Механизм удержания буровой колон-ны

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >848576 уЪ:, М АВТРРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву У 523981 рцм. к . (22) Заявлено 27.1278 (21) 2702988/22-03

Е 21 В 19/10 с присоединением заявки ¹ Государственный. комитет

СССР по деним изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликована 23.0781. Бюллетень № 27 (53) УДК 622.233.. 7 (088. 8) Дата опубликования описания 2307.81

Г.И.Барсуков, Ф.С.Лыс, Б.В.Малин, Г.Б.Михайлов, P,Ю.Равич-Щербо и Л. Г.Шраго (72) Авторы изобретения

Специальное проектно-конструкторскбе бюро автоматизац глубокого разведочного бурения Всесоюэнога.промышленн ro объединения Союзгеотехника (71):Заявитель (54) МЕХАНИЗМ УДЕРЖАНИЯ БУРОВОЙ КОЛОННЫ

Изобретение относится к вспомогательным буровым устройствам, а именно к механизмам удержания буровой колонны.

По основному авт. св. 9523981 известен механизм удержания буровой. колонны, содержащий зажимное кольцо с радиальными направляющими с рийлеными поверхностями,.на которых

t0 устаноьлены полэуны, кольцо — обойма с окнами и установленными в них зажимными плашками с наклонными плоскостями с расстоянием между осями плашек и радиальных направляющих перевышающем длину ступицы ползуна, а между зажим- 15 ным кольцом и кольцом-обоймой установлены расклинивающие гндроцилиндры(11 .

Недостаток известного механизма удержания буровой колонны заключается в следующем. 20

При выполнении операции по передаче веса бурильной колонны от механизме ее удержания к элеватору уменьшают давление в штоковых полостях расклинивающих гидроцилиндров. Буровая колонна с захватной частью механизма ее удержания в заклиненном состоянии удерживается в это время грузоподьемным элеватором. При этом талевая система, на которой подвешен элеватор, ЗО воспринимает вес буровой колонны с захватной частью (плашки, установлен-ные в .окнах кольца-обоймы) механизма удержания. Трос талевой системы от, приложенной нагрузки вытягиваетсяя на величину, зависящую от веса буровой колонны с захватной частью механизма ее удержания, расклинивающие гидроцилиндры вследствие создания давления в их поршневых полостях расклинивают буровую колонну и освобождают захватную часть механизма. Так должна осуществляться работа механизма удержания буровой колонны при условии, если клиновая часть плошек и ползунов механизма имеет величины углов, обеспечивающие самоторможение наклонных поверхностей полэунов и плашек, но в практике используют углы ползунов и плашек удерживающего механизма величиной 7-8 . Это обьясП няется тем, что меньшие значения углов брать невыгоднО (в конструкции боль- шие распорные силы), так как это ведет К утяжелению конструкции.Поэтому в известном механизме удержания буровой колонны наклонные поверхности его полз нов и плашек выполнены под углом 8, но при определенных условиях такой механизм может не быть

848576

40 самотормозящимся (попадание смазки, Воды и т. д.). В этом случае при передаче веса от механизма удержаний к грузосьемному элеватору и при условии, что передаваемый вес (вес буровой колонны соизмерим или меньше

5 веса зажимного кольца,с ползунамИ при уменьшении давления в штоковых полостях расклинивающих гидроцилиндров (момент передачи веса к элеватоРу) возможно освобождение буровой колонны в механизме удержания за счет самопроизвольного расхождения плашек в окнах кольца-боймы. Это происходит потому, что колонна бурильных

Труб удерживается грузоподъемным элеватором, т. е. плашки, располо- 15 женные в кольце-обойме, охватывают бурильную трубу и держатся на ней за счет трения, зажимное кольцо с ползунами перемещается в это время вниз по отношению к кольцу-обойме, 20 с плашками. Это приводит к невозможности контроля окончания передачи веса. При этом нет абсолютной уверенности в том, что элеватор в данный момент воспоинимает вес колонны бурильных труб. Если элеватор в какой-то момент не воспринимает вес колонны бурильных труб, а она удерживается лишь плашками механизма удержания, то возможно раскрепление ее в механизме удержания и падения. в скважину.

Цель изобретения-обеспечение надежного удержания буровой колонны в момент передачи ее веса на грузо.лодьемный элеватор.

Указанная цель достигается тем, что штоки расклинивающих гилроцилии дров жестко связаны с кольцом-оаоАмой.

На фиг. 1 изображен механизм удержания буровой колонны,продольный разрез; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг.З- разрез Б-Б на фиг 1. .Механизм удержания буровой колонны включает корпус 1, внутри которого к верхней его части прикреплены гидроцилиндры 2, каждый из которых содержит поршень 3 со штоками 4, зажимное кольцо 5, шарнирно связанное со штоками 4, имеющее радиальные направляющие б с рифлеными поверхностями 7, на которых установлены ползуны 8, поверхности ступиц 9 которых, контактирующие с радиальными направляЮщими б, выполнены также рифлеными, а повер55 хности.:10 ползунов/ выполнены плоскими и под углом 8 к продольным секциям плоскостей ползуна, перпендику.лярным продольным осям радиальных направляющих 6. Под эажимным кольцом

5 установлены связанные с ним гидроцилиндры 11, штоки 12. которых закре лены на ползунах 8.

В зажимном кольце 5 установлены и жестко закреплены расклинивающие гидроцилиндры 13, каждый из которых имеет поршень 14 со .штоком

15,Внутри корпуса 1 размещено также кольцо-. Обойма 16, установленное нижней своей частью в центральном отверстии зажимного кольца 5 и имеющее выполненные в радиальных направлениях окна 17, в каждом иэ которых размещена с-воэможностью движения в радиальных направлениях плашка 18.

Каждая плашка 18 имеет с одного конца рифленую поверхность 19, а другой ее конец выполиен плоским и имеющим наклон относительно ее продольной. оси, соответствующий. наклону поверхности 10 ползуна 8.

При.этом каждый ползун связан

Т-образным соединением с плашкой 18, причем поверхность 10 ползунов 8 контактирует с наклонной поверхностью плашек 18. Шток 15 каждого из расклинивающих гидроцилиндров 13 своим свободным концом жестко связан с кольцом.-обоймой 16. Жесткая связь штоков 15 с кольцом-обоймой

16, осуществляется за счет установленных на их свободных концах углов фиксации, каждый из которых размещен в отверстиях 20, выполненных в торце верхней части кольца-обоймы 16, с продольными осями,.параллельными продольной оси кольца-обоймы 16, и содержит гайку 21,c ïëoñêoé торцовой поверхностью .22 и выпуклой торцовой поверхностью 23, установленную на резьбе 24 штока 15, пару втулок 25, имеющих выгнутую торцовую поверхность

26 и плоскую торцовую поверхность

27,втулку 28,чеку 29 с продольной прорезью 30, гайку 31 с глухим центральным осевым отверстием 32, с выпуклой торцовой поверхностью 33 и с плоской торцовой поверхностью 34.

Прйчем во внешней боковой поверхности кольца-обоймы 16 выполнены пазы 35, каждый из которых сообщается с отверстием 20. B каждом пазу

35 установлена чека 29, контактирую щая при окончательном ее положении установки в нем боковыми и торцовой поверхностями продольной прорези 30 боковой поверхностью установочной втулки 28, которая своими нижней и верхней торцовыми поверхностями контактирует с плоскими торцовыми поверхностями 27 втулок .25. При этом вогнутые торцовые поверхности, .26 втулок 25 контактируют с вйпуклыми торцовыми поверхностями 23 и 33 соответственно гаек 21и31 . Гайка 31 способСтвует при завинчивании ее на свободном конце штока 15 прижатию элементов узла фиксации между собой„

При холостом ходе плашек 18 в сведенное и разведенное положения к колонне буровых труб 36. с замками

37 или от них служат гидроцилиндры

11 B моменты передачи. веса верхний конец колонны буровых труб 36 удер848576

Формула изобретения

Фиг.1 живается грузоподъемным элементом

38, подвешенным на талевой системе.

В процессе работы для. осуществления передачи веса от механизма удержания буровой колонны к грузоподъемному элеватору уменьшается давление .в штоковых полостях гидроцилиндров

2.Одновременно увеличивается.давление в штоковых полостях раскли-. нивающих гидроцилиндров 13. При этом зажимное кольцо 5 и кольцообойма 16 с плашками 18 в его окнах удерживается между собой посредством штоков 15 расклинивающих гидроцилиндров 13, за счет чего заклинка не нарушается.

Использование жесткой связи между штоками расклннивающих гидроцилиндров и кольцом-обоймой в механизме удержания бУровой колонны позволяет надежно удерживать буровую колонну в моменты передачи веса от механизма ее удер- 20 жания к грузоподъемному элеватору, обеспечить получение точного сигнала об окончании передачи веса на грузопод ьемный элеватор и возможность посылки при этом .точного сигнала íà раскрытие механизма .Удержания буровой колонны.

Механизм удержания буровой колонны по авт. св. У 523981, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения надежного удержания буровой колонны .в моменты передачи ее веса на грузоподъемный элеватор, штоки .рас-. клинивающих гидроцилиндров жестко связаны с кольцом-обоймой.

Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 523981, кл. Е 21 В 19/10,11.09.73.

848576

Филиал ПЧП Патент, Г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор B. Иванова

Заказ 6029 / 32

Составитель Б. Чайков

Редактор Т Маточка Корректор С.Корниенко

Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж- 35, Раушская наб, д. 4/5