Устройство для спуско-подъема,свинчивания-развинчивания и вращения бурильных труб Советский патент 1988 года по МПК E21B19/06 

1

Изобретение относится к горной прокыишенности, в частности к устроствам для механизации вспомогательных операций, связанных с бурением скважинJ и может быть использовано :Щ1Я спуско-подъема, свинЧ1-1вания-оаз винчива11ия -i вращения бурилы-гых тру на буровых уст.зновках с подвюкным вращателем.,

. Целью изобретения я-вляется повьш ние удобства и безопасности работы при выполнении спускоподъемных опер ХШЙ5 а также обеспечение свинчивалк труб при сггуске колонны бурильных труб в скважину.

На фиг. показано устройство} пр дольный разрез:; на фиг.2 - сечение А--А на фиг.; на фиг.З - сечехше Б на фиг,; на фиг. 4 - узел I на фиг

Устройство содерлшт подвихсньй вра- щатель со шпинделем 1 (фиг., 1), на котором с помощью шлицев 2 (фиг.2) и разъемного стопорного кольца 3 закреплен патрубок 4, На поа едний сво™ 25 бедно надеты с возможностью ограниченно подвижного осевого перемещения жестко сое.дд-1ненные мелсду собой части 5 и 6, образуюище корпус (подвижньй) устройства. часть 6 корггуса 30 снабжена узлом 7 ддя захвата бурильных труб; соедксненным с ней с помощью шарнира 8.

Патрубок 4 шпинделя I снабжен на 35 .нижнем кон11,е кольцевым выступом 9. Периферийная часть этого вьштупа образует кулачковую полумуфту 0. Мшк,- ду выступом 9 и внутренней поверхноПосле установки бурильной колонны на подкладную вилку или спайдер производится освобождение узла 7 захвата устройства (фиг.1 и 3) от бурнпь- ной колонны (не показана), что достигается радиальным смещением подвижных плашек этого узла и выходом их из прорези верхнего трубного замка. После этого устройство приподнимается над устьем скважины и в узел 7 захвата вставляется наращиваемая труба, которая зажимается узлом 7 захвата устройства. Затем наращиваемая труба поднимается вверх с помощью подвижного вращателя и опускается до попадания ниппельного конца ее нилшего замка в муфту верхнего трубного замка подвешанной на слайдере бурильной колонны. После этого включается правое вращение шпинделя 1 подв:ижного вращателя и ,происходит свинчивание наращиваемой трубы с бурильной колонной и с резьбовым концом 14. При этом по мере свинчивание верхнего (муфтово1 о) замка наращиваемой трубы с резьбовым концом 14 про- исходит перемещение вверх подвил :ного корпуса относительно неподвижного патрубка 4, По окончании свинчивания бурильная колонна приподнимается, освобождается от захвата спайдером и процесс бурения может быть продолжен,

Подъем инструмента.

Перед подъемом инструмента по окончании бурения необходимо разъединить соединение верхней части бурильной колонны с резьбовым концом 4,

Изобретение относится к горной пром-сти, в частности к устр-вам для 1 еханизации вспомогательных операций. и м.б. использовано на буровых установках с подвижным вращателем. Цель изобретения - повышение удобства и безопасности работы при выполнении спуско-подъемных операций и обеспечение свинчивания труб (Т) при спуске колонны бурильных Т в скважину. На шпинделе 1 подвижного вращателя с помощью шлицев и разъемного стопорного кольца 3 закреплен патрубок 4 с кольцевым выступом 9 на нижнем кольце. На патрубок 4 свободно надеты с возможностью ограниченно подвижного осевого перемещения жестко соединенные части 5 и 6, образующие корпус (К). Нижняя часть 6 последнего снабжена узлом 7 для захвата бурильньпс Т, , диненным с ней с помощью шарнира 8. Периферийная часть выступа 9 образует кулачковую полумуфту (ПМ) JO. Торец части 5 К оснащен ПМ 12. При этом ПМ 10 и 12 образуют кулачковую муфту для передачи вращения. Между выступом 9 и поверхностью части 5 К рас- положен пружинный узел с пружинами i 1, тарированными на минимальное уси - лие, соответствующее силе действия массы одной бурильной Т. На резьбо- вом конце 14 шпинделя 1 устан;овлен съемный HaKOHe4HjiK. При подъеме устройства ПМ 10 входит в зацепление с ПМ 12, пружины 11 сжимаются. При раз- винчивании резьбового соединения меж- .ду бурильной колонной и поднятой Т силой пружины 1i корпус с подвешенной на нем Т вытапкивается вверх. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. е 4 САЭ СП --J 01 Фиг1

стью верхней части 5 корпуса распело- 40 для чего бурильную колонну удержива- жен пружинный узел с пружинами 1. Торец верхней части 5 корггуса оснащен кулачковой полумуфтой 12. Полумуфты 10 и 12 приспособлешл к взаимодействию друг с другом. Спргоальные 5 пружины 11 пружинного узла (в приво- ,тщмом варианте выполнения их шесть) имеют ограничители 13 хода и тариро- ваиы на минимальное усилие соответют спайдером и включают левое вращение подвижного вращателя. Затем спай- дер переводят в положение освобождения бурильной колонны и производят ее подъем на длину одной трубы и вновь устанавливают бурильную колонну на спайдер. После этого устройство приподнимают вверх. Поскольку подвижный корпус связан с бурильной коствукщее численно массе одной буриль- лонной, то кулачковая полумуфта 10

ной трубы. На резбовом конце 14 шпинделя 1 установлен съемный (навинчиваемый на резьбовой конец) наконечник 15 (фиг.4) с внутренней KOi-гусной поверхностью.

Устройство работает следующим образом.

Наращивание инструменте во время бурения.

55

входит в зацепление с кулачковой по лумуфтой 12, а спиральные пружины сжимаится. Затем включают левое вра щение подвижного вращателя в резул тате чего происходит развинчивание резьбового соединения между установ ленной на спайдере бурильной колонной и поднятой трубой. Как только происходит отвинчивание этой резьбы

для чего бурильную колонну удержива-

ют спайдером и включают левое вращение подвижного вращателя. Затем спай- дер переводят в положение освобождения бурильной колонны и производят ее подъем на длину одной трубы и вновь устанавливают бурильную колонну на спайдер. После этого устройство приподнимают вверх. Поскольку подвижный корпус связан с бурильной колонной, то кулачковая полумуфта 10

входит в зацепление с кулачковой полумуфтой 12, а спиральные пружины 1 - сжимаится. Затем включают левое вращение подвижного вращателя в результате чего происходит развинчивание резьбового соединения между установленной на спайдере бурильной колонной и поднятой трубой. Как только происходит отвинчивание этой резьбы,

нагрузка на неподвижный корпус резко падает и силою пружин 11 подвижный корпус с подвешанной на нем трубой выталкивается вверх. В результате этого ниппель поднятой бурильной трубы выходит из муфты верхнего конца установленной на спайдере бурильной колонны, вследствие чего отпадает надобность в каких-либо дополнительных действиях по освобождению резьбового соединения. Затем поднятую трубу отводят в сторону, отпускают на стел- лаж и освобождают от уЗла 7. После этого устройство подводят для захвата очередной трубы бурильной колонны и цикл работы повторяется (за исключением разовой операции освобождение резьбового кони,а 14 от верхней части бурильной колонны).

Спуск инструмента.

Хотя эта операция при бурении сейсмических и других неглубоких скважин практически отсутствует, так как проходка этих скважин осуществляется за один рейс, конструкция устройства позволяет, при необходимости, осуществлять и этот вид работ

Спуск первой трубы не требует пояснений, так как при этом не требуется соединять резьбовое соединение. Следующая труба опускается в порядке описанном вьпне, с той разницей, что при этом не происходит соединение верхнего резьбового конца трубы с резьбовым концом 14 шпинделя 1. Это достигается применением съемного наконечника 15, который навинчивается на резьбовой конец 14 перед проведением спуска инструмента и снимается после окончания этой работы, Свинчи0

5

вание наращиваемой трубы с колонной осуществляется при правом вращении шпинделя 1 вращателя за счет силы трения, возникающей между конусом съемного наконечника 15 и торцом муфты бурильной трубы.

Формула изобретения1.Устройство для спуско-подъема, свинчивания-развинчивания и вращения бурильных труб, включающее шпиндель подвижногр вращателя с кольцевым выступом на нижнем конце, корпус, соединенный шарнирно с узлом захвата бу- - рильных тру, установленный ограниченно подвижно на шпинделе, кулачковую муфту для передачи вращения, образованную кулачковыми полумуфтами, расположенными на шпинделе и корпусе соответственно, отличающвес я тем, что, с целью повьшгения удобства и безопасности работы при выполнении спускоподъемных операций, оно снабжено пружинным узлом, тариро- :ванным на минимальное усилие, соот- .ветствующее силе действия массы од- ;ной бурильной трубы, размещенным меж- 0 /ду кольцевым выступом на нижнем конце шпинделя и внутренней поверхностью корпуса.

0

5

5

с внутренней конусной по- 0 верхностью для взаимодействия с торцом муфты бурильной трубы.

ISФи.4