Буровая установка

Изобретение относится к установкам, используемым при бурении неглубоких скважин. Буровая установка включает платформу и размещенные на платформе маслостанцию с приводом, мачту и механизм подачи привода бурового инструмента, выполненного в виде гидроцилиндра, корпус которого закреплен на платформе и на свободном конце штока которого установлена каретка с двумя роликами, размещенными по длине штока, двух роликов, установленных в верхней и нижней части мачты и гибкого звена, закрепленного своими концами в месте крайнего положения каждого из роликов каретки при втянутом и выдвинутом штоке гидроцилиндра и огибающего ролики каретки с внутренней стороны, а ролики мачты – с наружной. Установка снабжена дополнительными двумя соосно установленными между собой роликами, установленными в районе крепления конца гибкого звена, огибающего крайний ролик каретки, и одиночным роликом, установленным в районе крепления второго конца гибкого звена. Одна из ветвей гибкого звена после ролика каретки огибает одиночный ролик и каждая из ветвей гибкого звена огибает соосно установленные ролики с противоположных сторон. Установка удобна в обслуживании и имеет высокую надежность в работе. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности - к установкам для бурения мелких и средних по глубине скважин.

Известна буровая установка, включающая базовую машину с мачтой, на верхнем и нижнем концах которой установлены ролики, и механизм подачи бурового инструмента в виде гидроцилиндра с подвижным корпусом с роликами и установленным жёстко на мачте штоком, при этом привод бурового инструмента закреплён на гибком звене, концы которого связаны с мачтой и которое поочерёдно огибает ролик на корпусе гидроцилиндра, ролики мачты и второй ролик на корпусе гидроцилиндра /см. патент ФРГ №1583848, кл. Е 21 С 5/06, 1975/.

К недостатку указанной установки следует отнести сложность конструкции и, как следствие этого, - малую надежность в работе.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является буровая установка, включающая платформу и размещенные на платформе маслостанцию с приводом, мачту и механизм подачи привода бурового инструмента, выполненного в виде гидроцилиндра, корпус которого жестко закреплён на платформе и на свободном конце штока которого установлена каретка с двумя роликами, размещенными по длине штока, двух роликов, установленных в верхней и нижней части мачты, и гибкого звена, закрепленного своими концами в месте крайнего положения каждого из роликов каретки при втянутом и выдвинутом штоке гидроцилиндра и огибающего ролики каретки с внутренней стороны, а ролики мачты - с наружной (см. патент США № 2868019, НКИ 175-165, 1959).

К недостатку прототипа следует отнести то, что механизм подачи прототипа предусматривает установку гидроцилиндра на мачте, что утяжеляет и усложняет последнюю, усложняет гидромагистрали установки и исключает возможность использования установки в холодную погоду.

Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков прототипа.

Технический результат изобретения достигается тем, что буровая установка, включающая платформу и размещенные на платформе маслостанцию с приводом, мачту и механизм подачи привода бурового инструмента, выполненного в виде гидроцилиндра, корпус которого закреплен на платформе и на свободном конце штока которого установлена каретка с двумя роликами, размещенными по длине штока, двух роликов, установленных в верхней и нижней части мачты и гибкого звена, закрепленного своими концами в месте крайнего положения каждого из роликов каретки при втянутом и выдвинутом штоке гидроцилиндра и огибающего ролики каретки с внутренней стороны, а ролики мачты - с внешней, согласно изобретению установка снабжена дополнительными двумя соосно установленными между собой роликами, размещенными в районе крепления конца гибкого звена, огибающего крайний ролик каретки, и одиночным роликом, установленным в районе крепления второго конца гибкого звена, при этом одна из ветвей гибкого звена после ролика каретки огибает одиночный ролик и каждая из ветвей гибкого звена огибает соосно установленные ролики с противоположных сторон, а мачта установлена с возможностью поворота вокруг точки, совпадающей с осями соосно установленных роликов, имеет привод ее поворота и при бурении вертикальных скважин размещена перпендикулярно оси гидроцилиндра.

Совокупность известных и предложенных существенных признаков изобретения находится в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом изобретения и позволяет утверждать, что предложенное техническое решение отвечает условиям патентоспособности - новизне, изобретательскому уровню и промышленной применимости предложения.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображена предложенная буровая установка.

Буровая установка включает самоходное средство 1 с размещенной на его шасси платформой 2. На платформе установлены мачта 3 с кареткой 4, при этом каретка 4 установлена на мачте 3 с возможностью перемещения по всей длине мачты. На каретке 4 закреплен привод 5 бурового инструмента /не показан/, который может быть выполнен как вращательного, так и ударного действия. На мачте установлены верхний 6 и нижний 7 ролики.

На платформе в горизонтальном положении жестко закреплен корпус 8 гидроцилиндра, на свободном конце штока 9 которого установлена каретка /позицией не обозначена/ с промежуточным роликом 10 и крайним роликом 11, которые размещены вдоль штока 9. На платформе 2 закреплена также опора 12, в верхней части которой установлены соосно два ролика 13, а на уровне, совпадающем с крайним положением ролика 10, при втянутом положении штока 9 закреплен одиночный ролик 14. Один конец гибкого звена 15, закреплённый сверху на каретке 4 привода бурового инструмента, поочередно огибает верхний ролик 6, один из соосно установленных роликов 13, одиночный ролик 14 и промежуточный ролик 10 каретки штока 9. Второй конец гибкого звена 15 закреплен в точке 16, размещенной на уровне ролика 14. Один конец другого гибкого звена 17 закреплён на нижнем торце каретки 4 и ветвь гибкого звена 17 поочередно огибает нижний ролик 7, второй из соосно установленных роликов 13 с противоположной стороны гибкого звена 15 и крайний ролик 11. Второй конец ветви гибкого звена 17 закреплен в точке 18, размещенной на уровне роликов 13, т.е. в месте крайнего положения ролика 11 при выдвинутом штоке гидроцилиндра.

Все оборудование и механизмы буровой установки, в том числе насос для промывки скважин и рабочее место бурильщика, за исключением опоры 12 с роликами 13 и мачты 3, размещены под укрытием 19, позволяющим за счет тепла отработанных газов двигателя самоходного средства 1 создать внутри укрытия положительную температуру и обеспечить круглогодичную эксплуатацию предложенной установки в районах с большой продолжительностью отрицательных температур.

Мачта 3 установлена с возможностью ее поворота вокруг точки, совпадающей с осью роликов 13, имеет привод поворота /не показан/ и при своем повороте может занимать перпендикулярное, наклонное или параллельное /в транспортном положении/ положение относительно платформы.

Работает предложенная буровая установка следующим образом.

При подаче рабочего агента от маслостанции в поршневую 20 полость гидроцилиндра 8 шток 9 перемещается вправо и посредством ролика 10 в ветви 15 гибкого звена создаётся осевое усилие, перемещающие привод 5 бурового инструмента вверх при извлечении колонны труб из скважины.

При подаче рабочего агента в штоковую 21 полость гидроцилиндра шток 9 перемещается влево и посредством крайнего ролика 11 в ветви гибкого звена 17 создается осевое усилие, перемещающее привод 5 вниз, создавая осевую нагрузку на буровой инструмент.

Совмещение оси поворота мачты с осями роликов 13 позволяет произвести поворот мачты из ее вертикального положения в наклонное и горизонтальное /транспортное/ и обратно без перемещений ветвей 15 и 17 гибкого звена и без создания в ветвях осевых усилий.

Гидроцилиндр 8 механизма подачи размещается рядом с маслостанцией, что позволяет максимально упростить как гидросистему, так и всю конструкцию установки.

В сравнении с известными установками, в которых гидроцилиндр размещен на мачте, предложенная установка позволяет значительно упростить конструкцию гидравлическую систему установки, снизить нагрузки на мачту, улучшить условия работы бурового персонала и увеличить время работы буровой установки в холодный период, а следовательно, и увеличить коэффициент экстенсивной загрузки оборудования.

1. Буровая установка, включающая платформу и размещенные на платформе маслостанцию с приводом, мачту и механизм подачи привода бурового инструмента, выполненного в виде гидроцилиндра, корпус которого закреплен на платформе, и на свободном конце штока которого установлена каретка с двумя роликами, размещенными по длине штока, двух роликов, установленных в верхней и нижней частях мачты и гибкого звена, закрепленного своими концами в месте крайнего положения каждого из роликов каретки при втянутом и выдвинутом штоке гидроцилиндра и огибающего ролики каретки с внутренней стороны, а ролики мачты – с наружной, отличающаяся тем, что установка снабжена дополнительными двумя соосно установленными между собой роликами, установленными в районе крепления конца гибкого звена, огибающего крайний ролик каретки, и одиночным роликом, установленным в районе крепления второго конца гибкого звена, при этом одна из ветвей гибкого звена после ролика каретки огибает одиночный ролик и каждая из ветвей гибкого звена огибает соосно установленные ролики с противоположных сторон.

2. Буровая установка по п. 1, отличающаяся тем, что мачта выполнена с возможностью поворота вокруг точки, совпадающей с осями соосно установленных роликов, имеет привод ее поворота и при бурении вертикальных скважин установлена перпендикулярно оси гидроцилиндра.