книги из ГПНТБ / Механизация вспомогательных операций в разведочном бурении

Управление трубоподъемником осуществляется с единого пульта насосной станции. Установка может работать в автоматическом режиме. Принцип работы установки состоит в том, что после ее подведения к скважине опорная плита с трубоподъемником опус­ кается до упора в ряжи и центрируется. При этом выступающая часть колонны обсадных труб должна войти в клиновой захват ниж­ ней траверсы. Запускается генератор и на щите приборов регули­ руются параметры его работы.

В резьбовой части трубы закрепляется головка. Через систему зубчатых передач вращение от электродвигателя передается на винты, которые передают тра­ версам возвратно-поступатель­ ное движение. Вследствие того что траверсы связаны с вин­ тами, имеющими резьбы с про­ тивоположными направления­ ми, нижняя траверса передви­ гается вниз (холостой ход), а верхняя — вверх (рабочий ход).

При реверсировании элек­ тродвигателя траверсы дви­ гаются в противоположных направлениях. При этом осу­ ществляется автоматический перехват колонны обсадных труб при ее извлечении. Ревер­ сивное переключение двига­ теля достигается с помощью электромагнитов и концевых переключателей, а раскрепле­

ние и закрепление траверс на

Рлс. 8. Трубоподъемннк с автомати­ трубах — специальным золот­

ческим перехватом.

никовым устройством, связан­ ным с электромагнитами.

Такое конструктивное решение позволило совместить рабочий ход (извлечение труб) с холостым спуском траверсы, что значительно повысило производительное время работы. По данным хрономет­ ража при использовании трубоподъемной установки ТУ-100/8 без автоперехвата на извлечение труб было затрачено 1336 мин, а на холостой спуск траверсы 1093 мин. Таким образом, за счет совмеще­ ния операций производительность установки с автоперехватом повы­ силась на 80% .

ЦЕНТРАТОР ОБСАДНЫХ ТРУБ ЦОТ-1

Центратор для обсадных труб ЦОТ-1 предназначен для центри­ рования обсадных труб при их свинчивании или развинчивании. Устройство разработано партией новой техники Иркутского терри­ ториального геологического управления.

Центратор ЦОТ-1 (рис. 9) состоит из рамы 1, в которой имеются отверстия 2 для монтажа на резьбовой части штоков цилиндров бурового станка типа ЗИФ. Консоль 3 крепится к раме шарнирно на оси 4. К консоли приваривается корпус люнета 5 с откидной скобой 6 на шарнире.

Рис. 9. Центратор обсадных труб ЦОТ-1.

Вкорпусе люнета и в откидной скобе устанавливаются четыре подпружиненных шариковых опоры 7. Под влиянием силы пружин шарики поджимаются к центрируемой трубе, что обеспечивает плав­ ное вращение трубы в люнете.

Взависимости от диаметра труб шариковые опоры перемещаются

инастраиваются на требуемый диаметр.

Центратор устанавливается на резьбовую часть штоков и закре­ пляется на буровом станке постоянно. На период бурения консоль с люнетом поворачивается на шарнире на 90° и переводится в поло­ жение, при котором бурение и спуско-подъемные операции не за­ трудняются.

При спуске или подъеме обсадных труб консоль с люнетом опу­

Откидная скоба раскрепляется и перемещением бурового станка ось люпета совмещается с осью обсадной колонны. После окончания свинчивания или развинчивания резьбового" соединения откидная скоба открывается и консоль с люнетом, поворачиваясь в шарнире, переводится в вертикальное положение. После постановки колонны труб на клинья центратор переводится в рабочее положение и опера­ ции повторяются.

в кривошипном механизме. Для удерживания колонны труб от

Вращение от электродвигателя через клиноременпую передачу передается на червячную пару и затем на маховик. Маховик через кривошипный механизм преобразует движение рукоятки ключа в качателыюе. Эксцентриковые кулачки ключа под действием пру­ жин поворачиваются на осях, поджимаются к трубе, заклиниваются, и труба поворачивается на 40°, после чего ключ отводится в исход­ ное положение. Затем цикл повторяется. Во время бурения, желонирования или обсадки ключ не сдвигается с устья скважины, что поз­ воляет экономить время и облегчает условия труда обслужива­ ющего персонала.

На основании предварительных наблюдений установлено, что время свинчивания и развинчивания труб значительно сокращается, облегчаются условия труда и улучшается техника безопасности. Годовой экономический эффект от применения одного механизма составляет 1,5 тыс. р.

ШАРИКОВЫЙ СПАЙДЕР ФИРМЫ «КРЕЛИУС»

Универсальный трубодержатель с педальным управлением кон­ струкции фирмы «Крелиус» (рис. И) устроен следующим образом. В корпусе 2, изготовленном из стального литья, имеются два клиновых плашкодержателя с плашками 2 с насеченной наружной поверх-

ностыо. Плашкодержатели вместе с плашками свободно скользят по роликам в наклонных направляющих. Под влиянием собст­ венного веса они стремятся занять нижнее положение, при котором бурильные или обсадные трубы заклиниваются плашками. Подъем плашек, необходимый для пропуска инструмента вниз, осущест­ вляется двумя кулачками 3, закрепленными на валике 4. Валик для подъема кулачков вверх поворачивается ножной педалью 5.

Трубодержатель прикрепляется к полу буровой вышки. Для про­ пуска через пего колонкового снаряда плашкодержатели вынимаются вместе с плашками. Плашки сменные и имеют разные размеры под бурильные и обсадные трубы. Трубодержатель предназначен для работы с гладкоствольной колонной бурильных и обсадных труб.

АНАЛИЗ ЗАТРАТ ВРЕМЕНИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ НАВИНЧИВАНИЯ I I РАЗВИНЧИВАНИЯ

БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

При анализе затрат времени с применением механизмов для свинчивания и развинчивания бурильных труб сравнивались за­ траты времени при использовании ручного труда на этих операциях по отношению к затратам времени при использовании механизмов ПО-49А. Кроме того, сравнивались затраты времени с применением для этих целей различных механизмов.

Первая работа была проведена в Воркутииской КГРЭ Ухтин­ ского территориального геологического управления и в Белгород­ ской ГРЭ геологического управления центральных районов. Геолого­ разведочные скважины в обоих районах бурились па станках ЗИФ-1200А, оснащенных металлическим копром высотой 22 м. Глубины скважин не превышали 600 м. Длина свечи составляла 18,5 м. Из суммарного времени, необходимого для спуска (подъема) одной свечи, выделялось время на собственно навинчивание или раз­ винчивание свечи. Хронометражные наблюдения проводились как во время спуска снаряда, так и во время его подъема. Результаты хронометражних наблюдений приведены в табл. 3.

Как следует из данных, приведенных в табл. З, в Воркутииской КГРЭ на развинчивание и навинчивание одной свечи затраты вре­ мени составляют при ручном способе 48,02 с, а при механизирован­ ном способе 27,28 с (на 48% быстрее ручного способа). Общие же затраты времени по Воркутииской КГРЭ при проведении спускоподъемных операций инструмента уменьшились на 1 1 % .

В Белгородской ГРЭ применение механизма ПО-49А позволило ускорить процесс навинчивания и развинчивания свечей бурильных труб на 60%, а общее время процесса спуско-подъемных операций свечей бурильных труб уменьшилось на 24% .

Помимо уменьшения затрат времени использование механизмов для свинчивания и развинчивания позволяет значительно облегчить тяжелый труд помощника бурового мастера при проведении опера­ ций по спуску и подъему бурильной колонны.

одной свечи с помощью механизма МР-57 составляет 6—7 с, ПО-47Б

иПО-49А 5 - 6 с, а РТ-1200

нить их механизмом РТ-1200, который в настоящее время нашел самое широкое распространение при бурении скважин.

Г л а в а I I I

ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИЕ ЭЛЕВАТОРЫ

ЭЛЕВАТОРЫ, НАДЕВАЕМЫЕ НА СВЕЧУ С БОКОВОЙ СТОРОНЫ

Элеватор МСП-5. Общий вид элеватора МСП-5 представлен на рис. 12. Вертлюжная скоба 1 через подвесок 4, расположенный на оси 3, соединяется пальцами 5 с корпусом элеватора 6. На оси 3 размещается направляющий ролик 2, который при спуске и подъеме элеватора обеспечивает качение его по свече. К правой подвеске

вляется сектором 9, соединенным с корпусом шарнирно. В закры­ том положении сектор фиксируется подпружиненной защелкой 7. При открывании корпуса защелка выводится из гнезда, а сектор поднимается вверх и откидывается в сторону.

Для захвата свечи элеватором при подъеме бурильной колонны на ее замок надевается подъемная муфта, конструкция которой аналогична наголовнику, входящему в комплект элеватора M3-50-S0. Описание подъемной муфты приведено ниже.

Порядок работы с элеватором при подъеме бурильной колонны из скважины следующий. На очередную свечу надевают подъемную муфту, элеватор с открытым сектором опускают к устью скважины и надевают на свечу ниже подъемной муфты, после чего сектор кор­ пуса закрывается. Свечу поднимают и подвешивают на подкладную вилку обычным способом. При отвинчивании свечи подъемный трос слегка ослабляется. По окончании отвинчивания свечи бурильщик с помощью лебедки поднимает свечу, а помощник бурильщика пере­ мещает ее нижний конец к подсвечнику. При опускании элеватора нижний конец свечи устанавливается на подсвечник так, чтобы эле­ ватор мог скользить вниз по свече. Скольжение элеватора при его спуске по свече достигается установкой свечей на подсвечнике на расстоянии 0,25—0,3 м друг от друга. После спуска элеватора его снимают со свечи и перемещают к устью скважины. Далее цикл подъема свечи повторяется.

В момент подъема следующей свечи ранее поднятую свечу и установленную с зазором на подсвечнике помощник бурильщика

перемещает к пакету свечей, так как площади подсвечника недоста­ точно для установки свечей «вразброс».

При спуске свечи все операции с элеватором повторяются в обрат­ ной последовательности. Элеватор после спуска свечи в скважину

Рис. 12. Элеватор МСП-5.

снимают и надевают на очередную свечу, находящуюся на подсвеч­ нике и предварительно отодвинутую от пакета свечей на 0,2—0,4 м. Затем с опущенной в скважину свечи снимают подъемную муфту (совмещение этой операции с подъемом элеватора по свече является нарушением правил техники безопасности), а после этого бурильщик поднимает элеватор по свече с помощью лебедки до захвата свечи ва подъемную муфту. Свечу приподнимают и перемещают к устью

скважины. Последующие приемы выполняются в той же последова­ тельности, что и при работе с обычным кольцевым элеватором.

Элеватор МСП-5 представляет собой модернизацию элеватора конструкции Грибского и является единственным из применяющихся в последнее время иеосвобождающихся элеваторов.

В настоящее время элеватор МСП-5 заменен в Восточно-Казах­ станском геологическом управлении элеваторами МСП-5-МЗ, так как пружины, используемые в элеваторе МСП-5, недолговечны и быстро выходят из строя. Вероятнее всего, это вызывается некачественным изготовлением пружин в условиях мастерских, а может быть, и их неправильным подбором. Тем не менее при ослабленной пружине защелки фиксация элеватора в закрытом положении становится ненадежной, а работа с ним небезопасной. От пружины амортиза­ тора, помещенной в вертлюжную скобу, можно легко отказаться, так как верхняя часть элеватора заменяет вертлюжную серьгу и по существу ее дублирует.

Элеватор МСП-5-МЗ отличается от элеватора МСП-5 тем, что из конструкции подвесного устройства исключена пружина амортиза­ тора и изменена конструкция фиксации сектора в корпусе элева­ тора. Схема работы элеватора как при подъеме, так и при спуске бурильной колонны осталась такой же, как н при работе с элевато­ ром МСП-5.

Достоинства элеватора МСП-5-МЗ заключаются в следующем:

1)повышаются безопасные условия работы с элеватором;

2)использование в комплекте с элеватором быстросъемных наголовников типа ОГ-1 позволяет совмещать операции по их наде­ ванию на замковые соединения со спуском элеватора вниз по свече;

3)возможность использования элеватора при наклонном бурении;

4)возможность применения бурильных труб, оснащенных рези­

1) невозможность применения свечеукладчиков, в связи с чем рабочему приходится выполнять дополнительные операции по пред­

рабочему необходимо прикладывать значительные усилия для удер­ жания свечи и направления ее в свечеприемник;

3)возможность заклинивания элеватора между соседними све­ чами во время спуска элеватора по свече к устью скважины;

4)необходимость применения наголонников.