Буровая установка Советский патент 1990 года по МПК E21B3/00 

4г&jr/s/JrwЛУлг

0UI.I

-/

посредством зажимного механизма 29

с наружной трубой (НТ) телескопического бурового става 17. С внутренней трубой (ВТ) соединен вертлюг 27. Над К 5 размещена дополнительная К 6 с самостоятельным приводом, на которой установлен вертлюг 27. Верхняя часть НТ става 17 имеет втулку с профилированным внутренним сечением, ответным сечению ВТ. Нижняя часть ВТ выполнена с упорной шайбой и фиксаторами, рзаимодействующими с выполненными на внутренней поверхности НТ проточками. При бурении под воздействием привода К 6 с выключенным вращателем 30 и НТ, удерживаемой механизмом 29, опускается. После соприкосновения долота 19 с почвой механизм 29 освобождает

НТ, включается привод вращателя 30, который начинает вращать ВТ. Через втулку ВТ передает вращение НТ. Вместе с вращателем 30 К 6 передает НТ осевую нагрузку. При этом К 5 с вертлюгом 27 и ВТ находятся в верхнем положении. После завершения процесса бурения с помощью подачи К 6 она останавливается. Шайба ВТ соприкасается с торцом втулки НТ, и фиксаторы ВТ вводятся в проточку НТ. При перемещении К 5 вниз усилие подачи от ВТ через фиксаторы и проточку передается НТ. Опускаясь вниз, ВТ от ротора вращателя 30 передает вращение НТ с долотом 19. После достижения К 5 нижнего положения бурение завершается на полную глубину. 10 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить производительность бурения при одновременном сокращении времени на вспомогательные операции. Установка состоит из ходовой части 1 с платформой 2 и мачтой 3 и механизма подачи, содержащего привод и установленную с возможностью продольного перемещения по направляющим 4 мачты 3 каретку (К) 5 с вращателем 30. Последний связан посредством зажимного механизма 29 с наружной трубой (НТ) телескопического бурового става 17. С внутренней трубой (ВТ) соединен вертлюг 27. Над К 5 размещена дополнительная К 6 с самостоятельным приводом, на которой установлен вертлюг 27. Верхняя часть НТ става 17 имеет втулку с профилированным внутренним сечением, ответным сечению ВТ. Нижняя часть ВТ выполнена с упорной шайбой и фиксаторами, взаимодействующими с выполненными на внутренней поверхности НТ проточками. При бурении под воздействием привода К 6 с выключенным вращателем 30 и НТ, удерживаемой механизмом 29, опускается вниз. После соприкосновения долота 19 с почвой механизм 29 освобождает НТ, включается привод вращателя 30, который начинает вращать ВТ. Через втулку ВТ передает вращение НТ. Вместе с вращателем 30 К 6 передает НТ осевую нагрузку. При этом К 5 с вертлюгом 27 и ВТ находятся в верхнем положении. После завершения процесса бурения с помощью подачи К 6 она останавливается. Шайба ВТ соприкасается с торцом втулки НТ, и фиксаторы ВТ вводятся в проточку НТ. При перемещении К 5 вниз усилие подачи от ВТ через фиксаторы и проточку передается НТ. Опускаясь вниз, ВТ от ротора вращателя 30 передает вращение НТ с долотом 19. После достижения К 5 нижнего положения бурение завершается на полную глубину. 10 ил.

Изобрел ег.ие относится к горной промышленности, в частности к .буровым установкам.

Цель изобретения - повышение производительности бурения при одновременном сокращении времени на вспомогательные операции.

На фиг. 1 изображена буровая установка с поднятым буровым ставом (шарошечное долото в транспортном положении), общий вид; на фиг. 2 - буровой став в промежуточном положении, завершено бурение при подаче става нижней кареткой; на фиг. 3 - то же, в нижнем положении, завершен процесс бурения при подаче става верхней кареткой; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 - исходное (транспортное) положение буровой установки; на фиг. 7 - бурение на глубину наружной штанги; на фиг. 8 - бурение на полную глубину (на длину раздвинутого телескопического бурового - става) ; на фиг. 9 - извлечение бурового става на длину внутренней штанги; на фиг. 10 - полное извлечение бурового става из скважины.

Буровая установка выполнена в виде ходовой части 1 с платформой 2 и мачтой 3 с направляющими 4, в которых установлены с возможностью перемещения основная 5 и дополнительная 6 каретки механизма подачи. Буровая установка имеет стойку 7 со шкивами 8 и 9 и стойку 10 со шкивами 11 и 12

Приводы кареток 5 и 6 механизма подачи выполнены в виде индивидуальных тросовых систем, включаюисих каждая соответственно приводные тросы 13 и 14 и подъемные тросы 15 и 16 с полис- пастными или лебедочными приводами (не доказаны).

Телескопический буровой став 17 выполнен из двух труб. В нижний конец наружной трубы 18 ввернуто шарошечное долото 19, а в верхний втулка 20 с профилированным (например, квадратным) отверстием под внутреннюю трубу 21 и манжетой 22 для уплотнения внутренней полости 23 бу- ровогостава 1 7.На нижнем конце внутреннелтрубы 21-выполнены упорная шай- .ба24 и уставленные на ней фиксаторы 25 для взаимодействия с проточками 26 в штанге 18.

Внутренняя труба 21 своим верхним

концом закреплена на резьбе в вертлюге 27, установленном на каретке 5. К вертлюгу 27 присоединен воздушный шланг 28 для подачи сжатого воздуха к призабойное пространство с целью выноса бурового шлама. Наружная труба 18 установлена в зажимном механизме 29 с верхним упором вращателя 30,

установленном на основной каретке 6. Ротор 31 вращателя 30, сквозь окно которого проходит труба 21, приводится во вращение от двигателя 32.

Буровая установка работает следующим образом.

В исходном положении каретка 5 с вертлюгом 27 и внутренней трубой 21, а также каретка 6 с вращателем 30 и наружной, трубой 18, соединенной с корпусом вращателя и удерживаемой на весу посредством зажимного механизма 29, находятся и верхнем транспортном положении. Привод зажимного механизма 29 может быть выполнен с электрическим или гидравлическим приводом и управляться от общей системы автоматики.

При бурении на глубину наружной трубы первоначально под воздействием привода вытягивают приводной трос 14 одновременно отпуская тр ос 16. Под их воздействием каретка 6 с выключеч ным вращателем 30 и трубой 18, удерживаемой зажимным механизмом 29, начинают опускаться до соприкосновения шарочного долота 19 с почвой. После этого зажимной механизм 29 разжимают и тем самым освобождают трубу 18, затем включают привод вращателя 30, ко торый ротором 31 начинает вращать проходящую сквозь него трубу 21, которая через втулку 20 вращает наружную трубу 18. После выполнения указаных операций вновь включают привод подачи основной каретки 6. Под воздествием приводного троса 14 каретка 6 вместе с работакшрш вращателем 30 его ротором 31, взаимодействующим с верхним концом наружной труОы 18, передает ей осевую нагрузку, благодаря чему осуществляется процесс бурения на величину хода каретки 6, соответствующего длине трубы 18. На данном этапе бурения каретка 5 г вертлюгом 27 и трубой 21, удерживаемые тросом 15, остаются в верхнем положении.

После завершения процесса бурения с помощью подачи каретки 6 от верхнего до нижнего положения она останавливается и фиксируется за счет натяжения тросов 14 и 16. При этом упорная шайба 24 соприкасается с торцом втулкт 20 и фиксаторы 25 оказываются в зоне проточки 26 трубы 18. Затем с помощью привода поворота фиксаторов (не показан), установленного, например, на вертлюге, и тяг или валов, проходящих, например, через внутреннюю полость трубы 21 (не показаны), фиксаторы 25 вводятся в проточку 26 трубы 18. В результате при перемещении основной каретки 5 вниз с помощью приводного троса 13

10

15

0

25 JQ35

40

45

50

5

усилие подачи от внутренней трубы 21 через фиксаторы 25 и проточку 26 передается наружной трубе 18. Поскольку вращатель 30 на данном этане уже находится в нижнем положении, труба 21, опускаясь, проходит сквозь вращающийся ротор 31 и от него передает вращение наружной трубе 18 с шарогаеч- ным долотом 19. Бурение на полную глубину завершае гея после до тнжения кареткой 5 нижнего положения.

Извлечение бурового става из скважины осуществляется в два этапа. Первоначально с помощью троса 15 каретку 5, находящуюся после завершения цикла бурения в нижнем положении, вместе с трубой 21 поднимают в верхнее положение. При этом верхний ко ц-ц трубы 18 частично выходит из скважины и входит в рабочую зону зажимного механизма 29 вращателя 30, поскольку каретка 6 находится в нижнем ivuoru - нии. Вслед за этим включают ча имиои механизм 29, захватывают г его помощью трубу 18, а фиксаторы 2S пыво- дят из проточки 26 в исходное нейтральное положение1. После этого каретку 6 вместе с трубой 18 с помощью подъемного троса ( поднимают в нерх- нее положение. 1)тим завершается дикч бурения, после оторого буровую установку передвигают на новое МРГТО для бурения следующей скважины.

Формула изобретения

Буровая установка включающая ходовую часть с платформой и мачюй, механизм подачи, содержаний природ, и установленную с возможностью продольного -перемещения по направляющим мачты каретку с вращателем, связанным с телескопическим буровым ставом, вертлюг, соединенный с внутренней трубой телескопического Глрового става, о т л и ч а ю щ ,1 я с я JGM, что, с целью повышения пропзволптел нипи бурения при одновременном сокращении времени на вспомогательные операции, механизм подачи выпопнен с размещенной над основной кареткой дополнительной кареткой с самостоятельным приводом, при этом на дополнительной каретке установлен вертлюг, а шг. трен- няя труба имеет профилированное сечение, причем вращатель посредством зажимного механизма связан с внешне трубой, верхняя часть которой имее-1

втулку с профилированным внутренним сечением, ответным сечению внутренней трубы, нижняя паси, которой выполнена с упорной шайбой и фиксатораФиг.2

ми для нзаимодействия соответственно с втулкой и проточками, выполненными на внутренней поверхности наружной трубы.

Фиг.З

С:

П

о

Ј

го

И 5S

N3 Оч

гчз

-- iffYSSS/stffffvftlffffi

т

77 //////////////////

i

I гъ,

Фиг.8

ФиеЗ

Фие.Ю