Элеватор полуавтоматический для бурильных труб

 

Изобретение относится к механизмам для бурения скважин, предназначено для проведения спуско-подъемных операций с гладкоствольными бурильными трубами и позволяет повысить надежность и безопасность работы элеватора путем фиксации захватных элементов при закрытом положении копира, а также снизить загрязнение захватных элементов (33). ЗЭ представляют собой плашки в плашкодержателях, перемещающихся в корпусе 2 в Т-образных наклонных пазах. Плашкодержате (Л со о ел ю со оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 E 21 В 19/07

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3863499/22-03 (22) 07.03.85 (46) 23.04.87. Бюл. ¹ 15 (71) Специальное конструкторское бю ро Всесоюзного промышленного объединения Союзгеотехника" (72) М.С.Юрьев, В.И.Сапунцов и А.Д.Дьяков (53) 622.242.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 419616, кл. Е 21 В 19/07, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 976013, кл. Е 21 В 19/07, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1266957, кл. E 21 В 19/06, 1983, SU» 1 05298 А1 (54) ЭЛЕВАТОР ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИЙ

ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к механизмам для бурения скважин, предназначено для проведения спуско-подъемных операций с гладкоствольными бурильными трубами и позволяет повысить надежность и безопасность работы элеватора путем фиксации захватных элементов при закрытом положении копира, а также снизить загрязнение захватных элементов (ЗЭ) . ЗЭ представляют собой плашки в плашкодержателях, перемещающихся в корпусе 2 в Т-образных наклонных пазах. Плашкодержате1305 ли перемещаются по телам качения и шарнирно соединяются промежуточными тягами с копиром. Механизм 10 фикса,ции ЗЭ имеет две подпружиненные тяги для закрытия копира. Одна из них имеет в своей нижней части кольцевую проточку и вертикальную наклонную боковую и торцевую плоскости. В корпусе 2 шарнирно установлена втулка, подпружиненная пружиной толкателя в сторону оси элеватора. Во втулке размещен стопор, подпружиненный в сторону тяги и рукоятки. Стопор имеет

298 упор для фиксации в убранном внутрь втулки положении после поворота его на 90 i На втулке установлен ролик о для взаимодействия с бурильной трубой 31. Стопор выполнен со ступенчатым торцом для взаимодействия с тягой. Труба 31 контактирует с тремя роликами элеватора: роликом 4 копира, дополнительным роликом створки и роликом втулки. Эти ролики центрируют трубу 31 в элеваторе и исключают возможность задевания трубы 31 корпусом

2. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для проведения спуско-подъемных операций с гладкоствольными бурильными трубами.

Целью изобретения является повышение надежности и безопасности работы путем фиксации захватных элементов при закрытом положении копира, а также снижение загрязнения захват- 1ð ных элементов.

На фиг,1 изображен элеватор, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — элеватор, вид сбоку; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.1 15 (механизм фиксации захватных элементов в верхнем положении); на фиг.5 — то же, в нижнем положении; на фиг.6— то же, в отключенном положении; на фиг»7 — узел I на фиг.1 (захватный 20 элемент в свободном положении); на фиг.8 — то же, момент захвата трубы: на фиг.9 — элеватор в процессе подъема по трубе; на фиг.10 — взаимодействие механизма фиксации и тяги меха- 2 низма управления при верхнем положении захватных элементов; на фиг,11 то же, при нижнем положении захватных элементов; на фиг.12 — то же, в процессе подъема элеватора по трубе. 30

Элеватор полуавтоматический состоит из серьги 1., корпуса 2, копира 3 с роликом 4 и рукояткой 5, съемной створки 6 с роликом 7, захватных элементов 8, механизма 9 управления захватными элементами и механизма 10 фиксации захватных элементов. Корпус

2 выполнен составным и включает кор2 пус и две щеки, на одной из которых расположена створка 6, на другой— защелка для фиксации створки в закрытом положении.

Захватные элементы 8 представляют собой плашки 11, установленные в плашкодержателях 12, перемещающихся в корпусе 2 в Т-образных наклонных пазах по телам 13 качения и шарнирно соединенных промежуточными тягами 14 с копиром 3. Тела 13 качения размещены в сепараторах 15, которые подпружмнены относительно плашкодержателей 12 с помощью пружин 16, причем тела 13 качения взаимодействуют с.плашкодержателями 12 и корпусом 2 через планки 17 и 18.

Механизм управления захватными элементами 9 шарнирно соединен с копиром 3 и имеет две подпружиненные в осевом направлении тяги 19 для закрытия копира 3, одна из которых имеет в своей нижней части кольцевую проточку 20 и вертикальную 21, наклонную боковую 22 и торцевую 23 плоскости.

Механизм 10 фиксации захватных элементов состоит из шарнирно установленной в корпусе 2 втулки 24, подпружиненной пружиной 25 толкателя

26 в сторону оси элеватора, стопора

27, размещенного во втулке 24, подпружиненного в сторону тяги 19 и рукоятки 28. Стопор 27 имеет упор

29 для фиксации в убранном внутрь втулки 24 положении после поворота

его на 90 . На втулке установлен ролик 30 для взаимодействия с бурильной трубой 31. Кроме того, стопор

130529

27 выполнен со ступенчатым торцом

32 для взаимодействия с тягой 19.

Устройство работает следующим образом.

При спуске колонны бурильных

5 труб в скважину копир 3 за рукоятку

5 отводят в крайнее положение. При этом захватные элементы 8 под действием промежуточных тяг 14поднимаются вверх, а тяги 19 механизма 9 управле-10 ния сжимают пружину 33 и перемещаются в верхнее положение, В этот момент втулка 24 под действием пружины толкателя 26 поворачивается в сторону оси элеватора, выводя ступенча- 15 тый торец 32 стопора 27 ниже тяги

19, а ролик 30 — ближе к оси элеватора. После этого опускают рукоятку

5 копира 3, который остается в отведенном положении, так как торцевая 20 плоскость 23 опирается на стопор 27.

Затем элеватор с открытой створкой 6 наводят на трубу 31, стоящую на подсвечнике, и закрывают створку

6. При этом труба 31 нажимает на выступающий внутрь корпуса 2 ролик 30 механизма 10 фиксации, в результате чего втулка 24 утапливает толкатель

26, а стопор 27, поворачиваясь, освобождает тяги 19, которые поворачи- 30 вают копир 3 до упора его роликом 4 в трубу 31. Таким образом, элеватор контактирует-с трубой 31 тремя роликами: роликом 4 копира 3, дополнительным роликом 7 створки 6 и роликом 35

30 механизма 10 фиксации, которые центрируют трубу 31 в элеваторе и исключают возможность задевания трубы 31 корпусом 2.

После этого элеватор перемещают вверх по трубе 31, при этом ролики

4, 7 и 30 перекатываются по трубе 31, что исключает собирание с нее грязи и глинистого раствора. В процессе перемещения элеватора стопор 27 под действием пружины 25 своим ступенчатым торцом 32 контактирует с вертикальной 21 и наклонной боковой 22 плоскостями тяги 19. 50

При сходе элеватора с верхнего конца бурильной трубы 31 копир 3 под действием пружины 33 закрывается и опускает захватные элементы 8, которые захватывают трубу 31 за ее верх- 5 ний конец. При эт..ч тяга 19 перемещается в нижнее положение, а стопор 27 под действием толкателя 26 заходит в кольцевую проточк 20, обеспечи8 4 вая тем самым фиксацию захватных элементов 8 и копира 3 в нижнем положении. Под действием осевой нагрузки плашкодержатель 12 перемещается по телам 13 качения и сжимает пружину 16.

Затем трубу 31 соединяют с колонной труб, установленной в трубодержателе, и опускают ее в скважину. В случае попадания колонны на уступ в скважине элеватор не перемещается вниз, так как копир 3 зафиксирован в закрытом положении, и, следователь" но, исключается возможность выскальзывания колонны в случае ее срыва с уступа и падения в скважину.

После спуска в скважину ее захватывают трубодержателем. Затем открывают створку 6, за рукоятку 28 выводят стопор 27 из кольцевой проточки

20 тяги 19, за рукоятку 5 поворачивают копир 3, поднимая захватные элементы 8 в верхнее положение, и снимают элеватор с колонны труб. При этом пружины 16 возвращают сепаратор 15 с телами 13 качения в исходное (нижнее) положение.

Перед началом подъема колонны бурильных труб из скважины снимают створку 6 и отключают механизм 10 фиксации, Для этого стопор 27 за рукоятку 28 утапливают во втулку 24 и

О поворачивают на 90, в результате чего упор 29 фиксирует стопор 27 в убранном положении.

Копир 3 за рукоятку 5 отводят в крайнее положение, обеспечивая тем самым перемещение захватных элементов 8 в верхнее положение, и надевают элеватор на верхний конец колонны бурильных труб, установленной в трубодержателе„ Затем отпускают рукоятку

5, и копир 3, поворачиваясь под действием пружин 33, перемещает захватные элементы 8 в нижнее положение, которые захватывают колонну за ее верхний

Конец.

После этого колонну извлекают из скважины. Отвинчивают трубу от колонны и устанавливают отвинченную трубу на подсвечник. В этом случае верхний конец трубы 31 поворачивает копир 3, который в свою очередь перемещает захватные элементы 8 в верхнее положение. Освобожденный верхний конец трубы 31 отражателем серьги 1 отбрасывается в свечеприемник, а элеватор опускается вниз за следующей свечой.

5 1305298 6 изо о б р е т е н и я ром, установленным с возможностью взаимодействия с торцевой и наклонной олуавтоматический оматический для боковой плоскостями тяги механизма включающий корпус фиксации и размещения в ее кольцевой хватными элементами, 5 проточке. ные с корпусом под- 2.Элеватор по п.1, о т л и ч а ю— ир и створку, т ворку тяги шийся тем, что торец конца стоир с захватными эле- пора, взаимодействующего с тягой менизм фиксации захват- ханизма фиксации, выполнен етупенчао тлич ающий- f0 тым. !

Фо рмула

A-А

Фиг.2

l .Ýëåâàòîð п .бурильных труб, с серьгой и с за шарнирно связан пружиненный коп связывающие коп ментами, и меха ных элементов, с я тем, что, с целью повышения надежности и безопасности работы путем фиксации захватных элементов при закрытом положении копира, механизм фиксации захватных элементов выпол- 15 нен в виде шарнирно связанной с копиром тяги с кольцевой проточкой с наклонной боковой плоскостью на конце и шарнирно установленной в корпусе с возможностью взаимодействия с бу- 20 рильной трубой втулки с возвратной пружиной, с размещенным в ней подпружиненным в осевом направлении стопоЗ.Элеватор по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что стопор выполнен с упором для фиксации его относительно втулки.

4.Элеватор по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения загрязнения захватных элементов, он снабжен роликами для взаимодействия с бурильной трубой, один из которых установлен на копире, другой — на створке, а третий — на втулке механизма фиксации захватных элементов.

1305298

27

2Ч

ФигФ

Ю

Б-0

27

1305298

1305298

<Ðèã.7Я

Составитель А. Сергачев

К а Корректор А. Зимокосов

Редактор Н.Лазаренко Техред В. адар

Заказ 1393/27 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по д елам изобретений и открытий

4/5

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. п е иятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

П оизводственно-полиграфическое предприятие, г. рои