Пристрій для удержання та центрування бурового ставу

Ус тройс тво д ля удержания и центриро вания бурового с тава, включающее корпус, связанный посредс твом траверсы с направ ляющими стойками бурового станк а, разме щ енные в кор пу с е гид ро ци ли ид р ы д ля управления перемещением зажимных эле ментов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что траверс а имеет направляющие, в которых установлен корпус с возможнос тью перемещения ограниченного пос редс твом закрепленног о на траверс е ограничителя х од а корпус а, выполненного в вид е пальца, свобод ный конец которого размещен в выполненном на корпус е гнезде, и размещенного в с такане фикс атора, который в од ном из положений установлен с возможнос тью взаимод ейс твия с торцем корпус а, при э том гидроцилиндры расположены в корпусе параллельно между с обой и с имметрично относ ительно ос и бу рового с тава, а их ш токи связаны с од ним из зажимных э лементов, который выполнен в вид е ползу на и размещен с возможнос тью пос тупательного перемещ ения в поперечном пазу корпус а, при этом корпус и ползу н имеют зеркально рас положенные отверс тия для прохода бурового става, кажд ое из которых образовано двумя полу окружнос тями различного диаметра, при э том на вну тренней поверхнос ти отверс тий, образованных полуокружнос тями меньш его д иаметра, выполнены нас еч ки. С > 00 О 4 Изобретение относ ится к горному делу, а именно к оборуд ованию д ля подземного бурения скважин. В технологический цикл подземного бурения вх одят операции по забу риванию скважин и удержанию бу рового с тава во время наращивания очередной ш танги. Во оремя бурения каждой ш танги необходимо, чтобы пос ледняя центрировалась на ос и бу рения направляющим ус тройс т вом. Это снижает изгибающие нагрузки на штангу и повышает точнос ть бурения. Извес тно ус тройс тво, обес печ ивающее удержание бурового с тава при монтажнодемонтажных работах и его центрирование при бурении, которое с ос тоит из корпус а, жес тко закрепленного на раме с танк а, центральной вту лки, кольцевого гидроцилинд ра, имеющего х од вдоль оси бу рения, и сис темы рычагов, с оед иняющих гидроцилинд р с кулачками, зажимающими бу ровой О 9864 стоп, проходящ ий через центральную втулку[ 1] Так ое у с тро йс тв о х ар ак тер изу е тс я сложнос тью конс трукции, больш ой д линой и массой и не обеспечивает зажатие бурового стаса для развинчивания штанг. Большая длина и малые зазоры между буровым с тавом и центрально? втулкой предъявляю т повыш енные требования к прямолинейнос ти буровых штанг. Извес тен ш лангод ержатель бурового станк а, который жес тко закреплен на распорной колонк е и включает корпус с двумя д иаметрально рас положенными относ ительно ос и птанг и приводными цилинд рапи с ку лачками д ля захвата ш танг и их направления при забу ривании [2]. Он имеет небольшую длину и обеспечивает выполнение операций по центрированию , под д ер жа ни ю и р аз ви нч ив ан ию Буровых ш танг. Однако, ото ус тройс тво нельзя использовать с гладкими буровыми штангами. Оно может применятьс я только для буровых штанг, соединяемых му фтами, диаметр которьк больше д иаметра ш танг, снабженных специальной профильной пооерхиос тью, взаимодействующей с кулачкаг пи ус тройс тва К роме то о, расположение приводных цилинд ров на од ной ос и друг напротив д руга ведгл к у величению поперечных размеров устройс тва. Задача изобретения - созд ание такого устройс тва, которое за счет расположения привод ных гид ро'іилинд ров ус тройс тва и взаимного перемещения всех его элементов в плоскос ти, перпендику лярной ос и бурения, являлось бы универсальным, выполняющ им фу нк ции центрирующ его люнета, подхвата бурового става и зажимного ключа для развинчивания гладких буровых ш танг. Пос тавленная задача решается благодаря тому, что корпус ус тройс тва ус танов лен на имеющей направляющие траверсе с возможнос тью перемещения, ограниченного посредс твом закрепленных на траверсе ограничителей хода корпуса, выполненных в вид е пальца свобод ный конец которого размещен в выполненном на корпусе гнез де и размешенного в с такане фиксатора, который в одном из положений ус тановлен с возможнос тью взаимодейс твия с торцом корпус а. Гид роцилинд ры рас положены в корпусе параллельно друг другу симметрично относ ительно ос и бурового с тава, а их шток и связаны с одним из заж имных э лементов, который выполнен в вид е полз/ на, перемещающегося в поперечном пазу корпуса а п корпусе и ползу не имеются зеркально рас пол оженн ые о тверс тия д ля прохода бурового става, каждое из которых образовано д вумя полу окружнос тями раз личногодиаметра с насечкой на меньшей из них. На фиг. 1 изображено ус тройс тво д ля 5 уд ержания и центрирования бурового с тава, ус тановленное на бу ровом с танке; на фиг. 2 и 3 - общий вид ус тройс тва при втянутых и выдвину тых ш ток ах гид роцилинд ров с оответс твенно; на фиг. 4 - разрез А -А на 10 фиг.1 (буровой с тав не показан). Ус тройс тво 1 д ля уд ержания и центрирования бурового с тава монтируется на направляющие с тойки 2 бу рового с танк а с помощью траверсы 3 с направляющими 4, в 15 которыеус таиаплиоаетс якорпус 5ус тройс тва 1. В корпус 5 вс троены гидроцилинд ры б, шток и 7 которых пальцами 8 соед инены с ползуном 9. Ползун 9 вс тавлен в сквозной 20 поперечный паз 10 корпуса 5. В корпусе 5 и ползу не 9 имеютс я одинаковой формы, но зеркально рас положенные относ ительно плоскос ти 1-І, прох одящ ей через ось бурения, отверс тия 11 и 12, через которые лро25 х од ит бу ровой с тав 13, с обираемый из отдельных штанг 14. Каждое отверс тие образовано двумя полуокружнос тями разных диаметров D и d, меньшая из которых снабжена насечкой 15. 30 На траперс е 3 имеетс я с такан 16, в котором размещен фиксатор 17, и палец 18, а на корпусе 5-овальное гнезд о 19, в которое входит одним концом палец 18. Фиксатор 17 и палец 18 являю тся огра35 ничителями х ода корпуса 5 по направляю щим 4. В корпусе 5 имеются гнезда 20 и 21 для подвода рабочей жидкос ти в гидроцилиндры 6, ш токовые и порш невые полос ти кото40 рых с вя зан ы межд у с о бой ка на лам и, расположенными в тело корпуса. Устройс тво д ля удержания и центрирования бурового с тава работает следующим образом. 45 При забу ривании скважины рабочая жидкость подается в ш токовые полос ти гидроцилиндров 6, штоки 7 находятся во втянутом п ол ож е ни и, вза им ное по лож ен ие корпуса 5 и ползу на 9 такое, что отверс тия 50 11 и 12 образуют проход ное круглое в свету отверс тие диаметром D, в котором центрируетс я бу ровой с тав 13. Ц ентры окружностей d пасечных час тей отверс тий 11 и 12 нах од ятс я на ос ях ІІ-ІІ и Ill-Ill, расс тояние 55 между которыми равно д лине ход а I гидроцилиндров 6. Фиксатор 7 размещен в с такане 16 так, что его рабочий торец выс тупает из гнезд а на величину, равную половине длины х ода гид роцилинд роо L/2. Палец 18 прижат к левой стороне овального паза 19 и 9364 корпус 5 зафикс ирован а траверс е 3 так, что центр отверс тия д иаметром D нах од ится в плоскос ти 1-І, проход ящ ей через ось бу рения. В резу льтате в процесс е забу ривания ш танги ее ось не меняет с воего положения 5 в прос транс тве, т.к. ш танга имеет две точки опоры- вращатель и прох од ное отверс тие диаметром D ус тройс тва 1. В конце х од а механизм подачи перед отвод ом вращателя 22 буропого с танка в 10 нижнее положение забу ренную ш тангу необходимо удержать от пад ения ониз. Для э того выполняют с лед у ющ ие операции. Фиксатор 17 устанавливают в нерабочее положение в с такане 16 (см. фиг.З), под ают 15 рабочую жидкос ть в поршневые полос ти гидроцилиндров 6, в результате чего проис ход ит взаимное перемещение корпус а 5 и ползуна 9. Корпус 5 перемещаетс я влево по направляющим 4 траверс ы 3 на половину 20 хода 1/ 2 гид роцилинд ров б, вторая половина хода выбирается перемещением ползуна 9 вправо по поперечному пазу 10 корпус а 5. При этом забуренная ш танга зах ватываетс я насечкой 15, нанес енной на учас тки д иамет- 25 pa d отверс тий 11 и 12. В ращатель 22 отвод и тс я в ни з, в н ег о у с та на в л ив а е тс я следующая ш танга и процесс повторяется в опис анном порядке. Пос ле забу ривания головного направ - ЗО ляющего учас тка бу рового с тапа 13 [д лина которого определяется конк ретными тех ни ко-геологичес кими условиями), в процессе бурения скважины на всю глу бину фиксатор 17 пос тоянно нах одитс я в нерабочем положении в с такане 16. независ имо от работы ус тройс тва 1. Поэтому при прохожд ении штанг через отверс тие д иаметром D, ус тройс тво 1 самоустанавливается соосно с буро вы м с тав ом 13, п ер ем ещ аяс ь по направляющим 4 траверсы 3 в пред елах, ограниченных х одом пальца 18 в овальном гнезде 19. Ус тройс тво 1 ис пользуетс я тзкже и при демонтаже с тава пос ле бу рения скважины на полну ю глу бину, т.к . ус илие зажатия штанги нас ечками 15 рассчитывается с учетом кру тящ его момента, необход имого для развинчивания ш танг между с обой и масс ы бурового с тава. Таким образом, предлагаемое ус тройс тво является универсальным, выполняющим функ ции центрирующего люнета, подхвата бурового с тава и зажимного ключа для развинчивания ш танг. Расположение приводных гид роцилиндров ус тройс тва и взаимное перемещение всех его э лементов в плоскос ти, перпенд икулярной ос и бурения, уменьшает габариты с танка под лине. Совмещение фу нкций нескольких механизмов а одном устройс тве упрощ ает конс тру к ци ю бу р ов ог о с та нк а и по в ыш а е т э ффективнос ть его работы. 9864 .\ч Фаг, I 9864 17 9864 A-'A Z) І -н (л .\ IS 5 CPar. і Упоряд ник Замовлення 4555 Техред М.Моргентал Коректор А. Обручар Тираж Підпис не Державне патентне від омс тво України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товарис тво "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна,