Буровая установка для плавучих средств Советский патент 1982 года по МПК E21B7/128 

Изобретение относится к бурению с плавучих средств, в частности к бу-. ровым установкам для инженерно-геологических изысканий, производимых на мелководных участках акватории.

Известна буровая установка на плавучем средстве, содержащая вышку, талевую систему, лебедку с гидроприводом и пневмогидросистемой С. о Однако буровая установка имеет замедленную скорость бурения на малой глубине моря из-за недостаточного веса бурильной колонны.

Известна буровая установка для плавсредств, содержащая направляющую раму с. подвижной кареткой и враща . телем буровой колонны, цепную передачу, взаимодействующую с цеп ными звездочками, две из которых ведущие и закреплены на приводном валу 2.

Поступление каретки с буровым инструментом регулируетсй гидросистемой. Однако при качке судна на волнах создается опасность возникновения резких переменных нагрузок на буровой инструмент и всю установку в целом.

Цель изобретения - одновременная подача бурового инструмента на забой и компенсация качки плавсредства

для равномерности давления инструмента на забой.

Указанная цель достигается тем, что буровая установка для плавучих средств, содержащая направляющую раму с подвижной кареткой и вращателем буровой колонны, цепную передачу, взаимодействующую с цепными звездочками, две из которых ведущие

10 и закреплены на приводном валу, снабжена подающе-компенсирующим механизмом, выполненным в виде реверсивного гидромотора с пневмогидроаккумулятором, причем выходной вал гидромотора

15 связан с приводным валом звездочек, а пневмогидроаккумулятор - с напорным трубопроводом гидромотора.

На фиг. 1 изображена буровая установка в транспортном положении на

20 плавучем средстве; на фиг. 2 - схема буровой установки.

Буровая установка 1 располагается на корме плавучего средства 2 и в нерабочем состоянии занимает горизон25тальное положение.

Буровая установка содержит направляющую раму 3, подвижную каретку 4, имеющую возможность перемещаться по направляющей peiMe вместе с механиз30мом 5 вращения бурильной колонны 6.

Перемещение подвижной каретки 4 осуществляется цепной передачей, состоящей из двух замкнутых цепей 7, огибающих цепные звездочки 8 и 9, причем звездочки 9, закрепленные на приводном валу 10, являются ведущими Подача каретки и одновременная компенсация качки судна на время бурения производится подающе-компенсационным механизмом, выполненным в виде реверсивного гидромотора 11, выходной вал 12 которогог присоединен к приводному валу 10 звездочек 9, а привод гидромотора осуществляется от масляного насоса 13 через систему масляных трубопроводов,- К линии напорного трубопровода 14, сообщающего масляный насос 13 с гидромотором 11, присоединен пневмогидроаккумулятор IS. Слив масла из гидромотора происходит по сливному трубопроводу 16 в масляный бак 17, а забор масла через приемный трубопровод iS. Линии напорного и сливного трубопроводов проходят через гидроманипулятор 19, который имеет три положения : О нейтральное, А - включение гидромотора, Б - обратный ход гидромотора.

Буровая установка работает сле.ДУЮ1ДИМ образом.

Вклю ают механизм 5 в ащения бурового инструмента. 6. В подающе-компенсирующем механизме включенный, электромасляный насос 13, забирая масло из бачка 17, нагнеТает его в напорный трубопровод 14 и пневмогидроаккумулятор 15,

При подаче бурового инструмента на забой переключением гидромаНипу- лятора 15 в положение А напорный трубопровод 14 соединяется с гидромотором 11, который, проворачиваясь, обеспечивает подачу на забой бурового инструмента б через цепи 7, соединенные с кареткой 4. отработанное в гидромоторе масло через сливной трубопровод 16 подается в бачек 17. Наличие в подающе-компенсирующем механизме масляного насоса 13 и пневмогидроаккумулятора 15 обеспечивает поддержание в напорном трубопроводе 14 и соответственно в напорной полости гидромотора 11 постоянное давление масла.

Постоянство осевого усилия бурового инструмента на забой при разных . положениях плавучего средства на волне во время качки осуществляется поДсноще-компенсирующим механизмом следующим образом.

При перемещении плавучего средства вниз происходит проворачивание

гидромотора в обратную аторону с перекачиванием избытка масла из полости электромасляного насоса и напорной линии трубопровода в пневмогидроаккумулятор 15.

При перемещении плавучего средства вверх образующаяся недостача масла в полости электромасляного насоса и напорной линии трубопровода компенсируется поступлением дополнительного масла из пневмогидроаккумулятора. Для извлечения бурового инструмента из забоя производится переключение гидроманипулятора в положение Б, при котором гидромотор вращается в обратную сторону.

Таким образом, в буровой установке происходит непрерывная компенсация колебаний бурового инструмента от качки плавучего средства и поддержание постоянства заданной осевой нагрузки бурового инструмента на забой. Экономическая эффективность применения предлагаемой буровой установки с подающе-компенсирующим механизмом обеспечивает бурение грунтовых пород повышенной твердости на .небольших глубинах моря без увеличения веса буровой колонны, а также предохраняет буровой инструмент от аварийных перегрузок при качке плавучего средства.

Формула изобретения

Буровая установка для плавучих средств, содержащая направляющую раму с подвижной кареткой и вращателем буровой колонны, цепную передачу, взаимодействую1.1УЮ с цепными звездочками, две из которых ведущие и закреплены на приводном валу, отличающаяся тем, что, с целью одновременной осевой подачи бурового инструмента на забой и компенсации

5 качки плавучего средства, она снабжена подающе-компенсирующим механизмом, выполненным в виде реверсивного гидромотора с пнeв /югидpoaккyмyлятoром, причем выходной вал гидромото0 ра связан с приводным валом звездочек, а пневмогидроаккумулятор - с напорным трубопроводом гидромотора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе |

5 1. Патент США № 3553636, кл. 254/174 Б 66Р 1/48, опублик. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 397641, кл. Е 21 С 5/00, 1973

0 (прототип).