Установка для наведения шарового крана на муфту бурильной или обсадной колонны

 

Изобретение относится к ликвидации открытых фонтанов при бурении скважин. Цель - повышение точности наведения шарового крана 27 и надежности работы. Установка содержит основание 1 с узлом крепления, шарнирно соединенное со стойками 5 саней 6. Стойки 5 связаны шарнирно с траверсой 11 и механизмом наведения в виде гидроцилиндра 2. На траверсе 11 установлен вращатель (В) 3 со шпиноо о О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 е 21 в зз/оз

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3930751/22-03 (22) 19.07.85 (46) 30.05.87. Бюл. № 20 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения (72) Е.И. Молочников и Е.А. Чаплыгин (53) 622.245.4(088.8) (56) Рационализаторские предложения и изобретения, рекомендуемые Министерством нефтяной промышленности для внедрения на предприятиях отрасли.

M.: ВНИИОЭНГ, 1984, с. 4 и 5.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1266970, кл. Е 21 В 33/03, 1984. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НАВЕДЕНИЯ ШАРОВОГО

КРАНА НА МУФТУ БУРИЛЬНОЙ ИЛИ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к ликвидации открытых фонтанов при бурении скважин. Цель — повышение точности наведения шарового крана 27 и надежности работы. Установка содержит основание 1 с узлом крепления, шарнирно соединенное со стойками 5 саней

6. Стойки 5 связаны шарнирно с траверсой 11 и механизмом наведения в виде гидроцилиндра 2. На траверсе 11 установлен вращатель (В) 3 со шпин13 делем 18, который связан с краном

27 разъемным соединением в виде откидного фиксатора 28 со стопорным кольцом 29. Механизм спуска выполнен в виде гайки 21 с компенсатором (К)

22, установленной на В 3. При этом

К 22 выполнен в виде гидроцилиндра с установленными в нем двумя противоположно направленными плунжерами 24 и 25. Последние взаимодействуют с

14009 фланцами гайки 21. Командой с пульта управления включается в работу

В 3 со шпинделем 18, который перемещается сквозь гайку 21 вдоль оси.

Кран 27 также получает вращение с одновременным осевым перемещением.

После соприкосновения его резьб с резьбами муфты 10 бурильной колонны происходит их снинчивание. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, Изобретение относится к бурению, к устройствам для ликвидации открытых фонтанов, в частности к установкам для наведения шарового крана па муфту бурильной или обсадной колон- 5 ны, Цель изобретения — повышение точности наведения и надсжности работы.

На фиг. 1 изображена установка в исходном положении, общий вид; на

1О фиг. 2 — то же, в рабочем положении, разрез.

Установка содержит основание 1, механизм наведения в виде гидроцилиндра 2, нращатель 3 и механизм 4

15 спуска. Основание 1 крепится на ну>кной высоте к стойкам 5 саней 6. К передней части основания тягами 7 крепится полухомут 8. Два клиновых сухаря 9, один из которых установлен на полухомуте 8, а другой — на основании 1, осуществляк>т крепление основания 1 к муфте 10 бурильной или обсадной колонны. Основание 1, тра25 верса 11 и соединяющие их шарнирны» стойки 12 (две из которых являются дополнительными) образуют паралллелограмм, обеспечивающий параллельное перемещение вращателя 3 и механизма

4 спуска. К основанию 1 приварены упоры 13, болты 14 которых ограничивают поворот всех стоек 12. К верхней плоскости траверсы 11 через стакан 15 прикреплен вращатель 3, вклк — чающий гидромотор 16, червячный ре- 35 дуктор 17 и шпиндель 18, установлен— ный на шпонке 19 и полый нал 20 ре— дуктора 17.

Шпиндель 18 сноей средней резьбовой частью ввернут в гайку 21, образуя с ней и с компенсатором 22 меха—

2 низм 4 спуска. Пайка 21 установлена в центральной расточке траверсы 1! на шпонке 23 и имеет нозможность вертикального перемещения. Компенсатор 22 выполнен в виде двух плунжеров 24 и 25, установленных между фланцами гайки 21 с возможностью контактирования плунжера 24 с верхним фланцем гайки, а плунжера 25 — с нижним.

Так как усилие фонтанирующей струи нефти или газа может достигнуть

10000 кг, то для удержания гайки 21 н среднем положении нижние плунжеры

25 выполнены большого диаметра. Верхние плунжеры 24 удерживают только вес нрашателя 3 пэи отсутствии фонтанирующеи струи и поэтому выполнены малого диаметра. Переводник 26 с шаровым кэаном 27 установлен в нижнюю расточку шпинделя 18 и закреплен в нем откидными фиксаторами 28 и кольцами 29.

Совпадение оси шарового крана 27 с оськ> муфты 10 бурильной колонны (осью узла крепления основания) обеспечивается регулировкой болтон 14 упоров

13 при сборке >стройства.

Установка работает следующим образом.

К месту рабо- уста.новку доставляют н транспортном положении и в некотором удалении с;т -фонтанирующей скважины приводят в исходное положение, при этом необходимое расстояние по высоте от муфты 10 бурильной колонны до шарового крана 27 устанавливается в исходном по: ожении за счет крепления основания 1 к соответствующим отнерстиям стоек 5 саней 6. Все эти рабс ты безопасны, так как проводятся в н»котором у!IBë»íèè с т фонтанирующей скважины..1314009

К л

Далее установку подстаскивают скважине и полухомутом 8 посредством тяг 7 крепят к муфте 10 бурильной колонны. При этом клиновые сухари 9 обеспечивают надежное крепление уст5 ройства на муфте 10. Это единственная работа, проводимая обслуживающим персоналом в опасной зоне, но выполняется она быстро, так как по высоте устройство установлено в исходном по- 0 ложении.

Затем командой с пульта управления подается рабочая жидкость в поршневую полость гидроцилиндра 2 наведения, который, разворачивая стойки 12, ус- i5 танавливает устройство в рабочее положение, причем этому движению способствует струя фонтанирующей нефти или газа, оказывая снизу давления на детали вращателя 3, при этом ось ша- 20 рового крана 27 остается параллельной оси муфты 10. Затем командой с пульта управления включается гидромотор 16, вращение которого через червячный редуктор 17, полый вал 20 и 25 шпонки 19 передается шпинделю 18.

Средняя резьбовая часть шпинделя 18 проходит сквозь гайку 21, благодаря чему он получает движение вдоль оси.

Скрепленный со шпинделем 18 посред- 30 ством переводника 26 шаровой кран 27 также получает вращение одновременно с осевым перемещением, и после соприкосновения резьб шарового крана 27 и муфты 10 бурильной колонн61 проис 35 ходит их свинчивание. Так как резьбы в муфтах фонтанирующей скважины могут быть различных диаметров и могут быть в скважине даже обсадные трубы, имеющие резьбы с мелким шагом, резьба в 40 гайке 21 вращателя 3 выполнена с шагом 5 мм, меньшим, чем шаг резьбы муфты 10 любой бурильной колонны, но большим шага резьбы обсадной колонны.

Для компенсации разности шагов свинчиваемых резьб и резьбы гайки 21 последняя имеет возможность осевого перемещения в траверсе 11, причем в 50 среднем положении ее удерживают упирающиеся в ее фланцы плунжеры 24 и

25 компенсаторов 22.

В случае, если в скважине находится бурильная колонна (шаг резьбы муф- 55 ты 10 больше шага резьбы гайки 21), то после контакта свинчиваемых элементов осевое перемещение шарового крана оказывается больше, чем позво4 яет резьба гайки 2i — сдают верхн. плунжера 24 и гайка 21 опускается.

В случае, если в скважине находится обсадная колонна (шаг резьбы ее меньше шага резьбы гайки 21), то после контакта свинчиваемых элементов осевое перемещение шарового крана оказывается меньше, чем позволяет резьба гайки 21 — сдают нижние плунжера 25 и гайка 21 поднимается.

После окончания свинчивания командой с пульта управления выключают гидромотор 16. Фонтанирующая струя проходит через открытый шаровой кран

27, переводник 26 и шпиндель 18.

Доступ к установке свободен. Вручную поднимают кольцо 29 и открывают откидные фиксаторы 28, отсоединяя шаровой кран 27 с переводником 26 от шпинделя 18, Затем с пульта управления включают гидромотор 16 с вращением в обратную сторону — шпиндель

18 поднимается, и гидроцилиндром 2 наведения возвращают установку в исходное положение. Доступ к шаровому крану 27 свободен, его резьбы докрепляют механическим ключем, шаровой кран закрывают — скважина заглушена.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Установка для наведения шарового крана на муфту бурильной или обсадной колонны, включающая основание с узлом его крепления, связанные шарнирно с основанием основные стойки, связанную со стойками траверсу, механизм наведения, вращатель со шпинделем, связанным разъемным соединением с шаровым краном, и механизм спуска, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности наведения и надежности, она снабжена шарнирно связанными с основанием дополнительными стойками, вращатель размещен на траверсе, которая связана со стойками шарнирно, а механизм спуска выполнен в виде гайки с компенсатором, установленной на шпинделе вращателя с возможностью осевого перемещения относительно шпинделя, при этом компенсатор выполнен в виде гидроцилиндра с установленными в нем двумя противоположно направле нными плунжерами, взаимодействующими с фланцами гайки.

2. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что разъемное соединение шпинделя с шаровым краном выполнено в виде откидного фиксатора со стопорным кольцом, 1314009

Составитель И. Кепке

Техред Л.Олийнык Корректор А. Тяско

Редактор Е. Конча

Заказ 2189/33

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул.Проектная, 4

Тираж 533

ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и

113035, Москва, Ж-35, Раушская

Подписное комитета СССР открытий наб., д. 4/5