Устройство для спуска бурильных труб

 

Изобретение предназначено для автоматизации спуско-подъемных операций при бурении и повьшает надежность работы устройства за счет контроля операции передачи веса бурильных труб (ВТ) от клинового элеватора (КЭ) 6 клиновому захвату. С лебедкой 2 и связанным с КЭ 6 талевым блоком 4 соединены исполнительные механизмы (ИМ) 30 и 31. Входы ИМ 30 и 31 соединены с выходом блока 9 управления передачей веса ВТ. К входам блока 9 подключены выходы датчика (Л го а о: о 4;:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСЙУБЛИН

„,SU«266974 A 1 (51)4 Е 21 В 44/00! gg>g,, ;. " > v) g g3 Ц,13

ЬЧБЛ и v ТЕ .=:А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3837089/22-03 (22) 02.01.85 (46) 30.10.86. Бюл. й- 40 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения (72) В.С.Власов, Г.Б.Михайлов, Б.В.Малин, Г.Ф.Котомин и P.Þ.Ðàâè÷-Щербо (53) 622.242(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1027376, кл. Е 21 В 44/00, 1981.

Котляров А.М. Автоматизация буровых агрегатов. - M.: Недра, 1971, с. 95-!25. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА БУРИЛЬНЫХ ТРУБ (57) Изобретение предназначено для автоматизации спуско-подъемных операций при бурении и повьппает надежность работы устройства за счет контроля операции передачи веса бурильных труб (БТ) от клинового элеватора (КЭ) 6 клиновому захвату. С лебедкой

2 и связанным с КЭ 6 талевым блоком

4 соединены исполнительные механизмы (HM) 30 и 31. Входы HM 30 и 31соединены с выходом блока 9 управления передачей веса БТ, К входам блока 9 подключены выходы датчика

12669

10 относительного перемещения блока

4 и КЭ б, узла 7 блокировки и центрального пульта 22 с органами управления. Зажатая в зажиме БТ опускается в скважину и удерживается КЭ 6, контактирующим с узлом 7. Сигнал о передаче веса от КЭ 6 захвату поступает с пульта 22 в блок 9 только при отсутствии сигнала с датчика 10.

С блока 9 сигнал поступает на HN 30.

После передачи веса с пульта 22 в

74 блок 9 поступает сигнал, который включает ИМ 31, открывающий захват

КЭ 6. При неудержании веса БТ захватом узел 7 блокирует открытие КЭ б, С узла 7 сигнал поступает на пульт

22, который через блок 9 включает аварийную сигнализацию. На ИМ 31 при этом поступает сигнал с блока 9 на закрытие КЭ 6. Блок 9 выполнен на логических элементах. 1 з.п.ф-лы, 3 ил

Изобретение относится к буровой технике, в частности к автоматизации спуско-подъемных операций.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет S контролирования операции передачи веса труб от клинового элеватора клиновому захвату.

На фиг. 1 приведен буровой агрегат, оснащенный элементами предлагаемого устройства спуска бурильных труб, общий вид; на фиг. 2 - узел блокировки, на фиг. 3 — блок-схема устройства.

Предлагаемое устройство (фиг. 1) содержит основание 1 буровой установки, лебедку 2, неподвижно установленный на основании 1 клиновый захват 3, талевый блок 4, подвижно связанный посредством штропов 5 с >0 клиновым элеватором б, узел 7 блокировки, связанный с основанием 1 стойкой 8, блок 9 управления передачей веса бурильных труб, датчик 10 относительного перемещения клинового элеватора 6 и телевого блока 4,полиспастную систему 11, связывающую талевый блок 4 с лебедкой 2, Между талевым блоком 4 и клиновым элевато. ром 6 установлен зазор 12, обеспечи- 30 вающий их вэаимцое перемещение. Между клиновым элеватором 6 и захватом

3 установлен зазор 13.

Узел 7 блокировки (см. фиг. 2) состоит из корпуса 14, в котором закреплена ось 15 с посаженным на нее поворотным зубчатым сектором 16 с роликом 17, микропереключателя 18 щелчкового действия и пружины 19, связывающей корпус 14 и зубчатый сектор 16 Корпус 14 выполнен с ограничителем 20 поворота зубчатого сектора 16. Бурильная труба 21 зажата в неподвижном клиновом захвате 3 и подвижном клиновом элеваторе 6, Блок 9 управления (см.фиг.3) содержит центральный пульт 22 с органами управления, два элемента НЕ 23 и 24, два элемента И 25 и 26, счетчик

27 импульсов, два усилителя 28 и 29 и два исполнительных механизма 30 и 31.

Работа устройства передачи веса бурильных труб от клинового элеватора клиновому захвату происходит следующим образом.

Удерживаемая клиновым элеватором

6 колонна бурильных труб 21 спущена в скважину и зажата в неподвижном клиновом захвате 3. При этом элеватор 6 и захват 3 удерживают колонну труб 21 фрикционно за гладкую цилиндрическую поверхность муфты.

Элеватор б находится в контакте с роликом 17 узла 7 блокировки.

С центрального пульта 22 с орга" нами управления поступает управляющий сигнал "Передать вес", например, при нажатии оператором определенной кнопки на вход первого элемента И 25.

При наличии на другом входе первого элемента И 25 разрешающего сигнала от датчика 10 относительного перемещения клинового элеватора и талевого блока через первый элемент НЕ 23 сигнал с выхода первого элемента

И 25 через первый усилитель 28 поступает на первый исполнительный ме3 1266974

45 ханизм 30, который приводит в действие лебедку буровой установки 2, и происходит ослабление талевой системы и спуск талевого блока, т.е. передача веса от клинового элеватора

6 клиновому захвату 3. Если клиновый захват 3 надежно удерживает колонну труб 21, то зазор 13 не изменяется, так как клиновый элеватор 6 остается неподвижным на зажатой в нем 10 трубе в то время, как талевый блок

4 опускается, а зазор 12 уменьшается ! Датчик 10 относительного перемещения клинового элеватора и талевого блока

;срабатывает и через первый элемент 15 НЕ 23 снимает разрешающий сигнал с первого элемента И 25 на спуск талевого блока 4. Спуск талевого блока

4 прекращается, передача веса произведена. Отсутствие перемещения.клино- 20 вого элеватора 6 является причиной отсутствия импульсов перемещения, фиксируемых узлом блокировки, счетчик 27 импульсов не работает, отсутствие сигнала с выхода счетчика 25

27 через второй элемент НЕ 24 формирует разрешающий сигнал на первом входе второго элемента И 26, на второй вход которого поступает разрешающий сигнал от датчика 10 относительного перемещения.

После окончания передачи веса и остановки лебедки с центрального пульта 22 с органами управления пос. тупает управляющий сигнал 1 Открыть

11

35 элеватор на третий вход второго элемента И 26, который (при наличии указанных разрешающих сигналов на двух других входах) с выхода второго элемента И 26 через, второй уси40 литель 29 поступает на второй исполнительный механизм 31, открывающий ! захват клинового элеватора 6. Происходит открытие захвата клинового элеватора 6.

После подъема талевого блока 4 с клиновым элеватором 6 в верхнее положение за следующей свечой, спуска талевого блока 4 с клиновым элеватором 6, который удерживает колон- 50 ну со следующей свечой, в нижнее положение и закрытия клинового захвата 3 работа схемы и механизмов устройства повторяется.

Если клиновый захват 3 не удерживает колонну, т.е. колонна труб

21 при спуске талевого блока 4 проскальзывает в клиновом захвате 3 и клиновый элеватор 6 перемещается вместе с зажатой в нем трубой, то перемещение клинового элеватора 6 через ролык 17 узла блокировки 7 вызывает поворот зубчатого сектора

16, который воздействует на кнопку микропереключателя 18. С выхода микропереключателя 18 импульсы поступают на вход счетчика 27, а с выхода счетчика 27 сигналы поступают на вход центрального пульта 22 с органами управления для включения аварийной сигнализации "Вес не взят" и через второй элемент НЕ 24 снимается разрешающий сигнал с первого входа второго элемента И 26 на открытие клинового элеватора 6. Таким образом осуществляется блокировка открытия клинового элеватора 6 при неудержании веса труб 21 клиновым захватом 3.

Использование предложенного устройства в автоматизированных буровых установках позволит избежать таких серьезных аварий, как падение бурильной колонны на забой во время спуско-подъемных операций.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для спуска бурильных труб, содержащее основание буровой установки, неподвижно установленный на основании клиновый захват, первый исполнительный механизм, соединенный с лебедкой талевого блока, второй исполнительный механизм, соединенный с клинОвым элеватором, связанным с талевым блоком, и центральный пульт с органами управления, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет контролирования операции передачи веса бурильных труб от клинового элеватора клиновому захвату, оно снабжено датчиком относительного перемещения клинового элеватора и талевого блока, узлом блокировки и блоком управления передачей веса бурильных труб, при этом узел блокировки установлен на основании буровой установки с возможностью взаимодействия с клиновым элеватором, а блок управления передачей веса бурильных труб содержит, счетчик импульсов, два элемента НЕ, два элемента И и два усилителя,причем выход первого элемента НЕ соединен с первым входом первого эле9èå. 1 фи!.2

ВНИИПИ Зака 5734/25 Тираж 548 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 12669 мента И, выход которого соединен с первым усилителем, первый выход счетъ чика через второй элемент НЕ соединен с первым входом второго элемента

И> выход которого соединен с вторым усилителем, а выход датчика относи, тельного перемещения -клинового элеватора и талевого блока подключен к входу первого элемента HE и к второму входу второго элемента И, выход 1р узла блокировки соединен с входом счетчика, второй выход которого соединен с входом центрального пульта с органами управления, первый выход

74 Ь центрального пульта с органами управления соединен с вторым входом первого элемента И, второй выход центрального пульта с органами управления соединен с третьим входом второго элемента И, выходы усилителей соединены с входами соответст,вующих исполнительных механизмов.

2 ° Устройство по п. 1. о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел блокировки выполнен на микропереключателе щелчкового действия с приводом в виде подпружиненного поворотного зубчатого сектора.