Устройство для осуществления спуско-подъемных операций при бурении Советский патент 1961 года по МПК E21B19/00 E21B19/14 

Известны устройства для осуществления спуско-подъемных операций при бурении с совмещением их но времени.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что для подъема колонны одновременно с развинчиванием свечей и установкой их в месте аккумуляции, а также спуска колонны одновременно со свинчиванием свечей и перемещением их на ось скважины оно выполнено в виде двух кинематически связанных между собой общим приводом и расположенных друг над другом транспортеров. Транспортеры снабжены укрепленными на его ценях подвесками, несущими элеваторы, взаимодействующие в нижнем транспортере с муфтовыми и замковыми соединениями и в верхнем только с замковыми. Это нозволяет осуществлять автоматически нодъем и спуск колонны с одновременным развинчиванием и свинчиванием свечей.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства в двух проекциях и кинематическая схема привода; на фиг. 2 - конструктивная схема приспособлений, входящих в устройство.

Устройство представляет собой подъемник, состоящий из двух цепных транспортеров, расположенных друг над другом.

ки / и две ведомые звездочки 2, связанные попарно ценями 5. К цепям на подвесках прикреплены элеваторы , поочередно подхватывающие колонну под муфту, н один злеватор-свинчиватель 6, подхватывающий колонну под замковые соединения н одновременно осуществляющий свинчивание и развинчивание ее. Для взаимодействия с элеваторами установлены нанравляющие рейки 7, а со свинчивателем - направляющие 8 и зубчатая рейка 9. Ведущие звездочки приводят во вращение от привода 10, с помощью которого автоматически осуществляется работа всех устройств нижнего транспортера.

Верхний транспортер, предназначенный для центрирования свечей и перемещения их от оси сквал ины к подсвечнику и обратно в проце се подъема и спуска колонны, имеет также две ведущие звездочки 11, закрепленные на

валу 12 и две ведомые звездочки 13; обе пары звездочек связаны цепями 14. К цепям прикреплены элеваторы 15 и 16, поочередно подхватывающие свечи под верхний полузамок. Звездочки 1 нижнего транспортера кинематически связаны со звездочками // верхнего транспортера зубчатыми колесами 17, 18 и 19, благодаря чему при включении привода W цепи обоих транспортеров движутся в одном направлении. Зубчатое колесо 19 связано валом

муфту 20 максимального крутящего момента, причем максимально передаваемый ею момепт соответствует двух- трехкратному весу свечи. Вал 12 фрикционной муфтой 2J может сцепляться с валом 22 индивидуального привода 23 верхнего транснортера. Муфта 21 с тормозными колодками 24 выполняет роль тормоза.

Подъемник может работать в трех ре кимах: при выключенном положении муфты 2i и тормозных колодок 24 цепи обоих транспортеров движутся с одинаковой скоростью, соответствующей числу оборотов привода 10 нижнего транспортера; включение муфты 21 при выключенных тормозных колодках 24 позволяет ускорить движение цепей верхнего транспортера, так как индивидуальный привод 23 имеет большее число оборотов, чем привод 10; включение тормозной колодкн 24 нри выключенной муфте 21 позволяет замедлить или остановить двнжеине цепей верхнего транспортера относительно движущихся с ностоянной скоростью цепей нижнего транспортера. В последних двух режимах работы подъемника происходит проскальзывание дисков муфты 20 максимального крутящего момента.

Каждый из элеваторов нижнего транспортера состоит нз корпуса - вилки 25, к нижней части которого прикреплен центратор 2,6, находящийся под действием пружины в раскрытом положении. Закрытие центраторов, охватывающих при этом с некоторым зазором колонну под муфтой, осуществляется путем взаимодействия их с направляющими рейками 7.

Элеватор-свинчиватель 6 состоит нз собственно элеватора и свинчивателя. В верхней части корпуса 27 свинчнвателя размещена шестерня-вращатель 28, входящая в зацецленне с конической шестерней 29, которая спарена с прямозубой шестерней 30. Положение шестерни-вращателя относительно корпуса свинчивателя фиксируется подпружиненными стопорами 31. Корпус 27 и шестерня 28 выполнены разъемными, благодаря чему под действием пружины 32 свинчиватель может раскрываться; закрывание свинчивателя происходит при взаимодействий выступающих частей 33 корпуса его с направляющими 8. В нижней части каждой из половин корпуса свинчивателя нопарно встроены подпружиненные кулачки 34, входящие в прорезь нижнего полузамка колоины, удерживая ее от поворачивания. Шестерня-вращатель также имеет две пары подпружиненных кулачков. Нижняя пара кулачков 35 служит для развинчивания свечей, а верхняя 36 - для свинчивания их, причем нижние кулачки благодаря наличию пластинчатых пружин 37 выполняют одновременно роль ограничителей момента.

Последовательность при свинчивании свечи с колонной следующая.

крытом ноложении (фиг. 2, иозиция У). Затем нри взаимодействии с направляющими 8 он закрывается, обхватывая замковое соединение (фиг. 2, позиция //). Далее шестерня 30 входит в зацепление с рейкой 9 и щестернявращатель 28, преодолев усилие стопоров 31, начинает вращаться по часовой стрелке. Кулачки 36, найдя прорезь замка, начинают свинчивать свечу с колонной (фиг. 2, позиция

///). Через определенное число полных оборотов шестерня 30 выходит из зацепления с рейкой .9 и шестерня-вращатель вновь фиксируется в иервоначальном иоложеннн стопорами 31. Пройдя ниже направляющих, свинчнватель

раскрывается (фиг. 2, положение IV). Для работы элеватора-свинчивателя в ниппеле и муфте замкового соединения достаточно иметь по одной прорези.

Каждый из элеваторов верхнего транспортера выполнен в виде двух несвязанных между собой полуцилиндров 39 с заплечиками 40. Каждый из полуцилиндров прикреплен на подвеске к цепи транспортера. Установленное полол ение полуцилиидров элеватора поддержнвается в процессе движения его опорами -

направляющими 4L Элеватор надевается на

замок и снимается только при движении по

вертикали.

Для осуществления спуско-подъемных операций предлагаемым устройством каладая свеча состоит из трех труб, соединенных между собой муфтой, благодаря чему два муфтовых соединения чередуются с одним замковым. При обоих элеваторов по одной линни расстояние ними не изменяется и подъем осуществляется верхним элеватором. Когда же верхний элеватор, сохраняя горизонтальное полол ение, начинает огибать звездочку, то расстояние между элеваторами по

вертикали сокращается, благодаря чему колонна подхватывается элеватором, а верхннй отходит в сторону.

Подъем первой свечи начинают элеваторомсвннчивателем 6, который в этом случае выполняет только роль элеватора. Колонна поочередно перехватывается сначала элеватором 4, затем элеватором 5. Оператор, наблюдая за ноложением верхнего конца свечи, сначала притормаживает элеватор 15 верхнего транспортера и, дождавшись, когда замок свечи выйдет из центратора, ускоряет движение элеватора, пока он не упрется в нижний торец полузамка. Далее оба транспортера продолжают работать в синхронном режиме без вмешательства оператора. Элеватор-свинчиватель, вернувшись к осн скважины, подхватывает колонну под соединение и, продолжая подъем колонны, последовательно входит во взаимодействие сначала с направляющими 8 (при

этом элеватор закрывается), а затем с зубчатой рейкой 9, благодаря чему начинается развинчивание свечи. Пройдя рейки и направляющие 8, элеватор-свинчиватель раскрывается и далее операции, выполняемые

свеча развинчена, оператор, ускоряя движение элеватора 15, приподымает свечу, от1;одит ее от оси скважины и ириостанавливает, дожидаясь момента, когда замок вновь нодымаемой свечи не окажется вын1е второго элеватора 16. После этого оператор устанавливает режим синхронной работы транспортеров, благодаря чему одновременно осуществляются автоматический подъем, развинчивание и иеитрирование очередной свечи и спуск к подсвечнику только что развиичеиной свечи. В момент, когда элеватор 15 оказывается ииже верхиего замка, оператор отталкивает свечу от элеватора и заводит ее за упорный палец. Процесс непрерывного подъема колонны повторяется. Спуск колонны аналогичен и выполняется в обратной последовательности.

Предмет изобретения

1. Устройство для осуществления сиускоподъемных операций при бурении с совмещением их по времени, отличающееся тем, что, с целью подъема колоппы одновременно с развинчиванием свечей и установкой их на месте аккумуляции, а также спуска колонны одио1 ремеино со свинчиванием свечей и иеремещеиием их на ось скважины, оно выполнено в виде двух кинематнчески связанных между собой обидим пр шодам н расположенных друг над другом ценных транспортеров.

2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что, с целью автоматического осуществлении подъема и спуска колонны с одновременным развинчиванием и свиичиваннем свечей, нижний транспортер сиабл ен укреплеаньтп на его цепях двумя элеваторами для подхватываиия колонны иод муфты, выполненными в виде вилки, иесущей в нижней части центратор, закрывающийся при взаимодействии с вертикальными направляющим , и элеватором-свпнчивателем для подхватывания колонны иод замковые соединения и свинчивания ее, выиолнениым из корпуса и разъемиого вращателя, приводимого в действие при зацепленпи его с неподвижной зубчатой рейкой.

3.Устройство по и. 1, отличающееся тем, что транспортеры снабжены укрепленными на цеиях подвескамп, несущими элеваторы, взаимодействующие с муфтовыми и замковыми соединеииямн колоииы.

/

0 21 2

/

f3

15 W /,

П 12 15 18

„, A. nj Li

1

39

35 35

ПЛ .

Г1 I ffi |7iiNil

bi|;|Mf|

ЗI I I

-r-rim Й Ulki

f j

.J-,-J I NvO

i - r- teptf-s

J-BiUl

30 32