БУРОВАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2020 года по МПК E21B7/00 

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к буровым установкам для бурения скважин различного назначения.

Известен буровой станок (патент РФ №2455446, дата публикации 10.07.2012 г.), содержащий основание, шарнирно установленную на нем мачту с расположенным в нем гидроцилиндром, который соединен через траверсы с подвижным вращателем.

Недостатком указанного станка является большая масса гидроцилиндра подачи, ход которого равен ходу вращателя.

Известна буровая установка (патент РФ №2337227, дата публикации 27.10.2008 г.), принятая за наиболее близкий аналог к заявляемому решению, содержащая основание, шарнирно установленную на нем мачту с вращателем и механизмом подачи в виде канатного полиспаста с приводом от гидроцилиндра.

В этой установке ход гидроцилиндра подачи в два раза меньше хода вращателя, что позволяет уменьшить массу гидроцилиндра.

Недостатком установки является большая суммарная масса мачты с вращателем и механизмом подачи. В результате при установке мачты в рабочее положение ее центр тяжести значительно смещается к задней части ее основания. Это вызывает необходимость оснащения буровой установки аутригерами (опорами), исключающими при подъеме мачты опрокидывание установки в случае ее крепления на различных самоходных или не самоходных шасси. В итоге возрастает не только масса буровой установки, но и масса шасси с большей грузоподъемностью. При установке мачты в транспортное положение ее центр тяжести смещается к центру основания, но находится на большом расстоянии над основанием. Это вызывает снижение поперечной устойчивости буровой установки и снижение возможностей при ее перемещении на склонах пересеченной местности.

Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости буровой установки за счет уменьшения массы буровой установки и смещения ее центра тяжести к середине основания.

Технический результат достигается при использовании буровой установки, содержащей основание, полиспаст с приводом от гидроцилиндра, мачту, шарнирно закрепленную на оси и снабженную кареткой с вращателем, верхними и нижними роликами мачты для ветвей полиспаста, гидроцилиндр подъема и опускания мачты, при этом полиспаст размещен на основании, а ветви полиспаста сопрягаются с верхними и нижними роликами мачты через ролики, установленные на основании в зоне шарнирного соединения с мачтой.

Мачта буровой установки может быть также снабжена аутригерами.

Ветви полиспаста представляют собой канаты либо цепи полиспаста.

Ролики, установленные на основании в зоне шарнирного соединения с мачтой, могут быть расположены на оси мачты, а также соосно либо не соосно по отношению к оси мачты.

Размещение полиспаста механизма подачи на основании буровой установки, сопряжение канатов полиспаста с кареткой с вращателем через ролики, установленные на основании в зоне шарнирного соединения с мачтой, и далее - через ролики в верхней и нижней частях мачты позволяют более равномерно распределить вес буровой установки между основанием и мачтой, исключить ее опрокидывание и повысить безопасность при эксплуатации

На фигуре 1 изображен общий вид буровой установки в рабочем положении, а на фигуре 2 - в транспортном положении.

Буровая установка содержит основание 1, полиспаст 2 с приводом от гидроцилиндра 3 и шарнирно закрепленную на оси 4 мачту 5, снабженную кареткой 6 с вращателем 7.

Каретка 6 с вращателем 7 соединена с полиспастом 2 при помощи первой ветви 8, проходящей через ролики 9, установленные на основании 1 в зоне шарнирного соединения с мачтой 5, и верхние ролики 10 мачты 5. Также каретка 6 с вращателем 7 соединена с полиспастом 2 при помощи второй ветви 11, проходящей через ролики 9, установленные на основании 1 в зоне шарнирного соединения с мачтой 5, и нижние ролики 12 мачты 5. При этом первая 8 и вторая 11 ветви полиспаста 2 могут быть выполнены в виде канатов или цепей полиспаста.

На основании 1 закреплен также гидроцилиндр 13 подъема и опускания мачты 5. В качестве привода вращателя 7 и гидроцилиндра 3 используется гидросистема буровой установки (на фигурах не показана).

Буровая установка работает следующим образом. Посредством гидроцилиндра 13 для подъема и опускания мачты 5 устанавливают ее в рабочее положение. Вращатель 7 соединяют с буровым инструментом и включают его вращение.

Первую 8 и вторую 11 ветви полиспаста 2 пропускают через ролики 9, установленные на основании 1 в зоне шарнирного соединения с мачтой 5. При этом первая ветвь 8 полиспаста 2 проходит по нижней части роликов 9, а вторая ветвь 11 полиспаста 2 – по верхней его части.

Перемещение вращателя 7 вниз для бурения скважины осуществляется гидроцилиндром 3 через вторую ветвь 11 полиспаста 2, которая проходит через ролики 9 на основании 1 в зоне шарнирного соединения с мачтой 5 и далее – через нижние ролики 12 мачты 5. Перемещение вращателя 7 вверх осуществляется гидроцилиндром 3 через первую ветвь 8 полиспаста 2, которая проходит через ролики 9 на основании 1 в зоне шарнирного соединения с мачтой 5 и далее - через верхние ролики 10 мачты 5.

Преимуществами заявляемой буровой установки являются:

- небольшой суммарный вес мачты с кареткой и вращателем за счет переноса полиспаста на основание установки;

- легкая мачта не опрокидывает основание при подъеме мачты, при этом использование поддерживающих аутригеров на основании установки не требуется;

- большая устойчивость буровой установки в рабочем и транспортном положениях вследствие уменьшения высоты и смещения центра тяжести буровой установки к середине основания;

- полиспаст, закрепленный на основании, может снабжаться многострунной талевой оснасткой, уменьшающей ход цилиндра в 4 и более раз, что дополнительно обеспечивает резкое уменьшение массы буровой установки.

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к буровым установкам для бурения скважин различного назначения. Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости буровой установки за счет уменьшения массы буровой установки и смещения ее центра тяжести к середине основания. Технический результат достигается при использовании буровой установки, содержащей основание, полиспаст с приводом от гидроцилиндра, мачту, шарнирно закрепленную на оси и снабженную кареткой с вращателем, верхними и нижними роликами мачты для ветвей полиспаста, гидроцилиндр подъема и опускания мачты, при этом полиспаст размещен на основании, а ветви полиспаста сопрягаются с верхними и нижними роликами мачты через ролики, установленные на основании в зоне шарнирного соединения с мачтой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Буровая установка, содержащая основание, полиспаст с приводом от гидроцилиндра, мачту, шарнирно закрепленную на оси и снабженную кареткой с вращателем, верхними и нижними роликами для ветвей полиспаста, гидроцилиндр подъема и опускания мачты, отличающаяся тем, что полиспаст размещен на основании, а ветви полиспаста сопрягаются с верхними и нижними роликами мачты через ролики, установленные на основании в зоне шарнирного соединения с мачтой.

2. Буровая установка по п.1, отличающаяся тем, что ветви полиспаста представляют собой канаты либо цепи полиспаста.