УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ДОЛОТА ПРИ ВРАЩАТЕЛЬНОМ БУРЕНИИ СКВАЖИН ДВИГАТЕЛЯМИ ВСЕХ РОДОВ

Предлагаемое изобретение касается устройств известного типа для автоматического регулирования подачи долота при вращательном бурении скважин двигателями всех родов, с применением груза, натягивающего мертвый конец талевого каната, с целью уравновешивания веса штанг и долота. По настоящему изобретению для регулирования скорости вращения барабана лебедки устройство снабжено рычажной передачей, приводимой в действие посредством груза, опускающегося при ослаблении талевого каната.

Фиг. 1 схематического чертежа показывает продольный разрез устройства для автоматической подачи долота при вращательном бурении; фиг. 2 - вид сбоку его же; фиг. 3 - разрез по линии АВ на фиг. 1.

Во время бурения бурильные трубы с долотом Д (фиг. 1) висят на талевом канате к, один конец которого закреплен в точке а буровой вышки, а другой намотан на барабан лебедки л.

Если включить кулачную муфту ф₁ (фиг. 3) на зубчатку a_1, сидящую вхолостую на валу в₁ лебедки л, то бурильный инструмент окажется висящим на червяке ч₁ с которым он будет соединен через червячное колесо ч₂, зубчатку з₂, цепь Галля ц₁ и кулачную муфту ф₁. Так как червяк ч₁ с червячным колесом ч₂ представляет собою самотормозящую червячную передачу, то бурильный инструмент, несмотря на свой большой вес, не будет опускаться до тех пор, пока червяк ч₁ не будет приведен в действие.

Следовательно, чтобы производить бурение, т.е. давать подачу долота, надо вращать червяк ч₁. Вращение последнего производится зубчаткой з₃ (фиг. 1 и 2), сидящей на верхнем приводном валу в₂, через цепь Галля ц₂ или непосредственно от какого-нибудь привода, которым надо привести во вращение зубчатку з₄ вместе с валом в₃ и диском трения и, сидящими на шпонке н на валу в₃, поддерживаемом подшипником п₂. По продолжению вала червяка ч₁ может свободно передвигаться на шпонке фрикционный ролик о, имеющий фрикционное соединение с вращающимся во время бурения диском трения и.

Червяк ч₁ с червячным колесом ч₂ работают в масляной ванне и вместе с диском трения и и роликом о представляют агрегат, производящий автоматическую подачу долота во время бурения.

Число оборотов червяка ч₁ т.е. скорость подачи долота Д на забой зависит от положения ролика о по диаметру диска и, при переходе же ролика о через центр диска и червяк ч₁ меняет направление своего вращения, натягивая талевой канат к, что влечет ослабление давления долота Д на забой.

Управление положением ролика о на диске и во время бурения происходит совершенно автоматически от осевого давления бурильного инструмента на забой, для чего используется мертвый конец талевого каната к. На этом конце укрепляется рычаг ы, на конце которого вешается груз г₁, уравновешивающий вес бурильных труб за исключением того веса, которым необходимо производить давление на забой скважины во время бурения.

Излишняя подача вызовет ослабление талевого каната к, и вследствие этого опускание груза г₁, которое посредством рычажной передачи р₁, р₂ и р₃ вызовет передвигание фрикционного ролика о, втулку которого обнимает вилка б, соединяющаяся с рычагом р₃. Вследствие передвижения ролика о по диску и, уменьшается скорость вращения червяка ч₁ т.е. скорость подачи долота на забой, или червяк ч₁ получает вращение в обратном направлении, и тогда происходит натягивание талевого каната к.

После некоторого натяжения талевого каната к произойдет разгрузка долота Д, вследствие чего груз г₁ поднимется снова в свое прежнее положение, а ролик о под действием груза г₂ опять займет свое начальное положение, соответствующее подаче бурильного инструмента на забой. Регулирование давления долота на забой может производиться накладыванием или сниманием дополнительных грузов г₃, г₄, г₅, г₆ и т.д.

Фрикционное соединение между диском трения и и фрикционным роликом о поддерживается и регулируется нажатием винтов т на развилку х, имеющую скользящие пальцы, входящие в концентрический паз втулки у диска и. Включение автоматической подачи предлагаемой системы происходит посредством включения кулаков ф₁ и ф₂ (фиг. 2 и 3).

Выключение автоматической подачи происходит посредством торможения ленточными тормозами м барабана лебедки л (фиг. 3). Тогда кулачные вырезы зубчатки з отойдут от кулачной муфты ф₁, вследствие чего сжатая пружина ж автоматически выключит кулачную муфту ф₁. Затем выключается также и муфта ф₂.

Надевая на квадратный конец вала червяка ч₁ (фиг. 1) ключ с и освободив натяжение винтов т, можно вручную поднимать бурильный инструмент в том случае, если во время бурения, когда долото находится на забое, произойдет непредвиденная остановка в работе основного бурового двигателя.