Буровая установка Советский патент 1981 года по МПК E21B19/00 

(54) БУРОВАЯ УСТАНОВКА

Устройство относится к буровой технике и предназначено для выполне. кия спуско-подъемных операций при бурении глубоких и сверхглубоких нефтяных и газовых скважин. Известна буровая.установка, вклю щающая буровую вышку, гидроподъемник, два сервоцилиндра, профильный копир и маслонасосы . Однако эта установка не обеспечивает проведения спуско-подъемных опе раций при помощи лебедки с талевой системой. Известна буровая установка, включающая буровую вышку, подвышечное основание, буровую лебедку, талевый блок, кронблок, элеватор, устройство управления буровой лебедкой с верхни блоком гидравлических цилиндров, име щих рабочие полости 2. Однако динамические нагрузки на буровую вышку и подвыше1ное основани при спуске колонны труб в скважину в автоматическом режиме снижают срок службы установки. Цель предложения - повышение надежности работы установки, за счет исключения динамических нагрузок на буровую вышку и подвышечное основа,ние при спуске колонны труб в скважину в автоматическом режиме. Достижение этой цели обеспечивается благодаря тому, что буровая установка снабжена размещенным внутри Аодвьвиёчного основания нижним блоком гидравлических цилиндров, опорным столом, установленным с возможностью взаимодействия с элеватором и распределительным узлом, связанным с устройством управления буровой лебедкой, причем подвижная часть нижнего блока гидравлических цилиндров связана с опорным столом, а распределительно узел связан также с рабочими полостями верхнего и нижнего блоков гидравлических цилиндров. На фиг.1 показан общий вид установки } на фиг.2 - разрез А-А фиг.1 на фиг.З - диаграмма изменения скорости спуска колонны труб в скважину. I . Буровая установка включает в себя буровую вышку 1, лебедку 2, ротор 3, кронблок 4, установленный совместно с верхним блоком гидравли- , ческих цилиндров 5 на основании б, талевый блок 7 с жестко прикрепленным к его верхней части хвостовиком 8, имеющим выступ 9.

К штокам 10 верхнего блока гидравлических цилиндров 5 крепится плита 11 с-центральным отверстием 12. На плите 11, имеющей отверстия 13 для пропуска канатов, расположен направляющие 14, по которым с помощью исполнительных устройств 15 перемещаются кулачки 16. На штоках 17 блока нижних гидравлических цилиндров 18, . расположенных в подвышечном основании 19 , установлен опорный стол 20, имеющий центральное отверстие 21 для пропуска колонны труб 22. Рабочая полость 23 верхнего блока гидравлических цилиндров 5 и рабочая полость 24 нижнего блока гидравлических цилиндров 18 соединены трубопроводом 25. На полу буровой установки расположено устройство управления 26, которое по кабелю 27 с помощью распределительного узла (например, электромагнитного регулятора) 28, встроенного в трубопровод 25, управляет количеством жидкости, проходящей по трубопроводу.

В центре основания 6 крепится концевой выключатель 29, другой выключатель 30 крепится к ноге вышки. Оба концевых выключателя 29 и 30 соединяются кабелем с устройством управления 26 через распределительную коробку 31. Третий концевой выключатель 32 крепится к нижнему основанию опорного стола 20 и соединяется; с устройством управления 26, При проведении спуско-подъемных операций может применяться автоматический .либо обычный элеватор 33.

Работает установка следующим образом.

Перед началом спуска колонны труб 22 в скваясину талевый блок 7 находится в верхней части буровой вышки 1, а штоки 10 полностью втянуты, йлступ 9 хвостовика 9 удерживается на подвижных кулачках 16-. Штоки 17 втянуты, этом опорный стол 20,. касаясь ротора 3, служит его столом. Распределительный уэел 28 закрыт.

Одновременно с включением буровой лебедки 2 для спуска колонны труб в скважину включается в работу устройство управления 26, обеспечивающее такое открытие распределительного узла 28, которое позволяет путем регулируемого перепуска рабочей жидкости и выдвижения вниз штоков 10 совместно с плитой 11 и опускаемым грузом осуществить процесс разгона по заданному закону изменения скорости спуска (участок 1, фиг. 3 б). При этом рабочая жидкость из рабочих полостей 23 верхнего блока гидравлических цилиндров 5 по трубопроводу 25 поступает в рабочие полости 24 нижнего блока гидравлических цилиндров 18. Штоки 17 под действием напора поступающей жидкости ввдвигаются совместно с опорным столом 20 вверх

навстречу спускаемого загруженного элеватора 33.

При достижении заданной (установившейся) скорости спуска срабатывает концевой выключатель 30. При этом устройство управления 26 обеспечивает включение исдолнительных устройств 15 для разведения кулачков 16 по направляющим 14, освобождая тем самым талевый блок 7 с хвостовиком 8. Дальнейший спуск колонны труб с установившейся скоростью осуществляется с помощью лебедки и талевой системы (участок Q, фиг. Зв).

Плавгаай переход на предостановочную скорость (процесс торможения) осуществляется с момента посадки элеватора 33 на опорный стол 20. При этом штоки 17 нилшего блока гидравлических цилиндров 18 совместно с опорным столом 20, нагруженным весом колонны труб, движутся вниз, вытесняя рабочую жидкость по трубопроводу 25 через распределительный узел 28 в обратном направлении, т.е. из равоче полости 24 в полость 23 верхнего блока гидравлических цилиндров 5. Вследствие чего скорость спуска плавно меняется от установившейся до полног останова в соответствии с заданным законом (участок III, фиг. Зг). Штоки 10 совместно с плитой 11 под действием вытесняемой жидкости, поднимаясь вверх, занимают исходное положние.

В момент посадки опорного стола 20 на ротор 3 срабатывает концевой выключатель 32, а устройство управления 26, обеспечивает выключение распределительного устройства 28.

При подъеме ненагруженного элеватора 33 хвостовик 8 талевого блока 7 входит в- отверстие 12 в плите 11. При нажатии выступом 9 на концевой выключатель 29 устройство управления обеспечивает выключение лебедки 2 и сжатие кулачков 16 под нижним торцом выступа 9.

Таким образом, благодаря плавному разгону и остановке колонны буровых труб увеличивается срок службы буровой установки.

Формула изобретения

Буровая установка, включающая буровую вышку, подвышечное основание, буровую лебедку, талевый блок, кронблок, элеватор, устройство управления буровой лебедкой с верхним блоком гидравлических цилиндров, имеЮ1ЦИХ рабочие полости, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы установки, за

счет исключения динамических нагрузок на буровую вышку и подвышечное основание при спуске колонны труб в скважину в автоматическом режиме, она снабжена размещенным, внутри

подвышечного основания нижним блоком

гидравлических цилиндров, опорным столом, установленным с возможностью взаимодействия с элеватором, и распре делительным узлом, связанным с устройством управления буровой лебедкой, причем подвижная часть нижнего блока :гидравлических цилиндров связана с опорным столом, а распределительный узел связан также с рабочими полостями верхнего и нижнего блоков гидравлических цилиндров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4Р

/

I I

I

ffljo.

УСЛ 8

Ж

t

-

VM/