Буровая установка Советский патент 1983 года по МПК E21B19/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровым установкам. Известна Суровая установка, включающая основание с шарнирно установленной на йем мачтой с вращателем и гидродвигателем ее привода 1. Однако жесткая конструкция мачты увеличивает транспортный габарит устройства. Наиболее близкой к изобретению является буровая установка, включающая основайие, раму с щарнирно установленной на ней мачтой из двух шарнирно связанных между собой звеньев, на верхнем из которых щарнирно установлен вращатель, гидродвигатели привода верхнего и нижнего звеньев и рамы и механизм поддержания бурильной колонны 2. Однако наличие звена, являющегося направляющей вращателя, увеличивает габарит устройства. Цель изобретения - уменьшение габарита установки. Эта цель достигается тем, что в буровой установке, включающей основание, раму с шарнирно установленной на ней мачтой из двух шарнирно связанных между собой звеньев, на верхнем из которых шарнирно установлен бращатель, гидродвигатели привода верхнего и нижнего звеньев и рамы и механизм поддержания бурильной колонны мачта снабжена синхронизатором угла поворота звеньев для обеспечения перпендикулярной к плоскости рамы траектории движения вращателя, причем звенья мачты выполнены равновеликими, а механизм поддержания бурильной колонны размещен на раме, при этом ось его поворота совмещена с осью шарнира нижнего звена мачты. Кроме того, синхронизатор угла поворота звеньев выполнен в виде присоединенных к осям шарниров поворота звеньев датчиков, соединенных с блоком сравнения, связанным с регулятором распределения потока рабочей жидкости между гидродвигателями привода звеньев. На фиг. 1 дана схема предлагаемой буровой установки, вид сбоку; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. На основании 1 буровой установки, которое может быть элементом конструкции транспортного средства, через кронштейны 2 щарнирно установлена рама 3 и мачта, состоящая из двух шарйнрно связанных между собой щарнирным звеном 4 звеньев 5 и 6 равной длины. На верхнем конце звена б шарнирно смонтирован вращатель 7, предназначенный для поддержания и вращения i бурильной колонны и отдельных труб. Между звеньями 5 и б закреплен гидроцилиндр 8, а между звеном 4 и рамой 3 - гидроцилиндр 9. Гидроцилиндры 8-и 9 предназначены для поворота звейьев 4 и 5 относительно рамы 3. Мачта снабжена синхронизатором угла поворота звеньев для обеспечения перпендикулярной к плоскости рамы 3 траектории движения вращателя. Синхронизатор угла поворота выполнен в виде присоединенных к осям шарниров поворота звеньев 5 и 6 датчиков 10 и 11, соединенных с узлом 12 сравнения, который связан с регулятором 13 распределения потока рабочей жидкости между гидроцилиндрами 8 и 9 таким образом, что траектория движения вращателя 7 всегда перпендикулярна плоскости рамы 3. Гидроцилиндр 14 щарнирно соединен с основанием 1 и рамой 3 для ее поворота вокруг оси 15. Поворотом рамы 3 обеспечивается изменение угла наклона бурения по отношению к горизонту. На оси 15 установлен механизм 16 поддержания бурильной колонны при выполнении операции по установке труб на ось скважины и выноса их в магазин. Механизм 16, имеет фиксатор 17 его положения. Механизм 16 может быть выполнен в виде зажимных призм с гидроприводом или в виде гидроключа, который может развинчивать резьбовые соединения и одновременно поддерживать всю колонну бурильных труб, а при аварийных ситуациях создавать крутящий момент, необходимый для аварийных работ. Фиксация оси 15 механизма 16 на основании 1 может производиться любым известным способом ступенчато или бесступен-. чато в зависимости от требований к условиям эксплуатации установки. Бурение вертикальной скважины осуществляется в следующей последовательности. Механизм 16, установленный на оси 15, фиксируют на основании 1 в горизонтальном положении. Гидроцилиндром 14 поворачивают раму 3 вертикально и одновременно вращатель 7 опускают в нижнее положение гидроцилиндрами 8 и 9. Вспомогательным силовым устройством вращатель поворачивают в горизонтальное положение шпинделем от скважийы, гидроцилиндрами 8 и 9 подводят его к магазину труб, приводом вращателя наворачивают трубу на ниппель шпинделя и затем гидроцилиндрами 8, 9 и 14 поворачивают и одновременно поднимают трубу, на конце которой кренят долото. Гидроци линдро-м 14 устанавливают раму 3 в горизонтальное положение, трубу с долотом пропусткают через механизм 16 и начинают бурить скважину путем создания нагрузки на долото гидроцилиндрами 8 и 9 и подачи по трубам сжатого газа или бурового раствора (воды). После проходки на длину трубы, ее закрепляют в механизме 16, отвинчивают от трубы шпиндель вращателя, берут вращателем из магазина очередную трубу, выносят на ось скважины, свинчивают с колонной и продолжают бурение. Процесс спуска бурильной колонны описан, а подъем колонны осуществляется теми же приемами, что и спуск, но в обратной последовательности. Бурение наклонной скважины отличается тем, что в начале бурения устанавливают

гидроцилиндром 14 раму 3 и механизм 16 под заданным углом к горизонту. Механизм 16 фиксируют в этом положении по отношению к основанию 1. Перенос бурильных груб от магазина и к магазину производится поворотом рамы 3 от угла наклона скважины к. горизонту до вертикального положения и манипуляцией мачты с вращателем как при вертикальном бурении.

Преимуществом предлагаемой буровой установки является ее универсальность, пригодность для использования при бурепни и ремонте скважин и, кроме того, возможйость использования в качестве грузоподъемного средства для перемещения бурильных труб внутри грузоподъемного средства при осуществлении ремонта различных агрегатов и блоков буровой установки во всем комплексе.

) 1. БУРОВАЯ УСТАНОВКА, вклю,4ающая осяование, раму с шарнирно- установленной на ней мачтой из двух шарнирйо связанных между собой звеньев, йа верхнем 3 которых шарнирно установлен враш атель, гидродвигатели привода верхнего и нижнего звеньев и рамы и механизм поддержания бурильной колонны, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габарита установки, мачта снабжена синхронизатором угла поворота звеньев для обеспечения перпендикулярной к плоскости рамы траектории движения вращателя, причем звенья мачты выполнены равновеликими, а механизм поддержания бурильной колонны размещен на раме, при этом ось его поворота совмещена с осью шарнира нижнего звена мачты. 2.1 Установка по п. 1, отличающаяся тем, что синхронизатор угла поворота звеньев выполнен 6 виде присоединенных к осям шарниров поворота звеньев датчиков, соединенных с блоком сравнения, связанным с 9f регулятЬром распределения потока рабочей жидкости между гидродвигателями привода звеньев. О5 to оо |

/3 12 10

1

16

iLA.is