приспособление для навинчивания и отвинчивания буровых долот

Формула изобретения

1. Приспособление для навинчивания и отвинчивания буровых долот, содержащее цилиндрический корпус с фигурным основанием под входное отверстие стола ротора и ограничители проворота, отличающееся тем, что фигурное основание расположено в верхней части корпуса, а ограничители проворота на фигурном основании корпуса.

2. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что ограничители проворота выполнены в виде съемных элементов, а фигурное основание с пазами ответной формы для размещения съемных элементов.

3. Приспособление по пп.1 и 2, отличающееся тем, что фигурное основание снабжено стопорами для взаимодействия с ограничителями проворота.

4. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что ограничители проворота выполнены в виде резьбового механизма, подвижная часть которого установлена с возможностью радиального перемещения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к буровой технике, а именно к элементам малой механизации и используется для навинчивания и отвинчивания, преимущественно буровых долот.

Известно приспособление для навинчивания и отвинчивания буровых долот, содержащее корпус и ограничители проворота долота (см. п. США 2227208, кл. 81-113, 1940 г.).

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является приспособление для навинчивания и отвинчивания буровых долот, содержащее цилиндрический корпус с фигурным основанием под входное отверстие ротора и ограничители проворота (см. Справочник по капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин. Яшин А.С. и др. М. Недра, 1973, с. 117, рис. 79).

Недостатком известных устройств является малая надежность в работе, связанная со схемой крепления ограничителей проворота долота к цилиндрическому корпусу, ведущей к возникновению опрокидывающего момента, который тем выше, чем больше расстояние от стола ротора до ограничителей проворота долота.

Наличие опрокидывающего момента ведет к ухудшению качества крепления долот, росту металлоемкости устройства, нарушению опорных элементов и вооружения шарошечных долот и ухудшению безопасности работ из-за возможности выброса долота совместно с приспособлением из входного отверстия ротора. Использование же УБТ или турбобура для предотвращения выброса долота из выходного отверстия ротора ведет к усложнению процесса навинчивания долота.

Другим недостатком указанных устройств является то, что они могут быть использованы только с долотами одного диаметра.

В связи с этим основной задачей изобретения является повышение надежности работы приспособления и безопасности работ, а также расширение области применения приспособления.

Поставленная задача решается тем, что в приспособлении для навинчивания и отвинчивания буровых долот, содержащем цилиндрический корпус с фигурным основанием под входное отверстие стола ротора и ограничители проворота, согласно изобретению, фигурное основание расположено в верхней части цилиндрического корпуса и жестко соединено с ограничителями проворота.

Достижению поставленной цели способствует также и выполнение ограничителей проворота в виде съемных элементов, а фигурного основания с пазами ответной формы для размещения съемных элементов, при этом фигурное основание снабжено стопорами для взаимодействия с ограничителями проворота, причем ограничители проворота могут быть выполнены в виде резьбового механизма, подвижная часть которого установлена с возможностью радиального перемещения.

Расположение ограничителей проворота на фигурном основании исключает вероятность возникновения опрокидывающего момента, т.к. силы, действующие на фигурное основание и ограничители проворота, находятся в одной горизонтальной плоскости. Это повышает надежность работы приспособления, безопасность работ и исключает повреждение опорных элементов вооружения, а также смазочных и промывочных узлов долота.

Установка цилиндрического корпуса ниже фигурного основания в отверстии стола ротора повышает безопасность работ при торможении машинным ключом благодаря отсутствию выступающих вращающих элементов на столе ротора, а также благодаря восприятию центробежных сил корпусом ротора, а не корпусом приспособления.

Выполнение ограничителей проворота съемными элементами позволяет расширить область применения приспособления за счет использования одного корпуса с несколькими размерами долот и благодаря этому значительно снизить затраты металла на изготовление необходимой гаммы подобных устройств.

На фиг. 1 представлена схема расположения приспособления в роторе в продольном разрезе;

на фиг. 2 вид А-А на фиг. 1;

на фиг. 3 варианты выполнения ограничителей проворота.

Приспособление включает цилиндрический корпус 1 с дном 2, фигурное основание 3 и ограничители проворота 4, которые могут быть выполнены как одно целое с фигурным основанием 3 (см. фиг. 1, 2), например, методом литья, сварки и т.д. или съемными (см. фиг. 3).

Фигурное основание 3 расположено в верхней части цилиндрического корпуса 1, соединено с ограничителями проворота 4 и имеет форму входного отверстия в столе ротора 5.

Благодаря расположению ограничителей проворота 4 на фигурном основании 3 корпус 1 в процессе навинчивания и отвинчивания долота не испытывает нагрузок, что позволяет значительно снизить металлоемкость приспособления.

Установка ограничителей проворота 4 на фигурном основании 3 позволяет исключить возникновение опрокидывающего момента, что благоприятно сказывается на надежности работы приспособления.

С целью расширения возможностей использования предложенного приспособления для работы с несколькими размерами долот ограничители проворота 4 могут быть выполнены в виде съемных элементов 6 и 7 (см. фиг. 3) которые размещают в пазах 8 ответной формы, выполненных на наружной поверхности фигурного основания 3. При этом съемные элементы 6 фиксируются от смещения вверх стопорами (на фиг. 3 показаны пунктиром), закрепленными поворотно на фигурном основании 3, например посредством осей 10. Подобные ограничители проворота 6 благодаря различной длине их рабочей части 11 могут быть использованы с одним корпусом для работы с долотами разного диаметра.

Другой вариант выполнения ограничителей проворота 7 представляет собой резьбовой механизм с гайкой 12, жестко соединенной с фигурным основанием 3, например, посредством сварки в специальном пазу и винтом 13, позволяющим плавно регулировать выход рабочей части 11 винтов 13 и благодаря этому обеспечить плотный обхват долота независимо от его размера и точности изготовления.

Приспособление работает следующим образом. Своим фигурным основанием 3 приспособление устанавливают в фигурном отверстии стола ротора 5, при этом фигурное основание 3 располагается заподлицо с верхним торцом стола ротора 5, а цилиндрический корпус 1 входит во внутрь ротора. В полости приспособления долото 14 устанавливают таким образом, чтобы ограничители проворота 4 оказались между лапами долота. В случае выполнения ограничителей в виде резьбового механизма окончательная фиксация долота 14 осуществляется винтом 13. Посредством талевой системы на долото опускают буровой инструментом 15 (турбобур, УБТ) с предохранительным переводником. На буровой инструмент 15 устанавливают машинный ключ 16. Вращением ротора 5 или машинного ключа 16 производят навинчивание или отвинчивание долота 14 с буровым инструментом 15. После навинчивания долота 14 стопорят ротор 5 и машинным ключом 16 производят окончательное его крепление. Раскрепление и отвинчивание долота производят аналогичным образом, только при этом машинный ключ 16 вращают в другую сторону.

Применение предложенного приспособления позволяет кроме повышения надежности и безопасности работ повысить срок службы резьбовых соединений за счет исключения перекосов, снизить металлоемкость и затраты времени на свинчивание-развинчивание долота, увеличить стойкость долота за счет исключения повреждений вооружения, опор и промывочных узлов, а также снизить стоимость приспособления благодаря упрощению его конструкции.