Податчик бурильной колонны Советский патент 1982 года по МПК E21B19/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к податчикам буровых станков.

Известен податчик бурильной колонны, включакадий подающий механизм, патрон и.трубодержатель 1.

Наиболее близким к предлагаемому является податчик бурильной колонны, включающий гидроцилиндр с корпусом и штоком, жестко связанным с патроном, проставку и трубодержатель, вьшолненный с возможностью установки на устье скважины 2.

Однако сложность конструкции этих устройств снижает надежность их работы.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение надежности его работы при обеспечении уменьшения сопротивления задавливанйю бурильной колонны в горизонтальных, восстающих и наклонных скважинах за счет вращательного движения бурильных труб.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что шток и проставка выполнены с полумуфтами, а на наружной поверхности корпуса гидроцилиндра и внутренней поверхности проставки выполнена резьба, причем

проставка установлена с возможностью взаимодействия через по.пумуфты со штоком и через резьбу - с корпусом гидроцилиндра.

На фиг.1 показан податчик с патроном в положении от скважины; на фиг.2. - то же, в положении к скважине; на фиг.З - патрон; на фиг. 4 трубодержатель; на фиг.З - развертка винтовой прорези проставки; на фиг. 6 - податчик, поперечнЕДй разрез; на фиг.7 - место крепления податчика к кондуктору, поперечный разрез; на фиг.З - положение податчика применительно к восстающей скважине; на фиг.9 - торец патрона; на фиг.10 торец полумуфты патрона.

Податчик бурильной колонны состоит из цилиндра 1 с фланцем 2, уплотнениями 3 и 4, направляющими 5 и 6, отверстием 7 для рабочей жилкости и штуцером 8.

На наружной поверхности цилиндра 1 выполнена резьба 9. Поршень 10 выполнен с полым штоком 11, на одном конце которого закреплен патрон 12 двумя парами колодок 13, серьгами 14, на которых с помощью осей 15 и 16 к патрону 12 иирнирно закреплены 30 попарно колодки 13. Оси 15 имеют

подвижную посадку только Е патроне 12. В серьгах 14 они посажены неподвижно, вращаются вместе с ними и предназначены для изменения положения колодок. Наружные концы осей 15 переходят в рычаги-рукоятки 17 и 18, предназначенные для изменения положения колодок 13. Патрон снабжен двумя парами колодок. Одна пара противоположно расположенных колодок работает в сторону скважины, другая - в противоположном направлении. Патрон 12 жестко связан с полумуфтой 19. На штоке 11 в промежутке между поршнем 10 и патроном 12 предусмотрен буртик 20. В патроне 12, кроме перечисленных выше элементов, содержатся пружины 21, обеспечивающие предварительное прижатие колодок 13 к бурильной колонне.

Проставка выполнена с гайкой 23 и внутренней резьбой в ней 24 на одном конце, и полумуфтой 25 и направлением 26 - на другом конце. В проставке 22 на длине от гайки 23 до внутренней плоскости 27 полумуфты 25 выполнена винтовая прорезь 28 (фиг.5 и б), повторяющая витки резьбы 9 на цилиндре 1. Ширина прорези 28 несколько больше диаметра штуцера 8 с которым она взаимодействует. На шток 11 между буртиком 20 и патроном 12 посажен упорный подшипник 29. Зазор мэжду буртиком 20 и подшипником 29 может быть от минимального 30 до максимального 31. Между полумуфтами 19 и 25 максимальный зазор 32. Поршень 10 делит полость цилиндра 1 на две полости 33 и 34, В полости штока 11 (фиг.1-4) расположена бурильная колонна 35 с радиальным .зазором 36.

Цилиндр 1 своим фланцем 2 при помощи бугеля 37 стыкуется с фланцем 38 корпуса 39 труСодержателя. В корпус 39 встроены два комплекта колодок 40, серьги 41, оси 42 и оси 43 с рычагами-рукоятками 44. Положение колодок 40 может изменяться рычагами-рукоятками 44 в зависимости от операций, выполняемых податчиком. Одна пара колодок работает при подаче в сторону скважины, другая - в противоположном направлении.

Фланец 45 корпуса 39 при помощи бугеля 46 состыкован с кондуктором 47 обвязки устья. Помимо бугеля 46, орпус 39 и кондуктор 47 соединены шарниром 48 с осью 49.

На фиг.2 позицией 50 обозначена ось податчика, находящегося в рабочем положении. Та же ось, но при вскрытой скважине, занимает положение 51. Позицией 52 на фиг.6 обозначена кровля подземной горной выработки.

При подготовке податчика к работе все колодки патрона и стопорного устройства ставятся в нейтральное положение. Податчик бугелем 46 стыкуется кондуктором 47, к нему подводится питание рабочей жидкости от насоса переменной производительности через отверстие 7 и штуцер 8.

При спуске (заталкивании) бурильной колонны в скважину подачей рабочей жидкости через штуцер 8 в полость 34 1щлиндра патрон 12 перемещается к скважине, при этом полумуфта 19 патрона 12 зa ыкaeтcя с полумуфтой 25 проставки 22 и проставка своей резьбой 24 скользит по резьбе 9 цилиндра, получая вращательное двжение с зубьями полумуфты 25, передавая его полумуфте 19 и колодкам 1 Бурильную трубу 35 вводят через патрон 12, колодки 13 и шток 11 до автоматического стопора с колодками 40, после чего одну пару этих колодок с углом атаки, направленным в сторону заталкивания колонны в скважину, поворотом рычага-рукоятки 44 вводят во взаимодействие с колонной 35, при этом пружины 21 обеспечиваю предварительное прижатие колодок к колонне. В это время вторая пара колодок стопора отключена. Противоположный конец колонны 35 наращивается вторым звеном колонны.

Подается рабочая жидкость через отверстие 7 в полость 33 и патрон 12 перемещается от скважины. Колонна 35 остается неподвижной. Одна пара колодок 13 патрона 12, предназначенная для заталкивания колонн в скважину, включается в работу, а другая пара остается отключенной.

Подается рабочая жидкость через штуцер 8 в полость 34, и пара колод патрона 12 перемещает колонну 35 к скважине, растормаживая колодки 40. По Мере наращивания длины колонны действия повторяются.

При подъеме колонны 35 поворотом рычагов-рукояток 17, 18 и 44 колодки 13 патрона и 40 трубодержателя переключаются так, что их комплекты работавшие в первом случае в одном направлении отключаются, а комплект находившиеся в резерве, включаются. В отверстие 7 подаётся рабочая жидкость, и патрон 12 перемещается от скважины, точки полумуфты 19 и 25 разъединяются, буртик 20 пггока 11 упирается в подшипник 19 и через него увлекает проставку 22 за собой, она свободно вращается, взаимодействуя с резьбой 9. В этих условиях винтовая прорезь 28 пассивно взаимодействует со штуцером 8, через который проходит рабочая жидкость. Как вариант: резьба 9 на цилиндре и резба 24 на вращателе могут быть управнены, после чего вращатель сможет получать вращательное движение от взаимодействия винтовой прорези 28 со штуцером 8 и через патрон 12 и колодки 13 пере1 вать его бурильной колонне. За счет упрощения конструкции повышается надежность работы устро ства . Формула изобретения Податчик бурильной колонны,вклю чающий гидроцилиндр с корпусом и штоком, жестко связанным с патроном проставку и трубодержатель, выполненный с возможностью установки на устье скважины, отличающий с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы при обеспечении уменьшения сопротивления задавливанию бурильно колонны в горизонтальных, восстающих и наклонных скважинах за счет вращательного движения бурильных труб, шток гидроцилиндра и проставка выполнены с полумуфтами, а на наружной поверхности корпуса гидроцилиндра и внутренней поверхности проставки выполнена резьба, причем проставка установлена с возможностью взаимодействия через полумуфту со игтоком и через резьбу с корпусом гидроцилиндра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 609866, кл. Е 21 В 19/00, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР 294007, кл. Е 21 В 33/06, 1969 (прототип).

38

/7