Файл: Механизация вспомогательных операций в разведочном бурении..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 134
Скачиваний: 1
На основе базовой конструкции разработан ряд элеваторов типа ПЭШ для бурильных труб диаметром 42,50 и 63,5 мм.
|
Техническая характеристика |
элеватора |
|
|
|
Диаметр |
бурильных труб, мм |
42 |
50 |
63,5 |
|
Грузоподъемность, |
т |
7,5 |
7,5 |
15,0 |
|
Высота |
элеватора, |
мм |
650 |
680 |
850 |
Диаметр |
корпуса, |
мм |
180 |
185 |
250 |
Вес, кг |
|
|
32 |
36 |
92 |
Элеватор состоит из кор пуса 4 с радиальными паза ми для шариков, с фрон тальной прорезью для про хода бурильных труб, с центральным отверстием для втулки-сепаратора 2, кото рая имеет боковые отверстия для шариков 3, а в верхней части гнездо для кольцевых секторов и пружины 5. Тру щиеся поверхности закры ваются крышкой 1. Копир 9 закрепляется шарнирио на корпусе и выполнен с вра щающимся роликом 8. К боковым сторонам корпуса
приворачиваются |
щеки |
6 |
с пальцами, на |
которых |
за |
крепляется серьга 7 с отра жательным щитком 10 и про ушиной на упорном подшип нике запорного кольца 11.
При подъеме снаряда из скважины с элеватора сни мается копирное устройство, фронтальная прорезь откры вается и запорное кольцо стопорится. Элеватор заво дится на свечу сверху. В мо мент совмещения с проточ кой замка шарики переме щаются радиально вниз, захватывают за проточку и при подъеме свечи закли ниваются. Автоматическое
Ж
ж
Рис. 25. Шариковый элеватор |
Штанги] |
|
фирмы «Крелиус». |
||
|
5 Заказ 1І023 |
6 5 |
освооожденпе элеватора осуществляется отражателем при поста новке свечи на подсвечник.
Для проведения спуска колонны бурильных труб на элеватор устанавливается копириое устройство, а запорное кольцо освобо ждается от стопора. Элеватор заводится па свечу и запорным кольцом перекрывается фронтальная прорезь. Копирное устройство при на жиме на тело бурильной трубы поворачивается и поднимает втулку, которая сжимает пружины и разводит шарики. При подъеме'элева тора по свече копир сходит с муфты замка, а шарики, совмещаясь
спроточкой, захватывают ее п при подъеме свечи заклиниваются.
Шариковый элеватор фирмы «Крелиус». Шариковый элеватор
фирмы «Крелиус» применяется при бурении гладкоствольной по на ружному диаметру бурильной колонной ниппельного соединения.
В цилиндре 4 с днищем 5 (рис. 25) помещены конические кольца 6. Впутрь колец опущеп многоступенчатый шарикодержатель 2 с шари ками 3. При помощи рычага 1 шарикодержатель с шариками может подниматься или опускаться. С подъемным канатом элеватор соеди нен при помощи вертлюга 8 и серьги с отклоняющим устройством 7.
При движении элеватора по бурильной свече рычаг 1 откидывается вправо и поднимает шарикодержатель, вследствие чего шарики попадают в расширенную часть конусных колец, и элеватор может свободно перемещаться вверх и вниз но свече. При движении элева тора по свече направляющее устройство 7 отводит вертлюг с канатом в сторону от бурильной трубы. Если рычаг 1 поднимается выше верх него конца свечи, то он автоматически опускается и вместе с ним опускается и шарпкодержатель. Шарики расклиниваются между ко ническими кольцами 6 и наружной поверхностью бурильной трубы и при дальнейшем подъеме элеватора будут поднимать свечу. В таком положении бурильная колонна поднимается и опускается. После отвинчивания и установки свечи на подсвечник элеватор по свече опускается, внпз и затем бурильная труба извлекается из элеватора.
АНАЛИЗ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЭЛЕВАТОРОВ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
В 1965 г. в Белгородской железорудной экспедиции Геологиче ского управления Центральных районов Министерства геологии РСФСР были проведены сравнительные приемочные испытания сле дующих элеваторов:
1)элеватора МЗ-50-80, разработанного СКБ Министерства геоло гии СССР па базе элеватора ЭШ-З и укомплектованного стержневыми наголовниками;
2)элеватора «Воркутииец-50», разработанного Ухтинским геоло гическим управлением и изготовленного по технической документа ции СКБ Министерства геологии СССР;
3)элеваторов «Воркутипец-АБ» и «Воркутинец-50», представлен
ных Воркутинской КГРЭ Ухтинского геологического управления; 4) элеватора МСП-5 в комплекте со стержневыми наголовниками;
5) |
серийно изготовляемого |
элеватора |
конструкции |
Кадочникова |
в комплекте с резьбовыми пробками; |
|
|
||
6) |
элеватора конструкции |
Кадочникова, модернизированного |
||
СКБ |
Министерства геологии |
СССР для |
обеспечения |
его работы |
в комплекте со стержневыми наголовниками.
Все элеваторы предназначались для работы с бурильными тру бами муфтово-замкового соединения диаметром 50 мм. Бурение осу ществлялось станком ЗИФ-1200А с применением двухструнной талевой оснастки при глубине скважин от 300 до 760 мм. Длина свечей бу рильных труб составляла в среднем 14,1 м. При работе с элеваторами МЗ-50-80 и МСП-5 бурильные трубы были оснащены стандартными протекторными кольцами диаметром 78 мм. Для промывки скважины использовался глинистый раствор. Скважины были оборудованы про стейшими приемниками и толкателями бурильных свечей. Испытания проводились при температуре воздуха от + 5 до —20° С.
Суммарные затраты времени иа спуск и подъем одной свечи, установленные при хронометражных наблюдениях, приведены в таб лицах 5 и 6. Из табл. 5 и 6 видно, что время, затрачиваемое на вы полнение различными элеваторами одних и тех же операций, не sa; и- сящих от конструкций элеваторов, различается в довольно широких
Т а б л и ц а
Данные хронометражних наблюдений при спуске буровой колснны с использованием элеваторов различных конструкций
|
сЗ |
|
|
Р |
|
|
О |
|
а о |
го |
^ |
S |
|
|
|
5 |
|
|
« ра |
|
|
Н О |
|
|
га |
|
|
Я «J |
|
S Р |
о я |
|
п |
|
|
53 |
га га |
|
В Р. |
тор
в
о
R аъемсвече « -
о о
а а
Продолжительность |
операций, с |
5& |
||||||
йй |
а |
|
|
га |
о |
|
о |
|
|
tr |
|
га |
|
р», |
|
1 |
|
5 !? |
ю |
5 |
|
в |
|
|||
р* 3 |
о |
|
Рч |
н |
в |
|
и |
St ее |
в |
Эю |
в |
|
|||||
§ 5 |
о |
о |
о |
о |
|
£* |
& 3 |
|
° £ |
с |
S ^ |
га |
я |
|
я |
|
|
н |
° & |
в |
О |
|
о |
S - |
||
га ^ |
о |
га |
м • |
а |
||||
§& |
ей |
|
го |
оа |
|
i & |
||
S&• |
|
о |
|
Е-» |
|
g o |
||
|
о Д |
К |
Est |
? s |
|
|||
OR?. |
в |
Е-> |
Ь |
Е Ґ |
|
|
||
В |
сз а |
к |
ta |
н S |
<D - |
ез d л |
||
2 ° а |
И |
о |
2 |
я |
a t * |
|||
|
о |
о & |
о |
в о |
в tr |
•в* И tt |
|
|
|
|
|
Элеватор «Воркутннец» |
|
|
6 4 4 - 7 0 3 |
|44-49| IV—П| 4,3 110,2 | 8,6 | 9,9 115,8 | 5,0 |
| — | 7,7 | 61,5 | 4,3 I 3,9 |
|||||
|
|
|
|
|
Элеватор МЗ-50-80 |
|
|
566 - 761 |
|39-54| IV — П| 5,5 |11,7| 10,5 111,8 116,61 5,9 | 7,81 8,9 | 78,7 | 5,53 | |
4,23 |
|||||
|
|
Элеватор «Кадочникова» (серийный) |
|
||||
312—511121-351 |
I I I |
| |
6,4| 13,2 | 9,6 115,5119,8 I 6,9 112,3| 10,9 I 94,6 | 6,7 | |
4,78 |
|||
|
Элеватор |
«Кадочникова» (модернизированный) |
|
||||
296 - 457 |
120-ЗЦ |
I I I |
| 5,9 |
111,5 | 9,8 112,4 | 20,7 | 6,2 |
| 6,4 | 10,5 183,4 | 5,911 3,85 |
||
|
|
|
|
|
Элеватор МСП-5 |
|
|
6 2 3 - 6 8 3 |
|42-46| |
I I I |
| 7,1 |
111,2 |18,2 *| 13,6114,8 | 7,3 |
| 9,7 | 5,0 186,9 і 5,8 | 4,3 |
* В графе учтено время подогрева резьбовых соединений.
5* |
67 |
Данные хронометражних наблюдений при подъеме буровой колонны с использованием элеваторов различных конструкций
|
|
о |
Продолжительность операций, |
с |
|
|
|
|
|
я |
|
|||||||
|
|
Й ° |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
Й |
|
|
|
со |
о |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
,0 |
||||
|
|
8 П |
|
|
|
|
га |
|
|
|
Ц |
|
|
|
|
со |
» |
|
|
|
|
S Р . |
|
|
™ га |
= |
1 |
сэ |
|
|
|
|
о о СО |
||||
|
|
С о |
rt О |
|
|
га |
go |
|
к о |
|
|
|
|
я |
||||
|
|
. ъ |
га [л |
|
|
|
В 2 |
0* |
|
|
|
а а |
||||||
|
|
& я со |
В « |
о с |
|
О |
со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ь а |
Еаіг |
и га |
ВИ |
КЯИ |
|
|
|
|
|
|
И _ Й |
||||||
|
3 со о |
со о |
|
д о |
О я |
О |
с о я |
|
|
|
|
|||||||
|
|
%а о |
та гагаR. CJс; |
о |
о |
га я |
|
|
|
|
Е- И л |
|||||||
S o |
К о |
|
« с |
В » |
н ч |
го О |
Е- О |
И |
со п ю |
rag |
|
|
||||||
X л о |
|
К CD |
К X |
& 3 |
ї>»0 И |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
u s e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Элеватор |
«Воркупшец» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
644—704 |
144—491 |
I I — I I I |
| — |
| 4,2 |
| 24,41 |
12,8 | |
9,3 |
|
| 11,5 J |
62,2 |
| 4,35 |
| 4,66 |
||||||
|
|
|
Элеватор МЗ-50-80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
566 - 703 |
| 3 9 - 5 4 | |
П - Ш |
| 6,0 |
| 7,0 |
| 24,81 |
11,3 | 9,4 |
|
| 9,1 |
| |
67,8 |
I |
4,78 |
| 4,96 |
|||||
|
|
Элеватор |
«Кадочникова» (серийный) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
312-511 |
| 2 1 - 3 5 | |
I I — I I I |
| 16,3| 6,4 |
| 22,11 |
28,1 I |
6,8 |
| 10,7 | |
90,4 |
| |
6,4 |
| 4,87 |
|||||||
|
Элеватор |
«Кадочникова» |
(модернизированный) |
|
|
|
|
|
||||||||||
296 - 457 |
| 2 0 - 3 1 | |
I I — I I I |
| 6,5 |
[ 9,1 |
| 18,6 | 36,21 |
7,0 |
| 10,3 | 87,7 |
| |
6,2 |
| |
4,7 |
|||||||
|
|
|
|
Элеватор |
МСП-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
620 - 638 |
| 4 2 - 4 6 | |
I I — I I I |
| 5,4 |
|]3,6*] 25,21 |
15,4 | 15,8 | 7,7 |
| |
73,1 |
| |
5,2 |
| |
4,9 |
В графу включена операция «отсоединение элеватора от свечи».
пределах. Поэтому для получения более объективных данных целе сообразно принять одинаковыми затраты времени на выполнение опе раций, ие зависящих от конструктивных особенностей элеватора (время на собственно спуск и подъем колонны, навинчивание и раз винчивание свечей и т. д.). В этом случае сравнительные показатели были следующие (табл. 7). Как видно из табл. 7, наилучшие показа тели по времени имеет элеватор «Воркутинец», затем МЗ-50-80. У серийного элеватора конструкции Кадочникова эти показатели ниже. В результате проведенных сравнительных испытаний элеватор
Т а б л и ц а 7
Затраты времени, с
Тип элеватора
спуск подъем всего
МЗ-50-80 |
49,7 |
62,2 |
111,9 |
59,6 |
68,7 |
123,3 |
|
Кадочникова (модернизированный) |
60,3 |
69,6 |
129,9 |
МСП-5 |
62,6 |
70,3 |
132,9 |
|
66,0 |
77,4 |
143,4 |
* Затраты времени длп элеваторов «Воркутпнец-5 0» и «Воркутпнец-АБ» приняты одинаковыми.
МЗ-50-80 в комплекте с паголовииками стержневого типа был реко мендован к серийному изготовлению. Одновременно было рекомен довано изготовить опытную партию элеваторов «Воркутииец-50» в количестве 100 шт. и провести наблюдения за их работой в районах с различными геолого-техиическими условиями.
Кроме того, в Белгородской ГРЭ проводились испытания элева тора ЭШ-З в сравнении с обычным кольцевым элеватором. Во время испытаний применялись бурильные трубы муфтово-замкового соеди нения диаметром 50 мм. Бурили станком ЗЙФ-1200А с использова нием двухструнной талевой оснастки при глубине скважин от 500
до 700 м. Свечи |
навинчивали и развинчивали механизмом типа |
ПО-49А. Длина |
свечей бурильных труб составляла 14,2 и 18,5 м. |
Бурильные трубы были оснащены стандартными протекторными коль цами диаметром 78 мм. Для промывки скважины применялся глини стый раствор. Вышки не были оборудованы толкателями свечей бурильных труб. Испытания проводились при температуре воздуха
от + 1 до —15° С. |
Затраты времени |
на спуск и подъем одной |
|
свечи, установленные |
хронометражними |
наблюдениями, приведены |
|
в табл. 8 и 9. |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8 |
Продолжительность выполнения отдельных операций (в с) при |
|||
спуске бурового снаряда |
в |
скважину |
Тип элеватора
Длина свечи, м |
Подъем элеватора |
Надевание элеватора |
Перемещение свечи к устью сква жины |
Навинчива ние |
Спуск колонны |
Снятие эле ватора |
Затраты времени на одну свечу |
|
18,5 |
17,3 |
8,0 |
6,5 |
9,0 |
12,9 |
5,2 |
58,9 |
ЭШ-З |
18,5 |
19,0 |
Є. 7 |
6,7 |
9,4 |
16,5 |
6,9 |
65,2 |
|
14,2 |
14,2 |
12,0 |
6,1 |
12,6 |
11,1 |
3,8 |
59,8 |
э ш - з |
14,2 |
15,4 |
5,7 |
7,8 |
9,3 |
14,3 |
5,3 |
57,8 |
Т а б л и ц а 9
Продолжительность выполнения отдельных операций (в с) прп подъеме бурового снаряда из скважины
Тип элеватора
Длина свечи, м |
Спуск элева тора |
Надевание элеватора |
Подъем колопиы |
Отвинчива ние свечи |
Перемеще ние свечи на подсвечник |
Снятие эле ватора |
Затраты вре мени на одну свечу |
|
18,5 |
20,8 |
4,2 |
27,1 |
12,8 |
5,7 |
1,3 |
71,9 |
Э Ш-3 |
18,5 |
25,7 |
3,4 |
30,0 |
11,9 |
9,6 |
— |
80,6 |
Кольцевой |
14,2 |
14,4 |
5,4 |
21,9 |
11,3 |
6,1 |
1,3 |
60,4 |
ЭШ-З |
14,2 |
13,1 |
3,1 |
22,7 |
8,8 |
7,3 |
|
55,5 |