Ротор для бурения скважин Советский патент 1961 года по МПК E21B3/04 

Известные конструкции роторов, совмещающие в себе механизм вращателя и устройства для свинчивания и развинчивания бурильных, труб, при работе требуют применения многочисленных ручных операций; к тому же используемая в них при страгивании резьбовых соединений кинетическая энергия тяжелых враи1ающихся масс, преобразующаяся в удар, вредно отражается на резьбе труб и рабочих деталях ключа, увеличивая их износ.

В описываемом роторе для достижения соосности вращателя и спайдера между корпусом вращателя и корпусом приводной част встроена раздвижная в осевом направлении муфта, трущиеся поверхности которой сопряжены через тела качения, а с целью значительного увеличения вращающего момента при страгивании резьбового соединения, применен гидромеханический усилитель момента, действующий автоматически.

Изображенный на чертеже ротор состоит из нижнего захвата спайдера 1, вращателя //, привода вращателя /// и колонны крепления ротора IV.

Нижний захват (спайдер) состоит из корпуса /, кольцевого гидроцилиндра 2, щарнирной тяги 3, прикрепленной к плащкам 4 и кольцевому щтоку гидроцилиндра 2. При подаче масла в гидроцилиндр происходит перемещение плащек 4, чел{ и достигается захват или освобождение трубы.

Вращатель выполнен в виде полого ротора, сквозь который свободно проходит элеватор при спуско-подъемных операциях.

Вращатель состоит из корпуса с выполненной за одно целое с ним щестерней 5, воспринимающей вращение от привода, покоящегося

№139628-2внутри неподвижного корпуса ротора 6 на радиально-упорных шарикоподшипниках 7, трех плашек 8, укрепленных на ободе 9 посредством тяг 10 и штоков /, перемешающихся вместе с ободом вдоль оси врашателя, роликов 12, закрепленных в коромыслах 13, укрепленных на корпусе ротора, :перемешаюш.их обод 9, и гидроцилиндров 14, приводящих ri действие плашки врашателя.

Привод вращателя состоит из высокооборотного гидромотора 15, приводяшего в движение, через систему зубчатых передач, корпус вращателя, рейки 16 для повышения крутящего момента при креплении и раскреплении труб включаемой автоматически, плунжеров 17 и 18, обеспечивающих возвратно-поступательное перемещение рейкиКолонна крепления ротора состоит из трубы 19, надетой на не втулки 20, на щеках которой шарнирно подвешивается корпус ротора, гидроцилиндра 21, который перемешает втулку с закрепленным на ней |)отором вдоль оси скважины. За счет зазора в оси шарнира ротор имеет возможность небольшого углового и горизонтального неремещения по отношению оси скважины, и затем при бурении стопорится.

При бурении плашки 4 нижнего захвата разжаты, а плашки 8 вращателя обл имают ведущую щтангу и через нее передают вращение м осевое усилие колонне бурильных труб. Ротор, опустившись в нижнее положение, отключает привод вращателя и включает нижний захват, после чего происходит разжим плашек 8 и подъем ротора в верхнее положение. По окончании подъема ротора плашки 8 захватывают, а плашки 4 освобождают ведущую штангу и происходит включение привода вращателя для продолжения бурения.

При спуске труб в скважину плашки 4 8 находятся в разжатом состоянии, при этом ротор опущен в нижнее положение. Колонна труб опускается в скважину и после остановки элеватора внутри полости вращателя плашки 4 стопорят колонну труб, а освобожденный элеватор поднимается вверх за очередной трубой. Для навинчивания очередной тру,бы ротор поднимается в верхнее положение, плашки 8 захватывают введенную в ротор трубу, ротор, опускаясь вниз, включает вращатель и свинчивает трубы. По окончании свинчивания плашки 8 к 4 разжимаются и колонна труб, подвешенная на элеваторе, спускается в скважину.

Перед подъемом труб из скважины, последние удерживаются нижним захватом. Плаи1ки 8 разжаты, ротор находится в нижнем положении. При подъеме труб элеватором плашки 4 разжимаются. При остановке колонны труб в верхнем положении плашки 4 захватывают трубы за нижнюю часть замка, плашки 8 зажимают верхнюю часть замка. При включении привода производится развинчивание труб и одновременный подъем ротора. По окончании развинчивания плашки 8 разжимаются, а ротор опускается в нижнее положение.

Институт Гипронефтемаш и профессор Б. И. Воздвиженский в своих заключениях по полезности отмечают оригинальность данного предложения и возможность промышленного использования его при соответствующей конструктивной разработке.

Предмет изобретения

1. Ротор для бурения скважин, в котором совмещены узел вращателя инструмента и механизм свинчивания и развинчивания бурильных труб, состоящий из гидравлического спайдера клинового типа, вращателя с плашками на рычажной подвеске и силового гидропривода объемного типа, отличающийся тем, что, с целью достижения соосно