Агрегат для обслуживания нефтегазовых скважин

 

Использование: в нефтегазодобывающей промышленности для ликвидации гидратных, парафинистых пробок в НКТ, проведения технологических, ремонтных и исследовательских работ с применением непрерывных стальных труб. Сущность изобретения: на монтажной базе транспортного средства размещены барабан с укладчиком витков, кабина оператора и гидравлический подъемный узел. Последний имеет поворотную отклоняющую раму с подвижной кареткой и механизм подачи, установленный на раме, шарнирно связанной с отклоняющей рамой. В нижней части отклоняющей рамы имеется перекладина с роликами на концах, установленная средней частью на вертикальной оси, закрепленной на монтажной базе. Привод перемещения корпуса укладчика витков выполнен в виде двух полиспастов и гидроцилиндра. Ролики перекладины размещены в рамках, жестко закрепленных на монтажной базе. Центрирование механизма подачи на устье скважины осуществляется путем поворота отклоняющей рамы вокруг вертикальной оси в пределах перемещений роликов в рамках. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области нефте-, газодобычи и может быть использовано для ликвидации гидратных, парафинистых пробок в насосно-компрессорных трубах, проведения технологических, ремонтных и исследовательских работ с применением непрерывных стальных труб.

Известен агрегат для спуска и подъема непрерывных стальных труб, содержащий транспортное средство с монтажной базой, установленные на монтажной базе барабан с непрерывной стальной трубой и укладчиком витков, механизм подачи, выполненный с возможностью установки на устье скважины подъемным узлом (см. авт. свид. СССР N 832038, Е 21 В 19/00, опубл. 1981 г.).

Недостатком известного устройства является малая высота подъема механизма подачи, что исключает возможность проведения работ на скважинах при наличии на них фонтанной арматуры и других необходимых устройств, сложность монтажа механизма подачи на скважине из-за отсутствия центровки его относительно оси скважины в поперечном направлении.

Известна подъемная установка для обслуживания нефтяных скважин, выбранная в качестве прототипа, содержащая транспортное средство с монтажной базой, установленные на монтажной базе барабан с непрерывной стальной трубой и укладчиком витков в виде подвижной каретки с направляющими роликами и привода ее перемещения, насосную установку, кабину оператора и гидравлический подъемный узел, выполненный в виде поворотной в вертикальной плоскости под действием гидроцилиндров отклоняющей рамы с установленной на ней подвижной кареткой и механизма подачи, установленного на раме, связанной с подвижной кареткой ( см. патент СССР N 1774985, Е 21 В 19/22, опубл. 1992 г.).

Недостатками известной установки являются сложность гидравлического подъемного узла из-за наличия в нем тяговой системы, недостаточная высота отклоняющей рамы вследствие ограничения вертикального транспортного габарита, что ограничивает высоту подъема механизма подачи до 3 м от земной поверхности и, следовательно, ограничивает область ее использования, т.к. для полного охвата эксплуатационных скважин требуется высота подъема механизма подачи до 5 м. Выполнение привода перемещения подвижной каретки укладчика витков винтовым является нетехнологичным, т.к. длина винта достигает 2 м и требуется соблюдение строгой параллельности между двумя направляющими.

В основу настоящего изобретения положена задача, решение которой позволяет получить технический результат, выражающийся в обеспечении возможности обслуживания высоких скважин при одновременном упрощении монтажа агрегата.

Поставленная задача решается тем, что агрегат для обслуживания нефтегазовых скважин, содержащий транспортное средство с монтажной базой, установленные на монтажной базе барабан с непрерывной стальной трубой и укладчиком витков в виде подвижного корпуса с направляющими роликами и привода его перемещения, кабину оператора и гидравлический подъемный узел, выполненный в виде поворотной в вертикальной плоскости отклоняющей рамы с установленной на ней подвижной кареткой и механизма подачи установленного на раме, связанной с подвижной кареткой, снабжен вертикальной осью, закрепленной на монтажной базе, и перекладиной с роликами на ее концах установленной средней частью на вертикальной оси с возможностью ограниченного поворота вокруг нее в плоскости, параллельной плоскости расположения монтажной базы, при этом отклоняющая рама установлена на перекладине с возможностью поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси перекладины, а рама механизма подачи шарнирно связана с подвижной кареткой с возможностью поворота в вертикальной плоскости.

Получению технического результата способствует то, что агрегат снабжен ограничительными рамками, жестко закрепленными на монтажной базе, а ролики перекладины размещены в упомянутых ограничительных рамках, и то, что привод перемещения подвижного корпуса с направляющими роликами укладчика витков выполнен в виде двух палиспастов и гидроцилиндра двухстороннего действия, а также то, что привод перемещения подвижного корпуса с направляющими роликами укладчика витков снабжен механизмом изменения направления его движения выполненным в виде переключателя гидроцилиндра двухстороннего действия и подвижных ограничителей, установленных с возможностью взаимодействия с переключателем.

На фиг.1 изображен общий вид агрегата в транспортном положении; на фиг.2 то же в рабочем положении; на фиг.3 кинематическая схема гидравлического подъемного узла; на фиг.4 кинематическая схема укладчика витков.

Агрегат содержит транспортное средство 1 с монтажной базой 2. На монтажной базе 2 установлены барабан 3, с непрерывной стальной трубой и укладчиком 4 витков, гидравлический подъемный узел 5, механизм подачи 6 с направляющей дугой 7, насосная установка с масляным баком 8 и кабина 9 оператора. Гидравлический подъемный узел 5 выполнен в виде отклоняющей рамы 10, шарнирно связанной с монтажной базой 2. Отклоняющая рама 10 установлена на перекладине 11 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси перекладины 11. Перекладина 11 в свою очередь установлена своей средней частью на вертикальной оси 12, закрепленной на монтажной базе 2, с возможностью ограниченного поворота вокруг нее в плоскости, параллельной плоскости расположения монтажной базы 2. На концах перекладины 11 установлены ролики 13. На монтажной базе 2 жестко закреплены ограничительные рамки 14, а ролики 13 перекладины 11 размещены в упомянутых ограничительных рамках 14. На отклоняющей раме 10 установлена подвижная каретка 5 с роликами 16. Перемещение каретки 15 осуществляется гидроцилиндром 17, связанным с нижней частью отклоняющей рамы 10 и верхней перекладиной каретки 15. Механизм подачи 6 установлен на раме 18, связанной с подвижной кареткой 15 шарнирно с возможностью поворота в вертикальной плоскости под действием гидроцилиндров 19. Отклоняющая рама 10 связана с монтажной базой 2 гидроцилиндрами 20. Укладчик 4 витков непрерывной стальной трубы 21 установлен на оси барабана 3 с возможностью поворота под действием гидроцилиндров 22 в зависимости от положения устья скважины 23. Укладчик 4 витков содержит две опорные стенки 24, связанные двумя направляющими стяжками 25, на которых установлен подвижной корпус 26 с двумя направляющими роликами 27. Привод перемещения подвижного корпуса 26 выполнен в виде гидроцилиндра 28 двустороннего действия и двух палиспастов 29. Имеется механизм изменения направления движения подвижного корпуса, выполненный в виде переключателя 30 гидроцилиндра 28 двухстороннего действия и подвижных ограничителей 31, установленных с возможностью взаимодействия с переключателем 30. В конкретном примере выполнения переключатель 30 может быть закреплен на корпусе гидроцилиндра 28 двухстороннего действия, а подвижные ограничители 31 на его штоках.

Агрегат работает следующим образом. После размещения на определенном расстоянии от устья скважины 23 транспортного средства 1 отклоняющую раму 10 поднимают в вертикальное положение с помощью гидроцилиндров 20. Одновременно приподнимается рама 18 механизма подачи 6 с помощью гидроцилиндров 19. Механизм подачи 6 выставляется над скважиной таким образом, чтобы рама 18 приняла горизонтальное положение. Центрирование механизма подачи 6 относительно оси скважины в продольном направлении осуществляется гидроцилиндрами 20, соблюдая горизонтальное положение рамы 18. Центрирование механизма подачи 5 в поперечном направлении осуществляется гидроцилиндрами 20, включенными в разные стороны движения, что обеспечивает поворот на роликах 13 подъемного узла вокруг оси 12 в ту или иную сторону. Движение каретки корпуса 26 укладчика (фиг.4) осуществляется подачей соответствующего количества масла из масляной системы в гидроцилиндр 28. Изменение направления движения поршня гидроцилиндра осуществляется изменением подачи масла в ту или иную полость гидроцилиндра при переключении переключателя 30 ограничителями 31. Количество петлей палиспастных лебедок 29 зависит от принятого хода поршня гидроцилиндра.

После центровки механизма подачи 6 производится его посадка на оборудование устья скважины 23 путем опускания каретки 15 с помощью гидроцилиндра 17. Направляющая дуга 7 устанавливается в рабочее положение.

С помощью специальной тяги непрерывная стальная труба 21, пропущенная через укладчик 4 и направляющую дугу 7, вставляется в механизм подачи 6. При этом укладчик 4 устанавливается в соответствии с направлением движения непрерывной трубы с помощью гидроцилиндра 22. Демонтаж агрегата осуществляется в обратном порядке. Управление агрегатом осуществляется из кабины 9 оператора.

Использование изобретения позволяет упростить монтаж агрегата и дает возможность обслуживания скважин с высоким устьем.

Формула изобретения

1. Агрегат для обслуживания нефтегазовых скважин, содержащий транспортное средство с монтажной базой, установленные на монтажной базе барабан с непрерывной стальной трубой и укладчиком витков в виде подвижного корпуса с направляющими роликами и привода его перемещения, кабину оператора и гидравлический подъемный узел, выполненный в виде поворотной в вертикальной плоскости отклоняющей рамы с установленной на ней подвижной кареткой и механизма подачи, установленного на раме, связанной с подвижной кареткой, отличающийся тем, что он снабжен вертикальной осью, закрепленной на монтажной базе, и перекладиной с роликами на ее концах, установленной средней частью на вертикальной оси с возможностью ограниченного поворота вокруг нее в плоскости, параллельной плоскости расположения монтажной базы, при этом отклоняющая рама установлена на перекладине с возможностью поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной к продольной оси перекладины, а рама механизма подачи шарнирно связана с подвижной кареткой с возможностью поворота в вертикальной плоскости.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен ограничительными рамками, жестко закрепленными на монтажной базе, а ролики перекладины размещены в упомянутых ограничительных рамках.

3. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что привод перемещения подвижного корпуса с направляющими роликами укладчика витков выполнен в виде двух полиспастов и гидроцилиндра двустороннего действия.

4. Агрегат по п.3 отличающийся тем, что привод перемещения подвижного корпуса с направляющими роликами укладчика витков снабжен механизмом изменения направления его движения, выполненным в виде переключателя гидроцилиндра двустороннего действия и подвижных ограничителей, установленных с возможностью взаимодействия с переключателем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4