Файл: Механизация вспомогательных операций в разведочном бурении..pdf

ПОЛУАВТОМАТИЗИРОВАННАЯ БУРОВАЯ УСТАНОВКА ФИРМЫ «БАЙРОН ДЖЕКСОН»

Впослевоенные годы американская фирма «Байрон Джексон» начала в широких масштабах проводить конструкторские и экспери­ ментальные работы по созданию установок для комплексной механи­ зации и автоматизации спуско-подъемиых операций.

В1952 г. были выпущены опытные образцы установки с полной механизацией всех ручных операций, а также совмещением по времени операции подъема и спуска порожнего элеватора с операциями на-

виичиваиия и развинчивания бурильных труб. Установка состоит из следующих основных механизмов: механических ключей с дистан­ ционным управлением, направляющего устройства, трубозатаскивателей пневматического элеватора и отклонителя талевого блока.

Механические ключи, представляющие собой один блок, подвешен­ ный к телескопической стреле, смонтированной на ноге вышки, имеют гидравлическое управление и могут перемещаться в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Верхний ключ снабжен зубчатыми роликами с пневмоприводом для вращения трубы при предварительном завинчивании. Окончатель­ ное затягивание соединения достигается поворотом верхнего ключа относительно нижнего с крутящим моментом до 5660 кгс-м.

Трубозатаскиватели представляют собой систему двух кареток, перемещающихся по горизонтальным направляющим. Одна каретка смонтирована выше первого пояса вышки, а вторая — между десятым и одиннадцатым поясами вышки. Каждая каретка имеет пневмати­

пневмодвпгателями через реечную передачу. Каретка может переме­ щаться вдоль стороны вышки, а стрела выдвигается к оси скважины. На конце стрелы имеется направляющая элеватора на одну свечу. Элеватор служит для извлечения конуса ниппеля из муфты после раз­ винчивания свечи. Верхний трубозатаскиватель управляется верхо­ вым рабочим, нижний — оператором с общего пульта. Нижний затаскиватель отличается от верхнего наличием пневматического зажима на конце стрелы. Отклонитель талевого блока состоит из рельса, идущего вертикально, а затем вдоль панели вышки, каретки, скользящей по рельсу, и системы канатов, отклоняющих блок от оси скважины и приближающих его к каретке.

Пневматический элеватор представляет собой стандартный элева­ тор, сиабжениый пневматическими устройствами для его открывания и закрывания. Шланг, подающий воздух к элеватору, намотан на барабан, поддерживающий его в натянутом состоянии. Элеватор управляется дистанционно. Направленное движение элеватора по горизонтали обеспечивается отклонителем талевого блока.

Взаимодействие механизмов установки при подъеме труб. Колонну труб поднимают на величину свечи и устанавливают на клинья. Трубозатаскиватели захватывают поднятую свечу и после этото пнев-

матнческпй элеватор освобождается от нее и отводится отклонителем талевого блока к направляющему устройству для свободного спуска элеватора к устью скважины. Одновременно механические ключи подводятся к колонне, захватывают ее и ослабляют резьбовое соеди­ нение. После развинчивания элеватор верхнего трубозатаскивателя извлекает свечу из муфты и верхний и нижний трубозатаскиватели переносят свечу с оси скважины, устанавливают ее иа подсвечник и возвращают в исходное положение для захвата следующей свечи.

Одновременно пневматический элеватор, находящийся у устья скважины, подводится к колонне и автоматически захватывает ее.

При спуске колонны в скважину трубозатаскивателями переме­ щается очередная свеча на ось скважины в то время, как предыдущая свеча опускается в скважину. Затем колонна устанавливается на клинья, элеватор открывается и отводится со скважины. Одновре­ менно с навинчиванием свечи талевый блок с элеватором поднимается по отклонителю и в верхнем положении захватывает свечу.

БУРОВАЯ УСТАНОВКА ФИРМЫ «СКАЇЇТОР РИГ»

Буровая установка фирмы «Скаптор Риг» отличается от широко распространенных буровых установок наличием разъемного талевого блока, цилиндрического элеватора и лебедки с захватом.

Разъемный талевый блок имеет П-образную форму, щеками кото­ рой служат блоки. Между блоками образуется желоб, через который может проходить бурильная труба. Таким образом талевый блок мо­ жет опускаться на пол буровой или подниматься вверх одновременно со свинчиванием бурильной трубы.

Цплппдрпческий элеватор имеет вид станка с замкнутым наруж­ ным контуром. Внутреннее отверстие элеватора сделано таким, что через него свободно проходпт муфтовое соединение бурильпых труб. В элеваторе имеются кулачки для захвата бурильной трубы под муфту. С наружной стороны корпуса расположена рукоятка, с помощью которой можно разводить кулачки при проходе элеватора по муфте.

Лебедка с захватом предназначена для захвата, подъема и переноса одной свечи. Захват наводится на свечу сбоку и может центрировать ее в процессе навинчивания — развинчивания. Лебедкой с захватом управляет верховой рабочий.

Спуск колонны труб в скважину. На элеваторе бурильные трубы спускаются в скважину. Одновременно верховой рабочий с помощью лебедки с захватом выводит следующую свечу на ось скважины. Буровая колонна подвешивается на клиновом захвате, следующая свеча соединяется через элеватор с колонной, подвешенной иа клиньях рабочий разводит кулачки элеватора, а бурильщик поднимает его через муфту вверх. Одновременно с подъемом элеватора по свече свеча свинчивается с буровой колонной. После окончания навинчи­ вания и захвата элеватором под муфту бурильной трубы клиновые захваты освобождаются и далее процесс спуска повторяется.

Подъем колонны труб из скважины. Когда колонна бурильных труб поднята из скважины на величину свечи и подвешена на клино-

194

вом захвате, элеватор немедленно спускается к устью скважины по свече. Одновременно подводят механические ключи к трубе, отвинчи­ вают свечу и затем отводят ключи в сторону. Элеватор, скользя по свече, доходит до муфты, рабочий разводит кулачки и пропускает элеватор под муфту следующей свечи. Верховой рабочий с помощью лебедки с захватом переносит свечу к подсвечнику. После этого смен­ ный мастер освобождает клиновой захват и поднимает на элеваторе колонну бурильных труб. Далее цикл повторяется.

Таким образом осуществляется совмещение по времени операций навинчивания — развинчивания и переноса бурильных труб с опера­ циями спуска и подъема порожнего элеватора. Благодаря выполне­ нию операций по такой технологии достигается значительное сокраще­ ние времени на производство спуско-подъемных операций.

АНГЛО-АМЕРИКАНСКАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ БУРОВАЯ УСТАНОВКА

Впоследние годы быстро внедряются в производство гидравличе­ ские системы для управления, регулирования, передачи и привода машин и механизмов. Гидравлический привод удобен в эксплуатации,

надежен в работе, бесшумен, дает большую точность управления и легко может быть автоматизирован. Эти качества гидравлических систем и привлекли внимание буровиков как в Советском Союзе, так и за рубежом.

Буровая установка, сконструированная фирмой «Доути-Ротал Лимитед» в содружестве с компанией «ФНРД Лимитед», представляет большой интерес тем, что она полностью гидрофицирована и решает целый ряд вопросов, ранее не внедрявшихся в практику конструиро­ вания буровых установок. Конструктивная особенность ее заклю­ чается в отсутствии вышки, лебедки и талевой системы.

В конструкции буровой установки сделана попытка решить не­ сколько наиболее актуальных технических вопросов бурения, а именно: уменьшения состава буровой вахты, автоматизации отдель­ ных процессов, з'величения скорости спуско-подъемных операций, сокращения расходов на 1 м проходки, улучшения транспортабель­ ности, мобильности и др.

Фирма считает, что гидравлические установки не могут конкури­ ровать с современными установками при бурении скважин глубиной до 1500 м, зато при бурении на большие глубины установка имеет явные преимущества. По предварительным сведениям скорость спускоподъема бурильной колонны составляет 73 м/мин. Состав буровой вахты уменьшился на одного человека.

Гидравлическая буровая з^становка «Доути-Ротал Лимитед» состоит из семи основных агрегатов: двойного гидроподъемника, направля­ ющей фермы с подъемной стрелой, механизма для проведения опера­ ций с трубами, стеллажей для укладки труб, трубоукладывающего механизма, насосно-силовой группы и буровых насосов.

Двойной гидроподъемник состоит из четырех основных гидро­ цилиндров. Опоры гидроцилиндров образуют узкий прямоугольник, в центре которого находится ось скважины. Цилиндры соединены