Устройство для центрирования талевого блока и бурильных труб Советский патент 1991 года по МПК E21B19/00 

Изобретение относится к технике бурения скважин, в частности к буровому оборудованию, и может быть использовано при выполнении спуско-подъемных операций с бурильным инструментом

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения центрирования бурильных труб или свечей разной длины

На фиг 1 показано устройство, общий вид, на фиг 2 - центратор в момент подхода к нему талевого блока; на фиг 3 - вид А на фиг 2, на фиг 4 - разрез В-В на фиг 2, на фиг 5 - правый упор с выемками в момент взаимодействия подпружиненного двуплечего рычага с роликом с профильной направляющей на талевом блоке

Устройство включает буровую вышку 1 с кронштейнами 2, направляющие канаты 3, закрепленные одними своими концами в ограничителях 4, установленных на кронштейнах 2 и другими - на кронблочной раме 5 соответственно На кронблочной раме 5 установлен кронблок 6 Центратор 7 выполнен с отверстием 8, упорами 9 и установлен с возможностью перемещения вдоль направляющих канатов 3 при контактировании с талевым блоком 10 и взаимодействия своими упорами 9 с ограничителями 4 На боковых поверхностях талевого блока 10 шарнирно закреплены с возможностью поворота в горизонтальной плоскости (вокруг вертикальных осей) профильные направляющие 11 На упорах 9 шарнирно установлены с возможностью поворота в вертикальной плоскости подпружиненные пружиной 12 двуплечие рычаги 13,

одни плечи которых имеют ролики 14 для контактирования с профильными направляющими 11, а другие - установленные на горизонтальных осях 15 вкладыши 16

0 с направляющими выступами 17 (на фиг 4 показаны пунктиром)

Каждый упор 9 выполнен с прорезью 18, диаметрально расположенными выемками 19 и наклонными пазами 20 Каждый ограничитель 4 выполнен из жестко свя5 занных между собой верхней и нижней частей 21 и 22 Причем нижняя часть 22 имеет большую площадь в поперечном сечении для взаимодействия с диаметрально расположенными выемками 19 упора 9 Вкладыши 16 размещены в прорези упора 9 При этом

0 своими направляющими выступами 17 они входят в его наклонные пазы 20 и установлены с возможностью взаимодействия с верхними частями 21 ограничителей 4 при контактировании роликом 14 двуплечих ры. чагов 13с профильными направляющими 11 талевого блока 10

В верхней части талевого блока 10 имеется раструб 23 для взаимодействия с отверстием центратора 7 Нижняя 22 и верхняя части 21 ограничителя 4 выполнены в

0 виде усеченных конусов 24 и 25 Причем в основании нижнего усеченного конуса лежит окружность большего диаметра, а диаметрально расположенные выемки 19 упора 9 выполнены в форме части 26 усеченного конуса, ответного конусу 24 нижней части 22

ограничителя 4 При этом внутренняя поверхность 27 вкладышей имеет форму, ответную форме усеченного конуса 25 верхней части 21 ограничителя 4 Взаимодействие

центратора 7 с направляющими канатами 3 осуществляется посредством кареток 28 с роликом 29. Талевый блок 10 подвешен на канатах 30.

При спуске бурильной колонны свеча, удерживаемая механизмом захвата, нажиВ центральной части корпуса центра- 5 мает на кулачки 32 центратора 7, раскрытора 7 выполнено отверстие 8 с прорезью 31 для бокового введения-выведения и поддержания верхнего конца свечи. Перед входом в отверстие 8 в прорези 31 шарнирно установлены два кулачка 32, которые могут поворачиваться вовнутрь корпуса центратора 7 до полного открытия, а силой размещенных на корпусе пружин 33 - пол ностью открываться.

На оси 34 крепления двуплечего рычага

10

вает их и входит в отверстие 8 через прорезь 31. Под действием пружин 33 кулачки 32 закрывают выход свечи из центратора 7. Производят завинчивание нижнего замка свечи, а талевый блок 10 идет вверх и снимает центратор с нижней части 24 ограничителей 4, продолжая двигаться вверх вместе с центратором 7 до тех пор, пока автоматический элеватор не подхватывает свечу. После снятия колонны с клиньев

Устройство работает следующим образом.

При центрировании бурильных труб или

13 к упору 9 размещена возвратная пру- 15 производят спуск колонны в скважину. жина 12. Направляющие канаты 3 крепятсяи процесс спуска повторяется,

к кронблоку 6 через амортизаторы 35.При необходимости работы со свечами

большей длины рабочий предварительно поворачивает профильные направляющие 11 в сторону от ролика 14. В этом случае при

свечей меньшей длины рабочий, поворачи- 20 подходе талевого блока 10 к корпусу цент- вая профильную направляющую 11 вокругратора 7 он не задевает роликов 14 и вклавертикальной оси, устанавливает ее в поло-дыши 16 остаются неподвижными

жение, когда она может взаимодействоватьСхемы работы при подъеме и спуске ко

с роликом 14 (т.е. она находится на од-лонны аналогичны. Однако при движении

ной вертикальной линии с роликом 14). При 2g центратора 7с талевым блоком 10 вниз цент- подъеме бурильной колонны талевый блократор 7 останавливается на верхних частях

с автоматическим элеватором (не показан), который удерживает свечу (или трубу), движется вверх. При подходе талевого блока 10 к корпусу центратора 7 ролики 14 вступают во взаимодействие с зо профильными направляющими 11, двуплечий рычаг 13 поворачивается вокруг оси и вкладыши 16 оттягиваются вниз, так что верхняя часть ограничителя 4 может беспрепятственно пройти вверх, не взаимодействуя с вкладышами 16.

Раструб 23 талевого блока 10 входит в отверстие корпуса центратора 7 и далее

25 ограничителей 4, поскольку вкладыши 16 не дают ему опуститься ниже.

Формула изобретения

талевый блок 10 движется вместе с центратором 7, поднимая бурильную колонну на длину свечи (или бурильной трубы).

1. Устройство для центрирования талевого блока и бурильных труб, включающее буровую вышку с кронштейнами, направляющие канаты, закрепленные одними оно- ими концами в ограничителях, установлен- 35 ных на кронштейнах, и - на крон- блочной раме соответственно, центратор с отверстием и упорами, установленный с воз можностью перемещения вдоль направляющих канатов при контактировании с гале вым блоком и взаимодействия своими упоКолонна устанавливается на клинья (не 40 рами с ограничителями, отличающееся тем, показаны), и талевый блок 10 вместе с центратором 7 начинает движение вниз. При этом верхняя часть ограничителя 4 проходит вслед за направляющим канатом 3 между роликами 29 в сквозное отверстие корпуса. Центратор 7. опускается до тех пор, пока 45 участки выемки 19 не упираются в нижнюю часть 24 ограничителей 4. При этом верхний конец свечи (или трубы) входит в отверстие 8 корпуса центратора 7. Свеча (или труба) центрируется. Далее талевый „ блок 1и движется вниз один. Рычаг возвращается в исходное положение под действием возвратной пружины 12. В это время происходит отвинчивание нижнего замка свечи. Кулачки 32 центратора 7 удерживают верхний конец свечи. После отвинчивания 55 свеча (или труба) выносится из центратора и устанавливается в магазин с помощью механизма захвата (не показан),

что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения центрирования бурильных труб разной длины, оно снабжено профильными направляющими, шарнирно закрепленными на боковых поверхностях талевого блока с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, шарнирно установленными на упорах с возможностью поворота в вертикальной плоскости подпружиненными двуплечими рычагами, одни плечи которых имеют ролики для контактирования с профильными направляющими, а другие - установленные на горизонтальных осях вкладыши с направляющими выступами, каждый упор выполнен с прорезью, диаметрально расположенными выемками и наклонными пазами, каждый ограничитель выполнен из жестко связанных между собой верхней и нижней частей, причем нижняя часть имеет большую плопринудительно раскрывающего кулачки .(2 Далее процесс повторяется.

При спуске бурильной колонны свеча, удерживаемая механизмом захвата, нажимает на кулачки 32 центратора 7, раскрымает на кулачки 32 центратора 7, раскры

вает их и входит в отверстие 8 через прорезь 31. Под действием пружин 33 кулачки 32 закрывают выход свечи из центратора 7. Производят завинчивание нижнего замка свечи, а талевый блок 10 идет вверх и снимает центратор с нижней части 24 ограничителей 4, продолжая двигаться вверх вместе с центратором 7 до тех пор, пока автоматический элеватор не подхватывает свечу. После снятия колонны с клиньев

производят спуск колонны в скважину. и процесс спуска повторяется,

центратора 7с талевым блоком 10 вниз цент- ратор 7 останавливается на верхних частях

25 ограничителей 4, поскольку вкладыши 16 не дают ему опуститься ниже.

Формула изобретения

1. Устройство для центрирования талевого блока и бурильных труб, включающее буровую вышку с кронштейнами, направляющие канаты, закрепленные одними оно- ими концами в ограничителях, установлен- ных на кронштейнах, и - на крон- блочной раме соответственно, центратор с отверстием и упорами, установленный с воз можностью перемещения вдоль направляющих канатов при контактировании с гале вым блоком и взаимодействия своими упорами с ограничителями, отличающееся тем,

что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения центрирования бурильных труб разной длины, оно снабжено профильными направляющими, шарнирно закрепленными на боковых поверхностях талевого блока с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, шарнирно установленными на упорах с возможностью поворота в вертикальной плоскости подпружиненными двуплечими рычагами, одни плечи которых имеют ролики для контактирования с профильными направляющими, а другие - установленные на горизонтальных осях вкладыши с направляющими выступами, каждый упор выполнен с прорезью, диаметрально расположенными выемками и наклонными пазами, каждый ограничитель выполнен из жестко связанных между собой верхней и нижней частей, причем нижняя часть имеет большую площадь в поперечном сечении для взаимодействия с диаметрально расположенными выемками упора, вкладыши размещены в прорези упора, при этом своими направляющими выступами входят в его наклонные пазы и установлены с возможностью взаимодействия с верхними частями ограничителей при контактировании роликов двуплечих рычагов с профильными направляющими талевого блока, при этом талевый блок имеет раструб в верхней части для взаимодействия с отверстием центратора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, чго нижняя и верхня части ограничителя хода выполнены з виде усеченных конусов, причем в основ,- лии нижнего усеченного конуса лежит окружность большего диаметра, а диаметрально расположенные выемки упора выполнены в форме части усеченного конуса, ответного конусу нижней части ограничителя, при этом внутренняя поверхность вкладышей имеет форму, ответную форме усеченного конуса верхней части ограничителя.

Изобретение относится к технике бурения скважин и м.б. использовано при выполнении спуско-подъемных операций с бурильным инструментом. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения центрирования бурильных труб разной длины. Для этого на боковых поверхностях талевого блока 10 шарнирно закреплены с возможностью поворота в горизонтальной плоскости профильные направ

35

30

29Вид А

Q О

Фиг.Ь

фиг. 5