Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Механизация вспомогательных операций в разведочном бурении

..pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
12.22 Mб
Скачать

Полуавтоматический элеватор «Воркутинец-50». Элеватор разра­ ботан Ухтинским геологическим управлением и предназначен для производства спуско-подъемных операций с бурильными трубами муфтово-замкового соединения без применения съемных наголовни­ ков.

6

Рис.

21. Фарштуль Кадочникова.

1 — серьга вертлюжная;

2 — серьга;

3, 8 — шайба; 4 — гайка; S — винт;

б палец; 7 — шплинт; э

корпус; ю — ось; 11 — крышка.

Для удобства работы с элеватором на подкладную вилку навари­ вается скоба высотой 15 мм.

Устройство элеватора представлено на рис. 22. Элеватор состоит из корпуса 5, захватных кулачков 6, подпружиненных копирующих рычагов 4, подъемной серьги 9 и направляющего желоба 8. Захват­ ные кулачки управляются копирующими рычагами и связаны с ними

звеньями 3. Копирующие рычаги и захватные кулачки постоянно на­ ходятся под воздействием рабочих пружин 2. Захватные кулачки размещаются в углублениях корпуса. Корпус имеет зев перекрыва­ емый створкой 1, запираемой затвором. Ширина зева 55 мм. Этот размер выбран с таким расчетом, чтобы через него могла проходить бурильная труба и не проходил бы замок. К корпусу элеватора на цапфах приварены щеки 7, к которым с помощью пальцев крепится серьга с направляющим желобом (отражателем).

Рис. 22. Элеватор «Воркутпнец-50».

При подъеме снаряда створку элеватора оставляют открытой. Для захвата элеватором бурильной колонны его опускают сверху на замок, выступающий над подкладной вилкой, до тех пор, пока захватные кулачки не сомкнутся на кольцевой проточке.

Для освобождения элеватора от установленной на подсвечнике свечи достаточно опустить его вниз, повернув предварительно зевом в сторону подсвечника. Самоотцепление произойдет после того, как его корпус опустится ниже замка. При этом направляющий желоб отталкивает верхний конец свечи в сторону через зев в корпусе, облег­ чая укладку ее в пакет.

При спуске снаряда элеватор надевается на свечу снизу, зев пере­ крывается створкой, закрытое положение которой автоматически

фиксируется затвором. После этого элеватор поднимается кверху по свече. Автоматически захваченная элеватором за кольцевую про­ точку замка свеча навинчивается на снаряд и опускается в скважину. Для освобождения элеватора от свечи копирующие рычаги за име­ ющиеся на них рожки разводятся в сторону, кулачки при этом уби­

раются из

проточки

замка.

 

 

 

Техническая характеристика элеватора

Грузоподъемность

элеватора, т

7,5

Дпаметр бурпльных труб муфтово-замкового

соедине­

ния, мм

 

 

50

Габаритные

размеры элеватора, мм

 

 

высота

 

 

670

 

размер

в

плане'

240X175

Вес,

кг

 

 

50

Элеватор «Урал-2». Уральское геологическое управление в течение 1963—1966 гг. разработало полуавтоматический элеватор «Урал-2» (рис. 23).

Элеватор «Урал-2» предназначается для спуско-подъемных опера­ ций со снарядом муфтово-замкового соединения диаметром 50 мм при колонковом бурении как вертикальных, так и наклонных сква­ жин с использованием любых механизмов свинчивания и развинчива­ ния бурильных труб.

Спуско-подъемные операции элеватором «Урал-2» осуществляются без применения съемных наголовников. Колонна захватывается за кольцевую проточку муфты замка ЗА-50 (ГОСТ 7918—64). В комплект элеватора входит специальная подкладная вилка. Конструкция эле­ ватора позволяет использовать протекторы диаметром до 65 мм.

В корпусе элеватора 2 (см. рис. 23) на шлпцевые валики 3 поса­ жены подхваты 4. Привод подхватов осуществляется синхронно от одного копира 9 через подпружиненную траверсу 5 и хвостовики 6, сидящие на концах валиков 3. Зев корпуса перекрывается двумя подпружиненными створками 7, поворачивающимися на осях 8. Оси створок одновременно служат для фиксации створок в положении «открыто» для подъема снаряду и в положении «закрыто» (на рисунке створки находятся в положении «закрыто»). К корпусу элеватора на осях 1 присоединена серьга 11 с отражателем 12 и рукояткой управления подхватами 10.

При подъеме снаряда створки элеватора фиксируются в положе­ нии «открыто», для чего оси 8 поднимаются вверх до выхода головки оси из паза, поворачивающегося в сторону открытия створок на 180° и опускаются в паз до упора. Элеватор опускается на верхний конец колонны, поставленной на подкладную вилку.

При этом подхваты поворачиваются и при совпадении с кольце­ вой проточкой муфты замка подхватывают колонну.

После подъема снаряда и отвинчивания очередной свечи элеватор освобождается автоматически, в момент постановки свечи на подсвеч­ ник и опускания элеватора. При установке свечи зев корпуса эле-

ватора должен быть повернут в сторону подсвечника. Элеватор опус­ кается вниз, надевается на очередную свечу и цикл подъема повто­ ряется.

При спуске снаряда створки элеватора фиксируются в положении «закрыто» путем поворачивания осей 8 в сторону закрытия. Элеватор

направляется зевом корпуса на очередную свечу, стоящую на под­ свечнике. При этом копир, находя на свечу, утапливает подхваты в корпус, а створки, пропустив свечу, автоматически перекрывают зев корпуса, что исключает самопроизвольное освобождение элева­ тора. Элеватор поднимается по свече. В момент схода копира с муфты

замка происходит автоматический захват свечи под кольцевую про­ точку.

После навинчивания очередной свечи, спуска снаряда в скважину и подвешивания его па покладной вилке за рукоятку поднимается

Рис. 24. Элеватор ПЭШ.

копир. При этом подхваты 4 утапливаются внутрь корпуса. После этого процесс повторяется.

 

Техническая

характеристика

элеватора

 

Грузоподъемность, т

 

 

7,5

 

Диаметр

бурильных

труб,

мм

50

 

Способ

захвата

 

 

подхватами за

кольце­

 

 

 

 

вую проточку

на муфте

 

 

 

 

бурильного

замка

 

 

 

 

ЗА-50 по

ГОСТ

Габаритные размеры,

мм

 

7918 - 64

 

 

 

высота

 

 

660

 

размер в плане

 

200X175

Вес, кг

 

 

 

40

 

Элеватор с шариковым захватом ПЭШ. Иркутским геологическим управлением разработан полуавтоматический элеватор с шариковым захватом типа ПЭШ для производства спуско-подъемных операций с бурильными трубами муфтово-замкового соединения без применения съемных наголовников (рис. 24). Спуско-подъемные операции осуще­ ствляются механизмом захвата за кольцевую проточку муфты замка.

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

 

 

 

 

 

 

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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ