МЕХАНИЗАЦИЯ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЙ
Спуско-подъемные операции при колонковом бурении решающим образом влияют па производительность буровых работ. При ручной сборке ц. разборке бурильной колонны эти операции весьма длительны, трудоемки и опасны.
Спуск и подъем бурового снаряда с помощью лебедки станка обычно производится через каждые 2—4 м углубления для подъема керна и замены изношенного породоразрушающего инструмента. Время на выполнение спуско-подъемных. операций, даже при глубинах скважин 300—350 м, составляет около 30 % полного времени, затрачиваемого на бурение скважины, и быстро возрастает с увеличением глубины.
Буровые установки 4-го и более высоких классов, включая установки ЗИФ-650М и ЗИФ-1200МР, укомплектованы универсальными средствами малой механизации.
Свинчивание н развинчивание бурильных свечей производится с помощью труборазворотов, а наращивание бурового снаряда — с применением полуавтоматических элеваторов, которые позволяют производить снуско-подъемные операции без участия верхового рабочего.
Труборазворот РП-1200М разработай СКВ ВПО «Союзгео- техника» (рис. 6.20). Он предназначен для свинчивания и развинчивания муфтово-замковых и ниппельно-замковых бурильных колонн диаметром 42, 50 и 63,5 мм и для утяжеленных бурильных труб (УБТ) диаметром 73, 89 и 108 мм. Труборазворот
состоит нз вращателя 1, электродвигателя 2, рамы 3, центратора 4, комплекта подкладных 5 и ведущих вилок 6, пусковой аппаратуры. Вращатель с электродвигателем, закрытым защитным кожухом 7, закреплены на раме механизма. В корпусе вращателя имеется центральное отверстие диаметром 205 мм, через которое проходит бурильная колонна вместе с колонковым набором. В это отверстие устанавливается центратор, ограничивающий радиальное перемещение бурильных труб. Верхняя плоскость его служит опорой для подкладных вилок.
Вращатель представляет собою редуктор, состоящий из двух пар шестерен. Вращение от фланцевого электродвигателя, установленного вертикально через соединительную муфту, передается на редуктор. К ведомой шестерне второй пары редуктора прикреплен корпус водила с рычагом, передающим вращение через ведущую вилку на резьбовое соединение при свинчивании и развинчивании бурильных свечей.
Труборазворот устанавливают на устье скважины на все время ее бурения. Вертикальная ось его отверстия должна совпадать с осью вращателя станка.
При свинчивании и развинчивании бурильной колонны вставленная в нижнюю прорезь (лыску) замковой муфты подкладная вилка опирается на центратор, а ее хвостовик упирается в один из выступов крышки корпуса, чтобы удерживать буровой снаряд от проворачивания. Ведущую вилку вставляют в верхнюю прорезь замкового ниппеля. При включении электродвигателя водило вращает ведущую вилку по или против часовой стрелки, т. е. следовательно, свинчивает или развинчивает соединение.
Труборазворот РТ-1200М рассчитан на максимальный крутящий момент кручения 3500 Н • м. Частота вращения водила
Рис. 6.21. Полуавтоматический элеватор Э-18/50: |
/ — щеки; 2— отражатель; 3— втулки; 4 — рукоятка; 5 — цепь; € — корпус; 7—пальцы; 8 — фиксаторы; 0 — валики; 10 — кулочки; 11— хвостовик; /2 —копир; 13 — тяга; 14 — тргтергп; 15 — — штрон; /17 — пружины; 18 — крышка; /5 — шжты; 20 — штропы; 21, 22 — манжеты; 23 — створки; 24 — ось; 25 — пружина 75 об/мин. Электродвигатель ЛОЛС2-31-4В с влагостойкой изоляцией имеет мощностью 3 кВт и частоту вращения 1350 об/мин. Магнитный реверсивный пускатель в целях безопасности устанавливается на расстоянии не менее 2 м от устья скважины.
Полуавтоматический элеватор ЭН-12 грузоподъемностью 120 т для бурильных труб диаметром 42 и 50 мм разработан СКВ ВПО «Союзгеотехника». В комплект элеватора входят наголовники, которые надеваются на замковые муфты или ниппели.
Полуавтоматический элеватор Э-18/50 (рис. 6.21) грузоподъемностью 180 т предназначен для работы с трубами диаметром 50 мм при бурении на глубине 500 м. Элеватор захватывает трубы за кольцевую выточку на замковой муфте, поэтому наголовники не нужны. Элеватор Э-18/50 состоит из корпуса, серьги, захватного механизма. Сварная серьга имеет две щеки 1, отражатель 2, втулки 3 и рукоятки 4 с цепыо 5. В корпусе 6 имеется центральное проходное отверстие диаметром 77 мм, боковой зев шириной 55 мм и внутренняя полость, в которой размещены детали захватного и запорного механизмов.
До начала спуска бурового инструмента в скважину элеватор надевают на низ первой свечи, при подъеме его копир 12 отводится в верхнее положение, кулачки 10 углубляются в пазы корпуса 6 при сходе со свечи под действием пружин копир перемещается в исходное положение, кулачки же выходят из пазов корпуса и захватывают за муфту кольцевую выточку. После спуска свечи и установки колонны на подкладную вилку кулачки элеватора с помощью цепи 5 отводятся в пазы корпуса, а элеватор лебедкой поднимают вверх, отсоединяя его от свечи.
До начала подъёма бурового снаряда из скважины створки 23 элеватора переводят в рабочее положение. На выступающий конец колонны надевают элеватор, при этом кулачки 10 автоматически захватывают свечу за кольцевую выточку и поднимают буровой снаряд. При установке отвинченной свечи на подсвечник зев элеватора ориентируют в сторону трубоприемника и опускают вниз, при этом копир 12 отводится в верхнее положение, кулачки убираются в пазы корпуса. Скользя отражателем по свече, элеватор от нее отсоединяется и продолжает опускаться вниз.
Спуско-подъемные операции с применением полуавтоматических элеваторов обслуживают бурильщик и его помощник, отпадает необходимость в верховом рабочем.
К настоящему времени создано много устройств для механизации спуско-подъемных операций. Они применимы как при твердосплавном, так и при алмазном бурении с отбором керна нлп сплошным забоем с использованием любых разновидностей
Рис. 6.22. Схема камеры для алмазного бурения наклонных скважин глубиною 300 1200 м из подземных горных выработок: |
В нем |
ю сі |
/ — машшшыЛ зал камеры; 2 — шатровая часть камеры; 3 — проходная выработка; 4 — полаш; 5 — лестницы; 6 — верхняя рама с кронблокамн; 7 — наклонный лоток
породоразрушающего инструмента. Ведется разработка буровых установок, обеспечивающих полную автоматизацию всех основных и вспомогательных операций.