Устройство для спуско-подъема труб под давлением

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКАПОДЪЕМА ТРУБ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, содержащее гидроцилиндры, корпусы и штоки которых связаны между собой соответственно траверсами с захватами для труб, гидросистему привода и управления гидроцилиндрами, включающую гидронасосы, реверсивный распределитель, и .плотный распределитель , дроссели и клапаны, о тличающееся тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения времени на переключение распределителя и предохранения элементов гидросистемы от резких перегрузок, на выходах камер гидроуправления реверсивного распределителя установлены дроссели осевого типа с подпружиненными золотниками, камеры гидроуправлеся ния которых связаны соответственно с линией гидроуправления и с рабочими полостями гидроцилиндров. й СП сд Jiib

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ ИЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) ())) (5!)4 E 21 В 19/00

ЗСЙЮ@щ) в у

ФАЩ, у;, а.,:... 13 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3686400/22-03 (22) 05.01.84 (46) 23.08.85. Бюл. В 31 (72) А,В,Круткин, В.И.Павлов и С.С.Коноплин (71) Азербайджанский научно-исследовательский институт нефтяного машиностроения (53) 622.242.3(088.8).) (56) 1. Зайцев Ю.В. и др. Освоение и ремонт нефтяных и газовых скважин под давлением. М,, Недра, 1982.

2, Патент США Р 3096075, кл. 254-29, опублик. 1963. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКАПОДЬЕМА ТРУБ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, содержащее гидроцилиндры, корпусы и штоки которых связаны между собой соответственно траверсами с захватами для труб, гидросистему привода и управления гидроцилиндрами, включающую гидронасосы, реверсивный распределитель, и плотный распределитель, дроссели и клапаны, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения времени на переключение распределителя и предохранения элементов гидросистемы от резких перегрузок, на выходах камер гидроуправления реверсивного распределителя установлены дроссели осевого типа с подпружиненными золотниками, камеры гидроуправления которых связаны соответственно с линией гидроуправления и с рабочими полостями гидроцилиндров.

1174554

40

Изобретение относится к гарной промышленности, в частности к нефтепромысловому оборудованию и пред назначено для спуска-подъема колонны труб на нефтяных скважинах, находящихся под давлением.

Известно устройство, включающее гидроцилиндры 10тй подъема и принудительного спуда колонны, механизмы захвата, объемныф гидропривод для дистанционног 4у)правления механрйиами захватаи приводом гидроцилйндров

Однако yes у туойство характеризуется большими динамическими нагрузками, действующими на грузоподьемный механизм устройства в процессе пуска н торможения цилиндров, кроме этого затрачивается в процессе подъема-спуска колонны значительное время на включение-выключение элементов гидропривода

Известно также устройство для спуска-подъема труб под давлением, содержащее гидроцилиндры, корпусы и штоки которых связаны между собой соответственно траверсами с захватами для труб, гидросистему привода и управления гидроцнлиндрами, включающую гидронасосы, реверсивный распределитель,.и плотный распределитель, дроссели и клапаны(2), В известном устройстве для производительной работы осуществляется быстрое переключение распределителя, а для снижения динамических нагрузок — медленное, Однако переключение распределителя, влияющего на работу гидросистемы, осуществляется ручным управлением.

Оператор, управляющий устройством, в зависимости от величины нагрузки, действующей на грузоподьемный механизм, производит переключение распределителя с необходимой скоростью: чем меньше нагрузки, тем быстрее производят переключения распределителя и наоборот. Таким образом, большая динамическая составляющая меньшей нагрузки не превышает допустимого нагружения на подъемный механизм и одновременно позволяет экономить время спуска-подъема колонн. Однако такое управление возможно только в идеальном случае, На практике характер управления, будучи ручным, зависит от квалифнка— ции опегаторл..

50 г

Цель изобретения — повышение производительности за счет сокращения времени на переключение распределителя и предохранение элементов гидросистемы от резких перегрузок.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для спускаподъема труб под давлением, содержащем гидроцилиндры, корпусы и штоки которых связаны между собой соответственно траверсами с захватами для труб, гидросистему привода н управления гидроцилиндрами, включающую гидронасосы, реверсивный распределитель и плотный распределитель, дроссели и клапаны, на выходах камер гидроуправления реверсивного распределителя установлены дроссели осевого типа с подпружиненными золотниками, камеры управления которых связаны соответственно с линией гидроуправления и с рабочими полостями гидроцилиндров °

На фиг. 1 приведена конструктивная схема устройства на фиг, 2схема гидросчстемы привода и управления устройством; на фиг. 3— дроссель осевого типа.

Устройство включает гидроципиндры 1,корпусы которых соединены нижней 2 и верхней 3 неподвижными траверсами, и штоки 4 — подвижной траверсой 5, На траверсах 3 и 5 установлены соответственно неподвижные 6 и подвижные 7 захваты (спайдеры ) для труб. Устройство установлено на устье скважины, концентрично колонне труб, переводником 8, соединенным с нижней траверсой 2.

Гидросистема привода и управления устройством включает насос 9, предохраняемый клапаном !О, насос

11 системы управления с клапаном

12, трехпоэиционный реверснвный распределитель 13 с гидроуправле нием, плотный распределитель 14 (трех позиционный реверсивный распредели— тель ), а также установленные на линии управления распределителем 13 обратные клапаны 15, регулируемые дроссели 16 и дроссели 17 осевого типа, Дроссель осевого типа 17 состоит иэ корпуса 18, в осевом канале которого размещены золотник 19, пружина 20 и крышки 21. Камеры управления золотником 19 препстанляют со1174554

30,бой полости 22 и 23 между торцами .золотника и крышками 21, Поток управления распределителем 13 подво-.. дится через дроссель 16 к дросселю

17 осевого типа через отверстие

24 и сливается из него через отверстие 25. Камера 22 управления золотником сообщена с рабочей полостью гидроцилиндра I подъемника, а камера 23 управления — с линией управления. При отсутствии давления в камерах 22 и 23 управления или при равенстве этих давлений пружина 20 удерживает золотник в крайнем левом положении, в котором между осевым каналом корпуса 18 и ко— нусными проточками золотника остается зазор, представляющий минимальную площадь, через которую проходит поток управления распределителем .13.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Для хода цилиндров вверх распределитель 14 включается в левое (по схеме ) положение. При этом левая камера управления распределителя.

13 сообщается с насосом 11, а правая — со сливом системы. Скорость переключения распределителя 13 в левую рабочую позицию определяется тем, что насколько быстро будет вытеснена жидкость из правой камеры управления распределителя через дроссель 16 (1 ) и дроссель 17 (1 ) осевого типа, так как обратный кла- .

35 пан 15 (1 ) в направлении от распределителя 13 к распределителю 14 закрыт.

В начальный момент пропускная способность дросселя осевого типа минимальна, а следовательно,минимальна и скорость переключения основного распределителя, золотник которого, получив небольшое смещение, сообщает с насосом 9 рабочие полости гид45 роцилиндров, в которых начинает по вышаться давление. Это давление передается в камеру 22 управления дросселя 17 (1 ) осевого типа а в противоположную камеру 23 управления золотником подается давление вытесняемой из правой камеры управления распределителя 13 жидкости. Дроссель 16 () ), через который проходит поток управления, отрегулирован таким образом, что давление в камере 23 управления дросселя осевого типа нарастает одновременно с

4 давлением в камере 22 управления.

В. результате золотник 19 остается в крайнем левом положении и, следовательно, расход потока управления и скорость переключения распределителя 13 минимальны.

В камере 22 управления устанавливается давление„ соответствующее весу поднимаемой из скважины колонны труб, а так как поток управления отрегулирован на наибольшее давление гидропривода подъемника, то с этого момента давление в камере

23 управления превышает давление в камере 22 управления и золотник

19, под действием указанного перепада давлений начинает перемещаться вправо, увеличивая расход потока управления и, следовательно, скорость перемещения золотника основного распределителя 13. В случае максимального веса поднимаемой из скважины колонны труб давление в рабочих полостях гидроцилиндров достигает наибольшего значения, а так как такое же давление имеет поток управления, то золотник 19 остается в крайнем левом положении, и, следовательно расход потока управления и скорость переключения распределителя

l3 минимальны в течение всего времени переключения.

Для хода гидроцилиндров вниз процесс переключения распределителя 13 протекает аналогичным образом, только теперь расход потока управления и скорость переключения распределителя определяются дросселями осевого типа.

Дроссель осевого типа регулирует расход потока управления, тем самым определяя скорость переключения основного распределителя. В начальныймомент переключения дроссель осевого типа оставляет расход потока управления минимальным до достижения в рабочих полостях цилиндров номинальной величины давления. После этого расход потока управления начинает увеличиваться, и, следовательно, ускоряет переключение основного распределителя.

Таким образом, гидрооборудование предохраняется от резких нагрузок по давлению и одновременно сокращается время переключения распре1174554 делителя. Выигрыш времени при одном, переключении, учитывая большое количество переключений эа весь спускподъем колонны бурильных труб, позволяет в реэультате повысить проиэводителвность работ.

1174554

22

Составитель Е. Столбцов

Редактор И.Дербак Техред О.Неце Корректор М.Пожо

Заказ 5153/31 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",. г, Ужгород, ул. Проектная, 4