RU172469U1 - Буровой вертлюг-сальник для бурения с одновременной обсадкой - Google Patents
Буровой вертлюг-сальник для бурения с одновременной обсадкой Download PDFInfo
- Publication number
- RU172469U1 RU172469U1 RU2016138863U RU2016138863U RU172469U1 RU 172469 U1 RU172469 U1 RU 172469U1 RU 2016138863 U RU2016138863 U RU 2016138863U RU 2016138863 U RU2016138863 U RU 2016138863U RU 172469 U1 RU172469 U1 RU 172469U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pos
- casing
- drilling
- housing
- swivel
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims abstract description 8
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 abstract description 2
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/02—Swivel joints in hose-lines
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Буровой вертлюг-сальник относится к горному делу и строительству и может применяться при бурении с одновременной обсадкой вертикальных, наклонных, вертикально-горизонтальных геологоразведочных, водозаборных, гидродобычных скважин в рыхлых, неустойчивых, склонных к обрушению, обводненных и плывучих горных породах для подачи бурового раствора и соединения с бурильной и обсадной колоннами.Технический результат – повышение надежности, эффективности и уменьшение энергозатрат.Буровой вертлюг-сальник состоит из не вращающегося корпуса (Поз. 3, 4), выполненного с возможностью доступа к соединению трубы (Поз. 14) с бурильной колонной (Поз. 15) за счет перемещения его по наружной поверхности вращающегося толкателя (Поз. 1), выполненного в виде полого цилиндра с нижней втулочной частью, с возможностью перемещения вверх и вниз по внутренней поверхности корпуса, для передачи осевой разнонаправленной нагрузки на обсадную колонну (Поз. 20), манжеты толкателя (Поз. 2), крышки (Поз. 5), манжеты (Поз. 6), винтов 6 шт. (Поз. 7), грундбуксы (Поз. 8), втулки (Поз. 9), сальниковой набивки (Поз. 10), подшипникового узла, представленного упорными шарикоподшипниками (Поз. 11, 12), расположенными в верхней и нижней частях корпуса, герметизированными сальниковым уплотнением от промывочной жидкости, поступающей в межтрубное пространство корпуса через дополнительный боковой вход (Поз. 18), масленок 2 шт. (Поз. 13), трубы (Поз. 14), переводника (Поз. 16), гильзы (Поз. 17), штуцера (Поз. 18).
Description
Буровой вертлюг-сальник относится к горному делу и строительству и может применяться при бурении с одновременной обсадкой вертикальных, наклонных, вертикально-горизонтальных геологоразведочных, водозаборных, гидродобычных скважин в рыхлых, неустойчивых, склонных к обрушению, обводненных и плывучих горных породах для подачи бурового раствора и соединения с бурильной и обсадной колоннами.
Известен «Буровой снаряд» (Патент РФ №1362811 от 30.12.87) для бурения с одновременной обсадкой, в котором соединение верхних концов бурильной и обсадной колонн выполнено шлицевым способом. При таком соединении крутящий момент от бурильной колонны передается при помощи шлицов на обсадную колонну и, таким образом, происходит процесс бурения с одновременной обсадкой. Недостатком такого соединения является перегрузка бурильной колонны, вызванная с одновременным воздействием на нее усилия, связанного и с разрушением горной породы и вращением ею обсадной колонны. Работа бурильной колонны в таком режиме оборачивается ее обрывом. В связи с этим глубина бурения таким «Буровым снарядом» ограничена.
Известен «Вертлюг для двойной бурильной колонны» (Патент РФ №1441057, от 30.11.88), включающий установленный в корпусе с возможностью вращения шпиндель с центральным каналом для отвода пульпы, верхний и нижний узлы уплотнения, установленные концентрично шпинделю, приспособление для предотвращения попадания абразивных частиц в подшипники и магистраль для подвода рабочего агента. Недостатком аналога является его техническое совмещение только с двойной бурильной колонной, а использование при этом обсадной колонны его конструкцией не предусматривается, что предопределяет несоответствие этого устройства процессу бурения с одновременной обсадкой.
Наиболее близким по технической сущности и назначению является «Устройство для бурения скважин» с одновременной обсадкой (Патент РФ №1401125 от 07.06.88), включающее соединительный элемент, представленный закрепленным на обсадной трубе полым оголовком (корпусом) со сквозным осевым каналом и установленным в нем полым штоком с заплечиками, соединенным одним концом с приводами подачи, а другим - с буровой колонной. Шток с заплечиками, выполняющий роль толкателя, служит для передачи осевой нагрузки и крутящего момента от приводов подачи, а также для осуществления совместного осевого перемещения или вращения буровой колонны и обсадной трубы за счет упора заплечиков штока в ограничители и передачи, таким образом, вращения с бурильной колонны на обсадную трубу. Недостатком соединительного элемента является то, что одновременное вращение бурильной и обсадной колонн в зацеплении является энергозатратным и приводит к перегрузке бурильной колонны, что может создать аварийную ситуацию, а установленный полый шток, с примененным принципом передачи вращения с бурильной на обсадную колонну через заплечики, является также ненадежным в связи с возможным срывом ограничителей или поломкой заплечиков.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание бурового вертлюга-сальника для бурения с одновременной обсадкой вертикальных, наклонных и вертикально-горизонтальных скважин в сложных горногеологических и гидрогеологических условиях.
Технический результат - повышение надежности устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном буровом вертлюге-сальнике для бурения скважин с одновременной обсадкой, включающем корпус, соединенный с обсадной колонной, расположенную в нем трубу для соединения с бурильной колонной, переводник для соединения с приводом и вход для промывочной жидкости, особенность заключается в том, что в корпусе дополнительно установлен вращающийся толкатель, выполненный в виде полого цилиндра с нижней втулочной частью, с возможностью перемещения вверх и вниз по внутренней поверхности корпуса для передачи осевой разнонаправленной нагрузки на обсадную колонну за счет подшипников, расположенных в верхней и нижней частях корпуса, герметизированных сальниковым уплотнением от промывочной жидкости, поступающей в межтрубное пространство корпуса через дополнительный боковой вход, при этом корпус не вращается.
Устройство поясняется чертежом. На Фиг. 1 изображен вертлюг-сальник в соединении с бурильной (Поз. 15) и обсадной (Поз. 20) колоннами.
Вертлюг-сальник состоит из: вращающегося толкателя, выполненного в виде полого цилиндра с нижней втулочной частью (Поз. 1), манжеты (Поз. 2) вращающегося толкателя, корпуса, состоящего из нижней части (Поз. 3) и верхней части (Поз. 4), крышки (Поз. 5), манжеты (Поз. 6), винтов 6 шт. (Поз. 7), грундбуксы (Поз. 8), втулки (Поз. 9), сальниковой набивки (Поз. 10), упорных шарикоподшипников (Поз. 11, 12), масленок 2 шт. (Поз. 13), трубы для соединения с бурильной колонной (Поз. 14), переводника (Поз. 16), гильзы (Поз. 17), дополнительного бокового входа (Поз. 18), бурильной колонны (Поз. 15), обсадной колонны (Поз. 20).
Предлагаемый вертлюг-сальник работает следующим образом.
Вертлюг-сальник через переводник (Поз. 16) соединяют с приводом (не показан). Перемещают корпус (Поз. 3, 4) по наружной поверхности вращающегося толкателя, выполненного в виде полого цилиндра с нижней втулочной частью (Поз. 1), до высвобождения резьбовой части трубы (Поз. 14) и устанавливают в открывшуюся прорезь отбойную вилку (не показано), поднятый корпус ставят на отбойную вилку, затем приводом опускают вертлюг-сальник для соединения трубы (Поз. 14) с бурильной колонной (Поз. 15), которая зафиксирована с помощью подкладной вилки на трубной муфте (Поз. 19). Приподнимают корпус (Поз. 3, 4) для высвобождения отбойной вилки, и с помощью привода поднимают вертлюг-сальник с бурильной колонной для освобождения подкладной вилки на трубной муфте (Поз. 19), после этого соединяют нижнюю часть корпуса (Поз. 3) с обсадной колонной (Поз. 20), которые в процессе бурения не вращаются. К дополнительному боковому входу (Поз. 18) и приводу присоединяют нагнетательные линии для подачи промывочной жидкости. На этом подготовка к бурению закончена.
Для осуществления процесса разрушения горной породы с привода (не показан) через переводник передается вращение и осевое усилие на бурильную колонну, а по нагнетательным линиям подается промывочная жидкость.
Вращающийся толкатель (Поз. 1), выполненный в виде полого цилиндра с нижней втулочной частью, предназначен для передачи осевой нагрузки своей втулочной частью с привода через переводник (Поз. 16) на обсадную колонну за счет подшипников, расположенных в верхней и нижней частях корпуса, тем самым задавая направление ее перемещения в скважине по выбуренному пространству. В случае, если при движении обсадной колонны в скважине возникают какие-либо осложнения (прихваты, вывалы камней и т.д.), то резкими ударами вращающегося толкателя по нижнему или верхнему подшипнику корпуса (в зависимости от направления ее движения), на обсадную колонну передаются ударные импульсы, за счет энергии которых она будет продвигаться принудительно. Для смазки подшипников предусмотрены масленки (Поз. 13). Герметизация подшипников осуществляется с помощью манжеты (Поз. 6) и сальниковой набивки (Поз. 10), а манжета вращающегося толкателя (Поз. 2) предохраняет внутреннюю стенку корпуса от задиров.
Если сальниковая набивка (Поз. 10) изнашивается и начинает пропускать промывочную жидкость из нагнетательной линии через дополнительный боковой вход (Поз. 18) в полость подшипникового узла, расположенного в межтрубном пространстве корпуса, то с помощью грундбуксы (Поз. 8) и втулки (Поз. 9) ее уплотняют до прекращения утечки, которая определяется визуально по отверстию ∅3 мм в корпусе (для осуществления доступа к грундбуксе предварительно отсоединяют переводник от вращающегося толкателя и бурильной колонны).
Для отсоединения вертлюга-сальника от бурильной (Поз. 15) и обсадной (Поз. 20) колонн трубную муфту устанавливают (Поз. 19) на элеватор (не показан вместе с ротором), затем отключают подачу промывочной жидкости в обе нагнетательные линии, после чего отсоединяют нагнетательный рукав от дополнительного бокового входа (Поз. 18). Только после этого отворачивают корпус от трубной муфты (Поз. 19) и, приподняв толкатель в верхнее крайнее положение, вставляют отбойную вилку в замковую прорезь трубы, а подкладную вилку в замковую прорезь бурильной трубы, отсоединяют их друг от друга, после чего проводят наращивание бурильной и обсадной колонн.
После наращивания бурильной и обсадной колонн к ним присоединяют вертлюг-сальник (описано выше) и процесс бурения продолжается.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, содержащих сведения об аналогах заявленного технического решения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленной полезной модели. Определение из отобранных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволил выявить совокупность существенных признаков по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом устройстве, изложенных в формуле.
Claims (1)
- Буровой вертлюг-сальник для бурения с одновременной обсадкой, включающий корпус, соединенный с обсадной колонной, трубу для соединения с бурильной колонной, переводник для соединения с приводом и вход для промывочной жидкости, отличающийся тем, что в корпусе дополнительно установлен вращающийся толкатель, выполненный в виде полого цилиндра с нижней втулочной частью, с возможностью перемещения вверх и вниз по внутренней поверхности корпуса для передачи осевой разнонаправленной нагрузки на обсадную колонну за счет подшипников, расположенных в верхней и нижней частях корпуса, герметизированных сальниковым уплотнением от промывочной жидкости, поступающей в межтрубное пространство корпуса через дополнительный боковой вход, при этом корпус не вращается.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016138863U RU172469U1 (ru) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Буровой вертлюг-сальник для бурения с одновременной обсадкой |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016138863U RU172469U1 (ru) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Буровой вертлюг-сальник для бурения с одновременной обсадкой |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU172469U1 true RU172469U1 (ru) | 2017-07-11 |
Family
ID=59498907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016138863U RU172469U1 (ru) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Буровой вертлюг-сальник для бурения с одновременной обсадкой |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU172469U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108868665A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-23 | 张家口市宣化正远钻采机械有限公司 | 一种水井钻机用套管定位推进装置 |
| RU2740136C1 (ru) * | 2020-06-11 | 2021-01-11 | Артём Юрьевич Верзаков | Вертлюг для буровой установки |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1401125A1 (ru) * | 1985-12-17 | 1988-06-07 | Свердловский горный институт им.В.В.Вахрушева | Устройство дл бурени скважин |
| SU1590537A1 (ru) * | 1988-05-11 | 1990-09-07 | Донецкий политехнический институт | Способ бурени скважин |
| RU2236532C2 (ru) * | 2002-06-19 | 2004-09-20 | Открытое акционерное общество "Геомаш" | Станок для бурения скважин |
| US7513300B2 (en) * | 1998-08-24 | 2009-04-07 | Weatherford/Lamb, Inc. | Casing running and drilling system |
-
2016
- 2016-10-03 RU RU2016138863U patent/RU172469U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1401125A1 (ru) * | 1985-12-17 | 1988-06-07 | Свердловский горный институт им.В.В.Вахрушева | Устройство дл бурени скважин |
| SU1590537A1 (ru) * | 1988-05-11 | 1990-09-07 | Донецкий политехнический институт | Способ бурени скважин |
| US7513300B2 (en) * | 1998-08-24 | 2009-04-07 | Weatherford/Lamb, Inc. | Casing running and drilling system |
| RU2236532C2 (ru) * | 2002-06-19 | 2004-09-20 | Открытое акционерное общество "Геомаш" | Станок для бурения скважин |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108868665A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-23 | 张家口市宣化正远钻采机械有限公司 | 一种水井钻机用套管定位推进装置 |
| RU2740136C1 (ru) * | 2020-06-11 | 2021-01-11 | Артём Юрьевич Верзаков | Вертлюг для буровой установки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7854265B2 (en) | Pipe gripping assembly with power screw actuator and method of gripping pipe on a rig | |
| EP2808482B1 (en) | External grip tubular running tool | |
| US3497019A (en) | Automatic drilling system | |
| EP1756389B1 (en) | A reciprocable impact hammer | |
| CN102953698A (zh) | 一种膨胀式可旋转尾管悬挂器 | |
| CN106522826B (zh) | 双钻头推靠式导向节 | |
| CN106150414B (zh) | 一种防卡瓦回缩的机械液压双作用旋转尾管悬挂器 | |
| CN107091060A (zh) | 基于机械装置的多级水力加压器 | |
| CN104563873B (zh) | 一种井下套管动力导向装置 | |
| CN106761541B (zh) | 一种液压锚定密封装置 | |
| RU172469U1 (ru) | Буровой вертлюг-сальник для бурения с одновременной обсадкой | |
| CN107420064A (zh) | 一种水下井口锁紧工具 | |
| AU2016331024B2 (en) | Packer box and method for installation or withdrawal of a packer element in, respectively from a packer box for use in petroleum drilling | |
| CN201184160Y (zh) | 旋转防顶密封装置 | |
| CN206608118U (zh) | 一种远程自动控制液压驱动外卡式套管夹持头 | |
| CN213807592U (zh) | 一种套管段铣用扶正工具 | |
| CN207245668U (zh) | 一种水下井口锁紧工具 | |
| CN105019824B (zh) | 一种机械式钻探冲击器 | |
| CN210343234U (zh) | 大功率变频节能钻机电控系统 | |
| CN204283312U (zh) | 一种井下防喷器 | |
| CN209875074U (zh) | 管柱失稳平衡装置 | |
| CN202108465U (zh) | 非金属可钻桥塞 | |
| CN107191144A (zh) | 一种海底换钻头装置 | |
| CN109025882B (zh) | 一种井下正反力偶磨削工具及方法 | |
| CN205990895U (zh) | 一种液压式复合落鱼打捞工具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181004 |