книги из ГПНТБ / Денисов П.Г. Сооружение буровых учеб. пособие

ключ отводится от колонны в исходное положение. Механизм рас­ становки подводит механизм захвата к очередной свече на подсве­ чивание.

V. Талевый блок опускает колонну, центратор занимает исходное положение, клинья подняты, ключ отведен. Механизм захвата при помощи механизма подъема захватывает очередную свечу и подни­ мает ее с подсвечника. Механизм расстановки выносит свечу из под­ свечника и магазина.

VI. Талевый блок продолжает опускать колонну, клинья остаются поднятыми, а ключ отведен. Механизм расстановки движется со свечой к центру скважины.

VII. Талевый блок опустил колонну в крайнее нижнее положе­ ние. Клинья опущены и удерживают колонну труб, ключ отведен. Механизм расстановки продолжает движение со свечой к центру скважины.

В дальнейшем все операции при спуске инструмента повторяются. Все механизмы АСП при спуско-подъемных операциях упра­ вляются тремя операторами с пульта управления: первый оператор — бурильщик — управляет буровой лебедкой и пневматическими клиньями; второй оператор — помощник бурильщика — управляет ключом; третий оператор — помощник бурильщика (бывший верхо­ вой рабочий) — управляет механизмами захвата, подъема и расста­

новки свечей.

Ниже приводится описание назначения, устройства и монтажа каждого механизма АСП.

Универсальный кронблок состоит из шести канатных шкивов, размещенных в трех секциях. В первых двух секциях шкивы распо­ ложены по одной оси, а ось шкива третьей секции перпендикулярна оси первых двух, что обеспечивает свободный проход свечи между канатами при передвижении ее в талевый блок или из блока. Монти­ руют кронблок на кронблочной раме в верхней части вышки при ее сборке.

Универсальный талевый блок включает в себя пять канатных шки­ вов, размещенных в двух секциях и раздвинутых относительно цен­ тральной вертикальной оси. Секции расположены в одном корпусе. В первой секции три шкива, а во второй — два. Конструкция тале­ вого блока позволяет пропускать через себя трубы или свечи при спуско-подъемных операциях. Кронблок и талевый блок являются элементами талевой системы буровой, оснастка которой произво­ дится после сборки или подъема вышки.

Автоматический элеватор предназначен для автоматического захвата и освобождения бурильной колонны. Он полый, внутри него в ншкней части помещены кулачки, захватывающие при помощи рычажной системы бурильную колонну под торец замка трубы. В верхней части элеватора имеются ролики, которые связаны пру­ жинно-рычажной системой с кулачками и могут опускать их для захвата замка или поднимать для его освобождения. При уста­ новке в элеватор свечи ролики автоматически отводятся наружу,

213

пропускают свечу в корпус элеватора и поднимают кулачки. В таком положении элеватор, освобождая замок, может перемещаться по свече и пропускать средние замки. При этом ролики, прижатые пружи­ нами к трубе, катятся по ней.

При подъеме из элеватора трубы или при подходе к верхнему концу свечи ролики отводятся пружинами к центру и опускают ку­ лачки, которые автоматически захватывают замок трубы.

Автоматический элеватор подвешивается к талевому блоку на двух штропах.

Подвижной центратор

(рис. 109) предназначен для поддержания верхнего конца свечи при завинчивании или отвинчивании ее при спуско­ подъемных операциях, а так­ же для удерживания талевого блока от раскачивания на пути их совместного движе­ ния. Центратор состоит из сварного корпуса 1, в цен­ тральной части которого находятся воронка и головка, разрезанные вдоль для про­ хождения бурильной трубы. В передней части разреза в корпусе вмонтированы два поворотных кулачка 2, ко­ торые имеют возможность поворачиваться внутрь кор­ пуса и открывать проход для свечи при нажатии на них снизу конусным наголовни­ ком механизм захвата. После прохождения свечи кулачки под действием пружин, вмон­ тированных внутри корпуса,

-открываются и удерживают верхний конец свечи от падения.

На концах корпуса центратора имеются кронштейны 3, внутри которых вмонтировано по четыре ролика для передвижения по на­ правляющим канатам. Снизу к каждому кронштейну закреплен держатель конуса 4 с резиновыми кольцами. При опускании центра­ тора кольца садятся на конусные упоры подвески, расположенные в нижней части направляющих канатов.

Подвеска центратора состоит из кронштейна 5 и тяг 6 с хомутами, которые крепятся в вышке, направляющих канатов 8 и амортиза­ торов 9, установленных на раме кронблока. Направляющие канаты служат для направления движения центратора и удержания его

214

соединенным с кронштейнами подвески. Предохранительные звенья имеют срезной болт и предохраняют центратор от поломки.

Амортизатор — это полый цилиндр, внутри которого находятся пружины и соединенный с ними шток. В верхней части шток имеет резьбу, на которую навинчивается гайка 10, служащая для регули­ ровки натяжения направляющих накатов, соединенных со штоком амортизатора.

Монтируют центратор во время сборки вышки до ее подъема. Перед монтажом проверяют легкость вращения роликов на крон­ штейнах и наличие смазки в осях и пальцах. На кронблочной раме устанавливают два амортизатора, и к их штокам присоединяют направляющие канаты.

Кногам вышки на расстоянии 19,6 м от оси кронблока шарнирно

водной плоскости устанавливают кронштейны подвески центра­ тора. Сверху каждый кронштейн страхуется канатом, закрепленным за трубу магазина, а снизу крепится к ногам вышки тягами, которыми производится регулировка кронштейна. После этого нижние концы направляющих канатов крепят к кронштейнам через предохрани­ тельные звенья. На натянутые направляющие канаты при помощи крана устанавливают центратор и заводят в конусные упоры под­ вески.

После подъема вышки в вертикальное положение натягивают направляющие канаты и проверяют движение центратора по канатам путем подъема и опускания талевого блока. При опускании центра­ тор должен полностью садиться на конусные упоры подвески без перекоса. При подъеме и опускании центратора раструб талевого блока должен входить в воронку центратора, а нижние плоскости его должны полностью опираться на резиновые амортизаторы тале­ вого блока.

При транспортировке вышки в вертикальном положении во из­ бежание раскачивания центратор крепят канатами к ногам вышки.

Магазин для свечей предназначен для поддержания верхпих кон­ цов бурильных свечей, установленных на подсвечнике, и для рас­ становки их в определенном порядке, необходимом при взятии све­ чей механизмом захвата. Магазин состоит из двух частей — правой и левой, каждая из которых имеет вид гребенки, сваренной из труб. Монтируют магазин до подъема вышки.

При монтаже каждая часть магазина крепится к вышке полухо­ мутами и кронштейнами. Место установки магазина определяется по нижней плоскости центратора. Расстояние от центратора до оси магазина должно быть в пределах 100 мм, а зазор между крайними пальцами обеих частей магазина должен составлять 350 мм. Пальцы магазина страхуются канатом, который пропускается в отверстия через каждый палец и основной трубы и крепится к ноге вышки.

Механизм расстановки свечей предназначен для переноса отвин­ ченной свечи от центра скважины на подсвечник и в магазин, при

215

подъеме и для переноса свечи в обратной последовательности при ■спуске. Механизм состоит из четырех основных узлов: полатей, тележки, стрелки и пульта управления.

Полати — это сварная металлоконструкция коробочного сечения. В вертикальной плоскости передней панели полатей расположено два направляющих швеллера — нижний и верхний, по которым перемещается тележка. С боков полатей установлены кронштейны для крепления и регулировки натяжения цепи передвижения те­ лежки. Полати крепятся к балкону вышки четырьмя болтами. Снаружи полати защищены обшивкой для укрытия расположенных внутри механизмов.

Тележка представляет собой сварную раму, на которой смонти­ рованы привод тележки и привод стрелы. В тележке находятся во­ семь катков, образующих два гнезда для перемещения выдвижной стрелы.

На передней панели рамы установлены нижние и верхние ролики, которые служат для перемещения тележки по направляющим швел­ лерам полатей.

Привод тележки и привод.стрелы являются однотипными узлами, .

электродвигателя, а на тихоходном валу редуктора установлена муфта предельного момента, предохраняющая электродвигатель от возможных перегрузок. Корпусом муфты предельного момента является звездочка, которая передает необходимое усилие на цепь для передвижения тележки. Цепь тележки закреплена неподвижно на полатях, поэтому при вращении звездочка отталкивается от цепи и передвигает тележку. Для полной остановки тележки или стрелы, когда двигатель отключен, каждый привод имеет колодочный тормоз.

Стрела представляет собой балку коробочного сечения, сварен­ ную из двух швеллеров. В передней части стрелы имеется пружин­ ный амортизатор для смягчения удара при подходе к свече меха­ низма захвата. Сверху на стреле установлены планки для конечных выключателей, а в задней части — упор, предохраняющий выпаде­ ние стрелы при монтаже и наладочных работах. Снизу на стреле имеются две серьги и натяжной болт для присоединения цепи.

Монтируют механизм расстановки свечей после сборки вышки до ее подъема в вертикальное положение. Для монтажа механизма собранную вышку приподнимают и устанавливают в наклонном поло­ жении на козлы на необходимую высоту. Монтировать механизм можно и без подъема вышки. В этом случае против балкона роют яму шириной 3 м и глубиной 2 м. При монтаже механизма в первую очередь собирают и крепят к вышке боковые и задний балконы, после чего монтируют полати с тележкой. Для этого полати разме­ щают в горизонтальном положении и в направляющие швеллеры устанавливают тележку со стрелой или без нее. Стрелу можно мон­ тировать и после подъема вышки. При помощи крана или трактора

210

полати вместе с тележкой опускаются в яму, поворачиваются на 90° и крепят болтами к боковым балконам вышки. После этого перила боковых балконов соединяют с полатями и страхуют канатами, соединенными с ногами вышки.

Монтаж электрооборудования и окончательная регулировка меха­ низмов выполняется после подъема вышки в вертикальное положе­ ние. Зазор между верхним блоком роликов тележки и направля­ ющим швеллером по всей длине должен быть в пределах 2—5 мм, а прогиб цепей на стреле и на полатях — в пределах 10—20 мм.

Исходное положение тележки устанавли­ вается таким, чтобы при выдвижении стрелы ось ее совпадала с осью симметрии магазинов и центратора. Тележку в исходное положение устанавливают поворотом вала электродвига­ теля вручную. Тележка и стрела должны сво­

бодно перемещаться из одного крайнего положе­ ния в другое до упоров.

Механизм захвата све­ чей (рис. 110) служит для захвата отвинченной свечи и удержания ее во время переноса от центра сква­ жины на подсвечник и об­ ратно, а также для рас­ крытия кулачков центра­ тора при выносе из него свечи.

Механизм делится на неподвижную направляю­ щую часть и подвижную.

Неподвижная часть 2 механизма — это сварной корпус, в котором разме­ щены восемь роликов 3для перемещения и удержания подвижной части 1. Непо­ движная часть соединяется со стрелой 10 механизма

расстановки свечи болтом 11. Подвижная часть 1 механизма захвата выполнена в виде сварного корпуса, который по всей длине имеет направляющую планку. В верхней части корпуса нахо­ дится головка 7, которая служит для раскрытия кулачков центра­ тора при выносе из него свечи. В средней части корпуса укреплена скоба 4 с двумя клиновидными пазами, в которых перемещаются клинья 5 со сменными сухарями для захватывания бурильных труб различного диаметра. Приводной частью механизма захвата является

217

тяга 9, соединенная двухплечим рычагом 6 с клиньями и с канатом 8 механизма подъема свечи, при помощи которого производится захват свечи и подъем ее для установки на подсвечник или выноса к центру скважины.

Механизм захвата свечей можно монтировать в вертикальном или горизонтальном положении вышки, но после установки стрелы механизма расстановки свечей и механизма подъема. Перед монта­ жом проверяют наличие смазки и крепление всех узлов механизма. Для соединения подвижной части механизма захвата свечей с меха­ низмом подъема на кронблочной раме устанавливают поворотный ролик 1, а на ноге вышки в районе полатей — обводной ролик 2 (рис. 111). Канат подвески соединяют блоком с проушиной тяги подвижной части механизма, перекидывают через ролики и крепят к механизму подъема свечи 3.

После этого производят регулировку механизма. Для этого тележку механизма расстановки ставят в середине между правым и левым магазинами, стрелу с механизмом захвата перемещают до упора в резиновый амортизатор тележки, а подвижную часть механизма захвата опускают в крайнее нижнее положение. В таком исходном положении механизм захвата регулируется по высоте, чтобы подвижная часть находилась на высоте 150 мм от верхнего ролика неподвижной части. Это достигается подбором длины регу­ лировочных реек, устанавливаемых на канате механизма подъема.

Из исходного положения механизм захвата при помощи стрелы перемещается до упора в свечу на подсвечнике, и механизмом подъ­ ема производится подъем свечи на полную высоту. В этом положении высота подъема свечи от подсвечника должна быть в пределах 860— 960 мм для труб диаметром 114—146 мм, а высота подъема подвижной части механизма должна быть в пределах 1140—1240 мм от своего исходного положения.

Затем механизм захвата со свечой выносят из магазина и меха­ низмом подъема опускают в крайнее нижнее положение. Низ свечи при этом должен быть ниже уровня подсвечника не менее чем на 270 мм. В случае отклонения от указанных размеров проверяют величину хода тяги и правильность регулировки в исходном поло­ жении механизма.

Механизм подъема свечей предназначен для подъема и опускания механизма захвата вместе со свечой при установке ее на подсвечник или выносе к центру скважины для свинчивания во время спуско­ подъемных операций. Механизм подъема свечи (рис. 112) состоит из двух объединенных пневмоцилиндров двойного действия 5, бло­ кировочного цилиндра 2, регулировочной рейки 6, соединенной со штоком верхнего цилиндра и с канатом подвески механизма захвата, верхнего кронштейна 3 с двумя роликами 4, по которым перемещается верхний цилиндр, и нижнего кронштейна 1 для кре­ пления цилиндров к ноге вышки. В комплект механизма подъема входят пульт управления и пневмошланги, которыми цилиндры соединяются с пультом.

218

д

Рис. 112. Схема монтажа блока цилиндров меха­ низма подъема свечи.

Рис. ИЗ. Схема пневмоуправления блока цилиндров меха­ низма подъема свечи.