Устройство для захвата труб при спуско-подъемных операциях

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАХВАТА ТРУБ ПРИ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕ (Л 00 о СП РАЦИЯХ, включающее соединенные шарнирно звенья корпуса, запорное тело, выполненное в виде спирали и размещенное на конической поверхности корпуса, и замковый механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при спуско-подъеме гладкостенных труб без муфтовых соединений, корпус снабжен направляющими стойками с наклонными пазами , а на концах спирали расположены болты с головками, имеющими кольцевые канавки для размещения в них наклонной поверхности паза направляющей стойки, при этом головка установлена с возможностью поступательного перемещения в наклонном пазу направляющей стойки и поворота вокруг оси спирали.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(5д Е 21 В 19/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

CO

>ФЬЮ

CO

О

rZ фиг /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2964311/22-03 (22) 16.07.80 (46) 30.03.83. Бюл. № 12 (72) А. В. Волков, Ю. И. Спиваковский и А. В. Буланов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб (53) 622.242.3 (088.8) (56) 1. Патент США № 2301625, кл. 24—

263, опублик. 1944.

2. Авторское свидетельство СССР № 781319, кл. Е 21 В 31/02, 1978 (прототип) . (54) (57) УСТРО1 1СТВО ДЛЯ ЗАХВАТА

ТРУБ ПРИ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕ„„SU„„1008405 A

РАЦИЯХ, включающее соединенные шарнирно звенья корпуса, запорное тело, выполненное в виде спирали и размещенное на конической поверхности корпуса, и замковый механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при спуска-подъеме гладкостенных труб без муфтовых соединений, корпус снабжен направляющими стойками с наклонными пазами, а на концах спирали расположены болты с головками, имеющими кольцевые канавки для размещения в них наклонной поверхности паза направляющей стойки, при этом головка установлена с возможностью поступательного перемещения в наклонном пазу направляющей стойки и поворота вокруг оси спирали.

1008405

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для захватя и фиксации цилиндрических предметов, например труб, и может использоваться н нефтяной промышленности, а более конкретно при СПО (спуско-подъемных операциях) с бурильными, йасосно-компр"ссорными и обсадными трубами с захватом за их гладкую наружную поверхность.

Известно устройство, предназначенное для проведения вспомогательных операций при СПО с обсадными трубами, а именно для подтаскивания одиночной трубы и удержания ее но время соединения с колонной, состоящее из шарнирно соединенных звеньен корпуса с размещенными на каждом звене запорными телами. На крайних звеньях укреплено замковое устройство, выполненное н ниде стягивающего винта и гайки (1).

Известное устройство предназначено также выполнять роль предохранительного пояса на случай проскальзывания труб н роторныv клиньях.

Применение данного устройства обусловливает значительный объем физического труда и времени при СПО, так как оно лишено быстродействия закрытия-открытия своих крайних звеньев, однако главным его недостатком является необходимость снятия с него штропов перед операцией свинчивания труб, так как при свинчивании оно вращается вместе с навинчиваемой трубой.

Это, в свою очередь, требует применения подвижной люльки на буровой вышке и соответственно занимает в работе егце одного человека.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является устройство для захвата труб при спуско-подъемных операциях, включаюшее соединенные шарнирно звенья корпуса, запорное тело, выполненное н виде спирали и размещенное на конической поверхности корпуса, и замковый механизм (2) .

Однако данное устройство не может быть использовано для осуществления СПО с обсадными трубами по следующим причинам: устройство не может заводиться на трубу и сниматься с нее сбоку, как этого требует технология СПО, так как не имеет разъема по образующей трубы; устройство освобождается только перемешением по оси в сторону, противоположную направлению захвата, что является неприемлемым для

С ПО.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства при спуска-подъеме гладкостенных труб без муфтовых соединений.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для захвата труб при спускоподъемных операциях, включающем соединенные шарнирно звенья корпуса, запорное тело, выполненное в виде спирали и размещенное на конической поверхности корпуса, и замковый механизм, корпус снабжен направляющими стойками с наклонными пазами, а на концах спирали расположены болты с головками, имеющими кольцевые канавки для размещения в них наклонной поверхности паза направляющей стойки, при этом головка установлена с возможностью поступательного перемещения в наклонном пазу направляющей стойки и поворота вокруг оси спирали.

На фиг. 1 изображено устройство для захвата труб при СПО в закрытом положении (труба не показана), общий вид; на фиг. 2— сечение А — А на фиг. 1 (одной стороны захвата плоскостью, нормальной к оси на конце спирали по кольцевой канавке в головке болта, ввернутого в конец спирали).

Устройство для захвата труб при СПО включает корпус, состояший из двух звеньев (половин) 1, соединенных шарнирно осью 2 и запирающихся скобой 3 замка в целое кольцо, имеющее на внутренней стороне выточку с конической поверхностью 4, на которой размещены запорные тела 5, представляющие собой спираль, снабженную на концах деталями 6, выполненными в форме болтов, головка 7 которых имеет кольцевую канавку и установлена в направляющих стойках 8, закрепленных в звеньях корпуса винтами 9; при этом корпус имеет на своих звеньях приливы с отверстиями для крепления проушин 10, а также плоскоспиральную пружину 11, крепящуюся на пальце 12 замка захвата, для открывания которого вручную на скобе выполнена рукоятка 13.

Для захвата трубы, лежащей на мостках у скважины, устройство в раскрытом виде накидывается на трубу сбоку и усилием на проушины 10, направленным вниз, половины 1 корпуса поворачиваются на оси 2 и сводятся одна с другой, при этом скоба 3 замка под действием пружины 11, заневоленной на пальце 12, запирает захват автоматически вокруг трубы; последующим натяжением, направленным по оси трубы вверх, спираль, состоящая из запорных тел 5, вводится во взаимодействие с конической поверхностью 4 в звеньях 1 корпуса. В этот момент происходит фиксация положения захвата относительно трубы, и чем больше будет сила натяжения по оси, тем больше радиальное усилие сжатия трубы и сила фиксации; при этом происходит некоторое перемещение захвата по оси трубы, которое сопровождается разворотом спирали вокруг ее оси и поступательным перемещением по коннческой поверхности выточки корпуса, в этом участвуют также концевые детали 6, закрепленные в наклонных пазах направляющих стоек 8.

Для освобождения от захвата устройство должно быть перемещено по оси трубы в сторону, обратную направлению действо1008405

Составитель А. Волков

Техред И. Верес Корректор М Коста

Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Ворович

Заказ 2296/43 вавшей нагрузки, т.е. вниз, при этом происходит перекатывание спирали 5 и детали 6 в обратном направлении, освобождая трубу от захвата. После этого скоба 3 открывается за свою рукоятку 13 и половинки 1 корпуса устройства разводятся в исходное положение.

При спуске обсадных колонн с захватом за гладкое тело трубы преимущества изобретения заключаются в следующем: повышении надежности работы трубозахватного устройства за счет гарантированности захвата и освобождения и за счет равномерного распределения радиальной нагрузки; уменьшении затрачиваемых усилий в ручном труде, так как обычно надо оттянуть спайдер-элеватор вместе со штропами и крюкоблоком на 1,8 — 2,0 м от оси буровой вышки, при этом вес спайдер-элеватора ?50 кг, штропов — 300 кг, тогда как вес створчатого трубного захвата составляет около 20 кг; уменьшении численности людей, занятых вспомогательной операцией подтаскивания и навинчивания следующей трубы; уменьшении времени вспомогательной операции подтаскивания очередной трубы.