SU1716079A1 - Drilling rig - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к буровой технике . Цель - уменьшение металлоемкости установки за счет упрощени  полиспастной системы при сохранении возможности увеличени  усили  подачи. Установка содержит смонтированную на базовой машине 1 мачту 2 с направл ющими 3 дл  каретки 4 с вращателем (В) 5 бурового инструмента. В мачте 2 имеетс  гидроцилиндр, подвижной корпус (К) 6 которого размещен на непрд- вижном поршне 7 с полыми штоками 8. По- лиспастна  система подвижного 5 содержит блоки (Б) 9, закрепленные на К 6, канат 16 подъема, канат 18 подачи и кронштейны 12 и 15 на верхнем и нижнем торцах каретки 4 с ос ми 13 и 14. Последние служат дл  креплени  на них как канатов 16 и 18, так и Б 9 после их отсоединени  от К 6. В процессе бурени , когда необходим максимальный ход каретки 4 при небольшой величине усили  подачи и подъема, Б 9 устанавливают на К 6. К ос м 13 и 14 прикрепл ют концы канатов 16 и 18. Вторые их концы закрепл ют на ос х 17 и 19 на мачте 2. Дл  увеличени  усилий подъема и подачи установки, например, при ликвидации прихвата бурового инструмента, посадке и извлечении обсадных труб и т.д. производ т переоснастку полиспастной системы, дл  чего Б 9 переставл ют на оси 13 и 14 на каретке 4, концы канатов 16 и 18 закрепл ют на ос х 17 и 22 и ос х 19 и 23 соответственно. В результате усилие на В 5 увеличиваетс  вчетверо при соответствующем уменьшении хода В 5. 2 ил. ел СThe invention relates to a drilling technique. The goal is to reduce the metal consumption of the installation by simplifying the polyspast system while maintaining the possibility of increasing the feed force. The installation contains a mast 2 mounted on a base machine with guides 3 for a carriage 4 with a rotator (B) 5 of a drilling tool. In the mast 2 there is a hydraulic cylinder, the movable body (K) 6 of which is placed on the fixed piston 7 with hollow rods 8. The help system of the movable 5 contains blocks (B) 9 fixed on K 6, lift rope 16, feed rope 18 and brackets 12 and 15 on the upper and lower ends of the carriage 4 with axles 13 and 14. The latter serve to fasten both ropes 16 and 18 and B 9 on them after disconnecting them from K 6. During the drilling process, when maximum travel is required The carriages 4, with a small amount of feed and lift force, B 9, are mounted on K 6. To axles 13 and 14 are attached to The rope ends 16 and 18. Their other ends are secured on axles 17 and 19 on mast 2. To increase the lifting and feeding forces of the installation, for example, when eliminating sticking of drilling tools, planting and removing casing, etc. retooling of the polyspast system is carried out, for which B 9 is rearranged on axles 13 and 14 on carriage 4, the ends of the ropes 16 and 18 are fixed on axes 17 and 22 and axes 19 and 23, respectively. As a result, the force on B 5 increases fourfold with a corresponding decrease in B 5 stroke. 2 Il. ate with

Description

Изобретение относитс  к технике буре,- ни  скважин, а именно - к буровым установкам с канатно-гидравлическими. ме- ханиэмами подачи вращател .The invention relates to a drilling technique, - or wells, namely, to drilling rigs with cable-hydraulic. rotary feeder mechanisms.

Известна бурова  установка, включающа  смонтированную на базовой машине мачту, установленную на ее направл ющих каретку.вращател , двухштоковые гидроцилиндры , полые штоки которых закреплены на мачте, и полиспасТную систему в виде блоков, закрепленных на мачте и корпусах гидроцилиндров, и канатов подъема и подачи , св зывающих каретку вращател , мачту и корпуса гидроцилиндров.The drilling rig is known, including a mast mounted on the base machine, mounted on its guide-slide carriage, two-rod hydraulic cylinders, hollow rods of which are fixed on the mast, and a polyspac system in the form of blocks fixed on the mast and the cylinders of the cylinders and the lifting and feeding ropes, connecting the carriage of the rotator, the mast and the body of the hydraulic cylinders.

К недостатку указанной установки следует отнести большой диаметр и вес гидроцилиндров подачи, рабочее усилие которых используетс  как в режиме бурени , так и в аварийном режиме, например, при ликвидации прихватов буровой колонны, когда необходимое усилие подъема должно превышать в 3-4 раза усилие, используемое при бурении.The disadvantage of this installation should be attributed to the large diameter and weight of the feed cylinders, the working force of which is used both in the drilling mode and in the emergency mode, for example, when eliminating the sticking of the drill string, when the required lifting force should exceed 3-4 times the force used while drilling.

Известна также бурова  установка, включающа  смонтированную на базовой машине мачту, установленную на ее направл ющих каретку вращател , двухштоковые гидроцилиндры, полые штоки которых заО ОA drilling rig is also known, including a mast mounted on a base machine, mounted on its rotator carriage, and two-rod hydraulic cylinders whose hollow rods are closed.

VI оVi o

креплены на мачте, и полиспастную систему в виде блоков, закрепленных на мачте и каретке, и канатов подъема и подачи, причем на каретке вращател  установлен дополнительный блок, через который перекинут канат подъема, второй конец которого выполнен с возможностью крепле- ни  на корпусе гидроцилиндра, а корпус последнего установлен с возможностью осевого перемещени  относительно каретки полиспастной системы.fastened on the mast, and the polyspast system in the form of blocks fixed on the mast and carriage, and lifting and feeding ropes; moreover, an additional block is installed on the rotator carriage, through which the lifting rope is thrown, the other end of which is adapted to be mounted on the hydraulic cylinder body, and the housing of the latter is mounted with the possibility of axial movement relative to the carriage of the polyspast system.

Указанна  бурова  установка наиболее близка к предложенной по технической сути и достигаемому результату и принимаетс  в качестве прототипа.This drilling installation is closest to the technical and proposed result and is adopted as a prototype.

К недостатку прототипа следует отнести сложную полиспастную систему (необходимость в сдвоенном канате, в св зи блоков с корпусами гидроцилиндров через каретку, в количестве блоков на каждый из полиспастов не менее п ти, а также в узлах закреплени  каретки),-что ведет к повышенной металлоемкости полиспастной системы и всей установки в целом.The disadvantage of the prototype should include a complex polyspast system (the need for a double rope, in connection with the blocks with hydraulic cylinder bodies through the carriage, the number of blocks for each of the polyspasts at least five, as well as at the fixing points of the carriage) polyspast system and the entire installation as a whole.

Целью изобретени   вл етс  снижение металлоемкости буровой установки за счет упрощени  ее полиспастной системы при сохранении возможности увеличени  усили  подачи.The aim of the invention is to reduce the metal content of a drilling rig by simplifying its polyspast system while maintaining the possibility of increasing the feed force.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в буровой установке, включающей смонтированную на базовой машине мачту, установленную на ее направл ющих каретку вращател  инструмента, двухштоковый гидроцилиндр , полые штоки которого закреплены на мачте, и полиспастную систему, св зывающую мачту, каретку вращател  и гидроцилиндр, выполненную в виде установленных в верхней и нижней част х мачты и корпусе гидроцилиндра блоков и канатов, одни концы которых закреплены на мачте, а другие имеют разъемные соединени  дл  креплени  на корпусе гидроцилиндра и каретке вращател , согласно изобретению установленные на корпусе гидроцилиндра блоки выполнены С возможностью отсоединени  и установки на каретке вращател .The goal is achieved by the fact that in a drilling rig, including a mast mounted on a base machine, mounted on its guides the tool carriage, a two-rod hydraulic cylinder, hollow rods of which are fixed on the mast, and a polyspast linking mast, a carriage of the rotator and a hydraulic cylinder, in the form of blocks and ropes installed in the upper and lower parts of the mast and the hydraulic cylinder body, some ends of which are fixed to the mast and others have detachable connections for mounting hydrocyl on the body ndra and rotator carriage according to the invention mounted on the cylinder housing unit is adapted to detachably installed on the carriage and rotator.

На фиг. 1 показана предложенна  бурова  установка с запасовкой полиспастной системы дл  режима бурени ; на фиг. 2 - то же, с зепасовкой полиспастной системы дл  режима бурени  и подъема инструмента с увеличенным усилием подачи.FIG. 1 shows the proposed drilling rig with the stocking of a polyspast system for the drilling mode; in fig. 2 - the same, with zasapovki polyspastnoy system for drilling and lifting tools with increased feed force.

Бурова  установка включает базовую машину 1 с устанрвленной на ней мачтой 2, имеющей направл ющие 3 с возможностью перемещени  по ним каретки 4 с вращателем 5 бурового инструмента. В мачте 2 установлен гидроцилиндр, подвижной корпус 6 которого размещен на неподвижном поршне 7 с полыми (дл  подвода рабочей жидкости ) штоками 8, закрепленными на мачте 2 в ее верхней и нижней части.The drilling rig includes a base machine 1 with a mast 2 mounted on it, having guides 3 with the possibility of moving the carriage 4 along them with the rotator 5 of the drilling tool. In the mast 2 a hydraulic cylinder is installed, the movable body 6 of which is placed on the fixed piston 7 with hollow (for supplying the working fluid) rods 8 fixed to the mast 2 in its upper and lower parts.

Полиспастна  система подачи и подъ5 ема вращател  5 состоит из блоков 9, закрепленных на корпусе б гидроцилиндра, блоков 10 и 11, закрепленных соответственно в верхней и нижней част х мачты 2. На верхнем торце вращател  5 имеетс  кронш10 теин 12 с осью 13, ось 14 установлена в кронштейне 15 на нижнем торце вращател . Оси 13 и 14 служат дл  креплени  на них как канатов подачи, так и блоков 9.The polysped feed system and lift rotator 5 consists of blocks 9 mounted on the housing of the hydraulic cylinder, blocks 10 and 11 fixed respectively in the upper and lower parts of the mast 2. At the upper end of the rotator 5 there is a bracket 10 with axis 13, axis 14 installed in the bracket 15 on the bottom end of the rotator. Axes 13 and 14 serve to fasten both the feed cables and blocks 9 on them.

Канат 16 подъема вращател  закрепленRope 16 lifting rotator secured

5 одним концом на оси 17 на мачте, огибает блоки 9 и 10 и вторым концом закреплен на оси 13 посредством разъемного соединени . Канат 18 подачи закреплен одним концом на оси 19 на мачте, огибает блоки 9 и 115 with one end on axis 17 on the mast, rounding blocks 9 and 10 and the second end is fixed on axis 13 by means of a detachable connection. The feed cable 18 is fixed at one end on the axis 19 on the mast, it goes around blocks 9 and 11

0 и вторым своим концом закреплен на оси 14 посредством разъемного соединени .0 and its second end is fixed on the axis 14 by means of a detachable connection.

Работает предложенна  бурова  установка следующим образом.Works proposed drilling installation as follows.

. Дл  процесса бурени  и спуско-подъем5 ных операций с бурильными трубами, когда необходим максимальный ход каретки 4 при небольшой величине грузоподъемности установки , оснастку полиспаста производ т как это показано на фиг. 1, т.е. блоки 9. For the process of drilling and tripping with drill pipes, when the maximum travel of the carriage 4 is necessary with a small amount of load capacity of the installation, the polyspast rig is manufactured as shown in FIG. 1, i.e. blocks 9

0 установлены на корпусе 6 гидроцилиндра, а к ос м 13 и 14 прикреплены концы канатов 16 и 18.0 mounted on the hull 6 of the hydraulic cylinder, and the ends of the ropes 16 and 18 are attached to the axles 13 and 14.

При создании давлени  рабчоей жидкости в надпоршневой полости 20 корпус 6When creating the pressure of the working fluid in the over piston cavity 20, body 6

5 гидроцилиндра и установленные на нем блоки 9 перемещаютс  вверх и посредством каната 18 подачи вращатель 5 перемещаетс  вниз. При создании давлени  в подпорш- невой полости 21 корпус 6 с блоками 9The 5 cylinders and the blocks 9 mounted thereon move upwards and through the feed cable 18 the rotator 5 moves downwards. When creating pressure in the piston cavity 21, body 6 with blocks 9

0 перемещаетс  вниз и посредством каната 16 подъема вращатель 5 перемещаетс  вверх. Ход вращател  при запасовке канатов, изображенной на фиг. 1, вдвое превышает перемещение корпуса 6 гидроци5 линдра, а усилие на вращателе 5 вдвое меньше усили , развиваемого гидроцилиндром .0 moves downward and by means of the lifting rope 16 the rotator 5 moves upwards. The course of the rotator when the ropes are retracted, shown in FIG. 1, twice the movement of the housing 6 hydrocylinder, and the force on the rotator 5 is half the force developed by the hydraulic cylinder.

При необходимости увеличить величину усили  подачи и подъема буровой установ0 ки, например при ликвидации прихвата бурового снар да, погружении и извлечении обсадных труб и т.д., переоснастку полиспастной системы производ т следующим образом: блоки 9 снимают с осей 22 и 23 (см.If it is necessary to increase the force of supply and lifting of the drilling rig, for example, when eliminating sticking of the drill string, diving and removing casing, etc., the re-equipment of the polyspast system is performed as follows: blocks 9 are removed from axes 22 and 23 (see

5 фиг. 2) на корпусе 6 и закрепл ют их на ос х 13 и 14, а концы канатов 16 и 18 открепл ют от осей 13 и 14, огибают блоки 9, 10 и 9, 11 соответственно и закрепл ют вторые концы канатов на ос х 22 и 23. В этом случае, при одной и той же величине усили , развивавмого гидроцилиндром, усилие на вращателе 5 увеличитс  вчетверо при соответствующем уменьшении хода вращател .5 of FIG. 2) on body 6 and fasten them on axles 13 and 14, and the ends of the ropes 16 and 18 are unfastened from axes 13 and 14, envelop blocks 9, 10 and 9, 11, respectively, and fix the second ends of the ropes on axes 22 and 23. In this case, with the same magnitude of the force developed by the hydraulic cylinder, the force on the rotator 5 will increase fourfold with a corresponding decrease in the rotator stroke.

Claims (1)

Формула изобретени  - Бурова  установка, включающа  смонтированную на базовой машине мачту, установленную на ее направл ющих каретку вращател  инструмента, двухштоковый гидроцилиндр , полые штоки которого закреплены на мачте, св зывающую мачту, каретку вращател  и гидроцилиндр, полиспастную систему, выполненную в виде установленных в верхней и нижней част х мачты иClaims of the Invention — Drilling apparatus comprising a mast mounted on a base machine, a two-rod hydraulic cylinder with hollow rods attached to the mast, a coupling mast, a rotator carriage and a hydraulic cylinder mounted in the top, mounted on the mast, guiding the carriage mounted on the base machine and the bottom of the mast and 00 корпусе гидроцилиндра блоков и огибающих их канатов, одни концы которых закреплены на мачте, а другие имеют разъемные соединени  дл  креплени  на корпусе гидроцилиндра и каретке вращател , о т л и-ч а ю щ а   с.  тем, что, с целью снижени  металдоемкости установки за счет упрощени  ее полиспастной системы при сохранении возможности увеличени  усилий подачи, установленные на корпусе гидроцилиндра блоки выполнены с возможностью отсоединени  и установки на верхнем и нижнем торцах каретки вращател .the hydraulic cylinder blocks and the envelopes of their ropes, some of which are attached to the mast, while others have detachable connections for mounting on the hydraulic cylinder body and the rotator carriage, which is so that, in order to reduce the metal capacity of the installation by simplifying its polyspast system while maintaining the possibility of increasing the feed forces, the blocks mounted on the cylinder body are designed to be detached and installed on the upper and lower ends of the carriage rotator. 77/7777 / 7t / /W 7 7S7 77,7777/7777 / 7t / / W 7 7S7 77.77