SU1579977A1 - Device for moving and placing leading boring pipe on drilling rig - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике бурени  скважин и предназначено дл  механизации спуско-подъемных операций. Цель - ускорение процесса выполнени  спуско-подъемных операций. Сущность: устройство снабжено направл ющей, установленной на крюкоблоке дл  взаимодействи  с гибким звеном, ближней и дальней по отношению к узлу размещени  ведущей бурильной трубы проушинами, расположенными в нижней части вышки, перекидными роликами, установленными на площадке, размещенной в верхенй части вышки над узлом размещени  ведущей бурильной трубы, упором, закрепленным на гибком звене дл  взаимодействи  с площадкой при перевозке ведущей бурильной трубы с оси скважины на узел размещени , и механизм нат жени  гибкого звена, при этом узел размещени  ведущей бурильной трубы расположен в средней части вышки, подставка закреплена на вертлюге, гибкое звено охватывает перекидные ролики, а конец его ветви, взаимодействующей с направл ющей, выполнен с возможностью присоединени  к ближней по отношению к узлу размещени  ведущей бурильной трубы проушине при нахождении ведущей бурильной трубы на узлер размещени , и к дальней - при переводе ведущей бурильной трубы с узла, размещени  на ось скважины. Направл юща  выполнена в виде двух щек с установленными между ними двум  роликами, причем в одной из щек между роликами выполнена прорезь под гибкое звено. Механизм нат жени  выполнен в виде гибкого звена, переброшенного через ролик, установленный на подставке вертлюга, и через ролик, подпружиненный относительно нижней части вышки. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to a drilling technique and is intended for the mechanization of tripping operations. The goal is to accelerate the process of carrying out tripping operations. Essence: the device is provided with a guide mounted on a hook block for interacting with a flexible link, near and far in relation to the host drill pipe, eyelets located in the lower part of the tower, flip rollers mounted on a platform located in the upper part of the tower above the placement unit the leading drill pipe, the stop fixed on the flexible link for interacting with the platform during the transportation of the leading drill pipe from the well axis to the placement unit, and the tension mechanism of the flexible link when This host of the leading drill pipe is located in the middle part of the tower, the stand is fixed on the swivel, the flexible link covers the throw-over rollers, and the end of its branch, interacting with the guide, is adapted to attach to the short eye relative to the host of the leading drill pipe when it is the leading drill pipe to the placement knot, and to the distant one, when transferring the leading drill pipe from the assembly to the well axis. The guide is made in the form of two cheeks with two rollers mounted between them, and in one of the cheeks between the rollers there is a slot for a flexible link. The tensioning mechanism is made in the form of a flexible link, thrown over the roller mounted on the swivel stand, and through the roller springed relative to the lower part of the tower. 2 sec. f-ly, 3 ill.

Description

Изобретение относитс  к технике бурени  скважин, в частности к устройствам дл  механизации спуско- подъемных операций при бурении скважин , и может быть использовано дл  перемещени  и размещени  на буровой вышке ведущей бурильной трубы.The invention relates to a technique for drilling wells, in particular, to devices for the mechanization of tripping operations during the drilling of wells, and can be used for moving and accommodating a driving drill pipe on a drilling rig.

Цель йзобрете«и  - ускорение процесса выполнени  спуско- подъемных операций.The purpose of the invention is to accelerate the process of launching operations.

На фиг.1 изображено устройство в момент перехода ведущей бурильной трубы с узла размещени  (из исходного положени ) на ось бурени  (в рабочее); на фиг.2 - крюкоблок с направл ющей; на фиг.З - вид А на фиг.2.Fig. 1 shows the device at the moment of the transition of the lead drill pipe from the placement unit (from the initial position) to the drilling axis (to the working one); Fig. 2 shows a hook block with a guide; in FIG. 3, view A in FIG. 2.

Устройство смонтировано на буровой вышке 1 буровой установки и содержит вертлюг 2 со скобой 3, уста- новленный на ведущей бурильной трубе 4, гибкое звено 5 с упором 6, крюкоблок 7 с направл ющей 8, узел 9 размещени  ведущей бурильной трубы 4 на буровой вышке 1, привод подъема в виде лебедки 10, механизм 11 нат жени  гибкого звена 5 и механизм соединени  крюкоблока 7 со скобой 3 вертлюга 2. В верхней части вышки 1 (выше ее средней части) над узлом 9 размещени  ведущей бурильной трубы 4 размещена (закреплена) площадка 12 с установленными на ней перекидными роликами 13 и 14, а в нижней части вышки 1 (на основании) расположены (закреплены) ближн   и дальн   по отношению к узлу 9 размещени  ведущей бурильной трубы 4 проушины 15The device is mounted on the drilling rig 1 of the drilling rig and comprises a swivel 2 with a clamp 3, mounted on the leading drill pipe 4, a flexible link 5 with an emphasis 6, a hook block 7 with a guide 8, a node 9 for placement of the leading drill pipe 4 on the drill rig 1 , lifting drive in the form of a winch 10, tensioning mechanism 11 of the flexible link 5 and the mechanism for connecting the hook block 7 with the clip 3 of the swivel 2. In the upper part of the tower 1 (above its middle part), a platform is placed (secured) above the location 9 of the driving drill pipe 4 12 with flip-overs installed on it rollers 13 and 14, and in the lower part of the tower 1 (on the base) are located (fixed) near and far in relation to the node 9 for placing the driving drill pipe 4 eyelets 15

5five

00

и 16. На вертлюге 2 закреплена подставка 17.and 16. On the swivel 2 fixed stand 17.

Механизм соединени  крюкоблока 7 со скобой 3 вертлюга 2 выполнен в виде обводных роликов 18-21, установленных на подставке 17 с огибающим их гибким звеном 5, выполненным с возможностью взаимодействи  с приводом подъема (лебедкой 10). На подставке 17 установлен ролик 22 механизма 11 нат жени . Гибкое звено 5 охватывает также перекидные ролики 13 и 14, причем права  ветвь этого гибкого звена 5 соединена с механизмом 11 нат жени  и имеет кольцо 23 дл  соединени  с карабином 24 при- 5 вода подъема (лебедки 10). Конец ветви гибкого звена 5, взаимодействующей с направл ющей 8, выполнен с возможностью присоединени  к ближней по отношению к узлу 9 размещени  ведущей бурильной трубы проушине 16 посредством карабина 25 при нахождении ведущей бурильной трубы 4 на узле 9 размещени  и к дальней проушине 15 - при переводе ведуг щей бурильной трубы 4 с узла 9 размещени  на ось скважины. Упор 6 закреплен на гибком звене 5 дл  взаимодействи  с площадкой 12 при переводе ведущей бурильной трубы 4 с оси скважи,- ны на узел 9 размещени .The mechanism for connecting the hook block 7 with the bracket 3 of the swivel 2 is made in the form of bypass rollers 18-21 mounted on a stand 17 with a flexible link 5 around them, which is adapted to interact with the lifting drive (winch 10). On the stand 17, the roller 22 of the tension mechanism 11 is mounted. The flexible link 5 also covers the throw-over rollers 13 and 14, and the right branch of this flexible link 5 is connected to the tension mechanism 11 and has a ring 23 for connecting to the carabiner 24 and 5 lifting water (winches 10). The end of the branch of the flexible link 5, which interacts with the guide 8, is adapted to be attached to the proximal to the node 9 for placing the leading drill pipe of the eye 16 by means of the carabiner 25 when the leading drill pipe 4 is located on the node 9 for placement and to the long eye 15 at the translation a drill pipe 4 from the placement unit 9 on the well axis. The stop 6 is fixed on the flexible link 5 for interacting with the platform 12 during the transfer of the driving drill pipe 4 from the well axis, to the placement unit 9.

Крюкоблок 7 содержит крюк 26 с защелкой 27 и направл ющей 8 (фиг.2 и 3), выполненной в виде двух щек 28 и 29, закрепленных на крюке 26, между которыми установлены ролики 30 и 31, причем одна из щек (щека 28) выполнена с прорезью под гибкое звено 5 (дл  прохода гибкого зве0The hook block 7 contains a hook 26 with a latch 27 and a guide 8 (FIGS. 2 and 3) made in the form of two cheeks 28 and 29 fixed to the hook 26, between which rollers 30 and 31 are mounted, one of the cheeks (cheek 28) made with a slot under the flexible link 5 (for the passage of the flexible link 0

5five

00

5five

на 5). Тросик 32, св занный с защел- кой 27, монтируетс  на левой ветви гибкого эвена 5 с помощью колец 33.on 5). The cable 32, which is connected with the latch 27, is mounted on the left branch of the flexible Even 5 with the help of rings 33.

Механизм 11 нат жени  выполнен в виде гибкого звена 34, переброшенного через ролик 22, установленный на подставке 17 вертлюга 2, и через ролик 35, подпружиненный относительно нижней части (основани ) вышки 1, причем один конец гибкого звена 34 прикреплен к основанию вышки 1, а другой - к концу правой ветви гибкого звена 5.The tensioning mechanism 11 is made in the form of a flexible link 34 thrown over the roller 22 mounted on the stand 17 of the swivel 2, and through the roller 35 springed relative to the lower part (base) of the tower 1, with one end of the flexible link 34 attached to the base of the tower 1, and the other to the end of the right branch of the flexible link 5.

В средней части вышки 1 смонтирован узел 9 размещени  ведущей бурильной трубы 4, выполненный в виде кронштейна с прорезью дл  ведущей бурильной трубы 4 и с посадочным гнездом под вертлюг 2, Узел 9 размещени  подкреплен снизу подкосами 36, а сверху имеет два нат нутых троса 37, служащих амортизатором дл  вертлюга 2.In the middle part of the tower 1 is mounted an assembly 9 for locating the leading drill pipe 4, made in the form of a bracket with a slit for the leading drill pipe 4 and with a landing nest for the swivel 2. The placement unit 9 is supported by the bottom struts 36, and on the top has two tensioned cables 37, shock absorber for swivel 2.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Во врем  подъема или спуска бурильной колонны (не показана) вертлюг 2 с ведущей бурильной трубой 4 находитс  в исходном положении, при котором вертлюг 2 расположен в посадочном гнезде узла 9 размещени , при этом кольцо 23 гибкого звена 5 не св зано с карабином 24 привода подъема (лебедки 10), а карабин 25 гибкого звена 5 соединен с проушиной 16 основани  вышки 1.During the lifting or lowering of the drill string (not shown), the swivel 2 with the drive drill pipe 4 is in the initial position, in which the swivel 2 is located in the landing slot of the placement unit 9, while the ring 23 of the flexible link 5 is not connected to the lifting drive carabiner 24 (winches 10), and the carbine 25 of the flexible link 5 is connected to the lug 16 of the tower 1.

Дл  проведени  операции бурени  необходимо вертлюг 2 с ведущей бурильной трубой 4 подать на ось скважи ны, повесив его на крюкоблок 7. Эту операцию провод т после спуска бурильной колонны, при этом крюкоблокTo perform a drilling operation, it is necessary to swivel 2 with the driving drill pipe 4 onto the well axis, hanging it on the hook block 7. This operation is carried out after the drill string is lowered, while the hook block

7находитс  в нижнем положении над ротором.7 is in the lower position above the rotor.

Дл  перевода (передачи вертлюга 2 с ведущей бурильной трубой 4 крюко- блоку 7) отсоедин ют карабин 25 левой ветви гибкого звена 5 от проушины 16 основани , пропускают левую ветвь гибкого звена 5 через прорезь щеки 28, соедин   ее с направл ющейTo transfer (transferring the swivel 2 from the leading drill pipe 4 to the hook block 7), the carabiner 25 of the left branch of the flexible link 5 is disconnected from the eyelet 16 of the base, the left branch of the flexible link 5 is passed through the slot of the cheek 28, connecting it with the guide

8крюкоблока 7 и соедин ют карабин, 26 с проушиной 15 основани , а кольцо 23 правой ветви гибкого звена 5 соедин ют с карабином 24 привода подъема (лебедки 10).8 hook unit 7 and connects the carabiner, 26 to the eye of the base 15, and the ring 23 of the right branch of the flexible link 5 is connected to the lift drive carabiner 24 (winches 10).

После проведени  этих подготовительных работ поднимают крюкоблок 7 до уровн  9 размещени , при этом место остановки крюкоблока 7 определ етс  визуально в предлагаемом устройстве точность остановки не нужна, так как передача вертлюга 2 с ведущей бурильной трубой 4 крюкоблоку 7 может быть осуществлена при остановке крюкоблока 7 на несколько метров ниже узла 9 размещени .After these preparatory works have been completed, the hook block 7 is raised to the level 9 of placement, and the stopping point of the hook block 7 is determined visually in the proposed device; the stop accuracy is not needed, since the swivel 2 with the driving drill pipe 4 can be transferred to the hook block 7 a few meters below the placement node 9.

10ten

После остановки крюкоблока 7 включают на подъем лебедку 10, гибкое звено 5 нат гиваетс , и вертлюг 2 с ведущей бурильной трубой 4 приподнимаетс  на обводных роликах 18-21 (фиг.1). Во врем  этого приподъема лева  ветвь гибкого звена 5, пропущенна  через направл ющую 8 крюкоблока 7, нат гиваетс  силой, равной половине веса вертлюга 2 с подставкой 17 и ведущей бурильной трубой 4 (около 4000 кгс). Эта сила стремитс  спр мить левую ветвь гибкого звена 5 и, воздейству  на скобу 3, выводитAfter stopping the hook block 7, the winch 10 is turned on the hoist, the flexible link 5 is tightened, and the swivel 2 with the driving drill pipe 4 is lifted on the bypass rollers 18-21 (Fig. 1). During this elevation, the left branch of the flexible link 5, passed through the guide 8 of the hook block 7, is pulled by a force equal to half the weight of the swivel 2 with the stand 17 and the leading drill pipe 4 (about 4000 kgf). This force tends to displace the left branch of the flexible link 5 and, acting on the bracket 3, displays

вертлюг 2 с ведущей бурильной трубой 4 из прорези узла 9 размещени  навстречу крюкоблоку 7 (при этом крюкоблок 7 может также немного сдвинутьс  в сторону ведущей бурильной трубы 4)swivel 2 with driving drill pipe 4 from the slot of assembly 9 to meet hook block 7 (in this case hook block 7 can also be slightly shifted towards drive drill pipe 4)

После этого переключают лебедку 10 на спуск. Вертлюг 2 с ведущей бурильной трубой 4 под собственным весом начинает опускатьс , при этом скоба 3 скользит по нат нутой (той хе силой 4000 кгс)левой ветви гибкого звена 5, затем по направл ющей 8 и садитс  на крюк 26 крюкоблока 7, закрыва  своим весом защелку 27. Лебедка 10 продолжает работу на спускAfter that, the winch 10 is switched to the descent. The swivel 2 with the leading drill pipe 4 begins to fall under its own weight, while the clamp 3 slides over the left (four-fold force of 4000 kgf) left branch of the flexible link 5, then along the guide 8 and sits on the hook 26 of the hook block 7, closing it with its weight latch 27. Winch 10 continues to work on the descent

и ослабл ет нат жение гибкого звена 5 до полного его провисани .and loosens the tension of the flexible link 5 until it sags completely.

5five

00

5five

Затем останавливают лебедку 10, отсоедин ют карабин 24 от кольца 23 гибкого звена 5, а карабин 25 снимают с проушины 15 и соедин ют с проушиной 16, дл  того, чтобы лева  ветвь гибкого звена 5 не мешала при дальнейших работах на устье скважины. Затем производ т соединение ведущей бурильной трубы 4 с буровой колонной и начинают бурение скважины (не показано ).При бурении крюкоблок 7, вертлюг 2 с ведущей бурильной трубой 4 опускаютс  вместе с бурильной колонной , а права  ветвь гибкого звена 5 поднимаетс  и т нет за собой конец гибкой т ги (звена) 34 механизма 11 нат жени . Ослабление гибкого звенаThen the winch 10 is stopped, the carabiner 24 is disconnected from the ring 23 of the flexible link 5, and the carabiner 25 is removed from the eyelet 15 and connected to the eye 16, so that the left branch of the flexible link 5 does not interfere with further operations at the wellhead. Then, the lead drill pipe 4 is connected to the drill string and the well begins to be drilled (not shown). When drilling the hook block 7, the swivel 2 with the drive drill pipe 4 is lowered along with the drill string, and the right branch of the flexible link 5 rises and does not follow end of the flexible link (link) 34 of the tension mechanism 11. Weakening of the flexible link

5 и его деформаци  компенсируетс  пружиной механизма 11 нат жени .5 and its deformation is compensated by the tension of the tension mechanism 11.

После окончани  цикла бурени  поднимают бурильную колонну и отсоедин - ют от нее крюкоблок 7 с вертлюгом 2 и ведущей бурильной трубой 4. Дл  возвращени  вертлюга 2 с ведущей бурильной трубой 4 в исходное подоже- ние на узел 9 размещени  поднимают крюкоблок 7 с эерт,. 2, и ведущей бурильной трубой 4 выше узла 9 размещени , при этом права  ветвь гибкого звена 5 с кольцом 23 опускаетс  под действием гибкой т ги 34 механизма 11 нат жени . Соедин ют кольцо 23 с карабином 24 лебедки 10. Вручную нат жением тросика 32 утапливают фиксатор защелки 27 и включают лебедку 10 на подъем, при этом гибкое звено 5 нат гиваетс  равномерно, до тех пор пока упор 6 не подходит к площадке 12, лева  ветвь гибкого Звена 5 останавливаетс , а правую ветвь продолжает нат гивать лебедка 10, вследст- Вие этого вертлюг 2 с ведущей бурильной трубой 4 начинает подниматьс  с помощью роликов 18-21, при этом скоба 3 вертлюга 2 разворачивает защелку 27, сходит с крюка 26 и с направл ющей 8. Вертлюг 2 с ведущей бурильной трубой 4 отклон етс  под собственным весом от крюкоблока 7, и ведуща  бурильна  труба 4 входит в прорезь узла 9 размещени , а так как лева  ветвь гибкого звена 5 остаетс  не нат нутой, то она не преп тствует переходу вертлюга 2 с ведущей бурильной трубой 4 к узлу 9 размещени . При этой операции возможно по вление динамических нагрузок на вертлюге 2, которые гас тс  амортизирующими тросами 37.After the end of the drilling cycle, the drill string is lifted and the hook block 7 with the swivel 2 and the leading drill pipe 4 is disconnected from it. To return the swivel 2 with the lead drill pipe 4 to the initial position, the hook block 7 is lifted from the placement block 9. 2 and the leading drill pipe 4 above the placement unit 9, while the right branch of the flexible link 5 with the ring 23 is lowered under the action of the flexible rod 34 of the tension mechanism 11. The ring 23 is connected to the carabiner 24 of the winch 10. Manually tensioning the cable 32 retracts the catch of the latch 27 and turns on the winch 10 to lift, while the flexible link 5 pulls evenly until the stop 6 does not fit to the platform 12, the left branch of the flexible Link 5 stops, and the right branch continues to pull winch 10, due to this swivel 2 with a leading drill pipe 4 begins to rise with the help of rollers 18-21, while the bracket 3 of the swivel 2 turns the latch 27, goes off the hook 26 and 8. Swivel 2 with a leading drill pipe 4 is deflected under its own weight from hook block 7, and the leading bore pipe 4 enters the slot of the placement unit 9, and since the left branch of the flexible link 5 remains unstressed, it does not prevent the swivel 2 from moving from the leading drill pipe 4 to node 9 placement. During this operation, dynamic loads may be observed on the swivel 2, which are extinguished by shock absorbing cables 37.

Claims (3)

Затем останавливают лебедку 10 и переключают ее на спуск. Вертлюг 2 с ведущей бурильной трубой 4 опускаютс  в гнездо узла 9 размещени . После ослаблени  правой ветви гибкого звена 5 включают лебедку 10 и отсоедин ют карабин 24 от кольца 23 гибкого звена 5. Затем опускают крюкоблок 7 и отсоедин ют гибкое звено 5 от направл ющей 8, пропуска  ее через прорезь щеки 29. Формула изобретени  Then stop the winch 10 and switch it to the descent. The swivel 2 with driving drill pipe 4 is lowered into the slot of the placement unit 9. After weakening the right branch of the flexible link 5, the winch 10 is turned on and the carabiner 24 is disconnected from the ring 23 of the flexible link 5. Then the hook block 7 is lowered and the flexible link 5 is disconnected from the guide 8, passing it through the slit of the cheek 29. Invention I Устройство дл  перемещени  и размещени  на буровой вышйе ведущейI Device for moving and locating on the top leading rig бурильной трубы, включающее вертлюг со скобой, узел размещени  ведущей бурильной трубы на буровой вышке и механизм соединени  крюкоблока со скобой вертлюга, выполненный в виде обводных роликов, установленных на подставке с огибающим их гибким звеном , выполненным с возможностью взаимодействи  с приводом подъема в виде лебедки, отличающее- с   тем, что, с це лью ускорени  процесса выполнени  спуско-подъемных операций, оно снабжено направл ющей , установленной на крюкоблоке дл  взаимодействи  с гибким звеном, ближней и дальней по отношению к узлу размещени  ведущей бурильной трубы проушинами, расположенными в нижней части вышки, перекидными роликами, установленными на площадке, размещенной в верхней части вышки над узлом размещени  ведущей бурильной трубы ,упором, закрепленным на гибком звене дл  взаимодействи  с площадкой при переводе ведущей бурильной трубы с оси скважины на узел размещени , и механизмом нат жени  гибкого звена, при этом узел размещени  ведущей бурильной трубы расположен в средней части вышки, подставка закреплена на вертлюге, гибкое звено охватывает перекидные ролики , а конец его ветви, взаимодействующей с направл ющей, выполнен с возможностью присоединени  к ближней по отношению к узлу размещени  ведущей бурильной трубы проушине при нахождении ведущей бурильной трубы н узле размещени , и к дальней - при переводе ведущей бурильной трубы с узла размещени  на ось скважины.drill pipe, including a swivel with a bracket, a host of the leading drill pipe on a derrick and a hook block connecting mechanism with a swivel bracket, made in the form of bypass rollers mounted on a stand with a flexible link enveloping them, capable of interacting with a winch lifting drive, characterized in that, in order to speed up the process of carrying out tripping, it is provided with a guide mounted on the hook block for interacting with the flexible link, near and far in relation to to the host of the leading drill pipe with eyelets located in the lower part of the tower, throw-over rollers mounted on the platform located in the upper part of the tower above the host of the leading drill pipe, an emphasis fixed on the flexible link to interact with the platform when transferring the leading drill pipe from the axis wells on the placement unit, and the tension mechanism of the flexible link, with the host assembly of the leading drill pipe located in the middle part of the tower, the stand is fixed on the swivel, the flexible link covers It provides throw-over rollers, and the end of its branch, interacting with the guide, is made with the ability to attach to the neighbor, towards the host of the leading drill pipe, when the driving drillpipe is located on the placement unit, and to the distant one, when transferring the leading drill pipe with the placement unit on the well axis. 2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что направл юща  выполнена в виде двух щек с установленными между ними двум  роликами, причем в одной из щек между роликами выполнена прорезь под гибкое звено ,2. The device according to claim 1, in connection with the fact that the guide is made in the form of two cheeks with two rollers installed between them, and in one of the cheeks between the rollers there is a slot for a flexible link, 3.Устройство по п.1, о т л и ч а ющеес  тем, что механизм нат жени  выполнен в виде гибкого звена, переброшенного через ролик установленный на подставке вертлюга, и через ролик, подпружиненный относительно нижней части вышки.3. The device according to claim 1, which is based on the fact that the tension mechanism is made in the form of a flexible link thrown over the roller mounted on the swivel stand, and through the roller springed relative to the lower part of the tower. Ри.гRig МАMA 2828 2929 2828 3131 2727 6,6, фиг.Зfig.Z