Буровая установка

 

Союз Советских .

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 12Л079 (21) 2827860/22-03

<1 848574

-9 = (51)М. Кл З

Е 21 В 19/00 с присоединением заявки Hо

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 23.07.8Т. Бюллетень Hо 27 (53) УДК 622.242 (088. 8) Дата опубликования описания 230781 (72) Авторы изобретения

Н. П. Уманчик, А. П. Захаров, В.Д. Фролов и Б.Н. Богомазов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский йнститут нефтяного машиностроения (71) Заявитель

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым установкам.

Известна буровая установка, включающая буровую вышку, лебедку, .прог.раммный узел, воздухопитатель, крановый узел, узел эадатчика и исполнительный механизм (Ц .

Недостатком данной установки является невысокая точность поддержания заданного режима спуска из-за случайного характера изменения сопротивления ленточного тормоза буровой лебедки, а также недостаточная надежность в работе из-за применения большого. количества электромеханических элементов . Кроме того, для питания элементов регулирования сопротивления механического тормоза необходимо использовать специальный компрессор.

Известна также буровая установка, содержащая буровую вышку, лебедку, талевый блок, кронблок, блок управления с гидроцилиндрами и регулятор скорости спуска и подъема (2J.

Недостатком этой установки является применение сложного регулятора скорости спуска, который состоит из программирующего устройства, задатчика, преобразующего устройства, полупроводникового усилителя, испол нительного двигателя, дросселя, двух гидравличес ки х насосов, двух тормозов, реле перегрузки, двух тахогенераторов, двух распределительных золотников и указателя скорости. В связи с этим усложнена наладка, обслуживание и ремонт этой установки. Кроме того, надежность работы установки недостаточна, а стоимость изготовления и обслуживания очень высока.

Цель изобретения — упрощение конструкции и обеспечение возможности спуска колонны труб в скважину в автоматическом режиме.

Поставленная цель достигается тем, что буровая установка снабже20 на жестко связанной с талевым блоком тормозной штангой, соединенной со штоками гидроцилиндров опорной плитой с кулачками и концевыми выключателями, электромагнитным дросселирующим клапаном, направляющим кожухом с центратором и распределительным блоком, причем опорная плита выполнена с центральным отверстием, вокруг которого оппозитно

30 установлены кулачки, а штанга имеет

848574 выстущ на наружной поверхности для взаимодействия с кулачками, при этом„ распределительный блок связан с блоком управления, концевыми выключателями и электромагнитным дросселирукщим клапаном, установленным на трубопроводе, связывакщим надпоршневое и подпоршневое пространство

4 гидроцилиндра. Кроме того, тормозная штанга выполнена телескопической.

На фиг. 1 показана предлагаемая установка, общий вид, на фиг. 2 разрез A-A на фиг. 1.

Буровая установка включает в себя буровую вышку 1, в рабочей зоне которой находится буровая лебедка 2, на валу которой. Установлен датчик 3 скорости. На вышке крепится блок гидравлических цилиндров 4 и кронблок 5, между секциями которого закреплен направляющий кожух б, в верхней части имекщий центратор 7. К штокам 8 гидроцилиндров 4 крепится плита 9, имеющая центральное отверстие 10,. на которой по направляющим

11 с помощью исполнительного устройства 12 перемещаются кулачки 13 вьесте с закрепленными йа одном из них концевыми выключателями 14 и

15. Между двумя частями талевой системы 16, которая проходит через щелеобразные отверстия 17, размещена тормозная штанга 18, прикрепленная к верхней части талевого блока 19 и имекщая нижний выступ 20 и верхний выступ 21. Нижние части гидравлических цилиндров 4 сообщаются с верхними через трубопроводы 22 с дросселирующими электромагнитными клапанами 23, работа которых так же как и концевых выключателей 14 и 15 управляется по кабелю 24 с помощью устройства. 25 управления через блок 26 распределения.

Установка работает следующим образом.

Перед началом спуска колонны труб в скважину талевый блок 19 находится в верхней части буровой вьюки

1, а штоки 8 полностью заведены в гидравлические цилиндры 4. Нижний .выступ 20 тормозной штанги 18 удерживается на сжатых кулачках 13, клапаны 23 закрыты. Концевые выключатели 14 и 15 отключены.

Одновременно с включением буровой лебедки 2 для спуска колонны труб в скважину включается в работу устройство 25 управления, а помощью которого подается питающее напряжение на дросселирукщий электромагнитный клапан 23. При этом постепенное открытие клапана обеспечивает перепуск жидкости из нижней части цилиндра 4 в верхнюю и тем самым позволяет осуществить выдвижение штоков 9 иэ гидроцилиндров 4 по заданному закону

t0

65 изменения скорости спуска в период разгона.

При достижении заданной (установившейся) скорости спуска сигнал, поступающий от датчика 3 скорости через устройство 25 управления, выдает команду на исполнительное устройство 12 для разведения кулачков

13 по направлякщим 11. Пропустив выступ 20 тормозной штанги 18, кулачки 13 сводятся в исходное положение.

Одновременно устройство 25 управ ления по кабелю 24 через распределительную коробку 26 дает команду на закрытие клапана 23. Движение штоков

8 при этом прекращается, а тормозная штанга 18 совместно с талевой систе- . мой и колонной труб продолжает двигаться вниз под действием собственного веса.

При дальнейшем движении тормозной штанги 18 вниз ее верхний выступ

21 нажимает на концевой выключатель

14. При этом устройство управления подает питающее напряжение на клапан 23, который вначале полностью открывается, а затем с помощью реверса совершает обратный ход с постепенным перекрытием проходного отверстия в трубопроводе 22. Тем самым осуществляется заключительная часть спуска колонны труб в скважину, т.е . скорость спуска определяется скоростью выдвижения штоков 8 и меняется от установившейся скорости до полного останова в соответствии с заданным законом.

В исходное состояние установка приводится автоматически при подъеме незагруженного элеватора.

Прн включении буровой лебедки 2 для работы в режиме подъема устройство 25 управления подает питающее напряжение на открытие электромагнитного клапана 23. При подъема талевого блока 19 тормозная штанга 18 также поднимается вверх. Верхний выступ 20 тормозной штанги 18 проходит через направляющий кожух 6 и центратор 7, которые удерживают ее от колебаний. Нижний выступ 20, двигаяс ь вверх, достигает сжатых кулачков 13 и, надавливая на них, о бес пе чи в ае т в ход шт ок о в 8 в гидроцилиндры 4. При нажатии концевым выключателем 15 на верхнюю часть буровой вышки устройство 25 управления обпспечивает разведение кулачков 13, закрытие электромагнитного клапана 23, выключение лебедки 2.и сжатие кулачков 13 под выступом 20 тормозной штанги 18. Установка готова к проведению следующего цикла спуска колонны труб в скважину.

Использование предлагаемой установки позволяет уменьшить количество аварий при бурении скважин за счет снижения динамических нагрузок на стенки скважины. За счет сокращения.848574 ручных операций, в частности по тор можению лебедки, снижается время проведения спуско-подъемных операций и облегчает труд бурильщика. Значительно уменьшается износ тормозных .,колодок, вала лебедки, шкивов крон блока и талевого блока, а также талевого каната. Кроме того, отпадает йеобходимость иметь в наличии вспомогательный тормоз.

Формула изобретения

1. Буров ая установка, содержащая буровую вышку, лебедку, талевый блок, кронблок, блок. управления с 15 гидроцилиндрами и регулятор скорости спуска и подъема, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения воэможности спуска колонны труб в скважину в 20 автоматическом режиме, она снабжена жестко связанной с талевым блоком тормозной штангой., соединенной со штоками гидроцилиндров опорной плитой с кулачками и концевыми выключателями, электромагнитным дросселирующнм клапаном, направляющим кожухом: с центратором и распределительным блоком, причем опорная плита выполнена с центральным отверстием, вокруг которого оппозитно установлены кулачки, а штанга имеет выступы на наружной поверхности для взаимодействия с кулачками, при этом распределительный блок связан с блоком управления, концевыми выключателями и электромагнитным дросселирукщим клапаном, установленным на трубопроводе, связывакщим надпоршневое и подпоршневое пространство гидроцилиндра.

2. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что тормозная штанга выполнена телескопической.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9. 122459, кл. Е 21 В 3/06, 1959..

2. Котляров A.Ì. Автоматизация буровых агрегатов. М., "Недра", 1971, с. 37 (прототип).

848574

15 Ю

14 а ц

Фие. 2

Составитель A Симецкая

Редактор В. Иванова Техред A.Áàáèíåö Корректор Н. Швыдкая

Заказ 6028/31

Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4