БУРОВОЙ КЛЮЧ

Полезная модель относится к буровому оборудованию и может быть использована для свинчивания и развинчивания замковых резьбовых соединений скважинных труб при сборке или разборке бурильных и обсадных колонн, используемых при бурении скважин.
На практике, для этих целей применяются ключи различных типов, при этом операции по докреплению или раскреплению резьбовых соединений соединяемых или разъединяемых скважинных труб выполняются либо с использованием комплекта машинных ключей, либо механизированными ключами, а также специальными ключами для обсадных труб.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является стационарный буровой ключ для скважинных труб (электронный ресурс // http://www.blohmvoss-oiltools.com/_documents/B+V_GF1002.pdf).
Этот буровой ключ выполнен с открытым зевом для размещения скважинных труб, содержит нижний корпус, в котором встречно друг другу смонтированы гидроцилиндры для зажатия нижней трубы, верхний корпус, в котором встречно друг другу смонтированы гидроцилиндры для зажатия верхней трубы, две пары роликов для свинчивания верхней трубы с нижней, каждая из которых посредством редуктора соединена с гидромотором, а также гидроцилиндр для докрепления соединяемых труб верхним корпусом. Ключ оснащен механизмом для перемещения ключа по рабочей площадке буровой установки. Механизм перемещения содержит направляющее устройство в виде управляемой стрелы, которое посредством гидроцилиндров перемещает ключ и регулирует положение ключа по длине и высоте, а также подвеску, при помощи которой ключ подвешивается к направляющему устройству.
Известный буровой ключ занимает на площадке много места, что в условиях работы на буровой нежелательно. Механизм перемещения ключа в виде управляемой стрелы содержит детали повышенного износа, является сложным в изготовлении и обслуживании, что снижает надежность ключа. Кроме того управление перемещением ключа посредством стрелы требует большого количества датчиков.
Задача настоящего технического решения заключается в снижении габаритов ключа и повышении его надежности.
Для решения поставленной задачи предложен буровой ключ, выполненный с открытым зевом для размещения скважинных труб, содержащий нижний корпус, в котором встречно друг другу смонтированы гидроцилиндры для зажатия нижней трубы, верхний корпус, в котором встречно друг другу смонтированы гидроцилиндры для зажатия верхней трубы, две пары роликов для свинчивания верхней трубы с нижней, каждая из которых посредством редуктора соединена с гидромотором, а также гидроцилиндр для докрепления соединяемых труб верхним корпусом, при этом ключ смонтирован на верхнем основании механизма перемещения ключа, шарнирно соединенного с его нижним основанием посредством двух пар вертикально ориентированных опор, каждая из которых соединена с гидроцилиндром для перемещения верхнего основания относительно нижнего.
Механизм перемещения предложенного ключа представляет собой конструкцию типа «параллелограмм», состоящую из шарнирно соединенных верхнего и нижнего оснований. Это соединение выполнено посредством двух пар вертикально ориентированных опор, каждая из которых соединена с гидроцилиндром. Эти гидроцилиндры, работающие от маслостанции ключа, перемещают ключ на заданное фиксированное расстояние. Преимущества такой конструкции заключаются в простоте, т.к. механизм состоит из небольшого количества деталей, не требует сложного монтажа легок в обслуживании. Габариты механизма перемещения не превышают габаритных размеров ключа. Конструкция является надежной, т.к. в ней используется минимум электрических датчиков и деталей повышенного износа. Новый технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в упрощении механизма перемещения ключа.
Полезная модель иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1 изображен общий вид ключа в аксонометрической проекции, на фиг. 2 схематично изображен нижний корпус ключа с гидроцилиндрами для зажатия нижней трубы; на фиг. 3 схематично изображен верхний корпус ключа с гидроцилиндрами для зажатия верхней трубы и гидроцилиндром для докрепления верхней трубы; на фиг. 4 - схематично изображен верхний корпус ключа с роликами для свинчивания верхней трубы с нижней трубой; на фиг. 5 изображен общий вид ключа - вид спереди.
Ключ содержит нижний корпус 1 и верхний корпус 2, выполненные с открытым зевом 3 для размещения скважинных труб. В нижний корпус 1 встроены два гидроцилиндра 4 для зажатия нижних труб, в верхний корпус 2 встроены два гидроцилиндра 5 для зажатия верхних труб, оснащенные зажимными твердосплавными плашками 6. На верхнем корпусе 2 встречно друг другу смонтированы две пары роликов 7 для свинчивания верхней трубы с нижней, каждая из которых посредством редуктора (не показан), соединена с гидромотором 8, а также с гидроцилиндром 9 для подвода роликов к верхней трубе. Ключ оснащен гидроцилиндром 10 для докрепления соединяемых труб. Ключ смонтирован на верхнем основании 11 механизма перемещения ключа. Основание 11 посредством двух пар вертикально ориентированных опор 12 и шарниров 13 соединено с нижним основанием 14. При этом каждая пара опор 12 соединена с гидроцилиндром 15, перемещающим верхнее основание 11, на котором смонтирован ключ, относительно нижнего основания 14.
Ключ монтируют на верхнем основании 11 механизма перемещения. Под действием гидроцилиндров 15, работающих от маслостанции ключа, опоры 12 перемещают верхнее основание 11 вместе со смонтированным на нем буровым ключом на заданное фиксированное расстояние. При помощи гидроцилиндров 4 зажимают нижнюю трубу, то есть ту трубу из опущенной в скважину колонны, в которую ввинчивают последующую, то есть верхнюю трубу. Ролики 7 посредством гидроцилиндра 9 подводятся к верхней трубе, закрепляются на ней и управляемые гидромоторами 8, свинчивают ее с зажатой гидроцилиндрами 4 нижней трубой колонны. После этого при помощи гидроцилиндров 5 верхнюю трубу зажимают. Далее посредством гидроцилиндра 10 зажатую верхнюю трубу докрепляют. После докрепления верхней трубы, нижнюю и верхнюю скважинные трубы разжимают при помощи гидроцилиндров 4 и 5. Аналогично можно производить разборку бурильных и обсадных колонн, используемых при бурении скважин.
Заявленный буровой ключ, оснащенный простым в изготовлении и обслуживании механизмом перемещения, габариты которого не выходят за габариты самого ключа, является надежным устройством для свинчивания и развинчивания замковых резьбовых соединений скважинных труб при сборке или разборке бурильных и обсадных колонн, используемых при бурении скважин.