Автоматический элеватор для спуска и подъема бурильных труб

 

Использование: при бурении скважин. Сущность изобретения: каждый захватный кулачок выполнен с вертикальным вырезом и боковыми прорез.ями, связан с другими кулачками пружинами и установлен в направляющем окне корпуса. Центрирующие ролики установлены в вертикальных вырезах кулачков на осях, размещенных в боковых прорезях с возможностью ограниченного горизонтального перемещения относительно кулачков. Кинематическая связь каждого захватного кулачка с центрирующим роликом выполнена в виде размещенных в захватном кулачке парных плунжерных цилиндров, плунжеры которых установлены с возможностью взаимодействия с осью направляющего ролика. Под действием плунжерных цилиндров при контакте центрирующих роликов с трубой происходит,выдвижение захватных кулачков, пружины растягиваются. Предусмотрено прохождение средней муфты свечи при спуске элеватора по свече. 3 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„17740ОО А1 (я)5 Е 21 В 19/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ. ПРИ ГКНТ СССР ., р:А

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4869610/03 (22) 25.09,90 (46) 07.11.92, Бюл. ¹ 41 (75) Р.М. Мансуров (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 1024581, кл. Е 21 В 19/06, 1981.

2. Авторское свидетел ьство СССР

¹ 80882, кл. Е 21 В 19/07, 1949, (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЭЛЕВАТОР ДЛЯ

СПУСКА И ПОДЪЕМА БУРИЛ Ь Н ЫХ ТРУБ (57) Использование: при бурении скважин.

Сущность изобретения: каждый захватный кулачок выполнен с вертикальным вырезом и боковыми прорезями, связан с другими кулачками пружинами и установлен в направляющем окне корпуса. Центрирующие ролиИзобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для спуска и подъема бурильных труб.

Известен автоматический элеватор для спуска и подъема бурильных труб, включающий корпус и каретку, связанную тягами с захватными кулачками и рычагами, имеющими центрирующие элементы (1).

Недостатками известного элеватора являются сложность конструкции и низкая надежность работы из-за большого количества деталей и шарнирных соединений.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является автоматический элеватор для спуска и подъема бурильных труб, включающий корпус, установленные в нем захватные кулачки (зажимные плашки), которые кинемаки установлены в вертикальных вырезах кулачков на осях, размещенных в боковых прорезях с возможностью ограниченного горизонтального перемещения относительно кулачков. Кинематическая связь каждого захватного кулачка с центрирующим роликом выполнена в виде размещенных в захватном кулачке парных плунжерных цилиндров, плунжеры которых установлены с возможностью взаимодействия с осью направляющего ролика, Под действием плунжерных цилиндров при контакте центрирующих роликов с трубой происходит выдвижение захватных кулачков, пружины растягиваются. Предусмотрено прохождение средней муфты свечи при спуске элеватора по свече. 3 ил. тически связаны с 4ентрирующими роликами, пружины j2), 4

Известное техническое решение нв обладает требуемой надежностью из-за пали- ф, чия большого количества тяг и шарниров, С) имеет увеличенную высоту, требует проведения ручных работ для снятия элеватора с бурильной колонны из-за отсутствия механизма раздвигания захватных клиньев.

Целью изобретения является повышение надежности за счет исключения тяг и лишних шарниров.

Цель достигается тем, что в автоматическом элеваторе для спуска и подъема бурильных труб, включающем. корпус, установленные в нем с возможностью воз. вратно-поступательного .перемещения захватные кулачки, кинематически связанные с центрирующиии роликами, имеющими ра1774000 бочие поверхности, р сти расположенные ближе агент в парные плунжерные цилиндры. Прк ти 9 к продольной оси корпуса, чем р и а чем рабочие этом рабочий агент попадает в полос кромки захватных кулачков, и пруж в и пружины, в крышки 8 и давит на плунжеры 7, которые корпусе выполненй н и ены направляющие окна, опираются на оси 11 центрирующих роликаждый захватный кулачок выполн чок выполнен с вер- 5 ков 6, Из-эа того, что между центрирующи ится т ба, они тикальнымвырезомибоковымипрорезями, ми роликами находится тру а, они связан с другими кулачками пружинами и опираются на ее наружную поверхность. установлен в направляющем ляющем окне корпуса, Поэтому происходит выдвижение захваткнам 2 ки становлены в вер- ных кулачков 3 по направляющим окнам тикальных вырезах кулачков на осях, разме- 10 корпуса 1 и растяжение пружин 4до тех пор, и 11 не и тся в ограничительные щенных в боковых прорезях с возможностью пока оси не упрут ограниченного горизонтального перемеще- поверхности боковых прорезей 5 захватных ния относительно кулачков, кинематическая кулачков 3 (фиг.3). связь каждого захватного кулачка с центриру- Автоматический элеватор, подвешенющим роликом выполн полнена в виде размещен- 15 ный на талевой системе буровой установки, т и ю ие олики6 ных в захватн

- ом кулачке парных плунжерных приподнимается, а центрирующие ролики цилиндров, плунжеры к нже ыкоторыхустановленыс перекатываются по наружнои повер возможностью взаимодейртвия с осью цент- муфты бурильной отрубы до ее верхнего конрирующего ролика. к . ца, образуя воронку между центрирующими

На фиг.1 изображен автоматический 20 роликами. Между центрирующими роликаэлеватор, о щий вид; на фиг. — т т б; ф .2 — тот же эле- ми 6 вводится следующая труба до точной ватор в исходном сходном положении вид сверху с посадки ниппеля второй трубы на муфту

1 еме еразрезом; на фиг. - т фиг.З вЂ” тоже в крайнем выдви- первой. Дальше продолжается пер щнутом положении захватных кулачков отно- ние элеватора вверх по свече, в процессе сительно центрирующих роликов. 25 которого производят свинчивание тру . оАвтоматический элеватор включает кор- сле прохождения средней муфты свечи пропус 1, выполненный с направляющими ок- изводят выпуск рабочего агента иэ парных нами 2 для возвратно-поступательного плунжерных цилиндров. При этом эа счет движения захватных кулачков 3. Захватные усилий сжатия пружин 4 рабочий агент выкулачки связаны между собой через пружи- ЗО водится из полостей 9, захватные кулачки 3 ны 4, снабжены парными плунжерными ци- перемещаются в сторону оси свечи (скважилиндрами и выполи и выполнены с боковыми ны) до упора осей 11 в крайние (ограничиезей 5. прорезями для в

5 ля возвратно-поступательно- телдьные) поверхности боковых прорезей го движения центрирующих роликов 6. Пар- Из-за того, что между наружной поверхные плунжерные цилиндры состоят из 35 ностью трубы (свечи) остается зазор, ценерленных в захватных кулачках 3 ци- трирующие ролики 6 продолжают линдрических отверстий, в которых уста- перекатываться по наружнои повер новлены плунжеры 7, и крышек 8 с трубы (свечи), а автоматический элеватор полостями 9 для подачи рабочего агента. поднимается до тех пор, пока захватные куЦентрирующие ролики б установлены в за- 40 лачки 3 не упрутся в нижнюю опорную похватных кулачках 3 через подшипники 10 верхность муфты, обеспечивая подхват и качения на осях 11 так, чтобы при нахожде-. спуск бурильной колонны. б ильной трубы внутри элеватора При подьаме бурильной колонны после нии урильной т а авто(между центрирующими роликами 6) обес- ее установки на пневмоклинья ротор печивался минимальный гарантированный 45 матический элеватор опускается по трубе, зазор S = 1-3 мм между наружной поверх- центрирующие ролики 6 перекатываются по ностью бурильной трубы и захватными ку- наружной поверхности трубы (свечи), Однолачками 3 (фиг.1), При подаче рабочего временно машинным ключом(на фигурах не агента в парные плунжерные цилиндры этот показан) производят отвинчивание замкозазор может изменяться до максимума, ес- 50 ваго соединения. После прохода отвинченли захватные кулачки 3 выдвинуть в крайнее ного замкового соединения элеватор положение (фиг.3). Корпус 1 шарнирно сое- останавливают так, чтобы захватные кулачдинен со штропами 12 при помощи осей 13. ки 3 оказались ниже муфты бурильной коАвтоматический элеватор работает сле- лон н ы. Отвернутую трубу (свечу) дующим о разом. бра зом, 55 приподнимают и переносят.на подсвечник, При спуске бурильной колонны ранее а автоматический элеваторподнимают. При опущенная труба устанавливается на пнев- этом захватные кулачки 3 опираются на моклинья ротора буровой установки(на фи- нижнюю опорную поверхность муфты, подгурах не показано), а захватные кулачки 3 хватывают и поднимают бурильную колоннаходятся под муфтой. Подается рабочий ну.

1774000

Благодаря тому, что упрощается конструкция элеватора, повышается надежность его работы и тем самым производительность труда.

Формула изобретения 5

Автоматический элеватор для спуска и подъема бурильных .труб, включающий корпус, установленные в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения захватные кулачки, кинематически 10 связанные с центрирующими роликами, имеющими рабочие п8верхности, расположенные ближе к продольной оси корпуса, чем рабочие кромки захватных кулачков, и пружины,отличающийся тем,что,сцелью 15 повышения надежности работы, в корпусе выполнены направляющие окна, каждый за. хватный кулачок выполнен с вертикальным вырезом и боковыми прорезями, связан с другими кулачками пружинами и установлен в направляющем окне корпуса, центри рующие ролики установлены в вертикальных вырезах кулачков на осях. размещенных в боковых прорезях с возможностью ограниченного горизонтального пе- . ремещения относительно кулачков, кинематическая связь каждого захватного кулачка с центрирующим роликом выполнена в виде размещенных в захватном кулачке парнык плунжерных цилиндров, плунжеры которых установлены с возможностью взаимодействия с осью центрирующего ролика.

1774000

Фиг. Я

Составитель P.Ìàíñóðîâ

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н- Гунько

Редактор

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

Заказ 3911 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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