Устройство для свинчивания - развинчивания замковых соединений бурильной колонны Советский патент 1992 года по МПК E21B19/10 E21B19/16 

(л

С

Использование: при бурении для свинчивания-развинчивания бурильных труб без лысок. Сущность изобретения: на механизме вращения бурильной колонны закреплен механизм удерживания бурильной трубы. Вилка установлена в направляющих и перемещается силовым цилиндром. Вилка выполнена с наклонными пазами типа ласточкин хвост на внутренних поверхностях. Направляющие выполнены с окнами и имеют упоры ограничения хода вилки и самой направляющей относительно корпуса. Клинья зажима замка трубы установлены в наклонных пазах вилки и окнах направляющих. При возвратно-поступательном перемещении вилки и направляющих клинья зажима замка перемещаются в перпендикулярном направление. Пружина сжатия определяет последовательность перемещения вилки, направляющих к клиньев зажима замка. 2 ил.

Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам для свинчивания и развинчивания бурильной колонны.

Известнр устройство для развинчивания буровых штанг, включающее механизм вращения бурового става (бурильной колонны) и механизм удерживания штанги (бурильного замка) от проворота, корпуса которых связаны.

Однако в этом устройстве процесс развинчивания начинается раньше, чем механизм удерживания штанги от проворота надежно зафиксирует штангу, что снижает долговечность бурового става, кроме того это устройство применяется только для штанг с лысками под вилку, что ограничивает область его применения.

Наиболее близкие к предлагаемому является устройство для развинчивания бурового става, включающее механизм вращения бурового става и механизм удерживания штанги от проворота, корпуса которых связаны между собой, причем механизм удерживания штанги снабжен силовым цилиндром, вилкой, направляющими и пружиной,

Недостатками известного устройства являются возможность применения только для штанг с лысками под вилку и наличие механизма удерживания в рабочей зоне над механизмом вращения, что препятствует удобству обслуживания при проведении других операций.

Целью изобретения является повышение удобства в обслуживании путем освобождения рабочей зоны над механизмом вращения и обеспечения возможности работы с бурильными трубами без лысок.

ч ю со

CJ

о ел

Поставленная цель достигается тем, что устройство для свинчивания-развинчивания замковых соединений бурильной колон- ны, содержащее механизм вращения бурильной колонны и закрепленный на нем механизм удерживания бурильной трубы, выполненный в виде вилки, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющих под действием силового цилиндра, оно снабжено клиньями зажима замка трубы и пружиной сжатия, при этом вилка выполнена с наклонными пазами типа ласточкин хвост на внутренних поверхностях, направляющие выполнены с окнами и установлены в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении, совпадающем с направлением перемещения вилки, и имеют упоры ограничения хода вилки и самой направляющей относительно корпуса, клинья зажима замка трубы установлены в наклонных пазах вилки и окнах направляющих с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном к направлению перемещения вилки, а пружина сжатия установлена между вилкой и направляющими.

На фиг.1 изображено устройство, вид в плане(рабочее положение); на фиг.2 -тоже, вид спереди.

Устройство включает механизм 1 вращения бурильной колонны 2 и механизм 3 удерживания замка 4 бурильной трубы (штанги) от проворота, корпусы 5 и 6. Механизм вращения содержит клинья 7 для зажима бурильной колонны 2 и шпиндель 8 для вращения бурильной колонны 2.

Механизм удерживания снабжен силовым цилиндром 9, вилкой 10, направляющими 11 для вилки 10, пружиной 12 сжатия, причем направляющие 11 выполнены с окнами и установлены в корпусе 6 с возможностью возвратно-поступательного движения и снабжены упорами 13 ограничения хода направляющей 11 относительно корпуса 6.

Вилка 10 выполнена с наклонными пазами типа ласточкин хвост на внутренних поверхностях и связана с клиньями И, выполненными с наклонными выступами типа ласточкин хвост.

Направляющие 11 выполнены с упорами 15 ограничения хода вилки 10, Клинья 7 зажима замка 4 трубы установлены в наклонных пазах вилки 10 и окнах направляющих 11с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению перемещения вилки 10, а пружина 12 сжатия установлена между вилкой 10 и направляющими 11. Вилка 10 соединен,-) со штоком 16 силового цилиндра 9.

Устройство работает следующим образом.

Бурильную колонну 2 при помощи талевой системы (податчика) поднимают из сква- жины до тех пор, пока замок 4 не установится против подвижных направляющих 11 (вилки 10). Силовым цилиндром 9

0 выдвигают шток 16 и перемещают вилку 10. За счет упругости предварительно сжатой пружины 12, с усилием равным или большим усилию трения между направляющими корпуса 6 и подвижными направляющими 11,

5 происходит перемещение направляющих 11 до установки клиньев 14 против замка 4 благодаря ограничению хода упором 13. Продолжая выдвижение штока 16 вилка 10, преодолевая усилие сопротивления упруго0 сти пружины 12, продолжает двигаться и своими направляющими выталкивает клинья 14 до упора к поверхности замка 4 бурильной трубы (штанги). Затем механизм 1 бурильной колонны 2 приводится во вра5 щение (по часовой стрелке) и развинчивает замок 4 бурильной трубы (штанги).

Развинчивание замков 4 бурильной трубы от бурильной колонны 2 может осуществляться при различных диаметрах замков 4.

0 В случае осуществления развинчивания (свинчивания) замковых соединений с остановленной (заклиненной) бурильной колонной 2 и .вращающейся бурильной трубой (штангой) замок бурильной колонны 2 уста5 навливается против вилки 10. При этом значительно уменьшается мощность, требуемая для развинчивания, так как масса бурильной трубы (штанги) 4 значительно меньше массы бурильной колонны 2.

0 После развинчивания (свинчивания) замкового соединения,силовым цилиндром 9 перемещают вилку Юот оси скважины. При этом пружина 12 приходит в исходное положение, а клинья 14 отводятся от замка

5 4. Вилка 10, дойдя до упора 15, перемещает направляющие 11 в исходное положение, освобождая рабочую зону над механизмом вращения.

Эффективность предлагаемого изобре0 тения по сравнению с прототипом достигается путем возможности работы с бурильными трубами разных диаметров без лысок, освобождения рабочей зоны над механизмом вращения; для повышения удоб5 ства обслуживания.

«

Формула изобретения Устройство для свинчивания-развинчивания замковых соединений бурильной колонны, содержащее механизм вращения

бурильной колонны и закрепленный на нем механизм удерживания бурильной трубы, выполненный в виде вилки, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющих под действием силового цилиндра, отличающееся тем, что. с целью повышения удобства в обслуживании путем освобождения рабочей зоны над механизмом вращения и обеспечения возможности работы с бурильными трубами без лысок, оно снабжено клиньями зажима замка трубы и пружиной сжатия, при этом вилка выполнена с наклонными пазами типа ласточкин хвост

0

на внутренних поверхностях, направляющие выполнены с окнами и установлены в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении,совпадающем с направлением перемещения вилки, и имеют упоры ограничения хода вилки и самой направляющей относительно корпуса, клинья зажима замка трубы установлены в наклонных пазах вилки и окнах направляющих с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном к направлению перемещения вилки, а пружина сжатия установлена между вилкой и направляющими.