Буровая установка Советский патент 1983 года по МПК E21B19/00 

лением и насос 9 регулируемой произ водительности. Буровая вышка 1 снабжена направляющими 10, а кронблок 4 размещен с возможностью взаимодействия с этими направляющими и жестко связан со штоком гидроцилиндра 6, корпус кото рого связан с буровой вышкой 1, Емкость 7 образована корпусом гидроцилиндра 6 и стаканом 11. Полости гидроцилиндра 6, штоковая и поршневая, связаны между собой чере дроссельный клапан 8, поршневая полость связана с полостью еккости 7 за счет выполнения корпуса гидроцилиндра б открытым со стороны поршне вой полости, а штоковая полость магистралью 12 - с выходом насоса 9, вход которого магистралью 13 связан с полостью емкости 7. Управление дроссельным клапаном 8 и насосом 9 осуществляется от бло ка управления 14 по команде от концевых выключателей 15 и 16. Талевый блок 3 взаимодействует с колонной труб 17 через элеватор 18. Установка работает следующим образом. При спуске колонны труб в скважину одновременно с выключением лебедки 2 включается блок управления 14, который дает команду на включение в работу насоса 9 переменной производительности/ который, отбира рабочую жидкость из полости емкости , 7, закачивает ее в штоковую полост гидроцилиндра 6, заставляя тем самы шток совместно с кронблоком 4 двигаться вверх, в сторону, противоположную движению спускаемого талевог блока 3 с колонной труб. При этом дроссельный клапан 8 за крыт. По мере движения штока вверх рабочая жидкость, вытесняемая из поршневой полости гидроцилиндра 6, поступает в полость емкости 7. Таким образом, результирующая (истинная) скорость спуска на участ ке разгона (Vpair ) складывается из двух составляющих: собственно спуска с. установившейся скоростью ( ) соответствии с заданным значением и противоположной по направлению ей скорости передвижения штока с кронблоком 4 (VyjT ) . Для общего случая скорость спуска колонны труб на участке разгона (фиг. 2, уч. Т) может быть найдена из выражения

При этом скорость передвижения штока (Уц ) в зависимости от подачи развиваемой насосом 9 на заданном промежутке времени t рагг принимает значения от максимума до нуля. По

- V

V

ЗДдан

шт

При этом скорость передвижения 1ятока (УШТ) путем дросселирования достижении скорости ( ) , близкой по значению установившейся скорости (. ) , блок управления 14 дает команду на отключение насоса 7. Движение штока и кронблока 4 прекращается. С этого момента спуск колонны труб производится с установившейся скоростью (фиг. 2, уч. П). Плавный переход на предостановочную скорость, т.е. процесс торможения (фиг. 2, уч. Ill), начинается с момента срабатывания концевого выключателя 16 от соприкосновения с талевым блоком 3. При этом блок управления 14 вновь включает насос 9. Под дейстзием закачиваемой жидкости в штоковую полость гидроцилиндра 6 шток совместно с кронблоком 4 двигается в крайнее верхнее положение, выбирая при этом полный ход гидроцилиндра 6. Движение штока как и при режиме разгона противоположно направлению движения спускаемой колонны труб. Результирующая скорость спуска на участке торможения находится из выражения аналогичному (1) с той лишь разницей, что скорость штока - (Уц, ) изменяется наоборот от нуля до максимума, в момент соприкосновения нагруженного элеватора 18 со столом ротора VUJT , и тогда в соответствии с выражением (2) скорость спуска будет равна нулю. При этом выключаются насос 9 и лебедка 2. При.подъеме колонны труб в момент отрыва нагруженного элеватора 18 от стола ротора включается на подъем лебедка 2. Одновременно блок управления 14 дает команду на включение дроссельного клапана, который перепускает рабочую жидкость из поршневой -полости гидроцилиндра 6 в его штоковую плость через емкость 7. С мо мента включения клапана 8 талевый блок 3 участвует в сложном движении. При этом талевый блок 3 совместно с элеватором 18 и колонной ч труб 17 двигается вверх, в то время как 1UTOK гидроцилиндра б с кронблоком 4 двигается вниз, т,е. в сторону, противоположную движению талевого блока 3. Результирующая скорость, на участке при подъеме и разгоне (Vрагг ) при подъеме колонны труб находится из выражения

рабочей жидкости на промежутке времени tpQir изменяется от максимума до нуля (фиг. 3, уч. Т).

Таким образом, при О, т.е в момент закрытия дрос.селя, скорост подъема-достигает заданной величины

После подъема колонны труб с заданной скоростью на промежутке времени t,,f.,duH (фиг. 3, уч. II) переход на предостановочную скорость осуществляется с момента срабатывания концевого выключателя 15 от соприкосновения с талевым блоком 3. При этом блок управления 14 вновь включает дроссельный электромагнитный клапан 8, в результате чего шток совместно с кронблоком 4 продолжает двигаться в крайнее нижнее положение.

Результирующая скорость спуска на участке торможения

V

- V.

tadah

шГ

При УздЛаи достигается остановка колонны труб, включается лебедка 2 и клапан 8.

Буровая установка оьеспечивает проведение спуска-подъема колонны труб по заданному закону изменения скорости в автоматическом режиме, что исключает динамические нагрузк на элементы установки, повышая ее надежнрсть.

Формула изобретения

Буровая установка, включающая буровую вышку, лебедку, талет.ый блок, кронблок и блок изменения скорости спуска-подъема кйлонны труб с.дроссельным клапаном и гидроцилиндром, корпус которого связан с буровой вышкой, от. личающаяся тем, что, с целью повышения надежности установки путем исключения динамических нагрузок на буровую вышку при подъеме колонны труб, буровая вышка снабжена направляющими, а блок изменения скорости спускajjподъема колонны труб - емкостью и насосом, причем кронблок размещен с возможностью взаимодействия с направляющими буровой вышки и жестко связан со штоком гидроцилиндра, полости которого связаны между собой через дроссельньй клапан, поршневая полость связана с полостью емкости, а штоковая полостьс выходом насоса, вход которого свя- зав с 1 полостью емкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 848574, кл. Е 21 В 19/00, 1979.

2.Авторское свидетельство CSCP № 819299, кл. Е 21 В 19/00, 1979 (прототип)..

flOJl