Буровая установка Советский патент 1984 года по МПК E21B19/14 

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам для наземного манипулирования с секциями колонны бурильных труб при бурении скважин.

Известны буровые установки, .содержащие мачту, подвижный вращатель с трубозахватным элементом, механизм подачи вращателя, подсвечник и свечеприемник 1.

Однако в процессе бурения этими установками перемещение бурильных труб к месту соединения их с трубозахватным элементом и обратно в свечеприемник осуществляется вручную, что увеличивает физическую нагрузку на обслуживающий персонал.

Более совершенными в этом аспекте являются буровые установки с элементами механизации операций по перемещению бурильных труб.

Известна буровая установка, содержащая мачту, подвижный вращатель с трубозахватным элементом, механизм подачи вращателя, механизм поперечного смещения вращателя, а также соединенные с мачтой и расположенные в зоне поперечного смещения вращателя подсвечник и свечеприемник с направляющей планкой 2.

однако применение известной Ьуровой установки с элементами механизации всех перемещений бурильных труб вращателем ограничивает глубину бурения, так как для этого требуется размещение бурильных труб в подсвечнике в строго определенных фиксированных местах и с соответствующими промежутками между ними. Размещение большего количества труб при этом условии увеличивает габариты установки.

Цель изобретения - увеличение емкости подсвечника.

Указанная цель достигается тем, что в буровой установке, содержащей мачту, подвижный вращатель с трубозахватным элементом, механизм подачи вращателя, механизм поперечного смещения вращателя, а также соединенные с мачтой и расположенHb ie в зоне поперечного смещения вращателя подсвечник и свечеприемник с направляющей планкой, вращатель снабжен направляющей вилкой с прорезью, расположенной под трубозахватным элементом для охвятя верхнего конца трубы, подсвечник выно.чнен с ограничительным упором, располо/коипым на рабочей поверхности подсвечника, вьпюлненного с сопряженными с ) направляющими буртами, при этом иижшп) упор и вилка вращателя установ.iiHi.i f возможностью размещения оси трубы к u.iocKocTH их сечения на расстоянии, равном ходу поперечного смещения вращател я.

Наличие вилки под трубозахватным элементом и ограничительного упора на подсвечнике 1К)зв().1яют простыми движениями . без ||ри.1()жеи11я значителын: 1х мускульных

усилий расположить трубу в соосном с трубозахватным элементом положении, обеспечивая тем самым последующие ее подъем и перемещение на устье скважины. 5На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая буровая установка, фронтальный вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, положение для наклонного бурения; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Буровая установка содержит мачту 1, связанную с основанием 2 соединением, обеспечивающим изменение ее наклона. На мачте 1 установлены механизм 3, предназначенный для осуществления подачи (перемещения) вращателя 4 вдоль мачты, и ка5 ретка 5 с механизмом 6 для поперечного смещения вращателя 4. Механизмы 3 и 6 могут быть выполнены, например, в виде гидроцилиндров с соответствующими связями (не показаны).

Вращатель 4 имеет трубозахватный элемент 7 (например гидравлический зажимной патрон) и направляющую вилку 8 с прорезью 9, расположенной под элементом 7 в створе направляющей планки 10 свечеприемника 11. Для обеспечения работы с труба5 ми разного диаметра вилка 8 выполнена с расходящимися кромками 12 прорези 9 и связана с вращателем 4 многопозиционным разъемным соединением 13 (например болтами). Для этой же цели направляющая планка 10 связана со свечеприемнико.м 11 также многопозицонным разъемным соединением 14. Форма прорези 9 и многопозиционные соединения 13 и 14 обеспечивают смещение сопряженных с поверхностью бурильной трубы 15 элементов в соответствии

с ее диаметром и с сохранением положения ее соосно с осью трубозахватного эле.мента 7.

В нижней части мачты закреплен подсвечник 16, на котором располагаются нижние концы бурильных труб 15. К нодсвечни0 ку 16 на одном уровне с его рабочей поверхностью присоединен ограничительный упор 17 с сопряженными с ним направляющими буртами 18. Расстояние между осью упора 17 и осью патрона 7 в положении

5 а (положение для бурения) равно ходу поперечного смещения вращателя.

Работа буровой установки осуществляется следующим образом.

При выполнении спуска вращатель 4 смещают в положение в. Одновременно оператор вручную переводит верхний конец трубы 15 до упора в направляющую планку 10 и, перемещая его вдоль планки 10, заводит в прорезь 9 вилки 8. Нижний конец трубы 15 оператор также вручную переме. щает До упора 17 вдоль направляющих буртов 18, не отрывая его от рабочей поверхности подсвечника 16. Вследствие того, что упор 17 и прорезь 9 вилки 8 находятся на

одинаковом расстоянии от оси патрона 7 в положении а, труба 15 располагается соосно с осью патрона в положении в, что позволяет при соответствующем смещении вращателя 4 вниз захватить ее зажимным патроном 7, после чего труба 15 вместе с вращателем приподнимается механизмом 3 подачи и перемещается в положение а действием механизма 6. Далее, смещая вращатель вниз, трубу 15 соединяют с предыдущей, закрепленной на устье скважины, и опускают в скважину. Раскрыв патрон 7, вращатель поднимают, переводят в положение в и повторяют операции с очередной трубой. При подъеме колонны бурильных

труб вращатель 4 вместе с очередной трубой в патроне 7 подымается, смещается в положение б и опускается до соприкосновения нижнего конца трубы 15 с упором 17. После этого патрон раскрывают, вращатель приподнимают, освобождая верхний конец трубы 15, а освободивщуюся трубу 15 устанавливают на подсвечник 16, перемещая в соответствующем направлении поочередно сначала верхний, а потом нижний концы. Экономический эффект от применения изобретения достигается за счет увеличения емкости подсвечника без увеличения габаритов установки, и, как следствие этого, увеличения глубины пробуриваемых скважин.

БУРОВАЯ УСТАНОВКА, содержащая мачту, подвижный вращатель с трубозахватным элементом, механизм подачи вращателя, механизм поперечного смещения вращателя, а также соединенные с мачтой и расположенные в зоне поперечного смещения вращателя подсвечник и свечеприемник с направляющей планкой, отличающаяся тем, что, с целью увеличения емкости подсвечника, вращатель снабжен направляющей вилкой с прорезью, расположенной под трубозахватным элементом для охвата верхнего конца трубы, подсвечник выполнен с ограничительным упором, расположенным на рабочей поверхности подсвечника, выполненного с сопряженными с упором направляющими буртами, при этом нижний упор и вилка вращателя установлены с возможностью размещения оси трубы в плоскости их сечения на расстоянии, равном ходу поперечного смещения вращателя.

11

15