Механизм удержания бурильной колонны Советский патент 1983 года по МПК E21B19/10 

;54) МЕХАНИЗМ УДЕРЖАНИЯ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для спуска и подъема бурильных труб.

Известен механизм удержания бурильной колонны, включаклпий зажимное кольцо с приводом от гидроцилиндра и плашкодержательное кольцо с плашками, размещенными в его окнах 1.

Однако этот механизм характеризуется недостаточными надежностью удержания колонны и сроком службы механизма из-за интенсивного износа контактирующих поверхностей зажимного кольца и плашек.

Наиболее близким к предлагаемому является механизм удержания бурильной колонны, включающий средства для заклинивания плашек, установленное с возможностью взаимодействия с ними зажимное кольцо с приводом от гидроцилиндра, плашкодержательное кольцо с плашками, размещенными в его окнах, и гидроцилиндры расклинивания и перемещения плашек 2J.

Одйако у этого механизма недостаточные надежность и срок службы из-за интенсивного.износа контактирующих поверхностей средств заклинивания плашек из-за контакта по линии,

Цель изобретения - повьаиение надежности и увеличение долговечности механизма.

Поставленная цель достигается за счет того, что в механизме удержания бурильной колонны, включающем средства для заклинивания плашек, установленное с возможностью взаимодействия с ними зажимное кольцо с при10водом от гидроцилиндра, плашкодержательное кольцо с плашками, размещенными в его окнах, и гидроцилиндры расклинивания и перемещения плашек, каждое средство для заклинивания

15 плашки выполнено в виде зажимных обойм с проставками и клиновидными щеками и размещено в окне плашкодержательного кольца симметрично относительно плашки, причем зажимные

20 обоймы и плашки выполнены с пазами под установленные между ними клиновидные щеки, соединенные через тр аверсу со штоком гидроцилиндра перемещения плашек, при этом проставки

25 соединены со штоком гидроцилиндра расклинивания плашки.

На фиг. 1 изображено устройство, план; на фиг.. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б

30 на фиг. 2.

Механизм удержания бурильной колонны включает зажимное кольцо 1, внутри которого установлено плаишодержательное кольцо 2, в окнах которого размещены платки 3 и средотва для заклинивания плашек, состояи.ие -13 зажимных обойм 4 с проставками 5 и клиновидными щеками 6 .

Пла1чки 3 выполнены с продольными боковыми трапециевидными пазами, а зажимные обоймы 4 выполнены с продольными наклонными пазами, в этих пазах установлены клиновидные щеки б Плашки 3 служат корпусами гидроцилиндров перемещения 7 плашек, штоки которых через траверсы 8 связаны о клиновидными щеками 6, В нишах зажимного кольца 1 расположены цилиндры 9 заклинивания плашек, штоки которых соединены с зажимным кольцом 1, а корпуса их связаны с плашкодержательным кольцом 2. В расточках гшашкодержательного кольца 2 встроены расклинивающие гидроцилиндры 10, штоки которых посредством траверсы 11 связаны с расклинивающими проставками 5, установленными в зазоре между зажимными обоймами 4 и заплечиками клиновидных щек 6.

Механизм установлен на основании 12 вышечного блока буровой установки {не показан) и удерживает бурильную колонну за замок 13.

Механизм удержания бурильной колонны работает следующим образом.

В исходном положении плашки 3 убраны за контур проходного, отверстия плашкодержательного кольца 2, освобождая проход бурильной колонне Зажимное кольцо 1 опущено,и зажимные обоймы 4 находятся в крайнем заднем положении. Траверса 11 с расклинивающими проставками 5 поднята в крайнее верхнее положение, создавая зазор между зажимными обоймами 4 и заплечиками клиновидных щек б .

При остановке замка 13 бурильной колонны против плашек 3 подают рабочую жидкость в поршневую полость гидроцилиндров перемещения 7, штоки которых упираются в траверсы 8, соединенные с клиновидными 1цеками 6. При этом плашки 3, которые являются корпусами гидроцилиндров перемещения 7, передвигаются относительно клиновидных щек б к центру механизма и упираются в замок 13 бурильной колонны.

При дальнейшей подаче рабочей жикости в гидроцилиндры перемещения 7 клиновидные щеки 6 посредством траверс 8 втягиваются в зазоо, образованный вертикальными стенками продольны): наклонных пазов в зажимных обоймах 4 и стенками боковых трапециевидных пазов в плашках 3, и трапециевидный зуб клиновидных щек б плотно входит в ответный паз на плашке 3, увеличивая сцепление плашек 3 и клиновидных щек б.

Затем рабочую жидкость подают в - штоковую полость заклинивающих гидропилиндров 9 и поднимают зажимное кольцо 1, которое находит своими )аклонными плоскостями на наклонные плоскости зажимных обойм 4, переме0 щает их вместе с плашкаг-т 3 по радиусу к центру и прижимает плаш(И 3 к замку 13 с усилием, достаточным для удержания веса бурильной колонны.

5 При раскрытии механизма удержания бурильной колонны рабочую жидкость подают в поршневую полость заклинивающих гидроцилиндров 9 и перемещают зажимное кольцо 1 вниз,

Q при этом зажимные обоймы 4 немного перемещаются к периферии вместе с плашками 3 и освобождают замок 13 бурильной колонны, после чего рабочую жидкость подают в штоковую по5 лость расклинивающих гидроцилиндров 10, при этом траверса 11 с расклинивающими проставками опускается вниз , и расклинивающие проставки перемещают клиновидные щеки 6 вдоль наклонных пазов зажимных обойм 4, освобождая плашки 3. Затем подают рабочую ЖИДКОСТ13 в штоковую полость гидроцилиндров перемещения 7 и плаьаки 3 отводятся за пределы проходного отверстия к периферии плащкодер- жательного кольца 2.

Такое выполнение механизма удержания бурильной колонны повышает его надежность и увеличивает срок службы за счет снижения контактных

0 напряжений во взаимодействующих деталях .

Формула изобретения

Механизм удержания бурильной колонны, вклЮЧашщий средства для заклинивания плашек, установленное с возможностью взаимодействия с ними зажимное кольцо с приводом от гидроцилиндра, плашкодержательное кольцо с плашками, размещенными в его окнах, и гидроцилиндры расклинивания и перемещения плашек, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности и увеличения долговечности механизма, кажлое средство для заклинивания плашки выполнено в виде зажимных обойм с проставками и клиновидными щеками и размещено

0 в окне плашкодержательного кольца симметрично относительно плашки, причем зажимные обоймы и плашки выполнены с пазами под у.станозленные между ними клиновидные щеки, соеди5 ненные через траверсу со штоком гидроцилиндра перемещения пла1иек , Fipi-i этом проставки соединены со штоком гидроцилиндра расклинивания плашки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(прототип).