Буровой вертлюг

Заявленное техническое решение относится к нефтегазопромысловому оборудованию, в частности к буровым вертлюгам, и может быть использовано при бурении и ремонте нефтяных и газовых скважин.
Из уровня техники известен буровой вертлюг, содержащий корпус со штропом, полый ствол с отводом, стойку, опорный, верхний и нижний направляющие подшипники, верхнее напорное уплотнение и блок нижнего масляного уплотнения ствола (патент РФ №2204687 С2, опубл. 20.05.2003; патент РФ №64677 U1, опубл. 10.07.2007; патент РФ №98778 U1, опубл. 27.10.2010; патент РФ №109787 U1, опубл. 27.10.2011).
Общими недостатками известных технических решений являются отсутствие какого-либо ввода для пропускания через ствол различного рода контрольно-измерительных устройств, а также соединение ствола с переводником (с внутренней трубной резьбой) посредством соответствующей внешней трубной резьбы, выполненной на хвостовике ствола, что, как правило, при больших нагрузках приводит к прихватыванию резьбовых соединений переводника и хвостовика ствола.
Частично указанные недостатки устранены в буровом вертлюге, содержащем корпус со стойкой и штропом, полый ствол с блоком верхнего напорного уплотнения и отводом, опорный, нижний и верхний направляющие подшипники, обойму верхнего подшипника с уплотнениями, нижнее масляное уплотнение и крышку с уплотнением, на отводе соосно стволу установлен управляемый герметизатор трос-кабеля контрольно-измерительных устройств, а между корпусом и штропом удлинители (патент РФ №81990 U1, опубл. 10.04.2009). Удлинители со стороны штропа снабжены арретирами, жестко фиксирующими их относительно друг друга. Герметизатор состоит из корпуса-гидроцилиндра, имеющего две ступени, ступенчатого поршня, одна из ступеней герметизатора соединена с помощью трубопровода с гидронасосом.
Недостатком известного бурового вертлюга, выбранного в качестве прототипа, является чрезмерная сложность элементов его конструкции, в частности герметизатора и удлинителей.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции при сохранении функциональных возможностей бурового вертлюга.
Технический результат достигается тем, что в буровом вертлюге, содержащем корпус со стойкой и штропом, полый ствол с резьбовым хвостовиком и блоком верхнего напорного уплотнения и отводом, опорный, нижний и верхний направляющие подшипники с соответствующими уплотнениями, удлинители, установленные между корпусом и ветвями штропов, согласно полезной модели, отвод снабжен установленным соосно внутреннему каналу ствола патрубком со съемной заглушкой, а удлинители выполнены в виде стержней, каждый из которых имеет на одном конце шарнирную конструкцию для соединения с шарнирной частью корпуса вертлюга и каждый из которых имеет на другом конце вилочную конструкцию с отверстиями для соединения и фиксации с ветвями штропа.
Кроме того, хвостовик ствола снабжен внутренней трубной резьбой для соединения с переводником, снабженным наружной трубной резьбой.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид вертлюга без удлинителей ветвей штропа, разрез; на фиг. 2 - общий вид вертлюга с удлинителями ветвей штропа, вид спереди; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2.
Буровой вертлюг содержит корпус 1 со стойкой (условно не показано), внутри корпуса 1 установлен полый цилиндрический ствол 2 с хвостовиком, снабженным внутренней трубной резьбой 3, обеспечивающей соединение с переводником 4, снабженным наружной трубной резьбой (условно не показано). Такое соединение переводника 4 с хвостовиком ствола 2 обеспечивает минимальную вероятность прихвата по резьбе 3 и улучшает ремонтопригодность вертлюга в целом. На шарнирной части 5 корпуса 1 вертлюга посредством осей 6 шарнирно закреплены ветви штропа 7. На верхней части корпуса 1 установлен блок напорного уплотнения 8 и отвод 9, предназначенный для подачи бурового раствора в полую часть ствола 2. Ствол 2 установлен в корпусе 1 с возможностью вращения посредством верхнего 10 и нижнего 11 направляющих подшипников, а также опорного подшипника 12, снабженных соответствующими уплотнениями (условно не показано). Для обеспечения проведения внутрискважинных контрольно-измерительных работ отвод 9 снабжен патрубком 13, установленным соосно с внутренним каналом (цилиндрической полостью) ствола 2. Через патрубок 13 осуществляется опускание внутрь скважины контрольно-измерительных устройств на трос-кабеле после плановых остановок работ по бурению скважины. Для герметизации на время бурильных работ патрубок 13 снабжен заглушкой 14, установленной на патрубке 13 посредством резьбового соединения.
Для обеспечения безопасного изгиба трос-кабелей, применяемых для внутрискважинных контрольно-измерительных работ, между ветвями штропа 7 и шарнирными частями 5 корпуса 1 установлены удлинители 15 (фиг. 2 и 3). Каждый из удлинителей 15 выполнен в виде стержня с шарнирной частью 16 с отверстием под ось 6 для закрепления на шарнирной части 5 корпуса 1. Для закрепления с ветвями штропа 7 каждый из удлинителей 15 выполнен в форме вилочной конструкции 17 с отверстиями (условно не показано) для соединения и фиксации с ветвями штропа 7 посредством, например, оси 18, прямоугольной шайбы 19 и болтов 20.
Буровой вертлюг работает следующим образом.
Штропом 7 буровой вертлюг подвешивается с помощью крюка к талевой системе буровой установки. К стволу 2 посредством переводника 4 подсоединяется ведущая буровая труба, а к отводу 9 присоединяется рукав от системы циркуляции бурового насоса. В процессе бурения скважины ствол 2 начинает вращаться совместно с ведущей буровой трубой, а через внутренний канал ствола 2 прокачивается буровой раствор.
Эксплуатация и проведение внутрискважинных контрольно-измерительных работ осуществляются в соответствии с действующими инструкциями по эксплуатации и технологическими регламентами по проведению внутрискважинных контрольно-измерительных операций.
Опытно-промышленная эксплуатация предложенного технического решения показала, что упрощение конструкции его элементов не отразилось на функциональности вертлюга, при этом улучшилась ремонтопригодность бурового вертлюга в целом.