
книги из ГПНТБ / Механизация вспомогательных операций в разведочном бурении
..pdfвверх, а элеваторы, работающие с наголовниками, снимаются со свечи отведением в сторону.
2.Конструкция элеватора должна в большей степени соответство вать требованиям техники безопасности. В этом отношении элеватор, надеваемый на свечу сверху, предпочтительнее. Отсутствие наголовни ков ликвидирует возможность травматизма обслуживающего персо нала от падения наголовников с верхнего конца свечи. Кроме того, исключается возможность надевания — снятия наголовников под опускаемым элеватором или во время подъема элеватора по свече вверх.
3.Элеватор должен обеспечивать производство спуско-подъем ных операций при бурении наклонных скважин. Для работы с любым полуавтоматическим элеватором при наклонном бурении необходимо оборудовать буровую направляющим тросом и кареткой, к которой прикрепляется элеватор.
4.Элеватор должеп надежно работать в условиях отрицательных температур, при промывке скважин как водой, так и глинистым рас твором. Достаточно надежная работа существующих конструкций эле ваторов обеспечивается при температуре воздуха до минус 30—35° С.
Сувеличением вязкости промывочного раствора появляется необхо димость в более частой чистке элеватора в тех случаях, когда проис ходит излпв раствора из бурильных труб при их спуске или подъеме. Температурные условия и вязкость раствора в меньшей степени влияют па работоспособность элеваторов, надеваемых на свечу сбоку. Однако при резком снижении температур осложняется процесс сня тия наголовников с бурильпых труб.
5.Конструкция элеватора должна обеспечивать нормальную ра боту в комплекте с механизмом развинчивания бурильных труб.
Буровые станки в настоящее время комплектуются механизмами РТ-1200. Нормальная работа полуавтоматических элеваторов типа «Воркутпнец» и «Урал-2» с этим механизмом достигается при исполь
зовании подкладной ВИЛКИ с приподнятым опорным буртом.
6.Элеватор должен допускать возможность комплексной механи зации спуско-подъемных операций. При определенных схемах ком плексной механизации спуско-подъемных операций возможно исполь зование любого полуавтоматического элеватора. Однако при автома тизации этого процесса предпочтителен элеватор, надеваемый на свечу сверху, в связи с тем что элеватор этого типа позволяет захва тывать бурильную свечу сверху.
7.Элеватор должен быть простым в изготовлении и допускать возможность ремонта в условиях мастерских геологических экспеди ций. Конструкция элеватора, надеваемого на свечу сверху, относи тельно сложна. Сложность эта объясняется в основном сравнительно
большим количеством деталей и требованиями, предъявляемыми к точности их изготовления и сборке. В целом объем работ по изгото влению элеватора этого типа должен быть значительно меньше, чем объем работ по изготовлению элеватора с комплектом наголовников в количестве 70—75 шт. В настоящее время все элеваторы ремонтируют
в условиях механических мастерских экспедиций, однако целесооб разно на каждой буровой иметь по два элеватора, чтобы обеспечить бесперебойную работу во время ремонта одного из них.
S. Элеваторы должны обеспечивать нормальную работу с буриль ными трубами, оснащенными резиновыми протекторными кольцами. Существующие конструкции элеваторов, надеваемых на свечу сверху, не предназначены для работы с трубами, оснащенными резиновыми протекторами. В то же время при комплексной механизации, когда элеватор надевается на свечу сверху, наличие протекторных колец любых размеров на бурильных трубах не сказывается на надежности и работоспособности элеватора этого типа.
9. Конструкция элеватора должна обеспечивать возможность проведения операций по расхаживаиию снаряда при подъеме его из скважины. Необходимость в ней проявляется главным образом при бурении осложненных скважин. В настоящее время большинство полуавтоматических элеваторов при подъеме не обеспечивает проведе ние этой операции, однако применение элеваторов, надеваемых на свечу сверху и имеющих дистанционное управление, позволяет решить и этот важный вопрос.
10. Конструкция элеватора не должа осложнять аварийные ра боты при извлечении упущенного в скважину бурового снаряда. В этом отношении элеватор, надеваемый на свечу сверху, также пред почтительнее. Отсутствие наголовника не изменяет технологии про ведения аварийных работ. В то же время элеватор, надеваемый на свечу сбоку, требует применения наголовипка. Извлечение упавшего в скважину наголовника связано с серьезными осложнениями.
Произведенный анализ требований, предъявляемых к конструк ции полуавтоматического элеватора, показывает, что элеватор, наде ваемый на свечу сверху, отвечает этим требованиям в гораздо более высокой степени, чем элеватор, надеваемый на свечу сбоку.
6 Заказ 2023
Г л а в а I V СВЕЧЕУКЛАДЧІІКИ
Полуавтоматические элеваторы в комплексе с механизмами для навинчивания и развинчивания бурильных труб позволяют механизи ровать два приема, выполняемых рабочими во время подъема буро
вого снаряда |
из |
скважины, — отсоединение |
элеватора |
от |
свечи |
бурильных труб |
и развинчивание муфтово-замковых соединений. |
||||
В результате механизации этих процессов состав буровой |
смены |
||||
уменьшается |
на |
одного человека и производительность труда -значи |
|||
тельно повышается. |
|
|
|
||
Одновременно |
при этом помощник бурового |
мастера |
выполняет |
трудоемкую работу по укладке свечей, которая раньше не предста вляла особой трудности. Если при длине свечи до 15 м практически еще возможно перемещать и укладывать свечи в пакет усилием стар шего рабочего снизу, то укладка более длинных свечей в свечеприемник без специальных приспособлений — свечеукладчиков практи чески невозможна.
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ СВЕЧЕУКЛАДЧИКОВ
Свечеукладчик Хузина. Свечеукладчик конструкции Хузина (рис. 26) используется в комплекте со специальным верхним опорным щитком 1, предназначенным для поддержания верхних концов све чей, размещенных в копре во время подъема снаряда. Щиток 1 установлен под углом 50° к плоскости установки свечей, чтобы обес печить свободное соскальзывание верхних концов к месту их размеще ния в вышке. Верхний конец свечи отбрасывается посредством толка теля 5 с грузом. Толкатель посажен на горизонтальную ось вращения и имеет противовес 2 для облегчения поворота смесителя. К противо весу крепится стальной трос 3, который присоединен к рычагу вто рого рода, подвешенному к потолку вышки на кронштейне 4. После подъема и развинчивания свечи помощник бурильщика перемещает нижний конец ее на подсвечник, а буровой мастер вручную с помощью троса поворачивает толкатель вокруг оси и тем самым отодвигает верхний конец свечи от щитка. Одновременно опускается элеватор,
в момент подхода которого к кромке толкателя последний отклю чается, верхний конец свечи подводится к щитку и свеча по щитку скользит в свечеприемник.
Свечеукладчик Сидорова. Свечеукладчик конструкции Сидорова (рис. 27) имеет следующий принцип действия. Свободно враща ющиеся направляющие ролики 3, прикрепленные к верхней части
копра |
специальными |
хомутами, |
служат для направления |
каната. |
||||||||
К верхней части талевого блока |
крепится подъемная катушка 2. |
|||||||||||
Один конец каната крепится |
|
|
|
|
||||||||
к штанге 5, а второй пере |
|
|
|
|
||||||||
брошен через |
ролик |
и |
оття |
|
|
|
|
|||||
гивается |
|
грузом |
6. |
При |
|
|
|
|
||||
подъеме |
свечи |
талевой |
блок |
|
|
|
|
|||||
с подъемной катушкой |
оття |
|
|
|
|
|||||||
гивает |
|
канат |
и |
последний |
|
|
|
|
||||
приводит в движение штангу. |
|
|
|
|
||||||||
При достаточно высоком |
по |
|
|
|
|
|||||||
ложении |
талевого |
|
блока |
|
|
|
|
|||||
вилка толкателя 4 упирается |
|
|
|
|
||||||||
в верхний конец свечи. После |
|
|
|
|
||||||||
отсоединения |
от |
свечи |
|
эле |
|
|
|
|
||||
ватора |
|
производится |
|
его |
|
|
|
|
||||
переподъем |
и |
вилка |
оттал |
|
|
|
|
|||||
кивает |
|
свечу |
в |
свечеприем |
|
|
|
|
||||
ник. |
По |
мере |
опускания |
|
|
|
|
|||||
элеватора |
вниз |
вилка |
|
тол |
|
|
|
|
||||
кателя |
|
возвращается |
в |
вер |
|
|
|
|
||||
тикальное |
положение |
и |
не |
|
|
|
|
|||||
препятствует |
прохождению |
|
|
|
|
|||||||
талевого |
блока. |
На |
|
время |
|
|
|
|
||||
спуска |
|
снаряда |
вилка |
|
за |
Рис. |
26. Свечеукладчпк |
Хузпна. |
||||
крепляется |
в |
вертикальном |
|
|
|
|
||||||
положении |
и |
перемещается только |
незакрепленная |
часть |
каната |
сгрузом 6.
Свечеукладчик Печерских. Свечеукладчик, предназначенный для работы с полуавтоматическими элеваторами на стационарных уста новках и широко распространенный на Урале, имеет оригинальную конструкцию (рис. 28).
На один из поясов копра на высоте, превышающей длину свечи на 0,7—1,0 м, крепятся с помощью хомутов две параллельные трубы диаметром 89 мм. Между трубами шарнирио подвешивается Г-образ- ная рама, изготовленная из бурильных труб диаметром 50 мм. Подъем ный трос пропускается через щель, образованную двумя параллель ными консолями верхней части рамы. Элеватор после отсоединения от свечи продолжают поднимать вверх до упора в горизонтальные консоли свечеукладчика и поворачивают Г-образиую раму вокруг горизонтальной оси. Нижняя перекладина Г-образной рамы отбрасы вает свечу в нужном направлении.
6* |
83 |
Свечеукладчик Печерских для мачт самоходных установок типа УРБ-ЗАМ. Устройство свечеукладчика показано на рис. 29. К перед ней грани мачты крепятся две параллельные трубы, доходящие внизу до уровня стола ротора. Они служат для элеватора Кадочни кова направляющими во время подъема свечи. Для вывода элеватора из направляющих (при его замене в процессе спуска снаряда) один из нижних концов трубы имеет шарнир 2.
На планки элеватора Кадочникова привариваются кронштейны 3 с роликами 4, благодаря чему элеватор может двигаться по напра вляющим вверх и вниз. При движении элеватора сверху вниз ролики 4 заходят на конусы 1, сжимают планку, и элеватор автоматически присоединяется к очередной свече.
К мачте крепится дуга S, являющаяся свечеприемником. Выше дуги устанавливаются два подвижных ролика 5 и толкатель. Боко вые стороны рамы свечеукладчика имеют разную длину и скреплены отбойником, изогнутым в виде дуги.
На концах рамы поставлены кронштейны 7, соединенные с роли ками при помощи тросов 9. При подъеме элеватора после освобожде ния свечи кронштейны упираются снизу в ролики. Последние приво дят в движение раму свечеукладчпка, которая принимает горизон тальное положение. Свечаотбрасывается рамой в сторону и попадает в замкнутый контур дуги.
Свечеукладчик Баландина. Свечеукладчик представляет собой более совершенное устройство по сравнению со свечеукладчнком Печерских и действует при помощи системы грузов, подвешенных па стальных канатах (рпс. 30).
Основной частью этого устройства является горизонтальная рама 1, укрепленная на поясе бурового копра и имеющая поступа тельное движение в горизонтальной плоскости. На раме установлена подвижная каретка 4 с пальцем 5. Каретка связана с грузами 6 и 7
посредством троса 12, перекинутого через ролики 8 и 9. |
Во |
время |
|||
подъема |
свечи |
каретка 4_ находится в крайнем |
правом |
положении, |
|
а груз |
6 — на |
специальной подставке. После |
отвинчивания |
свечи |
производится ее переподъем для того, чтобы элеватором поднять кольцо 10, а следовательно, с помощью троса 11 приподнять груз 6 и одновременно вывести каретку влево. Свечу в подвешенном состоя нии отводят за палец каретки и располагают от рычага справа. При движении элеватора вниз со свечой опускается кольцо 10 с грузом 6\ В этот момент старший рабочий устанавливает бурильную свечу на подсвечник. В то же время под действием груза каретка скользит вправо и толкает свечу в свечеприемник. После того как уложен одни ряд свечей, горизонтальная рама с помощью воротка 3 подъемом противовеса 2, связанного с воротком тросом 13, отводится в сторону, после чего укладывается следующий ряд свечей. Свечи спускаются при отведенной от скважины горизонтальной раме. Захват свечи осу ществляется путем надевания на нее снизу элеватора-фарштуля. На основе схемы Баландина Гипрошахтостроймаш разработал проект автоматического свечеукладчпка АШУБ-2.
Свечеукладчик конструкции Кочурова. Усройство свечеукладчпка показано на рис. 31. На поясе металлического копра по диагонали укладываются две балки (трубы) 3 и 4. К одной из них в горизонталь ной плоскости на шарнире крепится толкатель 2, ко второй балке — два штыря, которые ограничивают ход толкателя при укладке свечей.
По вертикальной оси бурового копра на 1 м выше от балок распо лагается кольцо 1. К кольцу с двух сторон прикрепляются тросы 5 и 9, которые проходят через ролики 6, закрепленные на поясах буро вого копра. К концам обоих тросов прикрепляются грузы 7 и 8, вес которых неодинаков. Через кольцо пропускается рабочий конец талевой оснастки. Процесс укладки свечей осуществляется в следу ющей последовательности.
После развинчивания элеватор со свечой приподнимается па вели чину, необходимую для того, чтобы верхняя часть элеватора, достиг нув кольца, подняла его на некоторую высоту. При этом вместе с кольцом поднимаются игрузы. После постановки свечи па подсвечник
її освобождения элеватора прикрепленные к канатам грузы полу чают возможность перемещаться вниз, при этом рычаг начинает дви гаться вправо, увлекая за собой освобожденную от элеватора свечу. Рычаг в горизонтальной плоскости движется вправо за счет разности веса грузов. В обычном положении рычаг находится в крайнем левом
/Z 3
Рпс. |
|
32. |
|
Свечеуклад- |
||||
1 — |
|
чпк |
СГ-2. |
|
|
|
||
бурильная свеча; |
2 |
•— |
||||||
захват-центратор; |
3 |
— ры |
||||||
чаг; |
і |
— фрикцион; |
|
5 |
— |
|||
канат |
подъемный; |
fi |
— |
ро |
||||
лик; |
7 — талевый блок; |
8— |
||||||
трос зарядки; |
9 — |
пружина |
||||||
рычага; |
ю — элеватор; |
|
и— |
|||||
муфта; |
12 — снаряд; |
|
13 |
— |
||||
вертикальный |
вал; |
|
14 |
— |
||||
палец; 15 — шестерня; 16 |
— |
|||||||
малая шестерня; 17 — бара- |
||||||||
бап; 18 — храповое колесо; |
||||||||
19 — |
защелка; |
20 |
— |
пру |
||||
жина; |
21 |
— |
фрикционный |
|||||
трос; |
|
22 — |
рабочий |
|
трос; |
|||
23 — клещи; |
24 |
— |
|
груз; |
||||
|
|
25 — |
трос. |
|
|
|
|
положении. При этом груз 7 покоится на опоре, так как тросы натя гиваются только силой веса груза 8.
Свечеукладчик СГ-2. Уральским геологическим управлением раз работана конструкция свечеукладчика СГ-2. Принцип действия свечеукладчика показан на рис. 32. Во время подъема колонны талевая оснастка 5 и 7 с помощью ролика 6 подхватывает трос 8, навитый на двухсекционный барабан 17. Барабан свободно вращается на валу шестерни 16. Длина троса 8 равна высоте установки барабана до подкронблочных брусьев. При движении элеватора 10 со свечой вверх
трос 8 сматывается с правой секции барабана. В это время на левую секцию навивается работай трос 22 и поднимает груз 24.
На правой секции барабана укреплено храповое колесо 18, кото рое фиксируется защелкой 19 и может включаться посредством тяги 21 с подвешенными к ней клещами 23. Таким образом, во время подъ ема снаряда производится зарядка рабочего троса свечеотбрасывателя, при этом рычаг 3 с пружинящим захватом-цептратором 2 при
ходит в движение па рой шестерен 16 ж 15 к захватывает свечу 12. При дальнейшем подъ еме снаряда рычаг за счет фрикционов 4 и 11 остается на месте, что позволяет произвести некоторый переподъем
Рис. 33. Свечеукладчнк «Север-1».
элеватора. После подвешивания колонны на вилку элеватор снимают и освобождают от свечи. Свеча удерживается и центрируется захва том. Это дает возможность отвинчивать свечи в момент спуска эле ватора, который отводится от осп скважины с помощью направля ющей.
Свечеукладчик может быть использован и при обычной схеме подъема (без совмещения приемов спуска элеватора с отвинчиванием свечи). В этом случае зев, захватывающий свечу, снимают, а рычаг удлиняют на 0,3—0,4 м. При помощи клещей, расположенных на тросе, свечу после отвинчивания поднимают вверх на 5—8 см и отно сят на подсвечник. В момент подъема свечи тягой открывают защелку. Тогда груз 24 перемещается вниз.
Барабан 17 посажен на валу свободно и связан с шестерней 16 специальным вырезом, в который входит палец 14 шестерни, в ре зультате этого груз получает возможность свободного падения. Барабан, сделав почти целый оборот, приводит во вращение шестерню- 16, которая входит в зацепление с шестерней 15, жестко связанной с валом 13.