Буровая установка Советский патент 1987 года по МПК E21B19/00 

Изобретение относится к средствам бурения глубоких скважин вращательным способом и может быть иснользовано на установках, имеющих талевую систему подвешивания бурильной колонны.

Целью изобретения является повыщение долговечности вышки и бурового инструмента за счет исключения резонансных колебаний бурильной колонны.

На фиг. 1 изображена схема буровой установки; на фиг. 2 - механизм крепления свободного конца ветви талевого каната к основанию буровой установки; на фиг. 3 механизм крепления свободного конца каната, вид сбоку.

Буровая установка содержит основание 1, вышку 2, лебедку 3 и талевую систему 4, концы которой заведены на лебедку 3 и механизм 5 крепления, связанные с основанием, бурильную колонну 6 с буровым инструментом 7.

Упругая подвеска свободного конца каната талевой системы содержит механизм 8 крепления с закрепленным на нем канатом 9, установленный на раме 10, один конец которой прикреплен к основанию 1 щарнирно на оси 11. Ра.ма также связана с основанием 1 при по.мощи кулачков фиксатора 12 и двух параллельных тяг 13, взаимодействующих с цилиндрическими пружинами 14 сжатия, суммарная жесткость которых выбрана равной жесткости талевой системы 4. Тяги 13 свободно пропущены через отверстия в основании 1 и раме 10 и вверху связаны между собой траверсой 15, в которую нирается установленный на раме гидродомкрат 16 с индикатором 17 силы.

Буровая установка работает следуюп1им образом.

В норма.льных условиях бурения рама 10 механизма 8 с помощью фиксатора 12

0

5

0

5

0

5

неподвижно закреплена на основании 1. При возникновении резонансных колебаний бурильной колонны 6, которые проявляются резким возрастанием вибрации, гидродомкратом 16 по индикатору 17 производится соответствующее статической силе в канате 9 натяжение пружин 14, и фиксатор 12, нагрузка на который таким образом снимается, беспрепятственно выводится из зацепления с рамой 10. При этом благодаря уравновешиванию действующих противоположно статических сил от пружин 14 и каната 9 рама 10 с механизмом 8 не меняет положения относительно основания 1, но жесткость подвески бурильной колонны б скачкообразно в два раза уменьшается за счет последовательного с канатом 9 включения пружин 14. Соответственно изменяется собственная частота колебаний бурильной колонны 6, и она выводится из резонанса, что позволяет продолжить бурение, не уменьшая числа оборотов бурильной колонны и, следовательно, скорости проходки скважин. После углубления скважины за пределы резонансной зоны рама 10 фиксатором 12 опять крепится неподвижно к ос юванию 1 до возникновения следующего резонанса.

При использовании изобретения устраняются резонансы бурильной колонны за счет отстройки частоты собственных колебаний бурильной колонны от частоты воз.мущения путем скачкообразного изменения жесткости талевой системы.

В результате повышается производительность бурения, так как исключается необходимость уменьщения числа оборотов бурового инструмента для отстройки от резонанса. Кроме того, снижаются дина.мические нагрузки на вышку, лебедку и буровой инструмент, что повьипает их надежность и работоспособность.

9

Фиг. 2

Редактор М. Бандура Заказ 4413/38

Составитель Н. Столбцов

Техред И, BepcfКорректор В. livTHia

Тираж 532Подписное

ВНИИПИ Государственно1 о комитета CC.CJ по Д1 л;1м изобретений и открытий

113035, Москва, Ж - 35, Р.ччшск.чя наб., д. 4,5 Производственно-нолиграфическое предприятие, г. Ужгород, ,i. Проектная, 4

Фиг.З