[1]Предметом изобретения является устройство для автоматической установки бурильных труб на подсвечник, состоящее из верхнего и нижнего захватов для подъема и перемещения свечей труб.
[2]Аналогичные устройства известны, однако предлагаемое устройство отличается от известных тем, что благодаря изменению конструкции захватов и установки электрических концевых выключателей на нижнем и верхнем захватах, а также у секций магазина для труб подъем и опускание свечи производится автоматически.
[3]При применении автоматической установки бурильных труб на подсвечник при помощи захватных приспособлений отпадает необходимость иметь верхового рабочего, облегчается труд буровой бригады и ускоряются спуско-подъемные операции в бурении.
[4]Предложенное устройство состоит, в основном, из верхней тележки, установленной на уровне шестого пояса вышки, нижней тележки, установленной на уровне второго пояса вышки, грузоподъемной лебедки, установленной на полу буровой центратора и магазинов.
[5]Верхняя тележка служит для приподнимания, опускания и перенесения свечи к подсвечникам или к центру скважины, а нижняя тележка для придания направления и уклона нижнему концу свечи во время передвижения и установки его в магазин. Обе тележки могут передвигаться по рельсам вдоль поясов вилки, а также имеют стрелы, выдвигающиеся в поперечном направлении к центру вышки. Привод передвижения верхней тележки вдоль пояса вышки производится от специального двигателя, нижняя тележка связана с верхней двумя тросами и передвигается по рельсам идентично верхней тележке. Передвижение стрел верхней и нижней тележки производится от привода отдельных двигателей.
[6]На конце стрелы верхней тележки находится автоматическое клиньевое устройство для захвата свечи. Оно сконструировано таким образом, что сила веса свечи не передается на стрелу, а захват со свечой поддерживается канатиком, который перекинут через верхний ролик и наматывается на барабан лебедки. На конце стрелы нижней тележки находится автоматическое захватное устройство, которое при введении в него свечи автоматически закрывается кулачком таким образом, что допускает перемещение свечи вдоль ее оси, но ограничивает перемещение свечи в горизонтальной плоскости.
[7]Магазин устройства представляет собой комплект пальцев, расположенный таким образом, что каждая пара их образует секцию, в которую может поместиться один ряд труб. Расстояние между пальцами регулируется в зависимости от размера устанавливаемых труб.
[8]Центратор служит для поддержания свечи в вертикальном положении во время холостого передвижения элеватора вверх или вниз. Центратор представляет собой две дверки, расположенные в горизонтальной плоскости, которые могут поворачиваться вокруг шарниров. Перпендикулярно к плоскости дверок прикреплены скобы. Талевый блок, поднимаясь вверх, откидывает дверки, а при движении вниз, ударяя по скобам, закрывает дверки за собой. При вводе захватом к центру скважины свеча, вклиниваясь между отогнутыми скошенными краями дверок, раскрывает дверки, которые вновь закрываются, когда свеча становится в центральное положение. При отводе свечи от центра буровой дверки раскрываются от давления верхнего захвата, который приподнимает свечу.
[9]Управление двигателями передвижения тележек, выдвижения стрел и привода вспомогательных подъемных лебедок производится автоматически концевыми выключателями, установленными по пути движения тележек и стрел. Выключатели автоматически останавливают барабан лебедки при нахождении свечи в верхнем или нижнем конечных положениях.
[10]Ограничение передвижения верхней стрелы производится концевыми выключателями. Ограничение передвижения нижней стрелы производится другими концевыми выключателями. Ограничение передвижения тележек вдоль пояса вышки и автоматическая остановка их против секций магазинов производится с помощью третьих концевых выключателей, расположенных против каждой секции, которые могут попеременно включаться переключателем, находящимся на пульте управления на уровне пола буровой. В зависимости от положения переключателя захваты автоматически направляются в ту или иную секцию магазина.
[11]Электрическая схема соединения концевых выключателей построена таким образом, что каждый концевой выключатель, отключая какое-либо движение, включает соответствующее следующее движение.
[12]Процесс работы при спуске-подъеме труб происходит следующим образом.
[14]Обе тележки с захватами находятся в исходном положении около центра скважины. Талевый блок вытягивает колонну из скважины. Поднимаясь вверх, он раскрывает дверки центратора. Колонну сажают на клинья, а талевый блок, двигаясь вниз, закрывает дверки центратора, которые поддерживают верхний конец свечи.
[15]Одновременно с движением талевого блока вниз производят отворачивание свечи. Когда таловый блок спустится в конечное нижнее положение, рабочий нажимает кнопку "Пуск" на пульте управления. Верхний захват заходит на отвинченную свечу, приподнимает ее, отводит от центра скважины, заводит в нижний захват, оба захвата относят свечу на максимальное расстояние от центра скважины. Происходит автоматическая остановка поперечного движения захватов и включение продольного движения тележек вдоль пояса вышки. Как только захваты станут против той секции магазинов, куда должна быть занесена свеча, продольное перемещение автоматически останавливается и начинается поперечное движение в магазин. При утере заносимой свечи в поперечину магазина или в предшествующую уже установленную свечу поперечное движение автоматически выключается и включается спуск свечи. Когда свеча встанет на подсвечник, захваты освобождают ее и автоматически включается обратное движение обоих захватов, которые приходят в свое исходное положение около центра скважины.
[17]Обе тележки с захваченной свечой, вынесенной с подсвечников, находятся в исходном положении около центра скважины. Производят спуск колонны в скважину и посадку ее на клинья. Когда талевый блок доходит до своего крайнего нижнего положения, рабочий нажимает кнопку "Пуск". Верхний захват сносит свечу к центру скважины, опускает ее в замок, освобождается от свечи, которая продолжает поддерживаться в вертикальном положении центратором, и выходит от центра скважины, затем оба захвата перемещаются к магазинам, захватывают следующую очередную свечу и вновь возвращаются вместе со свечой в исходное положение. Все переключения двигателей, также как и при подъеме труб, в течение одного цикла ввода свечи производят автоматически.
