Файл: Механизация вспомогательных операций в разведочном бурении..pdf

при подъеме. Свеча поднимается с подсвечника и соединяется со снарядом, подвешенным на подкладной вилке. После навинчивания и спуска свечи в скважину запорное кольцо поднимается и элеватор занимает верхнее положение. Далее цикл повторяется.

КОМПЛЕКСЫ МЕХАНИЗМОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ СОВМЕЩЕНИЕ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЙ

Комплекс «СПС-Воркута». Ухтинским геологическим управле­ нием разработан комплекс механизмов для спуско-подъемных опера­ ций на буровых работах. Комплекс состоит из семи узлов, взаимно дополняющих друг друга (рис. 74).

Манипулятор 1 предназначен для пере­ мещения свечей бурильных труб от устья скважины па подсвечник и об­ ратно. Кроме этого, он выполняет

и выводит свечи из наклонного поло­ жения в вертикальное. Манипулятор состоит из монтажной стойки, на кото­ рой подвешена на шарнирах склады­ вающаяся стрела, состоящая из двух звеньев. Центратор 2 предназначен для выведения верхнего конца свечи на линию движения элеватора, соеди­ няющегося с ней автоматически. Цен­ тратор состоит из двух шарнирно под­ вешенных рамок прямоугольной фор­ мы. Рамки выводятся в горизонталь­ ное положение с помощью винтовой пары, соединенной с электродвигате­ лем. Центратор устанавливается на уровне верхних полатей бурового копра и включается только при спуске ин­ струмента в скважину.

Элеватор 3 предназначен для подъ­ ема и спуска бурильной колонны.

Вкомплекте применяется полуавто­

матический элеватор типа «Воркутинец», работающий на принципе захвата свечи за кольцевую проточку па зам­

ковом соединении. Элеватор со свечой соединяется при опускании его на замковое соединение сверху. При подъеме снаряда из скважины движение элеватора на замковое соединение напра­ вляется старшим буровым рабочим, при спуске для этих целей применяется направляющая рамка, расположенная над центратором.

Направляющая рамка 4 изготовлена из уголков с отверстиями для талевого и направляющего тросов. Последние натянуты между кроиблоком и верхними полатями.

Подсвечник 5 служит для размещения поднятых из скважины свечей и представляет собой постамент, разделенный на секции, шириной несколько больше диаметра замковых соединений. Мага­ зин 6 состоит из ряда секций шириной несколько больше диаметра труб и устанавливается на уровне второго пояса бурового копра.

Указатель движения элеватора 7 имитирует в уменьшенном мас­ штабе движение элеватора и дает представление о его местонахожде­ нии. Стрелка указателя перемещается на шкале с помощью пере­ даточного механизма, приводимого в действие от барабана подъемной лебедки. Для свинчивания и развинчивания бурильных свечей используется механизм типа ПО.

После соединения элеватора с замком бурильная колонна при­ поднимается на длину свечи и подвешивается на подкладной вилке. Манипулятор подводится к извлеченной свече и соединяется с ней вилками, которые перекрываются затворами. Одновременно с раз­ винчиванием свечи спускается элеватор, который во время своего движения отсоединяется от свечи. Отвинченная свеча подхватывается свечедержателем, отделяется от остальной колонны и отводится в сторону, чтобы дать возможность соединения опустившегося эле­ ватора с колонной. Во время очередного подъема свеча, находя­ щаяся в манипуляторе, наклоняется и устанавливается на подсвеч­ ник. После установки свечи па подсвечник манипулятор отсоеди­ няется, выводится в вертикальное положение и цикл повторяется.

При спуске бурильной колонны в скважину порожний элеватор поднимается вверх свободно до уровня, несколько превышающего высоту свечи. Положение элеватора определяется с помощью ука­ зателя. Во время подъема элеватора очередная свеча извлекается манипулятором из магазина, выводится в вертикальное положение, перемещается к устью скважины и устанавливается на колонну, подвешенную на подкладной вилке. После установки свечи на ко­ лонну от нее отсоединяется свечедержатель и включается центратор с механизмом свинчивания. Во время навинчивания элеватор соеди­ няется со свечой, а затем манипулятор отводится в сторону, колонна снимается с подкладной вилки и спускается в скважину. Далее цикл повторяется.

Комплекс механизмов для автоматизации спуско-подъемных опе­ раций при бурении нефтяных и газовых скважин АСП-ІІІ. В Гипроиефтемаше разработана установка типа АСП-ІІІ для комплексной механизации и частичной автоматизации основных и вспомогательпых операций при спуско-подъемных работах, а также для совмеще­ ния во времени подъема — спуска колонны бурильных труб или незагруженного автоматического элеватора с операциями навинчи­ вания — отвинчивания свечи, установки ее на подсвечник-и выноса с подсвечника. Дистанционное управление механизмами произ­ водится посредством пультов, расположенных на полу буровой.

Рис. 7о. Схима работы А С П - Ш .

дугообразные направляющие пластины 9, которые открывают пли закрывают центратор.

Автоматический элеватор (см. рис. 76) подвешивается к талевому блоку на стропах 10. Корпус элеватора 11 имеет замкнутую кольце­ образную форму с внутренней конусной поверхностью. В корпусе помещены четыре клина 12, соединенные с втулкой 13, которая может перемещаться вдоль направляющего патрубка 14, снабженного четырьмя проушинами 15 с угловыми прорезями. К втулке 13 шарнирно прикреплены четыре рычага 16 с роликами 17 и штифтами 18, входящими в угловые прорези проушин 15. Рычаги стремятся сбли­ зиться между собой под действием пружины 19. Захват колонны

рис. 76) ролики 17 упираются в муфту трубы, а вся система рыча­ гов 16, втулки 13 и клиньев 12 приподнимается относительно корпуса таким образом, что образуется свободный проход для соединительной муфты труб. Как только ролики сходят с крайней муфты, они под действием пружин сближаются между собой и вся система рычагов с клиньями опускается относительно корпуса элеватора, а клинья захватывают муфту трубы.

В качестве пневматического применяется серийно выпускаемый клиновой захват типа ПКР, состоящий в основном из встроенных в ротор втулки двух вкладышей и четырех клиньев. Клинья под­ нимаются (освобождение труб) и опускаются (зажим труб) пневма­ тическим цилиндром через рычажную систему.

Автоматический ключ типа АКБ устанавливается на колонне возле ротора.

Технологическая схема проведения спуско-подъемных операций с совмещением их по времени изображена на рис. 75. Слева направо показана последовательность выполнения операций подъема, справа налево — спуска (талевый блок, кронблок и центратор условно повернуты на 90°).

Колонна поднимается на длину свечи, трубы закрепляются клиньями у устья скважины и свеча отвинчивается. Одновременно с этим автоматический элеватор с талевым блоком опускается вниз по отвинчиваемой свече, поддерживаемой в вертикальном положении центратором. Когда талевый блок с элеватором достигает крайнего нижнего положения, отвинченная свеча с помощью механизмов захвата, подъема и переноса устанавливается на подсвечник. Одно­ временно производится освобождение труб в клиновых захватах и их подъем.

Трубы в скважину спускаются аналогичным образом. При этом операции подъема незагруженного элеватора и свинчивания совме­ щаются по времени. Операции спуска колонны труб и переноса свечи с подсвечника на ось скважины также совмещены.

Применение механизмов АСП-ІІІ сокращает продолжительность спуска и подъема каждой свечи на 60 с в сравнении с лучшими пока-