УСТАНОВКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
INSTALLATION FOR WELLS DRILLING

Изобретение относится к области строительной техники, в частности к буровым установкам, и может быть использовано для бурения скважин в различных грунтах.
Известен станок для бурения скважин большого диаметра (RU 2316638, кл. Е21В 7/02 от 13.06.06 г.). Он содержит ходовую часть, на которой установлены мачта с блоком для каната на вершине, привод с канатом, буровой снаряд и открытая сверху желонка с клапаном и крюком для подвески. Мачта снабжена подвижным посредством привода вращателем, установленным с возможностью взаимодействия с буровым ставом из буровых штанг. Буровой став подвешен к канату через вертлюг, а к нижнему концу бурового става последовательно закреплены желонка и пневмоударник с коронкой. Привод снабжен компрессором, сообщающимся с вертлюгом, а желонка снабжена буровой трубой с закрепленным на ней съемным крюком для подвески.
Недостатком этого станка является невозможность использования его при бурении с применением обсадных труб.
По заявке RU 2006129989, МПК Е21В 3/00 от 21.08.2006 известен буровой комплекс, содержащий транспортную базу с размещенной на ней в транспортном положении буровой мачтой с рабочим инструментом, и устройство горизонтирования буровой мачты, размещенное между транспортной базой и буровой мачтой, выполненное с возможностью установки буровой мачты в рабочее положение. Устройство горизонтирования буровой мачты содержит установочный лафет, закрепленный на буровой мачте с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения, гидроротор, закрепленный на транспортной базе с возможностью углового реверсивного поворота, подвижную каретку с консолями, закрепленную на поворотном гидророторе с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно него, осевое сочленение, один конец которого установлен на подвижной каретке, а другой закреплен на подвижном роторе, установленном на лафете. Имеются четыре гидрорукава, выполненные с возможностью регулирования их длины, первый из которых одним концом установлен на гидророторе, а другим - на конце подвижной каретки вблизи осевого сочленения, второй одним концом установлен на лафете, а другим - на подвижном роторе. Одни концы третьего и четвертого гидрорукавов установлены на консолях подвижной каретки, а их другие концы установлены на лафете. В качестве транспортной базы буровой комплекс содержит гусеничный минитранспортер, имеющий фиксатор с регулируемым наклоном по отношению к горизонту, установленный в передней его части, а также два гидротелескопических упора, размещенных в задней его части и выполненных с возможностью регулирования их длины. Лафет в его нижней части имеет упор.
Однако этот буровой комплекс очень сложной конструкции.
Наиболее близкой по сущности является буровая установка по авт. св. №1643700, кл. Е21В 19/00 от 27.04.1989 г. Она включает основание, на котором шарнирно установлена мачта, имеющая шарнирно сочлененные верхнее и нижнее звенья равной длины, вращатель, шарнирно установленный на верхнем звене мачты, гидроцилиндр поворота нижнего звена мачты и систему управления гидроцилиндрами поворота звеньев мачты, штоковая и поршневая полости которого сообщены с одноименными полостями основного гидроцилиндра поворота нижнего звена мачты. Система компенсации утечек с гидрораспределителем включения и клапаном ИЛИ гидравлически связана со штоковыми полостями гидроцилиндров поворота верхнего или нижнего звеньев мачты с поршневыми полостями гидроцилиндров поворота нижнего звена мачты. Система управления гидроцилиндрами поворота звеньев мачты выполнена в виде гидрораспределителя управления верхним звеном мачты, гидрораспределителя управления нижним звеном мачты и гидроуправляемого гидрораспределителя блокировки, связывающего поршневые полости гидроцилиндров поворота нижнего звена мачты с поршневой полостью гидроцилиндра поворота верхнего звена мачты. Нижнее звено мачты выполнено с рычагом, связанным со штоком гидроцилиндров поворота нижнего звена мачты. Гидроцилиндры поворота верхнего и нижнего звеньев мачты выполнены с одинаковыми параметрами. Следящая система компенсации утечек имеет гидроцилиндр управления, фрикцион с рычагом, нижний блок, установленный с возможностью вращения на оси крепления нижнего звена мачты к основанию, верхний блок, установленный на оси сочленения верхнего и нижнего звеньев и жестко связанный с верхним звеном, упругий элемент, закрепленный на нижнем звене мачты и огибающий нижний блок канат, один конец которого прикреплен к верхнему блоку, а другой - к упругому элементу. Фрикцион расположен с возможностью взаимодействия его рабочей поверхности с нижним блоком, а рычага - с гидрораспределителем включения следящей системы компенсации утечек и связан с поршнем гидроцилиндра управления, рабочая полость которого сообщена с камерой управления гидроцилиндрами поворота звеньев мачты.
Недостатками этой установки являются сложность конструкции и большая металлоемкость за счет наличия громоздких гибких связей управления механизмами перемещения и подачи.
Задача изобретения - упрощение конструкции с уменьшением габаритов, улучшение функционирования узлов.
Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в создании универсальной буровой установки.
Указанный технический результат достигается тем, что мачта установки для бурения скважин выполнена из двух частей - нижней основной и верхней подвижной, установленной на каретке с возможностью перемещения каретки с верхней частью мачты по нижней части мачты при помощи механизма подачи, а обсадное оборудование, входящее в установку, установлено непосредственно на ходовой части самоходного шасси, фиксировано для использования массы обсадного оборудования в качестве противовеса и для обеспечения направленного действия бурильного инструмента через обсадные трубы, устанавливаемые в обсадное оборудование во время бурения скважин.
На фиг.1 изображен общий вид установки для бурения скважин в транспортном положении; на фиг.2 - то же при работе.
Установка включает самоходное шасси 1 и навесное оборудование, состоящее из мачты, выполненной из двух частей - нижней основной 2 и верхней подвижной 3, установленной на каретке 4. В навесное оборудование входят: вращатель 5, штанга 6, механизм перемещения штанги 7, механизм подачи 8, бурильный инструмент 9, установка растяжек 10 и опорный кронштейн 11. Обсадное оборудование 12 установлено непосредственно на ходовой части самоходного шасси 1. Установка укомплектовывается обсадными трубами 13.
Работа установки для бурения скважин осуществляется следующим образом.
Самоходное шасси 1 с навесным оборудованием устанавливается на точку бурения (пикет). Основная нижняя мачта 2 с верхней подвижной мачтой 3 устанавливается вертикально на кронштейне опорном 11 и фиксируются установкой растяжек 10. Устанавливается обсадная труба 13 в обсадное оборудование 12 и производится бурение циклическим способом. При этом бурильный инструмент 9, установленный на подвижной штанге 6, проходящий через вращатель 5, опускается с помощью механизма перемещения штанги 7 в обсадную трубу 13 до забоя. Далее при помощи вращателя 5 штанга 6 фиксируется в нем в раздвинутом положении. Включаются вращение и подача бурильного инструмента 9. Вращение и подача бурильного инструмента 9 производится вращателем 5, который установлен на каретке 4, перемещающейся по основной мачте 2 механизмом подачи 8. При этом механизм перемещения штанги 7 не включается, так как вращатель 5, верхняя подвижная мачта 3 и механизм перемещения штанги 7 двигаются синхронно. После заполнения бурильного инструмента грунтом вращение и подача останавливаются и штанга 6 с бурильным инструментом 9 поднимаются механизмом перемещения штанги 7 для разгрузки. Далее процесс повторяется.
Предлагаемая установка для бурения скважин имеет следующие преимущества по сравнению с известными.
1. Уменьшение габаритов в транспортном положении.
2. Улучшение развесовки.
3. Улучшение динамики при работе.
4. При бурении не требуется стравливать трос механизма перемещения штанги, так как они движутся вместе с вращателем.