Результат интеллектуальной деятельности: ПОЛИСПАСТНОЕ СПУСКОПОДЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к устройствам для спускоподъемных операций в буровых скважинах, может быть также использовано для перемещения контрольно-измерительной аппаратуры в скважинах малого диаметра с целью контроля состояния их стенок.

Известен полиспаст по патенту №2311336, В66D 3/04 от 16.01.2012 г., состоящий из корпуса, подвижной и неподвижной обойм с роликами, соединенных канатиком, пропущенным по канавкам роликов. Однако данный полиспаст является грузовым и не обеспечивает перемещение грузов на значительную глубину.

Известен грузовой полиспаст по патенту СССР №1344726, В66С 23/36, 1987 г., содержащий подвижную и неподвижную обоймы, пластинчатые корпуса которых несут блоки вращающихся роликов. Данный полиспаст имеет ограниченные функциональные возможности и значительные габаритные размеры, поэтому не может быть применен для спускоподъемных операций в буровых скважинах.

Известен грузовой полиспаст стрелы с изменяемой кратностью по патенту РФ №2078020, В66С 13/04 от 05.10.2012 г., принятый за прототип, содержащий блоки неподвижной и подвижной обойм, смонтированный на оси между двумя щеками головки стрелы; блоки подвижной обоймы, установленные на оси между двумя щеками крюковой подвески и огибающий блоки канат, прикрепленный одним концом к барабану грузовой лебедки, а другим к коушу. Наличие в данном устройстве специальной грузовой лебедки (как отдельного узла), обеспечивающей спускоподъемные операции, не позволяет использовать его в указанных условиях.

Техническим результатом данного предложения является устранение указанных недостатков, а именно обеспечение спускоподъемных операций на значительную глубину в ограниченном пространстве буровой скважины.

Технический результат достигается тем, что полиспастное спускоподъемное устройство, содержащее кабель-трос, корпус, винт, гайку, подвижную и неподвижную обоймы с роликами, привод, грузонесущий трос, согласно изобретению, имеет корпус, выполненный в виде трубы, связанный со стенками скважины упругой манжетой и снабженный неподвижными направляющими и упорами с конечными выключателями, при этом расстояние между упорами h обратно пропорционально кратности полиспаста n и составляет h=Н/n, где Н - высота подъема.

Данное техническое решение позволяет осуществить подъем и опускание груза (например, научно-исследовательской аппаратуры) на значительную глубину (до 100 м) в ограниченном пространстве буровой скважины, в частности скважины малого диаметра (127 мм).

Предлагаемое устройство поясняется чертежом.

На фиг.1 представлена кинематическая схема полиспастного спускоподъемного устройства.

Полиспастное спускоподъемное устройство содержит подвижную 1 и неподвижную 2 обоймы с роликами 3. Подвижная обойма 1 выполнена с гайкой 4, жестко соединенной с осью вращения 5 роликов 3, и имеет направляющие стержни 6.

Винт 7 соединен с гайкой 4 и связан с электромеханическим приводом 8, установленным на корпусе 9 устройства, выполненного в виде цилиндрической трубы и снабженного коническим днищем 10 с центральным отверстием 11 и неподвижными продольными направляющими 12, смонтированными на его внутренней поверхности. Перемещение подвижной обоймы 1 осуществляется парой винт 7 - гайка 4.

Стержни 6 взаимодействуют с продольными направляющими 12 корпуса 9, обеспечивая возвратно-поступательное перемещение подвижной обоймы 1 вдоль оси корпуса 9. Для обеспечения подъема и опускания груза 13 на заданную глубину в корпусе 9 установлены верхние 14 и нижние 15 упоры с конечными выключателями. При этом расстояние между упорами h обратно пропорционально кратности полиспаста n и составляет h=Н/n, где Н - высота подъема.

Спускоподъемный механизм подвешен на кабель-тросе 16. Для фиксации и центрирования корпуса 9 относительно стенок скважины 17 предусмотрена упругая манжета 18, охватывающая корпус 9 с внешней стороны.

Грузонесущий трос 19 одним концом закреплен на оси 20 неподвижной обоймы 2 и запасован в ручьях роликов 3 подвижной 1 и неподвижной 2 обойм. Свободный конец троса 19 пропущен через отверстие 11 днища 10 и связан с грузом 13.

Работа полиспастного спускоподъемного устройства осуществляется следующим образом. Устройство на кабель-тросе 16 при помощи лебедки (на фиг.1 не показано), установленной на поверхности скважины, опускают на требуемую глубину и фиксируют упругой манжетой 16 относительно стенок скважинным 17.

В исходном положении подвижная обойма 1 с роликами 3 находится в крайнем верхнем положении. При этом длина грузонесущего троса 19, находящегося внутри устройства, минимальна.

При включении двигателя привода 8 приводится во вращение винт 7, взаимодействующий с гайкой 4 подвижной обоймы 1, и начинается перемещение подвижной обоймы вниз. Длина ветвей троса 19 увеличивается и груз 13 движется вверх. В момент, когда нижние концы стержней 6 войдут в контакт с нижними упорами 15 корпуса 9, конечные выключатели отключат двигатель привода 8. Груз 13 оказывается поднят на требуемую высоту H=h*n. Спуск груза 13 осуществляется реверсированием привода 8, при этом подвижная обойма 1 поднимается вверх.

Полиспастная система устройства смонтирована в корпусе, выполненном в виде цилиндрической трубы, диаметр которой составляет 0,9 диаметра скважины, что обеспечивает малые габариты всего устройства и позволяет размещать его в буровых скважинах малого диаметра (до 127 мм).