RU2717843C1

RU2717843C1 - Drilling rig

Info

Publication number: RU2717843C1
Application number: RU2019125130A
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Юрин
Original assignee: Сергей Александрович Юрин
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2019-08-07
Publication date: 2020-03-26

Abstract

FIELD: soil or rock drilling.

SUBSTANCE: invention relates to drilling of wells, namely to drilling units for drilling wells of various purposes. Technical result is achieved by using a drilling rig comprising a base, a tackle driven by a hydraulic cylinder, a mast hinged to an axle and provided with a carriage with a rotator, upper and lower mast rolls for tackle branches, mast lifting and lowering hydraulic cylinder, at that, tackle is arranged on the base, and tackle branches are mated with upper and lower mast rollers via rollers installed on base in zone of hinged connection with mast.

EFFECT: increased stability of drilling rig due to reduced weight of drilling rig and displacement of its center of gravity towards the middle of base.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к буровым установкам для бурения скважин различного назначения.The invention relates to the field of drilling, namely, drilling rigs for drilling wells for various purposes.

Известен буровой станок (патент РФ №2455446, дата публикации 10.07.2012 г.), содержащий основание, шарнирно установленную на нем мачту с расположенным в нем гидроцилиндром, который соединен через траверсы с подвижным вращателем. Known drill rig (RF patent No. 2455446, publication date 10.07.2012), containing a base, a mast pivotally mounted on it with a hydraulic cylinder located in it, which is connected through a traverse with a movable rotator.

Недостатком указанного станка является большая масса гидроцилиндра подачи, ход которого равен ходу вращателя.The disadvantage of this machine is the large mass of the feed cylinder, the stroke of which is equal to the stroke of the rotator.

Известна буровая установка (патент РФ №2337227, дата публикации 27.10.2008 г.), принятая за наиболее близкий аналог к заявляемому решению, содержащая основание, шарнирно установленную на нем мачту с вращателем и механизмом подачи в виде канатного полиспаста с приводом от гидроцилиндра. A well-known drilling rig (RF patent No. 2337227, publication date 10.27.2008), adopted as the closest analogue to the claimed solution, containing a base, a mast pivotally mounted on it with a rotator and a feed mechanism in the form of a wire hoist driven by a hydraulic cylinder.

В этой установке ход гидроцилиндра подачи в два раза меньше хода вращателя, что позволяет уменьшить массу гидроцилиндра. In this installation, the stroke of the supply hydraulic cylinder is two times less than the stroke of the rotator, which reduces the mass of the hydraulic cylinder.

Недостатком установки является большая суммарная масса мачты с вращателем и механизмом подачи. В результате при установке мачты в рабочее положение ее центр тяжести значительно смещается к задней части ее основания. Это вызывает необходимость оснащения буровой установки аутригерами (опорами), исключающими при подъеме мачты опрокидывание установки в случае ее крепления на различных самоходных или не самоходных шасси. В итоге возрастает не только масса буровой установки, но и масса шасси с большей грузоподъемностью. При установке мачты в транспортное положение ее центр тяжести смещается к центру основания, но находится на большом расстоянии над основанием. Это вызывает снижение поперечной устойчивости буровой установки и снижение возможностей при ее перемещении на склонах пересеченной местности. The disadvantage of this installation is the large total mass of the mast with a rotator and a feed mechanism. As a result, when the mast is installed in the working position, its center of gravity is significantly shifted to the rear of its base. This necessitates equipping the rig with outriggers (supports), which exclude the rig overturning when mounting the mast if it is mounted on various self-propelled or non-self-propelled chassis. As a result, not only the mass of the drilling rig is increasing, but also the mass of the chassis with a higher carrying capacity. When installing the mast in the transport position, its center of gravity is shifted to the center of the base, but is at a great distance above the base. This causes a decrease in the lateral stability of the drilling rig and a decrease in the ability to move it on the slopes of rough terrain.

Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости буровой установки за счет уменьшения массы буровой установки и смещения ее центра тяжести к середине основания.The technical result of the invention is to increase the stability of the drilling rig by reducing the weight of the drilling rig and shifting its center of gravity to the middle of the base.

Технический результат достигается при использовании буровой установки, содержащей основание, полиспаст с приводом от гидроцилиндра, мачту, шарнирно закрепленную на оси и снабженную кареткой с вращателем, верхними и нижними роликами мачты для ветвей полиспаста, гидроцилиндр подъема и опускания мачты, при этом полиспаст размещен на основании, а ветви полиспаста сопрягаются с верхними и нижними роликами мачты через ролики, установленные на основании в зоне шарнирного соединения с мачтой.The technical result is achieved by using a drilling rig containing a base, a chain hoist driven by a hydraulic cylinder, a mast pivotally mounted on an axis and equipped with a carriage with a rotator, upper and lower mast rollers for the chain hoist branches, a mast lifting and lowering hydraulic cylinder, and the chain hoist is located on the base and the tackle branches mate with the upper and lower mast rollers through the rollers mounted on the base in the area of the hinged connection with the mast.

Мачта буровой установки может быть также снабжена аутригерами. The rig mast can also be equipped with outriggers.

Ветви полиспаста представляют собой канаты либо цепи полиспаста. The tackle branches are ropes or tackle chains.

Ролики, установленные на основании в зоне шарнирного соединения с мачтой, могут быть расположены на оси мачты, а также соосно либо не соосно по отношению к оси мачты.The rollers mounted on the base in the area of articulation with the mast can be located on the axis of the mast, as well as coaxial or not coaxial with respect to the axis of the mast.

Размещение полиспаста механизма подачи на основании буровой установки, сопряжение канатов полиспаста с кареткой с вращателем через ролики, установленные на основании в зоне шарнирного соединения с мачтой, и далее - через ролики в верхней и нижней частях мачты позволяют более равномерно распределить вес буровой установки между основанием и мачтой, исключить ее опрокидывание и повысить безопасность при эксплуатацииThe placement of the pulley of the feed mechanism on the base of the drilling rig, the coupling of the ropes of the chain hoist with the carriage with the rotator through the rollers installed on the base in the area of articulation with the mast, and then through the rollers in the upper and lower parts of the mast allow more evenly distribute the weight of the drilling rig between the base and mast, to exclude its overturning and to increase safety during operation

На фигуре 1 изображен общий вид буровой установки в рабочем положении, а на фигуре 2 - в транспортном положении.The figure 1 shows a General view of the drilling rig in the working position, and in figure 2 - in the transport position.

Буровая установка содержит основание 1, полиспаст 2 с приводом от гидроцилиндра 3 и шарнирно закрепленную на оси 4 мачту 5, снабженную кареткой 6 с вращателем 7. The drilling rig contains a base 1, a chain hoist 2 driven by a hydraulic cylinder 3 and a mast 5 pivotally mounted on an axis 4, equipped with a carriage 6 with a rotator 7.

Каретка 6 с вращателем 7 соединена с полиспастом 2 при помощи первой ветви 8, проходящей через ролики 9, установленные на основании 1 в зоне шарнирного соединения с мачтой 5, и верхние ролики 10 мачты 5. Также каретка 6 с вращателем 7 соединена с полиспастом 2 при помощи второй ветви 11, проходящей через ролики 9, установленные на основании 1 в зоне шарнирного соединения с мачтой 5, и нижние ролики 12 мачты 5. При этом первая 8 и вторая 11 ветви полиспаста 2 могут быть выполнены в виде канатов или цепей полиспаста.The carriage 6 with the rotator 7 is connected to the pulley 2 using the first branch 8 passing through the rollers 9 installed on the base 1 in the area of the swivel with the mast 5, and the upper rollers 10 of the mast 5. Also, the carriage 6 with the rotator 7 is connected to the pulley 2 the help of the second branch 11, passing through the rollers 9, installed on the base 1 in the area of articulation with the mast 5, and the lower rollers 12 of the mast 5. In this case, the first 8 and second 11 branches of the chain-link 2 can be made in the form of ropes or chain chains.

На основании 1 закреплен также гидроцилиндр 13 подъема и опускания мачты 5. В качестве привода вращателя 7 и гидроцилиндра 3 используется гидросистема буровой установки (на фигурах не показана).A hydraulic cylinder 13 for raising and lowering the mast 5 is also fixed on the base 1. The hydraulic system of the drilling rig (not shown in the figures) is used as the drive of the rotator 7 and the hydraulic cylinder 3.

Буровая установка работает следующим образом. Посредством гидроцилиндра 13 для подъема и опускания мачты 5 устанавливают ее в рабочее положение. Вращатель 7 соединяют с буровым инструментом и включают его вращение. The drilling rig operates as follows. By means of a hydraulic cylinder 13 for raising and lowering the mast 5 set it in working position. The rotator 7 is connected to the drilling tool and include its rotation.

Первую 8 и вторую 11 ветви полиспаста 2 пропускают через ролики 9, установленные на основании 1 в зоне шарнирного соединения с мачтой 5. При этом первая ветвь 8 полиспаста 2 проходит по нижней части роликов 9, а вторая ветвь 11 полиспаста 2 – по верхней его части.The first 8 and second 11 branches of the chain hoist 2 pass through the rollers 9 installed on the base 1 in the area of the swivel with the mast 5. In this case, the first branch 8 of the chain hoist 2 passes along the lower part of the rollers 9, and the second branch 11 of the chain hoist 2 - along its upper part .

Перемещение вращателя 7 вниз для бурения скважины осуществляется гидроцилиндром 3 через вторую ветвь 11 полиспаста 2, которая проходит через ролики 9 на основании 1 в зоне шарнирного соединения с мачтой 5 и далее – через нижние ролики 12 мачты 5. Перемещение вращателя 7 вверх осуществляется гидроцилиндром 3 через первую ветвь 8 полиспаста 2, которая проходит через ролики 9 на основании 1 в зоне шарнирного соединения с мачтой 5 и далее - через верхние ролики 10 мачты 5.The rotator 7 is moved downward for drilling the well by the hydraulic cylinder 3 through the second leg 11 of the pulley 2, which passes through the rollers 9 on the base 1 in the area of the swivel connection with the mast 5 and then through the lower rollers 12 of the mast 5. The rotator 7 is moved upward by the hydraulic cylinder 3 through the first branch 8 of the tackle 2, which passes through the rollers 9 on the base 1 in the area of articulation with the mast 5 and then through the upper rollers 10 of the mast 5.

Преимуществами заявляемой буровой установки являются:The advantages of the claimed drilling rig are:

- небольшой суммарный вес мачты с кареткой и вращателем за счет переноса полиспаста на основание установки;- small total weight of the mast with the carriage and the rotator due to the transfer of the chain hoist to the base of the installation;

- легкая мачта не опрокидывает основание при подъеме мачты, при этом использование поддерживающих аутригеров на основании установки не требуется;- the light mast does not overturn the base when lifting the mast, while the use of supporting outriggers on the basis of the installation is not required;

- большая устойчивость буровой установки в рабочем и транспортном положениях вследствие уменьшения высоты и смещения центра тяжести буровой установки к середине основания;- greater stability of the rig in the working and transport positions due to a decrease in height and a shift in the center of gravity of the rig to the middle of the base;

- полиспаст, закрепленный на основании, может снабжаться многострунной талевой оснасткой, уменьшающей ход цилиндра в 4 и более раз, что дополнительно обеспечивает резкое уменьшение массы буровой установки.- the pulley mounted on the base can be equipped with multi-string tackle equipment, which reduces the stroke of the cylinder by 4 or more times, which additionally provides a sharp decrease in the weight of the drilling rig.

Claims

1. A drilling rig containing a base, a chain hoist driven by a hydraulic cylinder, a mast pivotally mounted on an axis and equipped with a carriage with a rotator, upper and lower rollers for the chain hoist branches, a mast lifting and lowering hydraulic cylinder, characterized in that the chain hoist is located on the base, and the tackle branches mate with the upper and lower mast rollers through the rollers mounted on the base in the area of the hinged connection with the mast.

2. The drilling rig according to claim 1, characterized in that the chain-link branches are ropes or chain-link chains.