Буровая установка Советский патент 1983 года по МПК E21B19/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровым установкам. Известна буровая установка, включающая гидроподъемник, устройство для складирования труб и устройство для транспортирования труб от гидроподъемника к месту складирования 1.

Однако выполнение устройства для транспортирования труб в этой установке требует расположения устройства для складивания труб (эстакады) на высоте, равной половине высоты буровой вышки, что увеличивает металлоемкость конструкции и затрудняет обслуживание и ремонт механизмов.

Наиболее близкой к изобретению является буровая установка, включающая мачту, гидроцилиндры привода платформы с рабочими механизмами для спуска-подъема бурильных труб, манипулятор с захватом, гидроцилиндром привода и рычажно-шарнирной .системой и стеллаж для горизонтального размещения бурильных труб 2. Однако раздельное управление платформой и манипулятором при проведении спускоподъ мных операций снижает надежность установки.

Цель изобретения - повышение надежности установки путем упрощения управления ею при проведении спуско-подъемных операций.

Эта цель достигается благодаря тому, что буровая установка, включающая мачту, гидроцилиндры привода платформы с рабочими механизмами для спуска-подъема бурильных труб, манипулятор с захватом, гидроцилиндром привода и рычажно-шарнирной системой и стеллаж для горизонтального размещения бурильных труб, снабжена дополнительной платформой, жестко закрепленной на подвижном элементе гидроцилиндра привода манипулятора, а порщневые полости гидроцилиндров привода манипулятора и платформы сообщены между собой.

На чертеже представлена буровая установка, общий вид.

Буровая установка включает в себя мачту 1, установленную на основании 2, вал 3 на котором жестко закреплен захват 4 манипулятора, состоящий из собственно захвата 5 и вилки 6, со щтоком 7 гидроцилиндра 8 привода захвата. Вал 3, в свою очередь, связан со штоком 9, являющимся подвижным элементом гидроцилиндра 10 привода манипулятора через рычажно-шарнирную систему 11 манипуляторами шарнир 12 дополнительной платформы 13, жестко закрепленной на штоке 9. В основание 2 вмонтированы цлиндры 14 привода со щтоками 15 на которых жестко закреплена платформа 16 с рабочими механизмами для спуска-подъема бурильных труб, с установленным на ней подвижным упором 17 и ключом 18 для центрирования, а также свинчивания и развинчивания бурильных и обсадных труб 19, расположенным на штоках 20 малых цилиндров 21. Кроме того, на основании 2 установлен ротор 22 с клиньями 23 и транспортер 24 для горизонтального перемещения труб 25 с мостков на дополнительную платформу 13. Порщневые полости 26 гидроцилиндров 14 сообщены с порщневой полостью 27 гидроцилиндра 10, а его штоковая полость 28, в зависимости от режима работы установки, соединяется либо с масляным насосом 29 через нагнетательный

0 трубопровод 30, либо с приемной емкостью 31 через сливной , трубопровод 32 с дроссельным устройством 33.

С целью компенсации утечек жидкости и обязательного достижения конечных верхних положений платформы и дополнительной платформы 13, установка снабжена электроконтакторами 34-37, которые посредством электрических кабелей соединены с подпиточным насосом 38 через распределительную коробку 39.

0 Установка работает следующим образом. Перед спуском колонны труб в скважину штоки 15 выдвинуты вверх с платформой .16 и подвижным упором 17, на котором в данный момент удерживается спущенная колонная труб. Ключ 18 подведен к замку трубы 19, которая удерживается захватами 5. Шток 9 находится в нижнем положении, при этом на дополнительную платформу 13 с транспортера 24 уложена очередная труба 25.

0 Дроссельное устройство 33 выключено. При включении буровой установки для работы в режиме спуска труба 19 освобождается от захвата 5, а ключ 18, удерживая трубу, опускается вниз на штоках 20 в цилиндрах 21 до посадки ниппельной части

5 трубы 19 в муфту колонны труб, посаженной на клиньях 23, после чего свинчивает и докрепляет резьбу. В течение этой операции захватное устройство выполняет функцию центратора. По окончании свинчивания ключ 18 отходит от колонны труб, одновременно включается дроссельное устройство 33 и освобождаются клиНья. С этого момента под действием собственного веса опускаемой колонны труб жидкость вытесняется щтоками 15 из полостей 26 гидроцилиндров 14

5 в поршневую полость 27 гидроцилиндра 10, а жидкость, находящаяся в щтоковой полости 28, вытесняется через дроссельное устройство 33 по сливному трубопроводу 32 на слив в приемную емкость 31. При этом штоки 15 опускаются вниз, а шток 9 выдвигается вверх, обеспечивая, тем самым, выполнение одновременно трех операций: спуск колонны труб в скважину; подачу следующей трубы 25 вверх на дополнительную платформу 13; поворот захвата 4 через рычажную систему 11 навстречу поднимае5 мой трубе 25.

В случае утечек жидкости из гидросистемы верхнее конечное положение платформы 13 обеспечивается подпиточным насосом 38, который включается при соприкосновении платформы 16 с электроконтактором 34 и выключается после достижения контакта платформы 13 с электроконтактором 35.

После спуска колонны на длину трубы колонна труб сажается на клинья 23, разжимается подвижной упор 17, захват 5 захватывает очередную трубу ( в данном случае трубу 25, находящуюся в верхнем положении на платформе 13). Затем закрывается дроссельное устройство 33, включается маслона сос 29, который нагнетает масло по трубопроводу 30 в поршневую полость 27 подающего цилиндра 10. При этом шток 9, двигаясь вниз, вытесняет масло из полости 27 в полости 26 гидроцилиндров 14, заставляя штоки 15 подниматься вверх. При этом одновременно выполняются три операции: подъем ненагруженной платформы 16 с подвижным упором 17 и ключом 18 относительно неподвижной в данный момент колонны труб, посаженной на клинья 23; спуск платформы 13 на уровень транспортера 24 за следующей трубой; перемещение с помощью рычажной системы 11 захвата 4 за очередной трубой 25 на центр скважины.

Затем подвижной упор 17, сжимаясь, подхватывает колонну труб под нижний торец верхней муфты уже свинченной и опущенной трубы 19, после чего колонна освобождается от клиньев 23, а маслонасос 29 выключается.

Верхнее конечное положение плиты 16 (для случая утечек рабочей жидкости из гидросистемы) обеспечивается включением в работу подпиточного насоса 38, который включается при соприкосновении платформы 13 с электроконтактором 36 и выключается в момент достижения контакта цилиндра 21 с электроконтактором 37.

Операция «Подъем колонны труб происходит в обратном порядке.

Буровая установка проста в управлении при проведении с п ус ко-подъемных операций, что повышает ее надежность.

БУРОВАЯ УСТАНОВКА, включающая мачту, гидроцилиндры привода платформы с рабочими механизмами для спускаподъема бурильных труб, манипулятор с захватом, гидроцилиндром привода и рычажно-шарнирной системой и стеллаж для горизонтального размещения , бурильных труб, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности ее путем упрощения управления установкой при проведении спуско-подъемных операций, установка снабжена дополнительной платформой, жестко закрепленной на подвижном элементе гидроцилиндра привода манипулятора, а поршневые полости гидроцилиндров привода манипулятора и платформы сообщены между собой.