Устройство для фиксирования бурильных труб

 

Использование: при спуско-подъемных операциях в буровых станках с подвижным вращателем. Сущность изобретения: корпус выполнен из внутренней и наружной обойм, жестко связанных между собой. Во внутренней обойме выполнены сквозные наклонные пазы, в которых размещены шаровые фиксаторы. Наклон пазов с подъемом по направлению правового вращения бурильных труб. Наружная обойма на уровне расположения пазов имеет конусную внутреннюю поверхность. Шаровые фиксаторы заклинивают бурильную трубу при движении ее вниз и/или при вращении влево . При вращении вправо труба освобождается , 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (з1)5 E 21 В 19/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4736073/03 (22) 08.09.89 (46) 23.04.93. Бюл, № 15 (71) Ленинградское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.

С.Я.Жука (72) В.М.Александров, Г,К.Блинов, В,В,Никитин и А.А.Хорев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 346624, кл. Е 02 0 1/04, 1970.

Авторское свидетельство СССР

¹1479608, кл. E 21 В 19/10, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСИРОВАНИЯ

БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для фиксации бурильных труб (штанг) при механизированном свинчивании (раэвинчивании) резьб во время осуществления спуско-подъемных операций в буровых станках, например с подвижным вращателем, предназначенных для проходки взрывных скважин при сооружении котлованов на объектах гидроэнергетического строительства, разработке каменных карьеров и других работах, Цель изобретения — автоматизация фиксирования колонны бурильных труб от вращения и продольного перемещения вниз при осуществлении спускоподъемных операций, На фиг.1 показан общий вид предлагаемого устройства (разрез по оси); на фиг.2— внешний вид внутренней обоймы со сторо,„,. Ж,„1810476 А1 (57) Использование; при спуско-подъемных операциях в буровых станках с подвижным вращателем, Сущность изобретения, корпус выполнен из внутренней и наружной обойм, жестко связанных между собой. Во внутренней обойме выполнены сквозные наклонные пазы, в которых размещены шаровые фиксаторы. Наклон пазов с подъемом по направлению правового вращения бурильных труб. Наружная обойма на уровне расположения пазов имеет конусную внутреннюю поверхность. Шаровые фиксаторы заклинивают бурильную трубу при движении ее вниз и/или при вращении влево. При вращении вправо труба освобождается, 4 ил, ны одного из пазов (вид по А); на фиг.3— сечение устройства по фиксаторам (сечение по Б-Б); на фиг,4 — сечение по нижней части наружной обоймы (сечение по В-В).

Рабочий стол бурового станка, на котором закрепляется втулка предлагаемого устройства, на чертежах условно не показан.

Как видно из чертежей, закрепляемая на рабочем столе втулка состоит из внутренней 1 и наружной 2 обойм, а также фиксаторов 3, выполненных, например, в виде, шариков.

Обоймы 1 и 2 жестко соединены между собой с помощью болтов 4 (см,фиг.1), а также выступов 5, выполненных на нижнем конце внутренней обоймы 1(см. фиг.2) и соответствующих им впадин 6, выполненных на нижнем конце наружной обоймы 2 (см. фиг,4).

1810476

Внутренняя обойма 1 снабжена сквозными наклонными пазами 7, в которых размещены фиксаторы 3. Фиксаторы 3 и пазы

7, распределены по окружности внутренней обоймы 1 равномерно, а их количество зависит от диаметра втулки и, в частности, может быть равно трем, как это показано на фиг.3.

Наклон пазов 7 (см. фиг,2) выполнен с подъемом в правую сторону вращения бурильной колонны 8 (вид сверху), которая в

10 состав предлагаемого устройства непосредственно не входит, но на чертежах показана для лучшего понимания конструкции и работы устройства.

Внутренняя поверхность наружной

15 обоймы 2 (см. фиг;1) выполнена конической жение в наклонных пазах 7 и опускаются по ним до упора в бурильную трубу 8 и внутреннюю коническую поверхность наружной обоймы 2.

В процессе проходки скважины бурильная труба 8 вращается вправо (вид сверху), контактирующие с ней фиксаторы 3 извлекаются ею и перемещаются также вправо внутри пазов 7. Однако, поскольку пазы 7

30 выполнены наклонными и с подъемом в правую сторону, фиксаторы 3, перемещаясь вправо по пазам 7, одновременно поднимаются вверх и за счет расширяющейся кверху внутренней конической поверхности наружной обоймы 2 теряют связь с поверхностью бурильной трубы 8 и не оказывают сопротивления ни ее вращенйю, ни перемещению вниз по мере углубки скважины.

При остановке..вращения бурильной 40 трубы 8 фиксаторы 3 возвращаются в исходное положение до контакта с трубой 8 и наружной обоймой 2. Малейшее перемещение бурильной трубы 8 вниз приводит в этом случае к смещению фиксаторов 3 влево по 45 наклонным паза 7 и расклиниванию их между цилиндрической поверхностью трубы 8 и конусной поверхностью наружной обоймы

2, чем и обеспечивается надежное удержание трубы 8 навесу во втулке. 50

Отсоединение вращателя бурового станка от колонны бурильных труб 8. равно как и поочередное отвинчивание бурильных труб при разборке колонны, осуществляется переключением вращателя на левое 55 вращение. В предлагаемом устройстве удержание трубы. состыкованной с отвинчиааемой, от проворачивания автоматически производится теми же фиксаторами 3, Если усилие сопротивления затянутой резьс увеличивающимся кверху диаметром.

Предлагаемое устройство работает следующим образом, Фиксаторы 3 под действием собствен- 20 ного веса стремятся занимать нижнее полобы развинчиванию превысит усилие расклинки фиксатора 3 между трубой 8 и конусной наружной обоймы 2, то произойдет дополнительное смещение фиксаторов 3 по пазам 7, влево и вниз, что приведет к необходимому увеличению усилия фиксации трубы 8, и проворачиваться в обойме 1 она не будет.

Для освобождения зафиксированной во внутренней обойме 1 трубы 8, ее резьба стыкуется с резьбой вращателя, после чего включается правое вращение, резьба вращателя соединяется с резьбой трубы 8, и продолжением вращения труба 8 увлекает эа собой фиксаторы 3 и. как это было описано выше, освобождается от последних.

Таким образом, предлагаемое устройство для фиксирования бурильных труб обеспечивает автоматическое фиксирование труб от самопроизвсльного опускания в скважину и от проворачивания их при развинчивании, а также автоматическое освобождение труб по окончании надобности в фиксировании. В этом заключается основное технико-экономическое преимущество заявляемого технического решения перед прототипом, Изобретение направлено на улучшение условий труда и повышение, безопасности работы буровой бригады при проходке скважин и прямого экономического эффекта не создает, поэтому расчет экономической эффективности не приводится.

Внедрение предлагаемого устройства осуществляется в настоящее время Ленгидропроектом в ранее разработанном и серийно выпускаемом на МЭМП е ВПСМО

"Союзгидроспецстрой" буровом тракторном станке БТС-1506. предназначенном для проходки взрывных скважин, Формула изобретения

Устройство для фиксирования бурильных труб, включающее корпус с осевым отверстием и шаровые фиксаторы, размещенные в полостях корпуса для взаи- модействия с наружной поверхностью бурильных труб, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации процесса фиксирования колонны бурильных труб от вращения и продольного перемещения вниз при осуществлении спуско-подъемных операций, корпус выполнен в виде жестко соединенных между собой внутренней и наружной обойм, полости выполнены в аиде сквозных наклонных с подъемом в направлении правого вращения бурильных труб, пазов, внутренняя поверхность наружной обоймы на уровне расположения наклонных пазов выполнена конической с увеличивающимся кверху диаметром, шаровые фиксаторы вы1810476

Фиг. 3

;..- биД А — ЙАРчжнАя ОБ О йище не поклзднд.СР и Г. полнены диаметром, превышающим максимальную величину зазора между внутренней и наружной обоймами на уровне расположения верхних торцов сквозных наклонных nat зов, а боковые поверхности сквозных наклонных пазов. сопряженные с внутренней поверхностью внутренней обоймы, имеют упоры для шаровых фиксаторов.

1810476

B-B — BH Y t -ннад обзймд и плнг4

HE пскдЗлны

Составитель А, Меньшиков

Техред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко

Редактор Е, Полионова

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

Заказ 1425 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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