Устройство для испытания буровых вышек

 

Изобретение относится к испытаниям буровых вышек. Цель изобретения - повышение надежности и безопасности испытаний вышек за счет возможности плавного изменения нагрузки. Устройство содержит нагрузочный механизм 1, связанный с закрепленной талевой системой вышки. Последняя связана с нагрузочным механизмом 1, а с ногами вышки связана заякоривающая система 3. Нагрузочный механизм 1 выполнен в виде корпуса (К) 5 и маятника (М) 6. Последний установлен внутри К 5 с воз

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Е 21 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

), ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! гб гг <

) I(ì г-, „у б i -;1; . "! и

4Q

5 г„з

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4673975/03 (22) 04.04.89 (46) 07.04.91. Бюл. ¹ 13 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения Научно-производственного объединения "Геотехника" (72) Е,И,Молочников и Ф.С.Лыс (53) 822.242.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 354110, кл. Е 21 В 15/00, 1972, Лемберанский Ф.Д, и др, Методы отбраковки и испытания эксплуатационных вышек и мачт, — Азербайджанское нефтяное хозяйство, Баку, 1980, № 7, с.70 — 73, рис.1.

SU, 1640344 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ БУРОВЫХ ВЫШЕК (57) Изобретение относится к испытаниям буровых вышек. Цель изобретения — повышение надежности и безопасности испытаний вышек за счет возможности плавного изменения нагрузки. Устройство содержит нагрузочный механизм 1, связанный с закрепленной талевой системой вышки, Последняя связана с нагруэочным механизмом 1, а с ногами вышки связана заякоривающая система 3, Нагрузочный механизм 1 выполнен в виде корпуса(К) 5и маятника(М)

6. Последний установлен внутри К 5 с воз1640344 можностью вертикального перемещения и эа палец 27 подвешен к талевой системе. В верхней части К 5 смонтированы две винтовые пары с винтами 11 и гайками 7, связанные с гидромоторами 8 на К 5. Один иэ винтов 11 имеет конечный выключатель 22, взаимодействующий с упорами 25 и 26 на другом винте. Винты 11 установлены с возможностью осевого перемещения вдоль К5.

В верхней части M 6 шарнирно установлены два .ухаря 15, которые имеют возможность периодического контакта со стенками К 5 и винтами 11. В нижней части М 6 шарнирно установлен двухштоковый гидроцилиндр (ГЦ) 17 и фиксирующей пружиной 18 и конечным выключателем 21 с толкателями 23.

Штоки ГЦ 17 и толкатели 23 размещены с

Изобретение относится к бурению, а именно к устройствам для испытаний буров ы х B bt LU e K .

Цель изобретения — повышение надежности и безопасности испытаний вышек за счет воэможности плавного изменения нагрузки.

Ча фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — нагруэочный механизм; на фиг,3 — разрез А — А на фиг.2.

Предлагаемое устройство включает нагрузочный механизм 1, связанный с закрепленной талевой системой 2 буровой установки, и заякоривающую систему 3, связанную с ногами вышки 4.

Нагруэочный механизм 1 выполнен в виде корпуса 5 и маятника б, установленного внутри корпуса 5 с возможностью вертикального перемещения, В верхней части корпуса 3 смонтированы две винтовые пары, включающие гайки 7, установленные в расточках корпуса 5 и связанные с гидромоторами 8 посредством шестерен 9 и 10, и винты 11, на каждом из которых закреплена планка 12 с пазом, контактирующим с направляющей 13, закрепленной на торце корпуса 5, В верхней части маятника 6 на осях 14 шарнирно установлены два сухаря 15, каждый с возможностью контакта с торцом соответствующего винта 11 и с соответствующей боковой стенкой корпуса 5. В нижней части маятника 6 на пальцах 16 шарнирно установлен двухштоковый гидроцилиндр

17, положение которого фиксируешься пружиной 18, закрепленной íà маятни к» 6.

Штоки 19 и 20 гидроцилиндра 17 ус аноял»

ЗО

35 возможностью периодического контактирования со стенками К 5, При включении ГЦ 17 один из его штоков упирается в стенку К 5, При этом ГЦ 17 с нижней частью M 6 перемещается от этой стенки, Между одним сухарем 15 и винтом 11 образуется зазор.

Срабатывает выключатель 21, и ГЦ 17 отключается. Включаются гидромоторы 8.

Один из них опускает один из винтов 11 до упора в сухарь 15. Другой гидромотор 8 работает вхолостую, т,к. другой винт 11 упирается в сухарь 15, Выключателем 22 гидромоторы 8 отключаются. Включается

ГЦ 1, и M 6 аналогично поворачивается в другую сторону. Затем вниз перемещается другой винт 11 и так до полного натяжения заякоривающей и талевой систем, 3 ил, ны с возможностью контакта с боковыми стенками корпуса 5.

Нагрузочный механизм 1 оснащен двумя конечными выключателями 21 и 22. причем выключатель 21 установлен на гидроцилиндре 17 и имеет два толкателя 23 и 24, а выключатель 22 установлен на планке 12 одного иэ винтов 11 с возможностью контакта с упорами 25 и 26, установленными на планке 12 другого винта 11.

В верхней части маятника 6 закреплен палец 27; за который нагрузочн ый механизм

1 подвешен к крюку талевой системы 2 посредством штропов 28, В нижней части корпуса 5 на пальце 29 установлен крюк ЗО, через который переброшена петля заякоривающей системы 3, соединяющая устройство с ногами вышки 4.

Устройство оснащено гидросистемой и системой электроуправления, установленными на нагрузочном механизме 1, и выносным пультом управления (не показаны).

Конечный выключатель 21 при срабатывании дает сигнал в систему электроуправления от контактов толкателей 23 и 24 с торцовыми стенками корпуса 5 в крайних положениях гидроцилиндра 17. Конечный выключатель 22 при срабатывании дает сигнал в систему управления от контактов с упорами 25 и 26. Эти контакты происходят, когда разность s положении винтов 11 по высоте почти равна (немного меньше) разности в положении сухарей 15 при крайних положениях идроцилиндра 17.

Для монтажа устройства на вышке 4 затаскивают нгн рузочный механизм 1 на роторную площадку и подвешивают его к крюку талевей системы 2 за палец 27 по1640344 средством штропов 28. Затем поднимают нагрузочный механизм 1 и набрасывают на крюк 30 петлю заякоривающей системы 3, соединяя ее с ногами вышки 4.Для выбора люфтов в устройстве предварительное натяжение создают талевой системой 2 буровой установки.

Устройство работает следующим образом, В исходном положении винты 11 нахо- 10 дятся в верхнем положении и, опираясь своими торцами на сухари 15 маятника 6, поддержи ва ют корпус 5.

Для начала работы включают с пульта управления через систему электроуправления гидросистему. Рабочая жидкость попадает в одну из полостей гидроцилиндра 17 (например, в правую полость), при этом шток 19 упирается в левую стенку корпуса 5 и гидроцилиндр 17 вместе с нижней частью 2р маятника 6 перемещается вправо. Между левым сухарем 15 и левым винтом 11 образуется зазор. B конце хода гидроцилиндра

17 (поворота маятника 6) вправо толкатель

24 упирается в стенку корпуса 5 и конечный выключатель 21 срабатывает. По его сигналу запираются полости гидроцилиндра 17, и поток рабочей жидкости направляется в гидромоторы 8, при этом левый гидромотор

8, вращая через шестерни 9 и 10 левую гайку 3р

7, опускает левый винт 11 до срабатывания конечного выключателя 22 от его контакта с упором 25, а правый гидромотор 8 не работает, так как правый винт 11 зажат сухарем

15. Таким образом осуществлен первый шаг 35 работы устройства, при котором поворот маятника 6 дал дополнительное натяжение талевой системе 2 и вышке 4.

Затем происходит второй шаг работы— поворот маятника 6 вокруг левой оси 14. 4р

При срабатывании конечного выключателя

22 от упора 25 прекращается подача рабочей жидкости в гидромоторы 8 и ее поток направляется в левую полость гидроцилиндра 17, в результате чего шток 20 упирается в правую стенку корпуса 5 и маятник 6 поворачивается вокруг левой оси 14, при этом между правым винтом 11 и сухарем 15 образуется зазор. В конце поворота срабатывает конечный выключатель 21, по его сигналу 50 запираются полости гидроцилиндра 17, а поток рабочей жидкости направляется в гидромоторы 8, при этом работает правый гидромотор 8, опуская правый винт 11 до срабатывания конечного выключателя 22, а 55 левый гидромотор 8 не работает, так как левый винт 11 зажат сухарем 15. Так осуществлен второй шаг работы устройства, т.е, полный цикл его работы, при этом натяжение талевой системы 2 и вышки 4 увеличилось, так как маятник 6 дополнительно опустился внутри корпуса 5. Качание маятника

6 и его опускание будет продолжаться до остановки нагрузочного механизма 1, которая произойдет при нагрузке на вышку заданной программой испытаний, так как максимальное давление в гидросистеме настроено на величину, при которой эта нагрузка уравновешена усилием гидроцилиндра 17.

После остановки нагрузочного механизма 1 вышку 4 выдерживают по нагрузкой (обычно 10 мин) и подготавливают устройство к возврату в исходное положение, для чего с пульта управления перестраивают систему электроуправления так, чтобы гидромоторы 8 вращались в другую сторону, а винты 11, соответственно, не опускались, а поднимались, Затем также с пульта управления соединяют со сливом полость гидроцилиндра 17, находящуюся в этот момент под давлением (например, правую полость), а в противоположную полость подают давление, в результате чего маятник 6 качнется влево вокруг правой оси 14 до срабатывания конечного выключателя 21, при этом левый сухарь 15 снова станет на упор в торец левого винта

11, а между правым сухарем 15 и винтом 11 образуется небольшой зазор. По сигналу конечного выключателя 21 включаются гидромоторы 8 и правый винт 11 поднимается вверх (левый винт 11 перемещаться не может — он зажат сухарем 15) до срабатывания конечного выключателя 22, по сигналу которого прекратится подача рабочей жидкости в гидроцилиндры 8, ее поток направится в правую полость гидроцилиндра 17, а левая полость соединится со сливом — маятник 6 качнется вправо, ослабив нагрузку на вышку

4. Так продолжается качание маятника до возврата устройства в исходное положение.

С пульта управления выключают систему электроуправления и гидросистему и производят демонтаж устройства, для этого талевой системой 2 буровой установки опускают нагрузочный механизм 1 до роторной площадки, снимают с его крюка 30 заякоривающую систему и снимают нагруэочный механизм со штропов 28 талевой системы 2.

По сравнению с конструкцией натяжного механизма в виде гидроцилиндра предлагаемое устройство позволяет повысить надежность и безопасность испытаний, так как нагрузку на вышку при данном нагруэочном механизме можно изменять плавно и без рывков.

Формула изобретения

Устройство для испытания буровых вышек, содержащее нагрузочный механизм с

1640344 гидроцилиндром для связи и с талевой системой вышки и с эаякоривающей системой, соединенной с ногами вышки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и безопасности испытаний эа счет возможности плавного изменения нагрузки, нагруэочный механизм выполнен в виде закрепленных на корпусе гидромоторов, двух винтовых пар. гайки которых связаны с гидромоторами, и размещенного внутри корпуса с возможностью вертикального перемещения маятника, при этом последний имеет в верхней части два шарнирно установленных с возможностью периодического взаимодействия со стенками корпуса сухаря, а винты пар установлены с воэможностью перемещения вдоль корпуса и взаимодействия с сухарями, причем один из винтов имеет конечный выключатель, а д

А"У гои -- упоры. установленные с возможностью взаимодействия с конечным выключателем винта, при этом гидроцилиндр шарнирно установлен в нижней части маятника, выполнен двухштоковым и имеет фиксирую1п

0 щую пружину и конечный выключатель с толкателями, а штоки гидроцилиндра и толкатели размещены с возможностью периодического взаимодействия со стенками корпуса.

1640344

28

Составитель Т.Никитенко

Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай

Редактор Н.Тупица

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1005 Тираж 360 ПОдписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5