 11. Профильная внутренняя поверхность 12 выполнена по длине меньше бурильной трубы 5.

Ведущая труба 4 снабжена подпружиненными упорами 13, которые установлены непосредственно над внутренней профильной частью 12 и кольцевой опорой 14. Наружная поверхность ведущей трубы выполнена профильной, сопряженной со вкладышами 15 ротора 3.

Кондуктор 6 выполнен с окном под подкладную вилку 16 и верхним упорным пазом под ключ 17, устанавливаемый на промежуточную муфту 11 при производстве разъединения бурильных труб.

Буровая установка работает следующим образом.

К переводнику 9 вертлюга 1 присоединяют бурильную трубу 5 в горизонтальном положении и замыкают дополнительной соединительной муфтой 10. После чего подвешивают к переводнику 9 ведущую трубу 4 и вместе с внутри установленной бурильной трубой 5 вкладывают через кондуктор 6 в ротор 3, устанавливают вкладыши 15, присоединяют к бурильной трубе 5 долото (на чертеже не показано), начинают бурение на рабочий ход ведущей трубы 4.

При этом промежуточная муфта 11, находясь во внутренней полости ведущей трубы, передает крутящий момент от ведущей трубы 4 к бурильной трубе 5.

После бурения на рабочий ход ведущей трубы 4 бурильную трубу 5 подвешивают на вилке 16, устанавливаемой в окне кондуктора 6.

Производят разъединение переводника 9 вертлюга 1 с бурильной трубой 5, предварительно выведя из зацепления дополнительную соединительную муфту 10 с муфтой бурильной трубы 5.

К переводнику 9 вертлюга 1 соединяют последующую бурильную трубу, фиксируют положение замков дополнительной соединительной муфтой 10, производят подъем и наращивание последующей бурильной трубы, при этом промежуточная муфта 11 находится в зацеплении с профильной поверхностью 12 ведущей трубы 4.

После наращивания последующей бурильной трубы убирают подкладную вилку 16 и производят подъем ведущей трубы 4 с помощью гидроцилиндров 7, воздействующих на кольцевую опору 14 ведущей трубы 4.

Подъем ведущей трубы 4 производится до совмещения профильных поверхностей ведущей трубы 4 и промежуточной муфты последующей трубы, при этом промежуточная муфта 11 будет выведена из зацепления с ведущей трубой 4, а подпружиненные упоры 13 будут расположены над промежуточной муфтой последующей трубы.

В подвешенном состоянии ведущей трубы 4 отводятся опоры гидроцилиндров 7 в нижнее положение и включается бурение.

После окончания бурения или при необходимости подъема бурильных труб, операции по разъединению бурильных труб производятся с использованием ключа 17, выполненного с профильной внутренней поверхностью для зацепления с профильной наружной поверхностью промежуточной муфты, устанавливаемого в упорные пазы кондуктора 6.

Преимущества буровой установки заключаются в повышенной эффективности и оптимизации процессов бурения, спуска-подъема бурильных труб.

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. Буровая установка включает мачту, подъемный механизм, ротор, вертлюг с переводником, ведущую трубу с подпружиненными упорами, бурильные трубы, установленные внутри ведущей трубы, и приводную связь ведущей и бурильной трубы. Приводная связь ведущей и бурильной труб выполнена посредством промежуточной муфты, выполненной с профильной наружной поверхностью, установленной подвижно в ведущей трубе, выполненной с профильной внутренней поверхностью, длина которой меньше длины бурильной трубы и соединенной с ниппельной частью бурильной трубы. Обеспечивается скоростное высокоэффективное бурение скважин за счет непрерывного чередования и оптимизации операций по бурению и спуску-подъему бурильных труб. Повышается производительность буровой установки. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Буровая установка, включающая мачту, подъемный механизм, ротор, вертлюг с переводником, ведущую трубу с подпружиненными упорами, бурильные трубы, установленные внутри ведущей трубы, и приводную связь ведущей и бурильной труб, отличающаяся тем, что приводная связь ведущей и бурильной труб выполнена посредством промежуточной муфты, выполненной с профильной наружной поверхностью, установленной подвижно в ведущей трубе, выполненной с профильной внутренней поверхностью, длина которой меньше длины бурильной трубы, и соединенной с ниппельной частью бурильной трубы.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что переводник вертлюга снабжен дополнительной соединительной муфтой, выполненной с профильной внутренней поверхностью, сопряженной с наружными поверхностями замковой части переводника вертлюга и муфты бурильной трубы, выполненными профильными.3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что снабжена кондуктором, установленным над ротором, и механизмом подъема ведущей трубы.4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что снабжена кронштейном, соединенным подвижно с мачтой, шарнирно с подъемным механизмом и шарнирными подвесками с вертлюгом.5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что промежуточная муфта выполнена съемной и снабжена упорным заплечиком, а соединение с ниппельной частью бурильной трубы выполнено путем сопряжения профильных внутренней и наружной поверхностей.