Устройство для спуско-подъема труб под давлением

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»855184 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.09.78 (2! ) 2661397/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5i) М Кл з

Е 21 В 19/00

Государственный комитет (53) УДК 622.245..1 (088.8) Опубликовано 15.08.81. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.08.81 по делам нзобретеннй и открытий

Т. В. Тварадзе (72) Автор: изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКО-ПОДЪЕМА ТРУБ

ПОД ДАВЛЕНИЕМ

1, Изобретение относится к нефтепромыс-. ловому оборудованию и может применяться для производства спуско-подъемных операций с трубами на нефтяных и газовых скв..жинах, находящихся под пластовым давлением.

Известно устройство для спуско-подъема труб под давлением, включающее гидроцилиндры, корпусы которых крепятся с помощью промежуточных элементов на устье скважин, а штоки соединены с траверсой, на которой установлен захват для труб. Между корпусами цилиндров на устье скважины установлен стационарный захват (снайдер), предназначенный для перехвата колонны труб при холостом движении вверх и вниз штоков цилиндров (1(.

Недостатком устройства является то, что несоответствие хода подвижного захвата длине труб вызывает необходимость многочисленных перехватов колонных труб стационарным захватом в процессе подъема (спуска) ее на высоту одной трубы. Указанное обстоятельство увеличивает время цикла подьема (спуска), отрицательно влияет на работоспособность оборудования, повышает утом ляемость оператора, и, в конечном счете, снижает производительность проводимых работ.

Известно также устройство для спускс)-. подъема труб,под давлением, включающее вышку с верхним и нижним основаниями, талевую систему, содержащую верхние и нижние стационарные блоки и подвижные блоки, подвижный и стационарный захваты, двухступенчатый гидроцилиндр, содержащий подвижный цилиндр с установленными на нем подвижными блоками и полый шток, жестко связанный с верхним основанием и образую- щий камеру хода вниз (2(.

Однако и эта конструкция не лишена не. достатков. Конструкция гидроцилиндра более чем 5 м ходом трудоемка в изготовлении и требует специального оборудования для обработки внутренней полости цилиндра. Компановка гидроцилиндра и талевой системы приводит к неблагоприятному распределению нагрузок на вышку, что увеличивает ее металоемкость и трудоемкость из26 готовления.

Цель изобретения — снижение нагрузок на вышку и повышение технологичности кон стру кци и. формула изобретения

855184

Указанная цель достигается тем, что двухступенчатый гидроцилиндр снабжен корпусом, жестко связанным с нижним основанием и образующим с подвижным цилиндром рабочую камеру хода вверх.

На фиг. I изображена кинематическай» схема устройства для спуско-подъема труб под давлением; на фиг. 2 — двухступенчатый гидроцилиндр; на фиг. 3 н 4 — схемы распределения нагрузок соответственно при подъеме и спуске труб.

Устройство содержит вышку 1, устанавливаемую на устье скважины и прикрепляемую к ней с помощью фланца 2. На нижнем основании вышки соосно с фланцем 2 установлен стационарный захват (спайдер)

3 н нижние стационарные блоки талевой системы 4 и 5, а к верхнему основанию вышки закреплены верхние стационарные блоки талевой системы 6 и 7, Между верхним и нижним основаниями вышки параллельно оси приемного фланца установлен двухступенчатый гидроцилиндр, у которого полый шток 8 жестко связан с верхним основанием вышки, а корпус 9 — с нижним основанием вышки. Подвижный цилиндр несет на себе траверсу 11 с установленными на ней подвижными блоками талевой системы 12 — 15. Рабочие камеры хода вниз А и хода вверх Б гидроцилиндра образованы соответственно полым штоком 8, подвижным цилиндром 10 и корпусом 9. Рабочие камеры питаются от отдельных линий, подводящих рабочую жидкость в камеру А через 39 патрубок 16 в полом штоке 8 и в камеру через патрубок 1? в корпусе 9. Траверса 11 связана с помощью канатов 8 — 21 с траверсой 22 с закрепленным на ней подвижным захватом 23. Размеры и расположение блоков 4 — 7, 12 — 15 выбираются таким образом, 31 чтобы ось проходного отверстия в подвижном захвате 23 совпадала е осью проходного отверстия неподвижного захвата 3 и осью фланца 2, а ветви канатов 18 — 21 на участках между блоками 4, 5 и 13, 14 находились 4О в плоскости, проходящей через ось фланца 2.

Канаты 18 и 21 ходовыми концами закреплены иа траверсе 22, огибают блоки соответственно 4, 5, 12 и 5, 7, 15 и мертвыми концами крепятся к верхнему основанию вышки

I. Канаты 19 и 20, закрепленные ходовыми 4> концами к траверсе 22, огибают соответственно блоки 13 и 14 и пертвыми концами крепятся к нижнему основанию вышки 1.

Устройство работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости в полость

А гидроцилиндра через патрубок 6, подвижный цилиндр 10 перемещается в сторону нижнего основания вышки. При этом траверса 22 также перемещается в сторону нижнего основания вышки и труба, захваченная захватом 23, подается через раскры. sa тый захват 3 и фланец,2 в скважину (при-

«удительная подача труб в скважину). Хоц

- граверсы 22 равен удвоенному ходу цилиндра 10. При подаче рабочей жидкости в по. лость гидроцилиндра через патрубок 17., цилиндр 10 перемещается в сторону верхнего основания вышки 1. При этом траверса

22 также перемещается в сторону верхнего основания вышки и труба1 захваченная захватом 23, извлекается через фланец 2 и открытый захват 3 из скважины (подъем труб).

Ход траверсы 22 и в этом случае равен удвоенному ходу цилиндра 10. Стационарный захват 3 захватывает трубы при холостых ходах траверсы 22, когда захват 23 раскрыт (ход вверх траверсы 22 при принудительной подаче и ход вниз траверсы 22 при подъеме труб).

При подъеме труб нз скважины, когда вес поднимаемой колонны больше от силы давления в скважине, стремящейся вытолкнуть трубы иэ скважины на величину 291, результирующее усилие, действующее на вышку также равно Р i и приложено к нижнему основанию вышки.

При принудительной подаче труб в скважину с усилием подачи равным Ра вышка подвергается сжатию от результирующего усилия, равного также Р приложенного к верхнему основанию вышки.

Применение устройства в установках для спуско-подъема под давлением позволяет существенно снизить трудоемкость их изготовления, а также уменьшить максимальные нагрузки на вышку при спуско-подъемных операциях. Снижение трудоемкости обус ,иовлено конструкцией длииноходового гидро цилиндра, не требующего расточки внутренних цилиндрических поверхностей на:,на. чительной для)а, необходимость в которой возникает при изготовлении длинноходовых поршневых гидроцилиндров.

Устройство для спуско-подъема труб под давлением, включающее вышку с верхним и нижним основаниями, талевую систему содержащую верхние и нижние стационарный захваты, двухступенчатый гидроцилиндр, содержащий подвижный цилиндр с установленными на нем подвижными блоками и полый шток, жестко связанный с верхним основанием и образующий с подвижным цилиндром рабочую камеру вниз, отличающееся тем, что, с целью снижения нагрузок на вышку и повышения технологичности конструкции, двухступенчатый гидроцнлиндр снабжен корпусом, жестко связанным с нижним основанием и образующим с подвижным цилиндром рабочую камеру хода вверх.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3215203, кл, 166/77, опублик. 1966.

2. «Oil %@rid» 1972, с. 52 — 54 (прототип).

855184

Составитель А Сергачев

Редактор М. Хома Техред А. Бойкас Корректор С. Щомак

За к аз 6823 45 Типаэк627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам нзобретений н открытиЯ

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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