Рис. 1. Ключ Орлова двухчелюстный.
1,5 и 6 — рычаги; 2 — челюсть; з — накладка; 4 — промежуточный рычаг.

Подвесной пневматический роликовый ключ ПБК-1

Ключ ПБК-1 (рис. 2) предназначен для свинчивания, развинчивания и закрепления замковых соединений и муфтовых соединений бурильных и обсадных труб.

Ключ для свинчивания и развинчивания замковых соединений бурильных и обсадных труб (рис. 2)

Ключ состоит из корпуса и выдвижного редуктора с пневмо-мотором.

Корпус состоит из сварной коробки, внутри которой находится выдвижной редуктор.

Корпус имеет зев со створкой, в которой находятся два гладких ролика. С другой стороны корпуса прикреплен сдвоенный пневматический цилиндр. Шток цилиндров входит внутрь корпуса и шарнирно соединяется с выдвижным редуктором ключа.

Выдвижной редуктор представляет собой коробку, внутри которой размещены две шестеренчатые передачи с общим передаточным отношением 1 : 8 и две цепные передачи с передаточным отношением 1 : 1,18, через которые приводятся во вращение ведущие ролики.

Рис. 2. Подвесной пневматический роликовый ключ ПБК-1.
1 — ключ для свинчивания и развинчивания замковых соединений бурильных и обсадных труО; 2 — ключ для докрепления; 3 — цилиндр рычага; 4 — подвеска ключа; 6 — канат для подвески ключа; 6 — подвесной ролик; 7 — шланги; 8 — цилиндр подъема; 9— пульт управления; ю — стяжки; 11 — трубопровод; 12 — канат для задержки ключа; 13 — цепочка для задержки докрепляющего ключа.

Ключ для докрепления и цилиндр рычага (рис. 2)

Ключ ПБК-1 применяется с двумя ключами для докрепления, один из которых предназначен для бурильных замков диаметрами 212, 203 и 197 мм, а другой — для П8~мм замков и 168-лш труб.

Ключ для докрепления состоит из двух створок и рычага. На одной из створок имеется полукольцо; такое же полукольцо имеется на корпусе ключа ПБК-1. При помощи этих полуколец ключ для докрепления соединяется с корпусом. Такое соединение позволяет ключу для докрепления свободно поворачиваться относительно корпуса основного ключа. Оба ключа для докрепления комплектуются одним рычагом. При работе ключом для докрепления рычаг включается и отключается при помощи пневматического цилиндра, для чего на рычаге имеется штырь, на который надевают наконечник штока поршня.

Цилиндр диаметром 65 мм с рабочим ходом 56 мм имеет ось, которую вставляют в среднее отверстие створки. Такое положение цилиндра позволяет пользоваться им при перестановке рычага на другую сторону.

Чтобы ключ для докрепления не выходил из полукольца корпуса ключа, на ось цилиндра надевают цепочку, второй конец которой прикреплен к корпусу редуктора.

Цилиндр подъема

Пневматический ключ (рис. 2) подвешивается при помощи каната на ролике, который прикреплен на 10-м поясе вышки. Другой конец каната прикрепляется к цилиндру для опускания и подъема ключа, связанному стяжкой с нижним поясом вышки. В нижней части цилиндра имеется регулировочный болт, который за счет изменения длины хода поршня позволяет устанавливать ключ с таким расчетом, чтобы во время свинчивания резьбовых соединений роликами ключ для докрепления находился выше муфты, а при опускании ключа — на уровне муфты свинчиваемой трубы.

Стяжкой регулируется высота подвески ключа. В случае перехода на работу с клиновым захватом ключ поднимается на высоту 600 мм и устанавливается в этом положении.

Пульт управления

Пульт управления представляет собой ящик размером 1000 X 400 X 400 мм, внутри которого расположены кран для управления пневматическим двигателем, кран для управления сдвоенным цилиндром и цилиндром рычага и кран для управления цилиндром подъема.

Рукоятка первого крана имеет три положения: среднее — нейтральное, нижнее — для работы двигателя при свинчивании инструмента и верхнее — для работы при развинчивании.

Рукоятка второго крана имеет также три положения: среднее, при котором перекрыт воздух; нижнее — сдвоенный цилиндр прижимает ведущие ролики выдвижной части ключа к замку трубы, а цилиндр рычага заряжает ключ для докрепления на трубе; верхнее — сдвоенный цилиндр отводит ведущие ролики, я цилиндр рычага отводит рычаг докрепляющего ключа от трубы.

Рукоятка третьего крана расположена на верхней части пульта, имеет два положения: первое, когда ключ поднят, и второе, когда ключ опущен.

Ключ ПБК-1 подвешивается на 14-мм канате. Для ограничения движения внутри буровой ключ прикреплен канатом к ротору.

Работа ключом для свинчивания и развинчивания бурильных и обсадных труб

При спуске труб в скважину после того, как колонну поставят на ротор, на верхнюю часть замка надвигают ключ для свинчивания и развинчивания труб, затем закрывают створки корпуса ключа для докрепления. Ключ ПБК-1 устанавливают с таким расчетом, чтобы ключ для докрепления был выше замка.

Открыв второй кран, сдвоенными цилиндрами прижимают ведущие ролики к муфте замка.

После зарядки ключа включают первый кран для пуска пневматического двигателя, который, вращая ведущие ролики, свинчивает замковое соединенпе труб.

После окончания свинчивания следует повернуть рукоятку первого крана в нейтральное положение, затем переключить рукоятку второго крана в верхнее положение для выпуска воздуха из сдвоенного цилиндра и перевести рукоятку третьего крана, после чего следует опустить при помощи цилиндра подъема весь механизм для докрепления замкового соединения.

Опустив ключ для свинчивания и развинчивания труб, заряжают его на нижней части замка, а ключ для докрепления — на верхней части замка включением второго крана. Включением первого крана докрепляют замковое соединение.

Операции по раскреплению замков и развинчиванию их производят в обратном порядке.

Пневматический раскрепитель резьбовых соединений бурильных свечей ПРС

Пневматический раскрепитель резьбовых соединений бурильных свечей ПРС предназначается для раскрепления резьбовых соединений бурильных труб при помощи машинных ключей.

Пневматический раскрепитель ПРС (рис. 3) состоит из пневматического цилиндра с противогрузом, стойки с верхним и нижним кронштейнами, ролика, свободно вращающегося на оси, четырех хомутов для крепления пневматического цилиндра к ноге вышки и крана управления цилиндром, смонтированного на пульте бурильщика.

Пневматический цилиндр шарнирно связан с кронштейном 6, что обеспечивает ему свободу поворота относительно оси и компенсирует неточности сборки механизма.

В качестве крана управления цилиндром применяется кран моториста УЗТМ, который вмонтирован на пульте бурильщика.

Воздух к крану управления подводится от коллектора, находящегося в пульте бурильщика.

Цилиндр смазывают через отверстие регулировочного болта в верхней крышке.

Высоту установки цилиндра принимают такой, при которой тяговый канат, идущий от ролика к машинному ключу, находился бы в горизонтальном положении.

При применении пневматического раскрепителя ПРС на скважинах, оборудованных буровыми установками Уралмаш-ЗД, стойку с пневматическим цилиндром на 53-м вышке устанавливают сзади лебедки У2-5-4 с таким расчетом, чтобы тяговый канат от пневматического цилиндра к машинному ключу проходил между диском катушки КАП-4У и подшипником катушечного вала лебедки.

Стойка вместе с цилиндром крепится к вертикально-установленной сзади лебедки 5—6” бу* рильной трубе.

Работа с ПРС

Раскрепление резьбовых соединений бурильных труб производится следующим образом: первая часть работы, т. е. зарядка машинных ключей, производится так же, как и при работе с любой автоматической катушкой. Зарядив ключи, рабочие должны немедленно отойти в сторону за пределы радиуса его поворота п зоны возможного поражения натяжным канатом в случае соскакивания его с ключа или обрыва.

Бурильщик поворотом рукоятки крана под давлением 6—8 ат впускает в нижнюю часть цилиндра сжатый воздух. Под действием сжатого воздуха поршень поднимается вверх, бурильщик при помощи каната поворачивает рукоятку машинного ключа и раскрепляет резьбовое соединение замков свечей.

Рис. 3. Пневматический рас-крепитель ПРС.

Раскрепив резьбовое соединение замка, бурильщик поворотом рукоятки крана выпускает воздух из цилиндра и включает ротор для развинчивания свечи.

Поршень со штоком под действием контргруза опускается к нижнему крайнему положению.

Если при раскреплении резьбовых соединений поршень сильно ударяется об верхнюю крышку цилиндра, то необходимо при помощи регулировочного болта, имеющегося на верхней крышке, перекрыть отверстия для выхода воздуха из верхней полости цилиндра. Закрывать отверстия полностью не рекомендуется, так как поршень не будет успевать опускаться в крайнее нижнее положение за промежуток времени между двумя раскреплениями резьбовых соединений.

В случае недостаточного усилия, создаваемого пневматическим цилиндром, рекомендуется резьбовые соединения раскреплять при помощи блочка, прикрепляемого к рычагу машинного ключа. Для этого необходимо иметь тяговый канат соответствующей длины.

Раскрепление при помощи блочка производится следующим образом: тяговый канат, идущий от ролика пневматического цилиндра, пропускается через блочек на рычаге ключа, свободный конец его прикрепляется к стойке лебедки. При такой оснастке каната усилие на рукоятке машинного ключа удваивается, а величина хода соответственно уменьшается.

Уход за пневматическим раскрепителем заключается в периодическом осмотре тягового каната, мест сочленений и в смазке штока поршня.

Цилиндр смазывают машинным маслом по мере надобности, но не реже одного раза в 2 месяца через патрубок на верхней крышке.

В зимних условиях цилиндр смазывают машинным маслом с добавлением 25—30% керосина.

Пневматический клиновой захват ПКЗ-З

Пневматический клиновой захват (рис. 4) ПКЗ-З состоит из домкратного устройства для подъема, опускания и поддержания клиньев на месте, поворотного рычага, держателя с вращающимся на четырех роликах кольцом, к которому на шарнирных подвесках подвешиваются клинья, направляющей клиньев, трех клиньев со съемными магазинами, плашек, рамы, к которой крепится нижняя плита домкратного устройства, и золотникового крана управления.

Клинья снабжены сменными магазинами, имеющими комплекты плашек для работы с 4, 5 и 6” бурильными трубами.

Клинья в заряженном состоянии под нагрузкой могут вращаться вместе с ротором и инструментом.

Максимальный ход пневматического захвата 485 мм. Управле-sne клиновым захватом осуществляется воздухом давлением 7^8 am с пульта бурильщика.

Габаритные размеры 2340 X 1425 X 820 мм.

Для придания клиньям универсальности последние снабжены магазинами с набором плашек под 4 и 5” бурильные трубы.

Воздух к пневматическому клиновому захвату может подаваться от компрессора, входящего в комплект бурового станка, а на буровой, где нет сжатого воздуха, питание мояадт осуществляться от индивидуальной компрессорной установки.

Рис. 4. Пневматический клиновой захват ПКЗ-З.
1 — пневматический домкрат; 2 — кольцо; 3 — рычаг; 4 — клин; 5 — направляющая клиньев.

На промыслах применяют установки типа 0-38, выпускаемые заводом «Пневмостроймапхина» им. Орджоникидзе.

Перед началом спуска или подъема бурового инструмента пневматический клиновой захват устанавливают в рабочее положение, для чего производят следующие операции:
1) запирают вкладыши ротора замком;
2) поднимают воздухом домкратное устройство;
3) раскрывают створку корпуса и вкладыш внутреннего кольца держателя клиньев: чтобы кольцо с клиньями не вращалось, его запирают скобой;
4) открывают защелку поворотного рычага и держатель клиньев при помощи лома или руками заводят на колонну бурильных труб; если держатель заводят руками, то его следует приподнять на 40—60 лш;
5) закрывают вкладыш внутреннего кольца и створку корпуса, запирают их пальцами, подвешенными на цепочках, открывают скобу и в ротор вставляют направляющую клиньев.

При выведении пневматического клинового захвата из рабочего состояния в нерабочее все перечисленные операции выполняются в обратной последовательности.

Для того чтобы освободить из клиньев колонну бурильных труб при спуске в скважину, необходимо установить кран управления в положение, соответствующее подъему клиньев, и одновременно приподнять колонну; при этом клинья выйдут из конусного отверстия ротора и займут верхнее положение.

Чтобы посадить колонну бурильных труб на клинья, необходимо спустить колонну до подхода элеватора к держателю клиньев. Как только элеватор подойдет к держателю клиньев, маневрируя краном управления, нужно опустить клинья в отверстие ротора, одновременно продолжая спуск колонны.

После посадки колонны на клинья, когда элеватор несколько приспущен ниже муфты трубы, надо раскрыть элеватор и отвести от трубы, после чего его можно поднять за очередной свечей.

При подъеме колонны необходимо повернуть рукоятку крана в положение, соответствующее подъему клиньев, включить лебедку и поднять инструмент на необходимую высоту. Одновременно с подъемом колонны поднимутся и клинья, которые займут верхнее положение. Как только нижняя муфта поднятой трубы окажется выше держателя клиньев, нужно прекратить подъем и переключить кран управления на спуск клиньев. При посадке колонны труб на клинья замковая муфта должна находиться на такой высоте от ротора, чтобы на трубу под замок можно было свободно надеть элеватор; после посадки колонны на клинья можно раскреплять замковое соединение двумя машинными ключами.

При спуске и подъеме бурильных труб необходимо периодически смазывать конусную часть клиньев и вкладыша ротора смазкой, состоящей из 80’% (по весу) графита и 20% солидола.

Приспособление для автоматической установки бурильных свечей на подсвечник АУС-3

АУС-3 на буровой устанавливают на месте обычного подсвечника. Он рассчитан на установку б5/ 8” и 59/ie” бурильных свечей в количестве: при 6®/8” бурильном инструменте 87 свечей’ и при 5 9/1б” 109 свечей длиной 24—25 м.

Подсвечник разгорожен на 10 ячеек. Каждая ячейка закрывается створкой. При загрузке трубами очередной ячейки створка открыта. Подсвечник разделен на две равные части специальным «коридором», через который при помощи крюка-сбрасывателя затаскивается свеча. Для направления свечей в соответствующую сторону между распределителями подсвечника и упором устанавливают направляющую трубу, один конец которой надевается на стойку центрального прохода, а второй конец закладывается в паз откидного упора. После заполнения одной стороны приспособления бурильными свечами направляющую трубу переставляют на другую сторону.

Крюк-сбрасыватель (рис. 6) прикрепляется к свободному концу стального троса, укрепленного за второй пояс вышки над

серединой металлического подсвечника.

Рис. 5. Приспособление для автоматической установки бурильных свечей на подсвечник АУС-3.
1 — металлический подсвечник; 2 — упор; 3 — направляющая планка; 4 — отклоняющая планка; 5 — крюк-сбрасыватель; 6—стяжка; 7—стальной канатик; 8 —створка.

Для смягчения ударов и некоторого торможения свечей при подаче с ротора на подсвечник барьеры АУС обшиваются резиной.

Рис. 6. Крюк-сбрасыватель.
а — крюк-сбрасыватель в заряженном виде; б — крюк-сбрасыватель в сработанному состоянии; 1—стальной трос; 2 — курок; 3 — корпус; 4 — опора.

Монтаж АУС в буровой производится следующим образом. Под металлическое основание подсвечника укладывают 5—7 деревянных брусьев с зазором между ними 80—130 мм для^ стока глинистого раствора. Затем брусья крепятся гвоздями к полу буровой, на них ставится подсвечник с таким расчетом, чтобы расстояние от ниппельного пояса вышки до подсвечника было равно 520—1000 мм. При этом подсвечник должен быть ниже стола ротора не более чем на 240 мм.

При монтаже подсвечника упор ставится в рабочее положение и крепится болтами. Одновременно с монтажем распределителя на втором поясе вышки закрепляется стальной канат с крюком-сбрасывателем и стяжкой. Прежде чем приступить к подъему инструмента при помощи АУС, необходимо:

1) отрегулировать стяжку с таким расчетом, чтобы крюк-сбрасыватель проходил через центральный «коридор» подсвечника и ударялся своим курком о среднюю часть деревянного упора;

2) надеть направляющий канат на створку той ячейки, в которую будут устанавливаться свечи.

При установке первого ряда свечей направляющий канат не надевается, так как створки ячеек, не подлежащих заполнению, закрыты.

Комплексная установка для механизации и автоматизации спуско-подъемных операций в бурении АСП-1.

Путем применения комплексных установок достигается следующее:
1) совмещение во времени спуска и подъема колонны труб, а также холостого хода элеватора со свинчиванием и развинчиванием свечи, установкой свечи на подсвечник и выносом ее с подсвечника;
2) механизация свинчивания и развинчивания бурильных труб;
3) автоматизация открывания и закрывания элеватора;
4) механизация установки свечей на подсвечник и выноса их к центру скважины;
5) механизация погрузочно-разгрузочных работ на приемных мостках.

Талевая система отличается от обычной тем, что талевый блок состоит из двух секций, раздвинутых относительно центральной вертикальной оси и соединенных между собой траверсой; блок может опускаться и подниматься, пропуская сквозь себя бурильную свечу.

Подъем

Рис. 7. Схема работы механизмов
1 — центратор; 2 — механизм подъема свечи; з — меха элеватор; 6 — электроклинья; 7 — талевый

Свеча в вертикальном положении во время ее свинчивания и развинчивания поддерживается центратором, который состоит из двух дверок, расположенных в горизонтальной плоскости на уровне шестого пояса вышки. Талевый блок, поднимаясь вверх, открывает дверки центратора, а при движении вниз закрывает их. При вводе свечи захватом в центр буровой кулачки дверок открываются самой свечой и пропускают ее в центр. Для вывода свечи из центра буровая свеча поднимается захватом, верхнее устройство которого открывает кулачки дверок. Захват свечи осуществляется клиновым устройством.

Автоматический элеватор состоит из замкнутого корпуса, через который свободно проходит б5/ 8” бурильный замок. Внутри корпуса помещены четыре клина, подвешенные к тарелке, которая может передвигаться вдоль направляющего патрубка. К тарелке шарнирно прикреплены четыре рычага с роликами.

которые стремятся сомкнуться, находясь под действием пружин. При движении элеватора вдоль трубы ролики раздвигаются и приподнимают клинья, которые расходятся и образуют свободный проход для замков бурильных труб. При подходе элеватора к концу свечи или колонны, как только ролики сойдут с последнего замка, под действием пружины они сблизятся между собой и вся система рычагов опустится, клинья сойдутся и захватят свечу под замок. Таким образом, элеватор автоматически захватывает и освобождает свечу или колонну.

Электроключ и электроклинья выполнены в виде общего блока, смонтированного на раме-салазках, которая устанавливается между ротором и лебедкой.

На раме-салазках установлены две колонны. Одна из них служит для поддержания электроключа, другая для поддержания электроклиньев.

Конструкция ключа позволяет производить свинчивание и развинчивание 5” и 6” бурильных труб, для чего требуется вставить легко снимаемые челюсти соответствующего размера.

Привод поворота механизма ключа осуществляется от двигателя трехфазного тока мощностью 11 кет, а для вращения верхнего ключа служит двигатель трехфазного тока мощностью 28 кет.

Электроклинья представляют собой три шарнирно связанных клина, свободно подвешенных на держателе, соедпненным рычагом с подвижной кареткой, которая может перемещаться вдоль вертикальной колонны. Спуск и подъем клиньев производятся посредством перемещения каретки червячным редуктором с электродвигателем трехфазного тока мощностью 7 кет.