SU1390340A1

SU1390340A1 - Drilling rig

Info

Publication number: SU1390340A1
Application number: SU853899165A
Authority: SU
Inventors: Виталий Анатольевич Трегубов; Александр Павлович Гусев; Николай Александрович Марчик; Вадим Николаевич Грамолин; Захар Пейсахович Пасуманский; Виктор Иванович Разуваев; Владислав Евгеньевич Тимофеев
Original assignee: Криворожский горнорудный институт; Научно-Исследовательский Институт Тяжелого Машиностроения Производственного Объединения "Уралмаш"
Priority date: 1985-05-23
Filing date: 1985-05-23
Publication date: 1988-04-23

Description

(21)3899165/22-03(21) 3899165 / 22-03

(22)23.05.85(22) 05.23.85

(46) 23.04.88. Бюп. № 15(46) 04.23.88. Bup. Number 15

(71)Криворожский горнорудный институт и Научно-исследовательский институт т желого машиностроени Производственного объединени Уралмаш(71) Krivoy Rog Mining Institute and the Research Institute for Heavy Machinery Production Association Uralmash

(72)В.А. Трегубов, А.П. Гусев, Н.А. Марчик, В.Н. Грамолин, З.П.Па- суманский, В.И. Разуваев и В.Е.Тимофеев(72) V.A. Tregubov, A.P. Gusev, N.A. Marchik, V.N. Gramolin, Z.P.Pa-sumansky, V.I. Razuvaev and V.E. Timofeev

(53)622.24.054.002.52(088,8)(53) 622.24.054.002.52 (088.8)

(56)Апексеевский Г.В. Буровые установки Уралмашзанода. -М.: Недра, 1981, с. 317, 320, 322.(56) Apekseevsky G.V. Drilling rigs Uralmashzanod. -M .: Nedra, 1981, p. 317, 320, 322.

Авторское свидетельство СССР № 1341383, кл. Е 21 В 19/00, 1984.USSR author's certificate number 1341383, cl. E 21 B 19/00, 1984.

(54)БУРОВАЯ УСТАНОВКА(54) DRILLING INSTALLATION

(57)Изобретение относитс к бурению скважин вращательным способом. Цель - повышение долговечности установки за счет исключени резонансных колебаний бурильной колонны (БК) путем плавного регулировани жесткости талевой системы (тс) в широком диапазоне . Дл этого механизм регулируемой упругой подвески установки, размещенный между основанием 1 и рамой 9, выполнен в виде упругой резино- кордной оболочки 14. Дополнительно установка снабжена газожидкостным аккумул тором в виде резервуара 18 с вентил ми 19 и 20 дл подачи и слива, жидкости. С газовой полостью резервуара 18 св зана оболочка 14 посредством трубопровода 15, имеющего отводной патрубок 16 с редукционным клапаном 17 дл подвода сжатого воздуха. Канат ТС свободным концом 6 закреплен на раме 9 с фиксатором 12. Рама 9 через оболочку 14 и трубопровод 15 соединена с резервуаром 18. При возникновении резонансных колебаний БК из резервуара 18 через вентиль 20 частично сливаетс жидкость. При этом увеличиваетс объем сжатого воздуха, снижаетс жесткость оболочки 14 и каната ТС. Соответственно измен етс собственна частота колебаний БК и она выходит из резонанса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.(57) The invention relates to the drilling of wells in a rotational manner. The goal is to increase the durability of the installation by eliminating the resonant oscillations of the drill string (BC) by smoothly adjusting the rigidity of the pulley system (s) in a wide range. For this, the mechanism of the adjustable elastic suspension of the installation, placed between the base 1 and the frame 9, is made in the form of an elastic rubber casing 14. Additionally, the installation is equipped with a gas-liquid battery in the form of a tank 18 with valves 19 and 20 for supplying and draining liquid. A sheath 14 is connected to the gas cavity of the tank 18 by means of a pipe 15 having a discharge pipe 16 with a pressure reducing valve 17 for supplying compressed air. The cable TC with the free end 6 is fixed on the frame 9 with a retainer 12. The frame 9 through the shell 14 and the pipe 15 is connected to the reservoir 18. When resonant oscillations of the AC from the reservoir 18 occur, liquid is partially drained through the valve 20. This increases the volume of compressed air, reducing the rigidity of the shell 14 and the cable TC. The natural frequency of oscillations of the BC changes accordingly and it goes out of resonance. 1 hp f-ly, 2 ill.

1313

II

с with

сwith

со ;О О со 4So; About About So 4

19nineteen

/ /

Изобретение относитс к бурению :кважин вращательным способом, а именно к установкам, оснащенным тале- Ьой системой дл подвешивани буриль- иой колонны.The invention relates to drilling: wells with a rotary method, namely to installations equipped with a thrust system for suspending a drill string.

Целью изобретени вл етс повыше- :ние долговечности установки за счет |обеспечени плавного регулировани |жесткости талевой системы в широком диапазоне.The aim of the invention is to increase the durability of the installation by | ensuring smooth adjustment of the stiffness of the pulley system in a wide range.

На фиг. 1 изображена бурова установка , общий вид; на фиг, 2 - узел креплени свободной ветви каната с основанием буровой установки и механизм регулируемой упругой подвески. I Бурова установка содержит основа- I ние 1, вьшку 2, бурильную колонну 3 с буровым инструментом 4, канат 5 тале вой системы, свободна ветвь 6 которого заведена на узел 7 креплени , а рабоча - на лебедку 8. Лебедка 8 соединена с основанием 1 непосредственно , а узел 7 креплени - через специальный механизм регулируемой упругой подвески.FIG. 1 shows a drill installation, general view; Fig. 2 shows a mounting unit for a free branch of a rope with a base of a drilling rig and a mechanism for adjustable elastic suspension. The I Burov installation contains base 1, insert 2, drill string 3 with drilling tool 4, rope 5 of the hoist system, the free branch 6 of which is attached to the fixing unit 7, and the working one to the winch 8. Winch 8 is connected to base 1 directly, and the attachment point 7 through a special mechanism of an adjustable elastic suspension.

Узел креплени свободной ветви каната с основанием буровой установки и меет раму 9, один конец которой закреплен к основанию 1 шарнирно на оси 10, а другой с возможностью взаимодействи с кулачками 11 фиксатора 12. Кроме того, рама 9 через П-образный упор 13 св зана с основанием 1 при помощи упругой резино-кордной оболочки 14, котора посредством трубопровода 15, имеющего отводной патрубок 16 с редукционным клапаном 17, св за на соответственно с газовой полостью газожидкостного аккумул тора и источником сжатого воздуха (не показан).The assembly of the free branch of the rope with the base of the rig and the frame 9, one end of which is fixed to the base 1 pivotally on the axis 10 and the other with the ability to interact with the claws 11 of the retainer 12. In addition, the frame 9 through the U-shaped stop 13 is connected with the base 1 by means of an elastic rubber-casing sheath 14, which is connected via pipe 15, having a branch pipe 16 with a pressure reducing valve 17, respectively to the gas cavity of the gas-liquid accumulator and a source of compressed air (not shown).

Газожидкостный аккумул тор вьтол- нен в виде резервуара 18 с вентил ми 19 и 20 дл подвода и слива жидкости. Отводной патрубок 16 имеет индикатор силы (манометр) 21, а упруга оболочка сообщена с атмосферой посредством вентил 22. Емкость резервуара 18 (V 1 м) выбрана с расчетом возможности восьмикратного снижени жесткости канатной талевой системы.The gas-liquid accumulator is in the form of a reservoir 18 with valves 19 and 20 for the supply and discharge of liquid. The branch pipe 16 has a force indicator (pressure gauge) 21, and the elastic sheath is in communication with the atmosphere through a valve 22. The capacity of the tank 18 (V 1 m) is selected with the calculation of the possibility of eight-fold reduction in the rigidity of the cable pulley system.

Бурова установка работает следующим образом,Burov plant works as follows

В нормальных услови х бурени рама 9 узла 7 креплени с помощью кулачков 11 фиксатора. 12 неподвижно за™ креплена на основании 1. При возникновении резонансных колебаний бурильной колонны 3, которые про вл ютс Under normal conditions of drilling, the frame 9 of the mount 7 is fastened with cams 11 of the lock. 12 is fixedly mounted on the base 1. When resonant oscillations of the drill string 3 occur, which occur

резким возрастанием вибраций вьшки 2 н основани 1, резервуар 18 через вентиль 19 заполн етс водой и вентиль 20 закрываетс . Затем с помощью редукционного клапана 17 регулируетс повьшение давлени с катого воздуха в резино-кордной оболочке 14. При этом сила, создаваема резино-корднойby a sharp increase in the vibrations of the bottom 2 of the bottom 1, the tank 18 through the valve 19 is filled with water and the valve 20 is closed. Then, by means of the reducing valve 17, the pressure from the air in the rubber-casing sheath 14 is regulated. In this case, the force created by the rubber-cord

оболочкой 14, котора контролируетс индикатором 21, повьшаетс и доводитс до величины, уравновешивающей силу , действующую в канате 5. Затем кулачки 11 фиксатора 12, нагрузка наthe shell 14, which is controlled by the indicator 21, is raised and adjusted to a value that balances the force acting in the rope 5. Then the cams 11 of the lock 12, the load on

которые снимаетс , беспреп тственно вывод тс из зацеплени с рамой 9 и резино-кордна оболочка 14 оказываетс включенной последовательно с канатом 5 талевой системы. Посколькуwhich are removed, unrestrictedly disengaged from the frame 9, and the rubber-cord sheath 14 is connected in series with the rope 5 of the pulley system. Insofar as

жесткость самой резино-кордной оболочки 14 из-за малого ее рабочего объема ( 0,05 м ) велика, то жесткость талевой системы при этом практически не изменитс . Далее через вентиль 20 производитс выпуск воды из резервуара 18 с такой интенсивностью , при которой в резино-кордной оболочке 14 обеспечиваетс сохранение посто нного заданного давлеНИН сжатого воздуха благодар его автоматическому поступлению через редукционный клапан 17 дл заполнени освобождающегос в резервуаре 18 пространства . По мере снижени уровн воды в резервуаре 18 и увеличени рабочего объема с:жатого воздуха в его газовой полости жесткость резино-i кордной оболочки 14 и, следовательно, талевой системы плавно снижаетс . Соответственно плавно измен етс собственна частота колебаний бурильной колонны 3 и она в определенный момент вьюодитс из резонанса. При исчезновении резонансных влений вьшуск жидкости из резервуара 18 прекращаетс , рама 9 кулан:ками 11 фиксатора 12 оп ть крепитс неподвижно к основанию 1 редукционный клапан 17 закрываетс и через вентиль 22 сжатый воздух из резино-кордной оболочки 14 и ре-;Since the stiffness of the rubber casing 14 itself is high due to the small working volume (0.05 m), the stiffness of the pulley system remains practically unchanged. Then, through the valve 20, water is released from the tank 18 with such intensity that the constant set pressure of compressed air is maintained in the rubber cord shell 14 due to its automatic flow through the reducing valve 17 to fill the space left in the tank 18. As the level of water in the tank 18 decreases and the working volume increases from: the compressed air in its gas cavity, the rigidity of the rubber-i cord shell 14 and, consequently, the pulley system gradually decreases. Accordingly, the natural frequency of oscillation of the drill string 3 smoothly changes, and at a certain moment it oscillates out of resonance. With the disappearance of the resonant phenomena, the liquid is no longer removed from the tank 18, the frame 9 is reared: the retainer 11 of the retainer 12 is fixed to the base 1 again; the reducing valve 17 is closed and through the valve 22 the compressed air from the rubber-casing sheath 14 and the re-;

зервуара 18 стравливаетс в атмосферу .Tank 18 is vented to atmosphere.

Claims

1. Burov installation, including the base, tower, drilling tools, rope talevy system, the free end of which is fixed to the frame with

a lock pivotally connected to the base and an adjustable elastic suspension mechanism placed between the base and the frame, characterized in that, in order to increase the durability of the installation by ensuring smooth control of the rigidity of the talted system in a wide range, the drilling rig is equipped with a gas-liquid battery, made in the form of a tank with valves for supplying and draining liquid, and

the mechanism of an adjustable elastic suspension is made in the form of an elastic shell connected with the gas cavity of a gas-liquid accumulator via a pipeline having a branch pipe with a pressure reducing valve for supplying compressed air,

2. Installation according to claim 1, about tl and h ayu shch and the fact that the elastic shell is made of rubber cord material.