Буровая установка Советский патент 1988 года по МПК E21B19/00 

(21)3899165/22-03

(22)23.05.85

(46) 23.04.88. Бюп. № 15

(71)Криворожский горнорудный институт и Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объединения Уралмаш

(72)В.А. Трегубов, А.П. Гусев, Н.А. Марчик, В.Н. Грамолин, З.П.Па- суманский, В.И. Разуваев и В.Е.Тимофеев

(53)622.24.054.002.52(088,8)

(56)Апексеевский Г.В. Буровые установки Уралмашзанода. -М.: Недра, 1981, с. 317, 320, 322.

Авторское свидетельство СССР № 1341383, кл. Е 21 В 19/00, 1984.

(54)БУРОВАЯ УСТАНОВКА

(57)Изобретение относится к бурению скважин вращательным способом. Цель - повышение долговечности установки за счет исключения резонансных колебаний бурильной колонны (БК) путем плавного регулирования жесткости талевой системы (тс) в широком диапазоне . Для этого механизм регулируемой упругой подвески установки, размещенный между основанием 1 и рамой 9, выполнен в виде упругой резино- кордной оболочки 14. Дополнительно установка снабжена газожидкостным аккумулятором в виде резервуара 18 с вентилями 19 и 20 для подачи и слива, жидкости. С газовой полостью резервуара 18 связана оболочка 14 посредством трубопровода 15, имеющего отводной патрубок 16 с редукционным клапаном 17 для подвода сжатого воздуха. Канат ТС свободным концом 6 закреплен на раме 9 с фиксатором 12. Рама 9 через оболочку 14 и трубопровод 15 соединена с резервуаром 18. При возникновении резонансных колебаний БК из резервуара 18 через вентиль 20 частично сливается жидкость. При этом увеличивается объем сжатого воздуха, снижается жесткость оболочки 14 и каната ТС. Соответственно изменяется собственная частота колебаний БК и она выходит из резонанса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

13

I

ся

с

со ;О О со 4

19

/

Изобретение относится к бурению :кважин вращательным способом, а именно к установкам, оснащенным тале- Ьой системой для подвешивания буриль- иой колонны.

Целью изобретения является повыше- :ние долговечности установки за счет |обеспечения плавного регулирования |жесткости талевой системы в широком диапазоне.

На фиг. 1 изображена буровая установка, общий вид; на фиг, 2 - узел крепления свободной ветви каната с основанием буровой установки и механизм регулируемой упругой подвески. I Буровая установка содержит основа- I ние 1, вьшку 2, бурильную колонну 3 с буровым инструментом 4, канат 5 тале вой системы, свободная ветвь 6 которого заведена на узел 7 крепления, а рабочая - на лебедку 8. Лебедка 8 соединена с основанием 1 непосредственно, а узел 7 крепления - через специальный механизм регулируемой упругой подвески.

Узел крепления свободной ветви каната с основанием буровой установки и меет раму 9, один конец которой закреплен к основанию 1 шарнирно на оси 10, а другой с возможностью взаимодействия с кулачками 11 фиксатора 12. Кроме того, рама 9 через П-образный упор 13 связана с основанием 1 при помощи упругой резино-кордной оболочки 14, которая посредством трубопровода 15, имеющего отводной патрубок 16 с редукционным клапаном 17, связа на соответственно с газовой полостью газожидкостного аккумулятора и источником сжатого воздуха (не показан).

Газожидкостный аккумулятор вьтол- нен в виде резервуара 18 с вентилями 19 и 20 для подвода и слива жидкости. Отводной патрубок 16 имеет индикатор силы (манометр) 21, а упругая оболочка сообщена с атмосферой посредством вентиля 22. Емкость резервуара 18 (V 1 м) выбрана с расчетом возможности восьмикратного снижения жесткости канатной талевой системы.

Буровая установка работает следующим образом,

В нормальных условиях бурения рама 9 узла 7 крепления с помощью кулачков 11 фиксатора. 12 неподвижно за™ креплена на основании 1. При возникновении резонансных колебаний бурильной колонны 3, которые проявляются

резким возрастанием вибраций вьшки 2 н основания 1, резервуар 18 через вентиль 19 заполняется водой и вентиль 20 закрывается. Затем с помощью редукционного клапана 17 регулируется повьшение давления с катого воздуха в резино-кордной оболочке 14. При этом сила, создаваемая резино-кордной

оболочкой 14, которая контролируется индикатором 21, повьшается и доводится до величины, уравновешивающей силу, действующую в канате 5. Затем кулачки 11 фиксатора 12, нагрузка на

которые снимается, беспрепятственно выводятся из зацепления с рамой 9 и резино-кордная оболочка 14 оказывается включенной последовательно с канатом 5 талевой системы. Поскольку

жесткость самой резино-кордной оболочки 14 из-за малого ее рабочего объема ( 0,05 м ) велика, то жесткость талевой системы при этом практически не изменится. Далее через вентиль 20 производится выпуск воды из резервуара 18 с такой интенсивностью, при которой в резино-кордной оболочке 14 обеспечивается сохранение постоянного заданного давлеНИН сжатого воздуха благодаря его автоматическому поступлению через редукционный клапан 17 для заполнения освобождающегося в резервуаре 18 пространства. По мере снижения уровня воды в резервуаре 18 и увеличения рабочего объема с:жатого воздуха в его газовой полости жесткость резино-i кордной оболочки 14 и, следовательно, талевой системы плавно снижается. Соответственно плавно изменяется собственная частота колебаний бурильной колонны 3 и она в определенный момент вьюодится из резонанса. При исчезновении резонансных явлений вьшуск жидкости из резервуара 18 прекращается, рама 9 кулан:ками 11 фиксатора 12 опять крепится неподвижно к основанию 1 редукционный клапан 17 закрывается и через вентиль 22 сжатый воздух из резино-кордной оболочки 14 и ре-;

зервуара 18 стравливается в атмосферу.

Формула изобретения

1. Буровая установка, йключающая основание, вышку, буровой инструмент, канат талевой системы, свободный конец которого закреплен на раме с

фиксатором, шарнирно связанной с основанием, и механизм регулируемой упругой подвески, размещенный между основанием и рамой, отличающаяся тем, что,с целью повышения долговечности установки за счет обеспечения плавного регулирования жесткости талевой системы в широком диапазоне, буровая установка снабжена газожидкостным аккумулятором,выполненным в виде резервуара с вентилями для подачи и слива жидкости,а

механизм регулируемой упругой подвески выполнен в виде упругой оболочки, связанной с газовой полостью газожидкостного аккумулятора посредством трубопровода, имеющего отводной патрубок с редукционным клапаном для подвода сжатого воздуха,

2. Установка по п.1, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что упругая оболочка выполнена из резино-кордного материала.