RU2228424C2 - Device for fixing pipes in rotor of boring device - Google Patents
Device for fixing pipes in rotor of boring device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2228424C2 RU2228424C2 RU2001120457/03A RU2001120457A RU2228424C2 RU 2228424 C2 RU2228424 C2 RU 2228424C2 RU 2001120457/03 A RU2001120457/03 A RU 2001120457/03A RU 2001120457 A RU2001120457 A RU 2001120457A RU 2228424 C2 RU2228424 C2 RU 2228424C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lead pipe
- clamp
- wedges
- wedge
- leading pipe
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Настоящее предлагаемое изобретение относится к области глубокого бурения и, в частности, представляет собой устройство для захвата труб в роторе буровой установки.The present invention relates to the field of deep drilling and, in particular, is a device for gripping pipes in the rotor of a drilling rig.
Известно устройство для захвата в роторе бурильных труб [1], содержащее корпус с установленными в нем втулкой, вкладышами, центратором, роликовым зажимом с поворотными вставками и очистителем в нижней части зажима, ограничителем хода клиньев.A device for gripping a drill pipe in a rotor [1] is known, comprising a housing with a sleeve, bushings, a centralizer, a roller clamp with rotary inserts and a cleaner in the lower part of the clamp, a wedge limiter.
Недостатками данной конструкции является ее громоздкость, сложность двухэтажной захватно-вращающейся конструкции, трудоемкость эксплуатации, большая масса клинозахватного устройства и утолщенных клиньев.The disadvantages of this design are its bulkiness, the complexity of the two-story gripping-rotating structure, the complexity of operation, a large mass of wedge-gripping device and thickened wedges.
Известно также техническое решение [2], защищающее устройство для захвата труб в роторе, включающее корпус, вкладыши под клинья с плашками, центратор, подъемные планки, взаимодействующие с вертикальными ограничителями хода, зажим ведущей трубы, охватывающий боковые поверхности вкладышей с шарнирными разъемами между вкладышами.Also known is a technical solution [2], a protective device for gripping pipes in a rotor, including a housing, inserts for wedges with dies, a centralizer, lifting bars interacting with vertical travel stops, a clamp of the lead pipe covering the side surfaces of the inserts with hinged connectors between the inserts.
Указанное устройство может быть принято за прототип заявляемого технического решения.The specified device can be taken as a prototype of the claimed technical solution.
Прототип, обеспечивая одноэтажную захватно-вращающуюся конструкцию, снижение массы и габаритов клиньев и других элементов (сравнительно с указанным выше аналогом), обладает рядом существенных недостатков, на устранение которых направлено заявляемое техническое решение.The prototype, providing a one-story gripping and rotating design, reducing the mass and dimensions of wedges and other elements (compared with the above counterpart), has a number of significant drawbacks, to the elimination of which the claimed technical solution is directed.
Основным недостатком прототипа является передача больших крутящих моментов через вкладыши, нарушая работу клиньев по захвату труб без повреждений. Кроме того, при передаче крутящего момента через вкладыши нет возможности работы с ведущей трубой, отклоняющейся от соосности с проходным отверстием ротора. Оказалось сложным и попадание зажима ведущей трубы между вкладышами.The main disadvantage of the prototype is the transmission of large torques through the liners, disrupting the wedges to capture pipes without damage. In addition, when transmitting torque through the liners, it is not possible to work with a lead pipe that deviates from alignment with the rotor bore. It turned out to be difficult and getting the clamp of the lead pipe between the liners.
Другим недостатком прототипа является отсутствие очистителя труб.Another disadvantage of the prototype is the lack of pipe cleaner.
Третьим недостатком прототипа является невозможность притереться контактным поверхностям ведущей трубы и зажима из-за шарнирного соединения, что не обеспечивает снижения контактных давлений.The third disadvantage of the prototype is the inability to get used to the contact surfaces of the lead pipe and clamp due to the swivel, which does not reduce contact pressure.
Четвертый недостаток - малый боковой зазор между зажимом ведущей трубы и вкладышами, затрудняющий центрирование зажима с ведущей трубой клиньями.A fourth drawback is the small lateral clearance between the clamp of the lead pipe and the liners, making it difficult to center the clamp with the lead pipe with wedges.
Пятый недостаток - возможность выпадения поворотных вставок при снятии зажима с ведущей трубы.The fifth disadvantage is the possibility of falling out of rotary inserts when removing the clamp from the lead pipe.
В связи с изложенным, основной технической задачей, на решение которой направлено настоящее предлагаемое изобретение, является создание такого устройства для захвата бурильных труб в роторе, которое исключило бы передачу больших крутящих моментов через вкладыши, позволило бы передавать крутящий момент при отклонении от соосности ведущей трубы и проходного отверстия ротора, обеспечивало бы силовое центрирование зажима с ведущей трубой клиньями при несоосности клина и углубления под клин в зажиме ведущей трубы, обеспечивало бы снижение контактных давлений между зажимом и ведущей трубой и очистку наружной поверхности поднимаемой из скважины ведущей трубы.In connection with the foregoing, the main technical task to which the present invention is directed is to provide such a device for capturing drill pipes in the rotor, which would prevent the transmission of large torques through the liners, would transmit torque when deviating from the alignment of the lead pipe and the rotor bore, would provide force centering of the clamp with the lead pipe by the wedges when the wedge is misaligned and the recesses under the wedge in the clamp of the lead pipe provide contact pressure between the clamp and the leading pipe and the outer surface of cleaning lifted from the hole the kelly.
Для решения поставленной задачи устройство для захвата бурильных труб в роторе включает корпус с размещенными в нем клиньями с плашками, вкладышами с опорными плоскостями под каждый клин, установленными на центраторе из двух половин, подвеску клиньев и упоры, устанавливаемые под планки, привод клиньев, зажим граненой ведущей трубы с корпусом, поворотными вставками, крышкой и очистителем.To solve this problem, the device for gripping drill pipes in the rotor includes a housing with wedges with dies placed in it, liners with supporting planes for each wedge mounted on a centralizer of two halves, wedge suspension and stops installed under the slats, wedge drive, faceted clamp lead pipe with housing, rotary inserts, cover and cleaner.
Проходное отверстие корпуса и крышки зажима ведущей трубы превышает диагональ граненой (квадратной или шестигранной) ведущей трубы, поворотные вставки в углах зажима ведущей трубы оснащены верхними и нижними ограничителями поворота и выпадения внутрь; под поворотными вставками с внешней стороны нижнего торца корпуса зажима установлены конусные приводные пальцы; а между поворотными вставками с внешней стороны по всей длине зажима ведущей трубы выполнены углубления под плашки клиньев; над поворотными вставками в крышке размещен очиститель ведущей трубы. Конусные приводные пальцы зажима ведущей трубы, установленные в конусных отверстиях центратора между вкладышами с осями, проходящими через середины планок, выполнены с углом конуса, составляющим 0,9-1,1 максимально возможного осевого перекоса ведущей трубы. Очиститель ведущей трубы включает металлический скребок из двух или более секторов с ограничителем поворота и выпадения внутрь поворотных вставок и эластичный элемент, установленный над металлическим скребком. Разъем центратора из двух половин выполнен эксцентрично относительно его оси. Величина углубления под плашки клиньев в зажиме ведущей трубы соответствует максимально возможному осевому смещению зажима ведущей трубы в проходном отверстии центратора.The passage hole of the housing and the clamp cover of the lead pipe exceeds the diagonal of the faceted (square or hexagonal) lead pipe, the rotary inserts in the corners of the clamp of the lead pipe are equipped with upper and lower limiters for turning and falling inward; under the rotary inserts on the outer side of the lower end of the clamp housing, conical drive fingers are installed; and between the rotary inserts on the outside, along the entire length of the clamp of the lead pipe, recesses are made under the dies of the wedges; above the rotary inserts in the lid is a lead pipe cleaner. The conical drive fingers of the clamp of the lead pipe installed in the cone holes of the centralizer between the liners with the axes passing through the middle of the slats are made with a cone angle of 0.9-1.1 of the maximum possible axial distortion of the lead pipe. The lead pipe cleaner includes a metal scraper of two or more sectors with a limiter for turning and falling into the rotary inserts and an elastic element mounted above the metal scraper. The centralizer connector of the two halves is made eccentric relative to its axis. The magnitude of the recess for the dies of the wedges in the clamp of the lead pipe corresponds to the maximum possible axial displacement of the clamp of the lead pipe in the centralizer bore.
Указанные выше технические признаки, являющиеся отличительными для заявляемого устройства и отраженные в формуле изобретения, могут быть реализованы с помощью известных средств; они необходимы и достаточны для его осуществления, т.к. обеспечивают решение поставленной задачи - создание устройства для захвата бурильных труб в роторе буровой установки, которое исключило бы передачу больших крутящих моментов через вкладыши, позволило бы передавать крутящий момент при отклонении от соосности ведущей трубы и проходного отверстия ротора, обеспечивало бы силовое центрирование зажима с ведущей трубой клиньями при несоосности клина и углубления под клин в зажиме ведущей трубы, обеспечило бы снижение контактных давлений между зажимом и ведущей трубой, а также очистку наружной поверхности поднимаемой из скважины ведущей трубы.The above technical features, which are distinctive for the claimed device and are reflected in the claims, can be implemented using known means; they are necessary and sufficient for its implementation, because provide a solution to the problem - the creation of a device for capturing drill pipes in the rotor of the drilling rig, which would prevent the transmission of large torques through the liners, would transmit torque when deviating from the alignment of the lead pipe and the bore of the rotor, would provide force centering of the clamp with the lead pipe by wedges when the wedge and the recess under the wedge are misaligned in the clamp of the lead pipe, it would provide a reduction in contact pressure between the clamp and the lead pipe, as well as cleaning the outside surface of the leading pipe raised from the well.
Перечень фигур чертежей:The list of drawings:
Фиг.1- устройство для захвата бурильных труб в роторе в соответствии с настоящим предлагаемым изобретением - разрез по оси устройства.Figure 1 - device for gripping drill pipes in the rotor in accordance with the present invention - a section along the axis of the device.
Фиг.2 - то же устройство при центрировании клиньями зажима ведущей трубы.Figure 2 - the same device when centering the wedges of the clamp of the lead pipe.
Фиг.3 - разрез по линии I-I, фиг.1.Figure 3 is a section along the line I-I, figure 1.
Фиг.4 - разрез по линии II-II, фиг.3 (в увеличенном масштабе) при соосности ведущей трубы и проходного отверстия ротора.Figure 4 - section along the line II-II, figure 3 (on an enlarged scale) with the alignment of the lead pipe and the bore of the rotor.
Фиг.5 - разрез по линии III-III, фиг.4 (в увеличенном масштабе).Figure 5 is a section along the line III-III, figure 4 (on an enlarged scale).
Фиг.6 - разрез по линии II-II, фиг.3 (в увеличенном масштабе, изображение повернуто) при отклонении от соосности ведущей трубы и проходного отверстия ротора.6 is a section along the line II-II, figure 3 (on an enlarged scale, the image is rotated) when deviating from the alignment of the lead pipe and the bore of the rotor.
Фиг.7 - разрез по линии IV-IV, фиг.4 (в увеличенном масштабе) при снятом зажиме ведущей трубы.Fig.7 is a section along the line IV-IV, Fig.4 (on an enlarged scale) with the clamp of the lead pipe removed.
Фиг.8 - разрез по линии V-V, фиг.4 (в увеличенном масштабе).Fig.8 is a section along the line V-V, Fig.4 (on an enlarged scale).
Фиг.9 - разрез по линии VI-VI, фиг.2 (в увеличенном масштабе).Fig.9 is a section along the line VI-VI, Fig.2 (on an enlarged scale).
Фиг.10 - разрез по линии VII-VII, фиг.9 (повернуто).Figure 10 is a section along the line VII-VII, figure 9 (rotated).
Устройство для захвата бурильных труб в роторе буровой установки (фиг.1, 3, 4, 9, 10) включает корпус 1 с размещенными в нем клиньями 2 с плашками 3, причем под каждый клин 2 устанавливается вкладыш 4 с опорной плоскостью 5. Вкладыши 4 установлены и закреплены на центраторе 6 из двух половин. Зажим ведущей трубы 7, подвижно закрепленный на ведущей трубе 8, выполнен с корпусом 9, поворотными вставками 10, крышкой 11 и очистителем 12. Подвеска 13 клиньев 2 закреплена на планках 14, под выступы 15 которых установлены упоры 16.A device for gripping drill pipes in the rotor of a drilling rig (Figs. 1, 3, 4, 9, 10) includes a
Привод клиньев включает подроторное кольцо 17, подъемный рычаг 18, кронштейн 20, на котором закреплен подъемный рычаг 18 и силовой цилиндр 19, кронштейн 21, прикрепленный к ротору, кран управления 22. Проходное отверстие корпуса 9 и крышки 11 зажима ведущей трубы 7 превышает диагональ “а” граненой (квадратной или шестигранной) ведущей трубы 8 (фиг.3).The wedge drive includes a rotor ring 17, a lifting arm 18, an arm 20 on which the lifting arm 18 and the power cylinder 19 are fixed, an arm 21 attached to the rotor, a control valve 22. The passage opening of the
Поворотные вставки 10 оснащены верхними 23 и нижними 24 ограничителями поворота и выпадения внутрь поворотных вставок 10. Ограничители 23 и 24 установлены в отверстиях 25, эксцентричных относительно оси ограничителей 23 и 24, обеспечивающих ограниченный поворот поворотных вставок 10 вместе с ведущей трубой 8 относительно зажима ведущей трубы 7 (фиг.5).The
Под поворотными вставками 10 на концах нижнего торца 26 корпуса 9 установлены конусные приводные пальцы 27, а между конусными приводными пальцами 27 с внешней стороны по всей длине зажима ведущей трубы 7 выполнены углубления 28 под плашки 3 клиньев 2. Над поворотными вставками 10 в крышке 11 размещен очиститель 12 ведущей трубы 8.Under the
Конусные приводные пальцы 27 зажима ведущей трубы 7, установленные в конусных отверстиях 29 центратора 6 (фиг.4) между вкладышами 4 с осями, проходящими через середины планок 14, выполнены с углом конуса α (фиг.4, 6), составляющим 0,9-1,1 максимально возможного осевого перекоса ведущей трубы.The
Очиститель 12 ведущей трубы 8 включает металлический скребок 30 из двух или более секторов с верхними ограничителями поворота и выпадения внутрь 23 поворотных вставок 10, размещенных в отверстиях металлического скребка 30 с головками внутри эластичного элемента 31, установленного над металлическим скребком 30 (фиг.1, 4, 8).The
Разъем 32 центратора из двух половин 6 выполнен эксцентрично относительно его оси и размещен между вкладышем 4 и конусными отверстиями 29 в центраторе 6 под конусные приводные пальцы 27 зажима ведущей трубы 7.The
Величина углубления 28 под плашки 3 клиньев 2 в зажиме ведущей трубы 7 соответствует положению, когда при максимально возможном осевом смещении ведущей трубы 8 в проходном отверстии 34 центратора 6 клинья размещены в опорных плоскостях 5 вкладышей 4 (фиг.2).The magnitude of the
Работа заявляемого устройства осуществляется следующим образом. Как и в прототипе, на ведущую трубу 8 одевается зажим ведущей трубы 7. При этом вначале сквозь замковое соединение 35 одевается крышка 11 с очистителем 12, затем корпус 9, в который на граненой части ведущей трубы 8 устанавливаются поворотные вставки 10 с фиксацией болтами 36. Затем собранный зажим ведущей трубы 7 на ведущей трубе 8 опускается внутрь устройства мимо поднятых клиньев 2. Клинья 2 центрируют зажим ведущей трубы 7 (фиг.2), при необходимости поворачивая его клиньями на угол β (фиг.9). При этом плашки 3 клиньев 2 упираются в углубление 33 зажима ведущей трубы 7, а необходимое усилие для центрирования обеспечивается при нажатии на клинья 2 планок 14 через подроторное кольцо 17, подъемный рычаг 18, силовой цилиндр 19 на кронштейнах 20 и 21, кран управления 22 с установкой клина 2 в опорной плоскости 5 вкладыша 4.The operation of the claimed device is as follows. As in the prototype, the clamp of the
Далее зажим ведущей трубы 7 устанавливается конусными поворотными пальцами 27 в конусных отверстиях 29 центратора 6. Нижний конец клиньев 2 устанавливается над зажимом ведущей трубы 7, упираясь в конусный наконечник 37. При этом выступы 15 планок 14 устанавливаются на упоры 16. После установки зажима ведущей трубы 7 в гнезде подъемный рычаг 18 выводится из зацепления из подроторного кольца 17. В этом положении осуществляется бурение.Next, the clamp of the
При перекосе ведущей трубы 8 относительно оси VIII-VIII проходного отверстия ротора (фиг.6) конусные поворотные пальцы 27 приподнимаются в конусных отверстиях 29 центратора 6, обеспечивая равномерное прилегание поворотных вставок 10 к граням ведущей трубы 8 и исключая заклинивание ведущей трубы 8 в зажиме ведущей трубы 7.When the
После завершения бурения ролики 38 подъемного рычага 18 устанавливаются в подроторном кольце 17, ведущая труба 8 поднимается, но клинья 2 задерживают в роторе зажим ведущей трубы 7. При этом очиститель 12 очищает наружную поверхность поднимаемой из скважины ведущей трубы 8. Затем клинья 2 поднимаются и освобождают проходное отверстие для подъема зажима ведущей трубы 7 на замковом соединении 35, упоры 16 снимаются. После отвинчивания ведущая труба 8 вместе с зажимом ведущей трубы 7 переносится в шурф. После завершения бурения зажим ведущей трубы 7 разбирается, снимается с ведущей трубы 8 и вновь собирается в транспортное положение с установкой верхних 23 и нижних 24 ограничителей.After drilling, the rollers 38 of the lifting arm 18 are installed in the rotor ring 17, the
Возможность осуществления настоящего изобретения доказывается многолетним использованием в отечественной практике бурения устройств для захвата бурильных труб в роторе со встроенным зажимом ведущей трубы.The possibility of implementing the present invention is proved by the long-term use in domestic practice of drilling devices for gripping drill pipes in a rotor with an integrated clamp of the lead pipe.
Указанные выше технические признаки, являющиеся отличительными для заявляемого устройства и отраженные в формуле изобретения, могут быть реализованы с помощью известных средств; они необходимы и достаточны для его осуществления, т.к. обеспечивают решение поставленной задачи - создание устройства для захвата труб в роторе буровой установки, которое исключило бы передачу больших крутящих моментов через вкладыши, позволило бы передавать крутящий момент при отклонении от соосности ведущей трубы и проходного отверстия ротора, обеспечивало бы силовое центрирование зажима с ведущей трубой клиньями при несоосности клина и углубления под клин в зажиме ведущей трубы, обеспечило бы снижение контактных давлений между зажимом ведущей трубы и ведущей трубой, а также очистку наружной поверхности поднимаемой из скважины ведущей трубы.The above technical features, which are distinctive for the claimed device and are reflected in the claims, can be implemented using known means; they are necessary and sufficient for its implementation, because provide a solution to the problem - the creation of a device for gripping pipes in the rotor of the drilling rig, which would prevent the transmission of large torques through the liners, would transmit torque when deviating from the alignment of the lead pipe and the bore of the rotor, would provide force centering of the clamp with the lead pipe with wedges in case of misalignment of the wedge and the recess under the wedge in the clamp of the lead pipe, it would reduce contact pressure between the clamp of the lead pipe and the lead pipe, as well as cleaning on uzhnoy surface lifted from the hole the kelly.
Источники информацииSources of information
1. Патент РФ № 2041336, кл. Е 21 В 19/10, 1995 г.1. RF patent No. 2041336, cl. E 21 B 19/10, 1995
2. Патент РФ № 2142551, кл. Е 21 В 19/10, 1999 г.2. RF patent No. 2142551, cl. E 21 B 19/10, 1999
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001120457/03A RU2228424C2 (en) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | Device for fixing pipes in rotor of boring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001120457/03A RU2228424C2 (en) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | Device for fixing pipes in rotor of boring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001120457A RU2001120457A (en) | 2003-06-20 |
RU2228424C2 true RU2228424C2 (en) | 2004-05-10 |
Family
ID=32678223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001120457/03A RU2228424C2 (en) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | Device for fixing pipes in rotor of boring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2228424C2 (en) |
-
2001
- 2001-07-24 RU RU2001120457/03A patent/RU2228424C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АБУБАКИРОВ В.Ф. и др. Буровое оборудование. Справочник, т.1. - М.: Недра, 2000, с. 188-191. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7490677B2 (en) | Stabbing guide adapted for use with saver sub | |
US4372026A (en) | Method and apparatus for connecting and disconnecting tubular members | |
CA1299166C (en) | Internal wrench for a top head drive assembly | |
US8651176B2 (en) | Method of running a pipe string having an outer diameter transition | |
US4416340A (en) | Rotary drilling head | |
US7681649B2 (en) | Power slips | |
CA2596282A1 (en) | Wellbore circulation system | |
US20050077039A1 (en) | Flush mounted spider | |
CA2679386C (en) | Method and apparatus for forming tubular connections | |
CN203879402U (en) | Fastening gapless type tool joint | |
EP1492937B1 (en) | Improved slips | |
US5651737A (en) | Drill motor coupling for misaligned rotating shafts | |
AU719282B2 (en) | Down-the-hole hammer | |
RU2228424C2 (en) | Device for fixing pipes in rotor of boring device | |
KR20210090213A (en) | Elevators with independent joints of specific jaws for lifting tubing of various sizes | |
CA1177819A (en) | Articulated coupling | |
CN114961566A (en) | Top drive casing pipe lowering device for small-specification casing pipe | |
EP1475513A1 (en) | Wrenching tong | |
US6637296B1 (en) | Jaw assembly for gripping pipes | |
WO2000066875A1 (en) | Iron roughneck | |
AU2011202591B2 (en) | Flush mounted spider | |
RU2204659C1 (en) | Mounted working tool for helical expansion of holes in ground | |
CN112761538A (en) | Rotary well cementation is with passing torsional joint | |
US8393251B2 (en) | Jaw assembly for gripping pipes | |
RU2253002C2 (en) | Device for rotating pipes column in drilling plant rotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070725 |