Устройство для автоматического долива скважины

 

Изобретение относится к предотвращению газонефтепроявлений и открытых фонтанов при бурении и ремонте скважин (С). Цель - расширение функциональных возможностей устройства за счет автоматизации процесса долива при проработке суженных участков ствола С. Устройство содержит насос (Н) 1 с приводом, кинематически соединенным соосно через обгонную муфту (ОМ) 6 с барабаном 7 лебедки для навивки подвижного конца 8 каната 9 талевой системы. Всасывающей линией 2 Н 1 связан с емкостью 4, а нагнетательной линией 3 - с устьем С 5. В электрическую цепь управления синхронным двигателем 28 привода Н 1 включен реостат 27. Дополнительно устройство снабжено гидропреобразователем и центробежным регулятором 21. Последний выполнен с подвижным и подпружиненным в осевом направлении подшипником (П) 23, установленным снаружи основной полости 11 цилиндра 10 гидропреобразователя. Цилиндр 10 имеет сообщающиеся между собой основную 11 и дополнительную 12 полости, в которых размещены подпружиненные поршни 13 и 14. Штоки 15 и 16 поршней 13 и 14 выходят за пределы полостей 11 и 12. Шток 15 выполнен с конусом 17 на конце для взаимодействия с ответным конусным отверстием ступицы ОМ 6, а шток 16 - с роликом 18 на конце для взаимодействия с мертвым концом 19 каната 9. Одни тяги 24 регулятора 21 шарнирно закреплены на вращающейся части П 23, а другие - на конусе 17. Пространство между поршнями 13 и 14 в полостях 11 и 12 заполнено жидкостью 25. Скользящий контакт 26 реостата 27 жестко закреплен на невращающейся части П 23. Вращение ОМ 6 передается регулятору 21. При этом П 23 перемещается по цилиндру 10, а контакт 26 реостата 27, перемещаясь, включает двигатель 28, который по мере увеличения подводимой энергии увеличивает скорость оборотов. Связанный с ним Н 1 подает буровой раствор с соответствующей скоростью из емкости 4 через линию 3 на устье скважины 5. 1 ил.

ССЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 2! 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4420243/24-03 (22) 03.05.88 (46) 15.11.90. Бюл. № 42 (71) Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности (72) Б. А. Гаджиев, P. М. Хасаев, Б. П. Атаджанян и P. Г. Рагимов (53) 622.243.13 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 316838, кл. Е 21 В 2!/08 1969.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1067193, кл. Е 21 В 21/08, 1982.

„„Я0„„1606679 A t

2 (54) УСТРО! !СТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ДОЛИВА СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к предотвращению газонефтепроявлений и открытых фонтанов при бурении и ремонте скважин (С). Цель — расширение функциональных возможностей устр-ва за счет автоматизации процесса долива при проработке суженных участков ствола С. Устр-во содержит насос (Н) 1 с приводом, кинематически соединенным соосно через обгонную муфту (ОМ) 6 с барабаном 7 лебедки для навив1606679

15 ки подвижного конца 8 каната 9 талевой системы. Всасывающей линией 2 Н 1 связан с емкостью 4, а нагнетательной линией 3 — с устьем С 5. В электрическую цепь управления синхронным двигателем 28 привода

Н 1 включен реостат 27. Дополнительно устр-во снабжено гидропреобразователем и центробежным регулятором 21. Последний выполнен с подвижным и подпружиненным в осевом направлении подшипником (П)

23, установленным снаружи основной полости 11 цилиндра 10 гидропреобразователя.

Цилиндр 10 имеет сообщающиеся между собой основную 11 и дополнительную 12 полости, в которых размещены подпружиненные поршни 13 и 14. Штоки 15 и 16 поршней 13 и 14 выходят за пределы полостей 11 и 12. Шток 15 выполнен с конусом 17 на конце для взаимодействия с ответным

Изобретение относится к устройствам для предотвращения газонефтепроявлений и открытых фонтанов при бурении и ремонте скважин и может быть использовано в частности при подъеме бурильной колонны из скважины.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет автоматизации процесса долива при проработке суженных участков ствола скважины.

На чертеже показана схема устройства.

Устройство включает насос 1 с всасывающей и нагнетательной линиями 2 и 3 для связи с емкостью 4 и устьем скважины 5 соответственно. Имеется привод насоса 1, кинематически через обгонную муфту 6 соосно соединенный с барабаном 7 лебедки, предназначенной для навивки подвижного конца 8 каната талевой системой 9. Устройство снабжено гидропреобразователем, выполненным в виде цилиндра 10 с сообщающимися между собой основной и дополнительными полостями 11 и 12 и размещенными в полостях подпружиненными поршнями 13 и 14, штоки 15, 16 которых выходят за пределы полостей 11 и 12 и выполнены: первый — с конусом 17 на конце для взаимодействия с ответным конусным отверстием ступицы обгонной муфты 6, второй — с роликом 18 на конце для взаимодействия с мертвым концом 19 каната талевой системы 9.

Поршень 13 с конусом 17 на конце установлен с возможностью вращения вокруг своей продольной оси при помощи подшипникового узла 20. Центробежный регулятор 21 выполнен с подвижным и подпружиненным пружиной 22 в осевом направлении подшипником 23, установленным снаружи основной полости 11 цилиндра 10 гидропреобразователя, а одни из одноименных тяг 24

55 конусным отверстием ступицы ОМ 6, а шток

16 — с роликом 18 на конце для взаимодействия с мертвым концом 19 каната 9.

Одни тяги 24 регулятора 21 шарнирно закреплены на вращающейся части П 23, а другие — на конусе 17. Пространство между поршнями 13 и 14 в полостях 11 и 12 заполнено жидкостью 25. Скользящий контакт 26 реостата 27 жестко закреплен на невращающейся части П 23. Вращение ОМ 6 передается регулятору 21. При этом П 23 перемещается по цилиндру 10, а контакт 26 реостата 27, перемещаясь, включает двигатель 28, который по мере увеличения подводимой энергии увеличивает скорость оборотов. Связанный с ним Н 1 подает буровой раствор с соответствующей скоростью из емкости 4 через линию 3 на устье скважины

5. 1 ил. регулятора 21 шарнирно закреплены на вращающейся части подшипника 23, другие — на конусе 1 7. Пространство между поршнями 13 и 14 в основной и дополнительной полостях 11 и 12 заполнено жидкостью 25. Скользящий контакт 26 реостата

27 жестко закреплен на невращающейся части подшипника 23, а сам реостат 27 включен в электрическую цепь управления синхронным двигателем 28 привода насоса 1.

Поршни 13 и 14 подпружинены пружининами 29 и 30 соответственно. Цилиндр 10 закреплен на стойках 31 и 32. В полости 12 имеется ограничительный бурт 33.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала барабана 7 лебедки на подъем обойма обгонной муфты 6, загоняя шары обгонной муфты в клиновидную щель, приводит во вращение ступицу. Если подъем не холостой, т. е. поднимается бурильный инструмент или НКТ из скважины 5, то мертвый конец 19 каната талевой системы 9 натягивается. Поршень 14 сжимает жидкость

25 и перемещается до упора в ограничительный бурт 33. Жидкость 25 давит на поршень 13 и шток 15, перемещая его до соединения конуса 17 со ступицей обгонной муфты 6. Вращение обгонной муфты 6 передается центробежному регулятору 21, в результате чего подшипник 23 перемещается по цилиндру 10. Перемещение подшипника 23, передаваемое через преобразователь (на чертеже не показан), приводит к перемещению скользящего контакта 26 реостата 27. Происходит включение синхронного двигателя 28 и по мере увеличения подводимой энергии увеличение скорости его оборотов. Связанный с ним насос 1 подает буровой раствор, поступающий из емкости 4, через всасывающую линию (трубопровод) 2

1606679 формула изобретения

Составитель А. Меньшиков

Редактор М. Товтин Техред А. Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 3535 Тираж 472 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Ра> шская наб., д. 4,5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01 в нагнетательную линию 3 и далее на устье в скважину 5. Чем выше скорость подъема бурильного инструмента, тем больше скорость вращения центробежного регулятора

21 и больше подводимая энергия к синхронному двигателю 28, что, в свою очередь, приводит к росту подачи бурового раствора в скважину 5. Уменьшение скорости подъема бурильного инструмента приводит к уменьшению подачи бурового раствора и остановка — к отключению синхронного двигателя 28. При отсутствии натяжения на мертвом конце 19 каната пружина 30 возвращает поршень 14, а пружина 29 — поршень 13 и шток 15 в исходные положения.

Конус 17 выходит из зацепления со ступицей обгонной муфты 6. При этом регулятор

21 перестает вращаться и подшипник 23 также возвращается в исходное положение, отключая посредством скользящего контакта 26 синхронный двигатель 28. Если происходит спуск бурильного инструмента и есть натяжение на мертвом конце 19 каната, то конус 17 входит в зацепление со ступицей обгонной муфты 6 и благодаря тому, что при обратном вращении обойма обгонной муфты 6 выталкивает шары из клиновидной щели, не зацепляется со ступицей, вращение центробежного регулятора 21 не происходит.

Таким образом, из четырех вариантов работы подъемного вала (подъем холостой, подъем под нагрузкой, спуск холостой, спуск под нагрузкой) срабатывание устройства происходит только Ори подъеме под нагрузкой.

Устройство для автоматического долива скважины, включающее насос с всасывающей и нагнетательной линиями для связи с емкостью и устьем скважины соответственно, привод насоса, кинематически через обгонную муфту соосно соединенный с барабаном лебедки для навивки подвижного конца каната талевой системы, отличаюшееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за . счет автоматизации процесса долива при проработке суженных участков ствола скважины, оно снабжено гидропреобразователем, центробежным регулятором и реостатом, включенным в электрическую цепь управления синхронным двигателем привода насоса, при этом гидропреобразователь выполнен в виде цилиндра с сообщающимися между собой основной и дополнительной полостями и размещенными в полостях подпружиненными поршнями, штоки которых выходят за пределы полостей и выполнены первый — с конусом на конце для взаимодействия с ответным конусным отверстием ступицы обгонной муфты, второй — с роликом на конце для взаимодействия с мертвым концом каната талевой системы, причем поршень с конусом на конце установлен с возможностью вра25 щения вокруг своей продольной оси, центробежный регулятор выполнен с подвижным и подпружиненным в осевом направлении подшипником, установленным снаружи основной полости цилиндра гидропреобразователя, а одни из одноименных тяг регулятора шар30 нирно закреплены на вращающейся части подшипника, другие — на конусе, при этом пространство между поршнями в основной и дополнительной полостях цилиндра заполнено жидкостью, а скользящий контакт реостата жестко закреплен на невращающейся

З5 части под ши и н и ка.