Роторная буровая установка Советский патент 1988 года по МПК E21B19/16 E21B3/00 

П ,15

1C

а

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к роторным буровым установкам.

Целью изобретения является повышение надежности работы установки.

На фиг. 1 представлена установка в на- чале процесса бурения, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - установка в процессе развинчивания верхней бурильной трубы с вертлюгом; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 - разрез Д-Д фиг. 5; на фиг. 8 - установка в процессе свинчивания бурильной колонны.

Установка включает ротор 1 с вкладышем 2 и неподвижным стаканом 3. Между вкладышем 2 и ведушей трубой 4 установлена с возможностью осевого перемещения втулка- сепаратор 5 с ведущими телами 6 качения в верхней части и фиксирующими телами 7 в нижней части. Под тела 6 качения во вкла- дыше 2 и ведущей трубе 4 выполнены соответственно лунки 8 и 9, а на неподвижно.м стакане 3 - лунки 10, соответствующие телам 7 качения.

Замковый механизм, посредством которого соединяются труба 4 и шпиндель 11 вертлюга, содержит выполненный за одно целое с трубой 4 сепаратор 12 с телами 13 качения, которым соответствуют лунки 14 на шпинделе 11, и накидную втулку 15.

Для разви-нчивания соединения верхней бурильной трубы 16 со шпинделем 11 используются закладная вилка 17 с лунками 18 под тела 13 качения сепаратора 12, разъемная накидная втулка 19, разъемный сепаратор 20 с телами качения, соответствующими лункам 14 на шпинделе 11, и ведущий палец 21, выдвигаемый из вкладыша 2 ротора.

При свинчивании наращиваемой бурильной трубы с колонной вместо разъемного сепаратора 20 используют вилку 22. Тела 6, 7 и 13 качения могут быть выполнены сферическими или в виде роликов со сферическими торцами.

Установка работает следующим образом. В начале процесса бурения (фиг. ) втулка-сепаратор 5 находится в крайнем верхнем положении и ее тела 6 качения размещаются в лунках 8 вкладыша 2. Вращение от подвижной части ротора 1 через вкладыш 2, тела 6 и втулку-сепаратор 5 передается ведущей трубе 4 и через замковый механизм и вертлюг бурильной колонне. В процессе бурения труба 4 опускается и, действуя на торец втулки-сепаратора 5, опускает ее вниз до момента фиксации нижних тел 7 каче- ния в лунках неподвижного стакана 3. При движении вниз втулки 5 тела 6 качения выпадают из лунок 8 вкладыща 2, заходят в

5

5

0

5

Q

5 5

0

0

лунки 9 на ведущей трубе 4 и входят в контакт с гладкой цилиндрической поверхностью ротора 1 (фиг. 5). Таким образом, труба 4 фиксируется от дальнейшего осевого смещения и вращения.

Наращивание бурильной колонны осуществляется следующим образом.

Снимается накидная втулка 15 замкового механизма. Бурильная колонна поднимается вверх до выхода лыски верхней трубы 16 за пределы сепаратора 12. В лыску вставляется закладная вилка 17, колонна опускается до совпадения лунок 18 вилки 17 с телами 13 качения в сепараторе 12. На шпиндель 11 устанавливается разъемный сепаратор 20 с тела.ми качения, соответствую- щи.ми лунка.м 14, и фиксируется накидной втулкой 15. Из вкладыша 2 ротора 1 выдвигается вверх ведущий палец 21 и вращение.м ротора 1 осуществляется отвертывание шпинделя 11 вертлюга от верхней бурильной трубы 16.

Свинчивание очередной бурильной трубы с колонной осуществляется роторо.м с помощью ведущего пальца 21 и вилки 22. Затем палец 21 убирается во вкладыш 2, снимаются вилка 22 и разъе.мная Е5тулка 19, колонна труб поднимается до выхода лыски бурильной трубы из сепаратора 12 и сни.мается закладная вилка 17. Вспо.могательной лебедкой труба 4 вместе с сепаратором 12 поднимается вверх до сов.мещения тел 13 качения с лунками 14 на шпинделе 11 и фиксации их с помощью втулки 15. При этом, пока тела 6 качения не совпадут с лунками 8 вкладыша 2, поднимается также втулка-сепаратор 5 и тела 7 качения выходят из лунок 10 неподвижного стакана 3 на гладкий диаметр. После этого включается ротор и бурение продолжается.

Формула изобретения

Роторная буровая установка, включающая ротор, вертлюг со шпинделе.м, соединенную с ним посредством замкового механизма ведущую трубу и размещенную внутри нее бурильную трубу, связанную со шпинделем резьбовым соединением, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности работы установки, она снабжена втул- кой-сепаратороам с телами качения, установленной между ротором и ведущей трубой с возможностью осевого перемещения, вкла- дыплем, размещенным в роторе, и стаканом, жестко соединенны.м с ротором, причем вкладыш, стакан и ведущая труба в своей верхней части имеют лунки под тела качения втулки-сепаратора, а замковый механизм выполнен в виде жестко соединенного с ведущей трубой сепаратора с телами качения и накидной втулки, подвижно установленной на шпинделе вертлюга, имеющего лунки под тела качения сепаратора.

А-А

Б-Б

Изобретение относится к бурению скважин и позволяет повысить надежность работы установки. Она включает ротор 1, вертлюг со шпинделем (Ш) 11, соединенную с ним посредством за.мкового механизма ведущую трубу 4 и размещенную внутри нее бурильную трубу, связанную с Ш 11 резьбовым соединением. Между ротором 1 и трубой 4 подвижно установлена втулка-сепаратор (ВС) 5 с телами 6 качения (ТК). С ротором 1 жестко соединен стакан 3, а в роторе 1 размещен вкладыш 2. Причем стакан 3, вкладыш 2 и труба 4 в своей верхней части имеют лунки 9 под ТК 6 и 7. Замковый механизм выполнен в виде жестко соединенного с трубой 4 С 12 с ТК 13 и накидной втулки 15, подвижно установленной на Ш 11. Вертлюг имеет лунки под ТК 13. В процессе бурения труба 4 опускается и опускает втулку ВС 5. При этом ТК 6 заходят в лунки трубы 4 и контактируют с поверхностью ротора 1. Осуществляется наращивание бурильной колонны. При этом свинчивание очередной трубы с колонной производится с помощью ведущего пальца и вилки. В итоге ТК 7 выходят из лунок на гладкий диаметр, бурение продолжается. 8 ил. I (Л

8

Фиг. 2

в-в

цгЛ

Фиг.З

11

д

li

Vuz.S

17

18

9иг.6

л-л

Фиг. 7

(Раг.в