Привод ротора буровой установки Советский патент 1992 года по МПК E21B3/04 

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано в буровых установках для бурения нефтяных и газовых скважин с электрическим приводом ротора.

Известен привод ротора буровой установки Уралмаш ЗОООЭУК-1М, имеющий трансмиссию ротора, две цепные передачи - горизонтальную и наклонную, промежуточную передачу с муфтой, осуществляющую передачу мощности от трансмиссии ротора через цепные передачи на ведущий вал ротора.

Однако при ведении работ по корректировке ствола в пространстве, а также для ведения аварийных и ловильных работ возникает необходимость в значительном понижении числа оборотов ротора, что не обеспечивается данной конструкцией привода ротора. Затруднена фиксация отклоняющей компоновки при повороте ее на заданный угол, так как муфта на валу промежуточной передачи не обеспечивает надежной фиксации.

Известен привод ротора буровой установки Уралмаш-125БД, состоящий из основного двигателя, трансмиссии, одна из цепных передач которой связана с валом промежуточной передачи, который через муфту и вторую цепную передачу связан с валом ротора. Кроме того, привод ротора снабжен дополнительным двигателем, связанным

VI

. о ел о о

посредством фрикционной муфты с понижающим редуктором, на выходном валу которого размещена полумуфта включения.

Недостатком известной конструкции является невозможность плавного включения передачи, без рывков и уменьшения числа оборотов ротора до 5 об/мин, что затрудняет точную установку и фиксацию отклоняющей компоновки.

Цель изобретения - повышение точности установки и фиксации отклоняющей компоновки в скважине при корректировке направления бурения и проведении аварийных работ.

Для достижения этой цели применяется привод ротора буровой установки, содержащий основной двигатель, трансмиссию, одна из цепных передач которой связана с валом промежуточной передачи, который через муфту и вторую цепную передачу связан с валом ротора, дополнительный двигатель, связанный посредством фрикционной муфты с понижающим редуктором, на выходном валу которого размещена полумуфта включения.

Отличительными признаками предлагаемого привода буровой установки является наличие полумуфты на валу промежуточной передачи. Полумуфта предназначена для периодического взаимодействия с полумуфтой выходного вала понижающего редуктора дополнительного двигателя, а установленная между дополнительным двигателем и его понижающим редуктором фрикционная муфта с тормозом - для регулировки крутящего момента.

Благодаря наличию индивидуального привода крутящий момент на ведущий вал ротора передается с электродвигателя индивидуального привода через понижающий редуктор, соотношение диаметров шесте- рен в котором выбрано таким, что обеспечивает снижение оборотов ротора до 5 об/мин. При этом трансмиссия ротора в передаче крутящего момента не участвует. На- личие колодочного тормоза позволяет произвести фиксацию отклоняющей компоновки при повороте ее на заданный угол. На чертеже изображена кинематическая схема привода ротора буровой установки.

Привод ротора буровой установки содержит трансмиссию ротора 1, две цепные передачи 2 и 3, промежуточную передачу 4 и ведущий вал 5 ротора, вал 6 промежуточной передачи 4 с муфтой 7 зацепляется с индивидуальным приводом ротора с помощью муфты, состоящей из подвижной полумуфты 8, неподвижной полумуфты 9 и вилки 10 включения, кроме того,содержит

дополнительный двигатель 11. фрикционную муфт 12с тормозом 13 и понижающий редуктор 14.

Привод ротора буровой установки работает следующим образом.

Передача мощности от двигателя лебедки ротору при бурении осуществляется с помощью основного привода ротора, который имеет общую кинематическую связь с

0 приводом лебедки. От трансмиссии ротора

1крутящий момент передается на цепную передачу 2. Промежуточная передача 4 передает крутящий моменте цепной передачи

2на цепную передачу 3, с которой крутящий 5 момент передается на ведущий вал 5 ротора. При этом индивидуальный привод ротора отключен.

Для ведения работ, требующих понижения числа оборотов ротора, из пневмосисте0 мы подается воздух в цилиндр вилки 10 включения. При этом происходит зацепление подвижной полумуфты 8. сидящей на валу понижающего редуктора 14, с неподвижной полумуфтой 9, жестко закреп5 ленной на валу 6 промежуточной передачи 4, Трансмиссия ротора 1 при этом работает вхолостую. При включении дополнительного двигателя 11 вращение на ведущий вал 5 ротора передается с помощью фрикцион0 ной муфты 12 и понижающего редуктора 14

на промежуточный вал 6 ротора, затем с

цепной передачи 3 на ведущий вал 5 ротора.

Для фиксаци отклоняющей компоновки

при проводке наклонных скважин, когда от5 клоняющая компоновка поворачивается на заданный угол, отключается дополнительный двигатель 11. При этом мгновенно срабатывает тормоз 13, так как сила инерции вращающейся с малым числом оборотов от0 клоняющей компоновки невелика. Отклоняющая компоновка мгновенно останавливается.

К индивидуальному приводу подключена автоматизированная система управле,

5 ния траекторией ствола скважины, состоящая из телеметрической системы, ко торая задает программу работы индивидуальному приьоду по корректировке ствола скважины и автомата управления ротором.

0 Технико-экономическая эффективность предлагаемого привода ротора буровой установки состоит в том, что обеспечивается точная установка и фиксация отклоняющей компоновки, сокращаются сроки аварийных

5 и ловильных работ, предотвращается обратное спиральное раскручивание отклоняющей компоновки.

С помощью автоматизированной системы производится автоматическая корректировка движения ротора при наклонно

направленном бурении, что сокращает сроки бурения и снижает расходы.

Формул а изо бретени я Привод ротора буровой установки, включающий основной двигатель, трансмиссию, одна из цепных передач которой связана с валом промежуточной передачи, который в свою очередь посредством установленной на нем муфты и второй цепной передачи связан с валом ротора, дополнительный двигатель, связанный посредством фрикционной муфты с понижающим редуктором, на выходном валу которого размеще0

на подвижная полумуфта включения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности установки и фиксации отклоняющей компоновки в скважине при корректировке направления бурения и проведении аварийных работ, вал промежуточной передачи имеет неподвижную полумуфту для периодического взаимодействия с подвижной полумуфтой выходного вала понижающего редуктора дополнительного двигателя, а установленная между дополнительным двигателем и его понижающим редуктором фрикционная муфта имеет тормоз для регулировки крутящего момента.

Использование: в качестве привода ротора буровой установки. Сущность изобретения: привод ротора буровой установки состоит из основного двигателя, трансмиссии, включающий цепную передачу, которая связана с валом промежуточной передачи, и второй цепной передачи, связанной через муфту на валу промежуточной передачи с валом ротора. Дополнительный двигатель связан посредством фрикционной муфты с понижающим редуктором, на выходном валу которого размещена подвижная полумуфта с вилкой включения. Вал промежуточной передачи имеет неподвижную полумуфту для периодического взаимо- действия с подвижной полумуфтой выходного вала понижающего редуктора. Между дополнительным двигателем и его понижающим редуктором, установлена фрикционная муфта с тормозом для регулировки крутящего момента. Указанная компоновка привода позволит повысить точность установки и фиксации отклоняющей компоновки в скважине при изменении направления последней. 1 ил.