SU746078A1

SU746078A1 - Apparatus for continuous lifting of drill string

Info

Publication number: SU746078A1
Application number: SU782607980A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Алексеевич Иванов; Владимир Гаврилович Жуков; Михаил Леонидович Костров
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Методики И Техники Разведки Нпо "Геотехника"
Priority date: 1978-04-24
Filing date: 1978-04-24
Publication date: 1980-07-07

Description

(54) УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОГО ПОДЪЕМА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ(54) DEVICE OF CONTINUOUS RISE OF DRILLING COLUMN

1one

Изобретение .относитс к грузоподъемным механизмам, а конкретно - к устройству дл непрерывного подъема бурильной колонны путем перехвата элеваторами на перемещающихс каретках.The invention relates to lifting mechanisms, and specifically to a device for continuously lifting a drill string by interception by elevators on moving carriages.

Известно устройство непрерывного подъ- s ема бурильной колонны, содержащее размещенные одна над другой и перемещаемые в вертикальных направл ющих каретки с установленными на них элеваторами перехвата и приводом кареток, выполненным в виде лебедочных подъемников с талевыми системами 1.A device for continuous lifting of a drill string is known, which contains one above the other and moved in vertical guide carriages with interceptor elevators installed on them and carriage drives made in the form of winch hoists with tallest systems 1.

Недостатками этого устройства вл етс его сложность и ненадежность, а также значительные габариты.The disadvantages of this device are its complexity and unreliability, as well as its considerable size.

Известно устройство непрерывного подъема бурильной колонны с вертикально перемещаемыми каретками по направл ющим и элеваторами перехвата на каретках, привод кареток и элеваторов которых выполнен в виде отдельных (к каждой каретке и к каждому элеватору) гидроиилиндров и гид- 20 ромеха.нических узлов |2|.A device for continuous lifting a drill string with vertically movable carriages along guideways and interceptor elevators on carriages is known, the carriages and elevators of which are made as separate (to each carriage and to each elevator) hydraulic cylinders and hydraulic nodes | 2 |.

Недостатками этого устройства с гидроприводом также вл етс сложность и ненадежность в работе в св зи с необходимостьюThe disadvantages of this hydraulically driven device are also the complexity and unreliability of operation due to the need

осуществлени Синхронизации и определенной последовательности работы элементов, гидропривода, что осуществл етс посредством силовых и сигнальных электрических и гидравлических линий, генераторов сигналов , датчиков, преобразователей, переключателей .the implementation of synchronization and a certain sequence of operation of the elements, the hydraulic drive, which is carried out by means of power and signal electric and hydraulic lines, signal generators, sensors, transducers, switches.

Очевидно, что нарушение или выход из стро какого-либо из перечисленных элементов может сделать неработоспособным все устройство.Obviously, a violation or exit from any of the listed elements may render the entire device inoperable.

Кроме того, применение гидроцилиндров подъема кареток требует определенных габаритов устройства, что обусловлено необходимостью гашени -инерционного движени выдвижных элементов тидроцилиндров при перемещении ими кареток, наличием кроме двигател насосов, маслобаков, шлангов подведенных к движущимс кареткам.In addition, the use of hydraulic cylinders for raising the carriages requires certain dimensions of the device, which is caused by the need to quench the inertial movement of the sliding elements of the hydraulic cylinders when they move carriages, by having, besides the engine, pumps, oil tanks, hoses supplied to the moving carriages.

Цель изобретени состоит в упрощении конструкции.The purpose of the invention is to simplify the construction.

Поставленна цель достигаетс тем, что привод выполнен в виде зубчатой пары, на ведомом колесе которой установлен соосно этому колесу вертикальный пустотелый цилиндр с внутренними стенками в виде замкнутых наклоиных направл ющих, в которые вставлены катки, причем элеваторы выполнены в виде эксцентриков вертикального поворота и снабжены подпружиненными штоками с роликами, а каретки снабжены кольцами со стенками, выполненными в виде замкнутых: наклонных направл ющих, в которые вставлены ролики, при этом внутренние стенки цилиндра выполнены с вертикальными пазами между направл ющих катков, а кольца имеют выступы под пазы. На фиг. 1 - устройство в продольном разрезе; на фиг. 2 - в поперечных разрезах один из катков верхней карегки и ролик одного из ее элеваторов с участками их направл ющих , каждый из которых соответстBjJeT циклу приподъема-припуска каретки и закрыти -открыти элеватора; на фиг. 3 - один из катков нижней каретки и ролик одного из ее элеваторов с участками их направл ющих , соответствующими участкам направл ющих- верхней каретки в тот же момент подъема колонны. Устройство содержит основание 1, раз , мешенные на основании ведущее зубчатое колесо .2 Иведомое колесо 3, опирающеес на шарикоподщипники 4, пустотелый цилиндр 5, установленный на колесе 3, и выполненный внутри с вертикальными пазами 6 и замкнутыми наклонными Направл ющими 7, в которые вставлены катки 8 с ос ми 9, каретки 10, поставленные на оси 9 катков 8. На каретках 10 свободно подвешены кольца 11, с заход щими в пазы 6 выступами 12. Стенки колец 11 выполнены в виде замкнутых наклонных направл ющих 13, в крторые вставлены ролики 4, соединенные посред ством штоков 15 и пружин 16 с выступами 17, элеваторов 18, выполненных в виде посаженных на оси 19 и закрецлеИныХ на каретках 10 эксцентриков 20, оснащенных плащками 21, поворотными относительно осей 22, закрепленных в эксцентриках 20. Эксцентрику 20 выполнены с возможностью подвода и отвода плашек 22 к трубе 23 Путём поворотов относительно осей 19. Каретки 10 выполнены надетыми на направл ющие 24, предотвращающие повороты кареток 10 при их приподъемах и приспусках при обкатывании наклонных направл ющих 7 по каткам 8. Количество катков - три, которые размещены по радиусу один от другого на 120°, и каждому катку соответствует идентичный участок наклонной направл ющей под него. Таким образом, кажда замкнута направл юща под три катка одной тележки состоит из трех идентичных участков, наклоны которых обеспечивают необходимые при непрерывном подъеме бурильной колонны путем перехвата приподъемы и приспуски кареток 10, поставленных на катки 8, по которым эти наклонные участки прокатываютс при вращении цилиндра 5. Направл ющие 13 под ролики 14 также выполнены в виде пазов с наклонами, обеспечивающими попороты эксцентриков сThe goal is achieved by the fact that the drive is made in the form of a gear pair, on the driven wheel of which a vertical hollow cylinder is installed coaxially with this wheel and the inner walls are closed in the form of closed slots, in which the rollers are inserted, and the elevators are made in the form of eccentrics of vertical rotation and are equipped with spring loaded rollers with rollers, and the carriages are equipped with rings with walls made in the form of closed: inclined guides into which the rollers are inserted, while the inner walls of the cylinder in They are made with vertical grooves between the guide rollers, and the rings have protrusions under the grooves. FIG. 1 - the device in a longitudinal section; in fig. 2 - in transverse sections one of the rollers of the upper carriage and a roller of one of its elevators with parts of their guides, each of which corresponds to a BjJeT carriage lift-up and close-open cycle of the elevator; in fig. 3 - one of the lower carriage rollers and a roller of one of its elevators with parts of their guides corresponding to the sections of the guides of the upper carriage at the same moment of lifting the column. The device comprises a base 1, a drive gear .2 messed up on the base. A knowledge wheel 3 supported on ball bearings 4, a hollow cylinder 5 mounted on wheel 3, and formed inside with vertical grooves 6 and closed inclined Guides 7 into which are inserted rollers 8 with axles 9, carriages 10 placed on axis 9 of rollers 8. On carriages 10, rings 11 are freely suspended, with protrusions entering into grooves 6 12. Walls of rings 11 are made in the form of closed inclined guides 13, rollers are inserted into them 4 connected by The rods 15 and springs 16 with protrusions 17, elevators 18, made in the form of planted on the axis 19 and closed on the carriages 10 eccentrics 20, equipped with caps 21, rotatable relative to the axes 22, fixed in eccentrics 20. The eccentric 20 is made with the possibility of inlet and outlet dies 22 to the pipe 23 By turning about the axes 19. The carriages 10 are mounted on the guides 24, preventing the carriages 10 from turning when lifting and lowering when rolling the inclined guides 7 along the rollers 8. The number of rollers is three, which are 120 ° apart from each other, and to each roller there corresponds an identical section of an inclined guide under it. Thus, each closed guide for three rollers of one bogie consists of three identical sections, the slopes of which provide the lifting and lowering of the carriages 10 placed on the rollers 8, on which these inclined sections roll when the cylinder 5 rotates, intercepting the drill string. The guides 13 under the rollers 14 are also made in the form of grooves with inclinations providing eccentrics with

746078 плашками дл подведени трубы при ее захвате в момент передачи веса бурильной колонны 23 от элеватора одной каретки к элеватору другой каретки. Кажда из замкнутых направл ющих составлена из одинаковых участков, переход щих один в другой. Количество таких участков равио ,количеству катков каретки и составл ет не менее трех. Характер наклонов на прот жении каждого участка направ л ющих таков, что при вращении направл ющих вместе с пустотелым цилиндром на ведомом зубчатом колесе эти направл ющие поднимают или опускают катки с каретками и одновременно - ролики элеваторов, закрыва последние на трубе, или открыва их. При этом наклоны на направл ющих к верхней каретке и к нижней каретке выполнены со сдвигом относительно друг друга так, чтобы , осуществл лось взаимное перемещение кареток. Работает устройство следующим образом. При подъеме ролик 14, наход сь в левой приподн той части направл ющих 13 посредством штоков 15 прижимает плашки 21 к колонне 53, обеспечива ее захват. В это врем путем перемещени наклонной поверхности 7 при вращении путем перемеидени накти 7 при вращении цилиндра 5 приподнимают катки 8 вместе с кареткой 10, обеспечива подъем колонны 23. Катки .8 нижней каретки 10 и ролики 14 ее элеваторов в это врем занимают свое нижнее положение, после которого при перемещении вращающихс направл ющих 7 и 13 катки 8 и ролику 14 начнут подниматьс , поднима каретку .10 с захватом плашками .2, колонны 23. Катки 8 верхней каретки некоторое врем также будут подниматьс с верхней кареткой 16 и с замкнутыми элеваторами нижней каретки. Одновременное действие кареток и элеваторов продолжаетс до тех пор, пока вес колонны 23 не будет передан нижней каретке 10. После.этого наклон направл ющей 13 верхних элеваторов обеспечивает перемещение их роликов вниз вместе со щтоками, обеспечива освобождение верхними элеваторами колонны 23, после ,чего наклон направл ющей 7 верхней каретки беспечивает опусканиеее вниз с разомкнуыми элеваторами. Бурильна колонна 23 продолжает Подниматьс нижней кареткой до тех пор, пока верхн каретка не займет своего нижнего оложени . При этом элеваторы нижней каетки захватывают колонну и верхн карета поднимаетс вместе с нижней на врем передачи ей веса колонны. Затем элеваторы нижней каретки освобождают колонну и ниж ненагружеина каретка опускаетс и так алее. Положительный эффект изобретени выажаетс , как уже отмечалось, в упрощеии конструкции, повышении надежности746078 with dies for leading the pipe when it is seized when the weight of the drill string 23 is transferred from the elevator of one carriage to the elevator of the other carriage. Each of the closed guides is made up of identical sections that go from one to another. The number of such ravio sections, the number of carriage rollers, is at least three. The nature of the inclinations during each section of the guides is such that when the guides rotate together with the hollow cylinder on the driven gear, these guides raise or lower the rollers with carriages and at the same time the elevator rollers, closing the latter on the pipe, or opening them. In this case, the inclinations on the guides to the upper carriage and to the lower carriage are made with a shift relative to each other so that the carriages move each other. The device works as follows. When lifting, the roller 14, being in the left high part of the guides 13, by means of the rods 15 presses the plates 21 to the column 53, ensuring its grip. At this time, by moving the inclined surface 7 while rotating by moving the nax 7 at rotation of the cylinder 5, the rollers 8 are raised together with the carriage 10, raising the column 23. The rollers .8 of the lower carriage 10 and the rollers 14 of its elevators at this time occupy their lower position, after which, when moving the rotating guides 7 and 13, the rollers 8 and the roller 14 will start to lift, lift the carriage .10 with gripping dies .2, columns 23. The rollers 8 of the upper carriage will also rise for some time with the upper carriage 16 and with the elevator closed mi bottom carriage. The simultaneous action of the carriages and elevators continues until the weight of the column 23 is transferred to the lower carriage 10. After this, the inclination of the guide 13 of the upper elevators moves their rollers down together with the rods, ensuring the release of the upper elevators of the column 23, after which the slope guide 7 of the upper carriage ensures downward descent with disconnected elevators. The drill string 23 continues to raise the lower carriage until the upper carriage occupies its lower position. At the same time, the elevators of the lower kait capture the column and the upper carriage rises along with the lower one for the time when the weight of the column is transferred to it. Then, the lower carriage elevators release the column and the lower non-stress carriage is lowered and so on. The positive effect of the invention is expressed, as already noted, in a simplified design, increasing the reliability

и уменьшении габаритов за счет уменьшени количества, силовых и сигнальных св зей , датчиков, приемников переключателей и других деталей.and downsizing by reducing the number of power and signal connections, sensors, switch receivers, and other details.

Выполнение подъемника малогабаритным обеспечивает возможность размещени подъемника в машинном зале, что значительно улучшает услови работы оборудовани и персонала в услови х Крайнего Севера, в районах с повышенными осадками и сильными ветрами.The implementation of the small-sized lift makes it possible to place the lift in the machine room, which significantly improves the working conditions of the equipment and personnel in the conditions of the Extreme North, in areas with elevated rainfall and strong winds.

Claims

1. USSR author's certificate

According to the application number 2039027 / 22-03, cl. E 21 B 19/00 1974.

2. US patent number 3194313,

cl. 166-77.5, publ. 1965 (prototype).