SU941269A1

SU941269A1 - Safety device, preferably for rotary vibratory drilling rig

Info

Publication number: SU941269A1
Application number: SU803210632A
Authority: SU
Inventors: Авенир Иванович Осипов; Олег Георгиевич Бондаренко; Владимир Иванович Важов; Михаил Дмитриевич Коломийцев
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт золота и редких металлов
Priority date: 1980-11-26
Filing date: 1980-11-26
Publication date: 1982-07-07

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ВИБРОВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРОВОГО АГРЕГАТА(54) DEVICE FOR COLLATING VIBRATING DRILLING UNIT

1one

Изобретение относитс к бурению скважин , а именно к устройствам дл улавливани вибровращательного бурового агрегата .The invention relates to the drilling of wells, namely to devices for capturing a vibrating drilling unit.

Известно устройство дл улавливани подъемников, которое содержит вертикальные направл ющие, рабочие органы и привод рабочих органов 1.A device for capturing lifts is known, which comprises vertical guides, operating members and a drive of operating members 1.

Недостатком его вл етс срабатывание устройства не только при обрыве каната, но и при его ослаблении, что не позвол ет примен ть его при вибровращательном бурении .The disadvantage of it is that the device does not operate only when the rope is broken, but also when it is weakened, which prevents its use in vibrational drilling.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс улавливающее устройство дл щахтных подъемных сосудов , включающее вертикальные направл ющие , рабочие органы, щарнирно св занные с подрессоренной площадкой, и привод рабочих органов, выполненный в виде тросов , жестко св занных с рабочими органами, подрессоренной площадкой и подпружиненным корпусом 2.The closest technical solution to the present invention is a catching device for shchechtnyh lifting vessels, including vertical guides, working members, hingedly connected to the spring platform, and a drive of the working bodies, made in the form of cables rigidly connected to the working bodies, the spring suspended platform and spring-loaded housing 2.

Недостатком данного устройства вл етс , то, что оно не может быть использовано при вибровращательном бурении.The disadvantage of this device is that it cannot be used in vibratory drilling.

Целью изобретени вл етс предотвращение падени вибровращательного бурового агрегата при обрыве подъемного каната в процессе бурени .The aim of the invention is to prevent the vibratory drilling unit from falling when the hoisting rope is broken during the drilling process.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство снабжено упругими пластинами и демпфером, установленным между подпружиненными коушем и подрессоренной площадкой, при этом упругие пластины установлены с возможностью взаимодейст Q ВИЯ с рабочими органами, причем последние выполнены в виде рамок с выступами на их внутренней поверхности, а направл ющие имеют пазы под выступы рамок.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with elastic plates and a damper installed between the spring-loaded sleeves and the sprung platform, while the elastic plates are installed with the ability of Q VIA with the working bodies, the latter being made in the form of frames with protrusions on their inner surface Sushi have grooves under the tabs of the frame.

Такое выполнение устройства предотвращает падение бурового .агрегата при обрывеThis embodiment of the device prevents the fall of the drill. Unit with a break

15 подъемного каната и позвол ет примен ть15 hoisting rope and allows the use of

его при вибровращательном бурении, приit when vibrating drilling, when

ослаблении нат жени подъемного каната.loosening the tension of the lifting rope.

На фиг. 1 изображено устройство, общийFIG. 1 shows a common device.

вид; на фиг. 2 - рабочий брган; на фиг. 3 -view; in fig. 2 - a working bargan; in fig. 3 -

2Q то же, вид сверху.2Q is the same, top view.

Вибровращательный буровой агрегат состоит из вибратора 1 с жестко закрепленной на нем буровой штангой 2, размещенной с возможностью скольжени на скалках 3, концы которых жестко закреплены на верхней и нижней плитах подрессоренной площадки 4. Между вибратором 1 и подрессоренной площадкой 4 симметрично относительно вибратора размещены пружины 5. Подрессоренна площадка 4 размещена между вертикальными направл ющими 6 мачты и имеет ролики 7. Подъемный канат 8 жестко закреплен на коуще 9, соединенном с подрессоренной площадкой 4 с помощью демпфера 10.Vibro-rotating drilling unit consists of a vibrator 1 with a drill rod 2 rigidly fixed on it, placed slidably on rolling pins 3, the ends of which are rigidly fixed on the upper and lower plates of the spring-loaded platform 4. Springs 5 are placed symmetrically relative to the vibrator between the vibrator 1 and the spring-loaded platform 4 The spring-supported platform 4 is placed between the vertical guides of the 6th mast and has rollers 7. The lifting rope 8 is rigidly fixed on the bush 9 connected to the spring-loaded platform 4 by means of pfera 10.

Устройство дл улавливани вибровращательного бурового агрегата состоит из рабочих органов, выполненных в виде рамок 11 с выступами 12 на внутренней поверхности , св занных с помощью шарнировA device for trapping a vibratory drilling unit consists of working bodies made in the form of frames 11 with protrusions 12 on the inner surface connected by means of hinges.

13с подрессоренной площадкой 4 и привода рабочих органов, состо щего из тросов 14, закрепленных на коуще 9, подрессоренной площадки 4 и с помощью зажимов 15 на рамках 11.13 with a sprung platform 4 and a drive of working bodies consisting of cables 14, fixed on the bush 9, sprung platform 4 and with the help of clips 15 on the frames 11.

Коущ 9 подпружинен относительно подрессоренной площадки 4 с помощью пружины 16.Kosush 9 is spring-loaded relative to the sprung pad 4 with the help of spring 16.

На вибраторе 1, св занном с подрессоренной площадкой 4, жестко закреплены упругие пластины 17, а направл ющие 6 имеют выемки 18 под выступы 12 рамок 11.On the vibrator 1, associated with the sprung platform 4, elastic plates 17 are rigidly fixed, and guides 6 have notches 18 for projections 12 of frames 11.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В нерабочем положении буровой агрегат висит на подъемном канате 8, коуш 9 находитс на максимальном удалении от подрессоренной площадки 4, приводные тросыIn the off position, the drilling unit hangs on the hoisting rope 8, the pitcher 9 is at the maximum distance from the sprung platform 4, the drive cables

14нат нуты и рамкк 11 зани.мают горизонтальное положение. Если при этом вибратор 1 отключен, то он под действием собственного веса занимает крайнее нижнее относительно подрессоренной площадки 4 положение , сжима нижний р д пружин 5. Концы упругих пластин 17 прижаты к рамкам14 chickens and frame 11 are below the horizontal position. If at the same time the vibrator 1 is disconnected, then under the action of its own weight it occupies the lowest position relative to the sprung pad 4, compressing the lower row of springs 5. The ends of the elastic plates 17 are pressed to the frames

11, но усили их не достаточны дл поворота рамок 11.11, but their efforts are not sufficient to rotate the frames 11.

В нерабочем положении буровой агрегат опираетс штангой 2 на грунт, канат 8 ослаблен, но вибратор 1 занимает относительно подрессоренной площадки 4 крайнее верхнее положение. Упругие пластины 17 не касаютс рамок 11, коуш 9 под действием пружины 16 максимально удален от подрессоренной площадки 4, тросы 14 нат нуты и рамКИ .11 занимают горизонтальное положение.In the off position, the drilling unit rests with the rod 2 on the ground, the rope 8 is weakened, but the vibrator 1 occupies a relatively upper position relative to the sprung platform 4. The elastic plates 17 do not touch the frames 11, the bush 9 under the action of the spring 16 is as far as possible away from the sprung platform 4, the cables 14 are tightened and the frames 11 are horizontal.

При бурении слабых пород с напуском каната 8 штанга 2 опираетс на забой, а вибратор 1 совершает вертикальные колебательные движени относительно точки равновеси , характеризуемой сжатием верхнего р да пружин 5. Упругие пластины 17 при этом не касаютс рамок 11, коущ 9 под действием пружины 16 максимально удален от подрессоренной площадки 4, тросы 14 нат нуты и рамки 11 наход тс в горизонтальном положении .When weak rocks are drilled with a rope overlap, the rod 2 rests on the face, and the vibrator 1 performs vertical oscillatory movements relative to the equilibrium point, characterized by compression of the upper row of springs 5. The elastic plates 17 do not touch the frames 11, the cushion 9 under the action of the spring 16 removed from the sprung platform 4, the cables 14 are tensioned and the frames 11 are in a horizontal position.

При бурении крепких пород периодически происходит отрыв бурого инструмента от забо . При этом подрессоренна площадка 4When drilling hard rock, the brown tool periodically breaks away from the bottom. At the same time, the site is sprung 4

взлетает вверх, канат 8 ослабевает, а вибратор 1 K0v eблeтc с частотой пор дка 25 Гц (период колебаний 0,04 с) относительно положени равновеси , характеризуемого сжатием нижнего р да пружин 5. Упругие пластины 17 периодически удар ют по рамкам И, создава импульсную нагрузку, под действием которой демпфер 10 постепенно сжимаетс , коуш 9 приближаетс к подрессоренной площадке 4, и рамки И поворачиваютс вокруг осей 13. Кратность периода контактов бурильного инструмента с забоем к периоду колебаний вибратора в зависимости от крепости буримой породы ударных импульсов демпфера 10 сжимаетс на величину при которой поворот рамок 11 оказываетс недостаточньЕМ дл зацеплени выступов 12 за выемки 18 направл ющих 6. Практически врем сжати демпфера 10 под действием импульсной нагрузки беретс равным 0,25 с.the cable takes off, the rope 8 weakens, and the vibrator 1 K0v eblets with a frequency of about 25 Hz (oscillation period 0.04 s) relative to the equilibrium position, characterized by compression of the lower row of springs 5. The elastic plates 17 periodically strike the frames I, creating a pulsed the load, under the action of which the damper 10 is gradually compressed, the bush 9 approaches the sprung area 4, and the frame And rotates around the axes 13. The multiplicity of the contact period of the drilling tool with the face to the period of oscillation of the vibrator depending on the strength of the drilled pore rows shock pulse damper 10 is compressed by an amount in which the frameworks 11 rotation is insufficient to engage the projections 12 of the recess 18 of the guide 6. In practice, the compression of the damper 10 due to the impulse load is taken equal to 0.25.

При спускании агрегата бурильный инструмент касаетс забо скважины, вибратор 1 перемещаетс вверх относительно подрессоренной площадки 4. удары пластин 17 по рамкам 11 прекращаютс , коущ 9 под действием пружины 16 отводит от подрессоренной площадки 4 и рамки 11 возвращаютс в горизонтальное положение.When the machine is lowered, the drilling tool touches the bottom of the borehole, the vibrator 1 moves upwards relative to the sprung pad 4. The strikes of the plates 17 on the frames 11 are stopped, the bow 9 under the action of the spring 16 moves away from the sprung pad 4 and the frames 11 return to the horizontal position.

Таким образом, в нерабочем положении агрегата и при бурении горных пород различной крепости при целом канате 8 устройство дл улавливани агрегата не срабатывает .Thus, in the idle position of the unit and when drilling rocks of different strengths with the whole rope 8, the device for trapping the unit does not work.

При обрыве каната 8 рамки 11 под действием статической (при отключенном вибраторе ) или динамической (при включенном вибраторе) нагрузки, создаваемой упругими пластинами 17 через врем , не превышающее 0,25 с, что соответствует перемещению на высоту 0,3м, поворачиваютс вокруг осей 13 настолько, что выступы 12 вход т в зацепление с ближайщей по ходу выемкой 18, и агрегат стопоритс .When the rope 8 of the frame 11 is broken, under the action of a static (with the vibrator off) or a dynamic (with the vibrator on) load generated by the elastic plates 17, over a period of not more than 0.25 s, which corresponds to a movement to a height of 0.3m, they rotate around the axes 13 so that the protrusions 12 are engaged with the nearest notch 18, and the assembly is locked.

За счет того, что устройство не срабатывает при ослаблении нат жени каната, становитс возможным использовать его в вибровращательном бурении.Due to the fact that the device does not work when the rope tension is relaxed, it becomes possible to use it in vibratory drilling.

Claims

Invention Formula

A device for capturing a predominantly vibratory drilling unit, including vertical guides, working bodies pivotally connected to a springboard and a drive of working bodies, made in the form of cables rigidly connected to working bodies, a spring-loaded platform and a spring-loaded post that differs. that, in order to prevent the drilling unit from falling when the hoisting rope breaks in