Устройство для резки труб в скважине

 

Изобретение относится к горному делу. Цель - обеспечение возможности резки труб на участки без извлечения устройства на поверхность при одновременном упрощении конструкции. Для этого привод радиального перемещения резцов выполнен в виде установленного на полом штоке 4 над резцами электромагнита 20, телескопически связанных с ним сердечников и двух установленных над резцами с возможностью вращения относительно друг друга обойм 23, 25. Одна из обойм установлена с возможностью осевого перемещения относительно вала 29 узла резания и шарнирно связана с резцами 33 посредством рычагов. Другая обойма установлена с возможностью осевого перемещения относительно полого штока 4 и жестко связана верхней частью с сердечником привода радиального перемещения резцов. Привод вращения резцов связан с валом 29. Узел фиксации устройства в скважине выполнен в виде размещенных на колонне труб электромагнитов. Во время работы резцы нагружены неравномерно. Наибольшую нагрузку испытывает тот, который вследствие случайных отклонений размеров выдвинут больше других и наиболее вероятна именно его поломка. Остальные резцы продолжают резание. Поэтому целесообразно увеличить количество резцов до 5-6 и более. О том, происходит ли резание в стандартном или аварийном режиме, судят по величине тока или давлению энергоносителя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИН

2 А1 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

18

22

2б

27

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4309011/23-03 (22) 21,09.87 (46) 15,10.90.Бюл, )1 38 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) В.И,Креймер и В Г.Лугачев (53) 622,248,13 (088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 717278, кл. Е 21 В 29/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 651907, кл, В 23 D 21/14, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ТРУБ В

СКВАЖИНЕ

Г51)5 Е 21 В.29/00 В 23 D 21/14

2 (57) Изобретение относится к горному делу. Цель - обеспечение возможности резки труб на участки без извлечения устройства на поверхность при одновре-. менном упрощении конструкции. Для этого привод радиального перемещения резцов выполнен в виде установленного на полом штоке 4 над резцами электромагнита 20, телескопически связан"ных с ним сердечников и двух установленных над резцами с возможностью вращения относительно друг .друга обойм 23,25. Одна из обойм установле1599522 на с воэможностью осевого перемещения относительно вяла 29 узла резания и шарнирно связана с резцами 33 посредством рычагов,. Другая обойма установлена с возможностью осевого перемещения относительно полого T0ка 4 и жестко связана верхней частью с сердечником привода радиального перемещения резцов, Привод вращения резцов связан с валом 29, узел фиксации устройства в скважине выполнен в виде размещенных на колонне труб электромагнитов,Во время работы рез1

Изобретение относится к горному 20 делу, а именно к устройствам для резки труб с целью их последующего извлечения из скважин, преимущественно, водоподъемныхх, и может найти применение в горной промышленности и строи- 25 тельстве.

Цель изобретения — обеспечение возможности резки труб на участки без извлечения устройства на поверхность при одновременном упрощении 30 конструкции.

На фиг.1 изображена верхняя часть устройства; на фиг.2 — нижняя часть устройства.

Двигатель 1 — привод вращения резцов — прикреплен к колонне труб 2, 35 которая верхним концом связана с грузоподъемным устройством (не показано), Двигатель 1 соединен с редуктором, например, планетарным или волновым, имеющим неподвижный корпус 3„К корпусу 3 присоединен полый шток 4. К колонне труб 2 и полому штоку 4, соответственно, шарнирно прикреплены рычаги верхние 5 и нижние 6 узла фиксации устройства в скважине, раскрепляющие устройство для резки внутри трубы во избежание радиальных колебаний и поворотов во время работы. Колонна труб 2 и полый шток 4 несут жестко прикрепленные к ним пластины 7 и 8, на. которых установлены электромагниты в виде пар электромагнитных катушек 9 и

10, Одна из двух электромагнитных катушек 9 размещена на пластине 7 сверху, другая - снизу. Также размещены электромагнитные катушки 10 на пластине И. В электромагнитных катушцы нагружены неравномерно. Наибольшую нагрузку испытывает тот, который вследствие случайных отклонений размеров выдвинут больше других и наибо-; лее вероятна именно его поломка. Остальные резцы продолжают резание.

Поэтому целесообразно увеличить количество резцов до 5-6 и более. О том, происходит ли резание в стандартном или аварийном режиме, судят по величине тока или давлению энергоносителя. 2 ил, ках 9 и 10 телескопически установлены сердечники 11 и 12 с выступами 13 и 14, шарнирно связанными с рычагами 5 и 6. Пружины 15 и 16 присоединены одним концом к рычагам

5 и 6, а другим — к неподвижным частям устройства — колонне, труб 2, двигателю 1,поломуштоку 4 тяк,что создают усилия, противодействующие усилию электромагнитов и отжимающие пычаги от обсадной трубы 17.

На полом штоке 4 выполнена проточка, на которую надета верхняя полка 18 (фиг,2), прижимаемяя гайкой 19. На верхней полке 18 смонтированы электромагнит 20 узла радиального перемещения резцов. Сердечники в виде штоков 21 телескопически связаны с электромагнитами 20 через отверстия в полке 18. Нюкним концом штоки 21 ввинчены в крышку 22, кото— рая как и обойма 23, надета на шлицы 24, профрезерованные на нижнем конце полого штока 4„. Крышка 22 прикреплена к обойме 23 болтами.

Между обоймой 23 и обоймой 25 помещен подшипник 26, радиальный или радиально-упорный, К обойме 25 снизу болтами прикреплена крышка 27, надетая центральным отверстием на шлицы 28, профрезерованные на валу 29, связанном с приводом вращения резцов, Вал 29 телескопически размещен с обеспечением зазора внутри полого штоку 4, На нжкний конец вала 29 навернута гайка 30 со скосами 31„ на которые в исходном положении опираются оправки 3? с резцами 33.

Гайка 30 фиксирует держатель 34 ня валу 29. Держатель 34 может быть

1599522 выполнен в виде детали кольцевой формы с прорезями для шарниров или в ниде хомутов, стягиваемых болтами.

Оправки 32 связаны шарнирами с дер5 жателем 34 и рычагами с шарнирами и с крышкой 27 обоймы 25, Таким Образом, вал 29 и связанные

:с ним обойма 25, крышка 27, гайка 30 оправки 32 с резцами 33 и держатель ,34, а также соединяющие их крепежные детали и рычаги могут вращаться.

Полый шток 4 и связанные с ним детали, в т.ч. обойма 23 и крышка 22, не вращаются. Полость подшипника защищена от загрязнения уплотнениями.

Резьбовые соединения стопорят известным способом, Оси шарниров фиксируют известным способом„. Резец 33 устанавливают и оправке 32 так, что-. бы дуга, которую описывает режущая кромка резца при его вращении вокруг шарнира 35 и которая изображена на фиг.2 штрихпунктирной линией, пересекала наружную поверхность обсадной трубы 17. Из этого же соображения выбирают размеры деталей, через которые передаются движения резцам.

Коммуникации, по которым ток поступает к двигателю и электромагнитам, 30 на фиг. 1 и 2 не показаны,, Могут быть использованы не электродвигатель и электромагниты, а пневматические, гидравлические и иные устройства.Если использован низкооборотный привод, 35 сообщающий резцам требуемую скорость резания, то редуктор 3 не обязателен.

На чертежах изображены две электромагнитные катушки электромагнита 20 и рВа резца 33 но это количество 4р может быть другим.

При большой глубине скважины колонна труб 2 может состоять из нескольких частей, соединенных муфтами, 45

Устройство для резки труб в скважине работает следующим Образом.

Опускают устройство в обсадную трубу 17 на нужную глубину и включают электромагниты 9 и 10. Сердечники 11 и 12 втягиваются, рычаги 5 и б распирают устройство и обсадной трубе 17, преодолевая сопротивление пружин 15 и 16. Включают двигатель ), вал 29 и резцы 32 начинают вращать — ся. Включают электромагниты 20, и результате чего, на штоки 21 дейст- . вует сила, направленная вверх, Через крышку 22, обойму 23, подшипник 26, обойму 25, крышку 27, рычаги, шарниры и оправку 32 это усилие передается резцам 33. K вращению резцов добавляется поворот вверх, резцы вырезают цилиндрический сегмент, очерченный штрихпунктирной линией, и разрезают трубу, При этом поступательно подвижные части скользят по шпицам 24 ,24 и 28. После окончания резания, что определяют по падению тока, если использована электроэнергия, или давления, если использован другой энергоноситель, отключают двигатель

1, Выключают электромагниты 20, подвижные части, скользя по шлицам 24,28, опускаются в исходное положение под действием собственного веса.Выключают электромагниты 9,10> рычаги 5,6 отходят от стенок трубы 17 под действием пружин 15,16. Устройство для резки труб извлекают иэ трубы или перемещают в новое положение.

Бо время работы резцы нагружены неравномерно. Наибольшую нагрузку испытывает тот, который вследствие случайных отклонений размеров выдвинут больше других, Наиболее вероятна именно его поломка, Остальные резцы продолжают резание. Поэтому

i,-елесообразно увеличивать количество резцов до 5-6 и более. О том, происходит ли резание в стандартном или аварийном режиме, судят по величине тока или давлению энергоносителя. Целесообразно использовать аварийную защиту двигателя, которая может сработать, например, при заклинивании подшипника, Именно, на этот случай нужны шпицы 24, предупреж дающие поворачивание обоймы 23 и распространение поломки на другие вышерасположенные детали, В стандартном режиме крутяший момент, передаваемый через шлицы 24, мал, Устройство может быть использонано не только для отрезания нижнего з яцементированного участка трубы, но и для резки трубы на секции длиной 10-20 м и их пошагового извлечения небольшими усилиями.

Ф О р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для резки труб в скнажине, включающее колонну труб, снязанный с ней узел резания, содержащий полый шток телескопически уста1 новленный в нем нал и шарнирно связанные с вялом резцы, приводы нра1599522

У

7 ф б о

8 б

1б

Составитель И.Левкоева

Редактор М.Товтин Техред М.Ходанич Корректо М.9 ктор . ароши

Заказ 3127 Тираж 473 Под писно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС

113035, Москва, Ж-35, Раушская Hàб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 щения и радиального перемещения резцов и узел фиксации устройства в

Скважине,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности резки труб на участки без извлечения устройства на поверхность при одновременном упрощении конструкции, привод радиального перемещения резцов выполнен в виде 10 установленного на полом штоке над резцами электромагнита, телескопиче ски связанных с ним сердечников и двух установленных над резцами с возможностью вращения друг относительно друга обойм, одна иэ обойм установлена с возможностью осевого перемещения относительно вала узла резания и шарнирно связана с резцами посредством рычагов, а другая установлена с возможностью осевого перемещения относительно полого штока и жестко связана своей верхней частью с. сердечниками привода радиального перемещения резцов, привод вращения резцов связан с валом узла резания, причем узел фиксации устройства в скважине выполнен в виде размещенных на колонне труб электромагнитов, телескопически установленных с противоположных сторон каждого электромагнита сердечников и шарнирно связанных с последними рычагов 6, одни концы рычагов узла фиксации устройства в скважине подпружинены относительно колонны труб, а другие шарнирно связаны с ней.

1б

141Р

12

14

Фиг f