Устройство для установки бурового ротора Советский патент 1980 года по МПК E21B3/04 

1

Изобретение относится к буровому оборудованию и может быть использовано при бурении скважин для установки и автоматического регулирования положения бурового ротора при спуско-подъемных операциях, а также для смягчения удара в момент посадки на него колонны труб.

Известны опоры для установки бурового ротора из металлических или деревянных балок, монтируемых на неподвижном жестком основании 1.

Установка бурового ротора на жестких неподвижных опорах, даже при расположении его строго горизонтально, не обеспечи-. вает условий центрального (осевого) нагружения труб при производстве спуско-подъемных операций в случае одностороннего износа замковых или соединительных муфт, иесоосности их с трубами, а также при нарушениях параллельности опорных поверхностей элеваторов. К тому же,неподвижность ротора в осевом направлении способствует увеличению динамических напряжений, возникающих в материале труб в момент посадки их на ротор.

При больших массах колонн труб, что характерно дЛя бурения глубоких скважин, внецентренное нагружение является особо опасным, так как приводит к пластическим деформациям материала т,руб на участке резьбы. В результате обсадные трубы могут выходить из зацепления с соединительными муфтами при спусках колонн, а бурильные - разрушаться при малоцикловой усталости в процессе бурения.

Известна установка бурового ротора, в главной опоре которого применен конический подшипник с большим углом конуса 2.

В настоящее время конические подшипники в головных опорах почти не применяют, так как размеры ротора позволяют разместить шариковый подшипник требуемой грузоподъемности.

Целью изобретения является обеспечение возможности центрирования ротора при внецентренном погружении труб.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено силовыми гидроцилиндрами с поршнями, сообщающимися с помощью шаровых опор и подроторных балок с нижней частью станины ротора.

На фиг. 1 изображено устройство в нерабочем положении; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении.

Устройство шетойт из силовых гидроцилийдров 1 одностороннего действия (не менее 4-х) с поршнями 2, в верхней части Ш рНГ ТйПбтгёййшаровые onopbiV coc щие из несущих плит 3 и шаров 4. Шаровые опоры включаются в работу при подъеме поршней гидроцилиндров. Гидроцилиндры смонтированы на подротррных балках 5, закр епленцых на основанщ вьщ подсбединены через многопозиционный кран управления в автономной гидравлической системе В качестве рабочейЖШкостйТйдро сйстемы используется масло, например, трансфорйаторное, котброе закачиваеЛя в гиДpoiiHjfflttapbf с помощью насоеа с приводом от элМтродвйгатёЛя; угфавл емого с пульта бурильщика. , Уршеньзакачки масла в гидроцилиндры устанавливается заранее таким, чтобы обеспечить рабочий ход каждого поршня вверх или вниз (после прицодъема бурового ротора Висходное положение и освобоЖдайШТйаровых опор) на величину не менее 10- 15 мм, необходимую для эффективной работы устройства. Для этой цёМй; пр-ёДусМбТрена конечные выключатели КВ1, КВ2, КВЗ и КВ4, рЙЙйБгкаюШйе эйектрйЧёскую цепь управле й1 1 эле«тредбИгате7ГёйГ Насоса при подъеме поршней силовых гидроцилиндров на заданную величину...„.. „..,.„.,.,.,,.В нерабочем положенйи устройстМ йас- Ш йЗ ТИДр6С1Йтёмы слито, ЩарЬвъ1е опоры зафиКСйровайЬ, так как под дёйст1иСмсильГ вШГ Шгфйlecyttt К. тб|5цбй№ пшёрхнШт ялг Ш ЩлййДрОв, конечньте выключатели находятся в замкнутом положении.

В рабочем положении устройства силовЁГе ТйдрОцилйн|сры заполненЬ| йждом и соединены между сЬб6й,Шр811Б1ё ОпОрЬ1 освобожгдёны, конечные выключатели разомкнуть. ; , ; ,

PV6ota устройства основана на принципе сообщаЮЩихсГ сосудоё и заключается в следующем. В, MCfMltf пдейДктй- кЬЛбнйЬ на

717269

ротор под действием внецентренно приложенной силы веса труб (например, из-aia неп араллельности опорных поверхностей элеватора) поршни тидроцилиндров перемещаются, причем те, которые расположены

ближе к точке приложения силы, опускаются, а далее- поднимаются под давлением перетекаемого масла. Одновременно перемещается и ротор до совмещения контактирующих поверхностей н исключения условий внецентренного погружения труб. При снятии нагрузки ротор возвращается в первоначальное положение, так как уровни масла в гидроцилиндрах выравниваются.

По окончании спуско-подъемных операций или наращивания бурильной колонны

масло из гидросистемы сливается и ротор под силой собственного веса опускается до упора несуЩих плит шаровых опор в торцо,вую поверхность гидроцилиндров.

Применение предложенного устройства для установки ротора обеспечит предупрежO дение аварий с трубами, применяемыми в буровой практике, за счет исключения вне Цёнтренного нагружения их при посадке колонны наротор и уменьшения величины динамических напряжений, возникающих при этом в материале.

Формула изобретения

Устройство для установки бурового ротора, включающее подроторные балки, отличающебся тем, что, с целью обеспечения вЪзйоЖйОсти тцетйтрирования ротора при внецентренном погружении труб, оно снаб«teHocltJTbBbiMH гидроцилиндрами с поршнями, сообщаЮЩйМйСя с помощью шаровых опор и подроторных балок с нижней частью станины ротора.

Источники информации, прйнят е во внйМайие при экспертизе

1.Денисов П. Т. Сооружение буровых. М., «Недра, 1974, с. 132 - 133.

2.ИльскийА. Л. Р асчет и конструирование бурового оборудования. М., Гостоптехиздат, 1964..

flicSfsa «a: f« J «

®b iSeisiiitf..

-: efflq;& i 54 S5i Tivj

f i ti is:aiiii;/ kv

:.au ti ij ir-; /-.г.. iftVLi - ftSSS-SVt t Л -й---.-- :-.::

,-

6i/floSou ротор

Фиг.1

Буровой pomoft

fpui.Z