Автомат для свинчивания-развинчивания насосно-компрессорных и бурильных труб

 

Изобретение относится к ремонту и бурению скважин. Цель - повышение надежности работы. Устройство имеет ключ 1 с корпусом 3 и приводом 2, ме

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 145292 д1

Ш4 Е 21 В 19/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

27

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4139131/22-03 (22) 28.10.86 (46) 23.01.89. Бюл, У. 3 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения (72) Е.И.Молочников и Е.А.Чаплыгин (53) 622.242.3(088.8) (54) АВТОМАТ ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ-РАЗВИНЧИВАНИЯ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ И БУРИЛЬНЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к ремонту и бурению скважин. Цель — повышение надежности работы. Устройство имеет ключ 1 с корпусом 3 и приводом 2, ме1452925 ханизм (М) 5 удержания реактивного момента M 4 докрепления-раскрепления резьбовых соединений труб. Последний выполнен в виде размещенных на корпусе 3 кольца 29 с отверстиями 30 и плунжерных гидроцилиндров 25 и 27, взаимодействующих с кольцом 29. Ключ

1 выполнен в виде обоймы 6 с траверсой 7, зажимных элементов 13 и фиксаторов 17. Обойма 6 и траверса 7 шарнирно соединены между собой и имеют расточки под элементы 13, а фик1

Изобретение относится к области ( ремонта и бурения скважин, а именно ,к устройствам для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных о и бурильных труб. 5

Целью изобретения является повышение надежности работы автомата.

На фиг. 1 изображен предлагаемый автомат, разрез; на фиг. 2 — разрез

A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б-Ь па фиг.1.

Автомат содержит ключ 1, привод 2, свинчивания-развинчивания с корпусом 3, механизм 4 докрепления-раскрепления 4 и механизм 5 удержания реактив- 15 ( ного момента, Ключ 1 состоит из обоймы 6 с траверсой 7, прикрепленной к ней посредством шарнира 8, и эксцентрика 9 с рукояткой его поворота (не показана). 20

Упор 10 траверсы 7 контактирует с, опорной плоскостью 11 обоймы 6. В расточках траверсы 7 и обоймы 6 установлены шестерни 12 с зажимными элементами-секторами 13 и приводная 25 шестерня 14 с рукояткой 15 ее поворота. Шестерни 12 и приводная шестерня

14 находятся в зацеплении с центральной шестерней 16. В гнездах обоймы

6 установлены два фиксатора 17.

Привод свинчивания-развинчивания

2 состоит из гидромотора 18, соединенного через муфту с червяком 19, и червячного колеса 20 со шлицевой ступицей 21, установленного на подшипниках 22 в корпусе 3, В шпицевом отверстии ступицы 21 установлен шлицевой хвостовик 23 обоймы 6. Насаторы 17 взаимодействуют с кольцом

29. После свинчивания бурильной трубы докрепления ее резьбы поворотом кольца 29 совмещают фиксаторы 17 с отверстиями 30 и опускают их. Рабочую жидкость подают в гидроцилиндры

27, при этом поворачивают кольцо 29, а с ним через фиксаторы 17 и ключ 1 с заклиненным в нем ниппелем трубы, после докрепления резьбы полости гидроцилиндра 27 соединяют со сливом.

3 ил. бор пластинчатых пружин 24 установлен между ступицей 21 и обоймой 6 для фиксации ключа 1 в исходном положении.

Механизм 4 докрепления-раскрепления содержит два плунжерных гидроцилиндра 25 большого диаметра с плунжерами 26 для раскрепления резьбы, два плунжерных гидроцилиндра 27 с плунжерами 28 малого диаметра для до -. крепления, резьбы и кольцо 29 с отверстиями 30. Плунжерные гидроцилиндры

25 и 27 жестко закреплены на верхней плоскости корпуса 3. Плунжеры

26 и 28 отжаты в исходное положение установленными внутри пружинами 31 и распорными штоками 32. Кольцо 29 выполнено с упорами 33, контактирующими с плунжерами 26 и 28, и рукояткой 34 для поворота кольца 29 при совмещении его отверстий 30 с фиксаторами 17 ключа 1.

Механизм 5 удержания реактивного момента содержит неподвижную обойму

35, траверсу 36, шестерни 37 с зажимными элементами-секторами 38, центральную шестерню 39 и приводную шестерню 40 с рычагом 41 и гидроцилиндром 42. Соединение траверсы 36 с обоймой 35 и секторов 38 с шестернями 37, 39 и 40 идентично выполнению этих связей в ключе 1.

Секторы 13 ключа 1 взаимодействуют с ниппелем 43 бурильной трубы или с насосно-компрессорной трубой, секторы 38 механизма 5 удержания реактивного момента взаимодействуют

1452925 с муфтой 44 бурильной или насоснокомпрессорной трубы.

Автомат устанавливается на механизм, удерживающий вес колонны труб, например спайдер или применяемую при принудительном спуске труб подвижную в вертикальном направлении шлипсовую катушку (не показана).

Автомат работает следующим образом

В исходном положении эксцентрик

9 ключа 1 развернут так, что упор

10 траверсы 7 прижат к опорной плоскости 11 обоймы 6. Эксцентрик механизма 5 удержания реактивного момента находится в таком же положении.

Г екторы 13 посредством рукоятки 15, а секторы 38 посредством гидроцилиндра

42 через рычаг 41 развернуты в среднее положение. Фиксаторы 17 подняты.

При спуске в скважину колонны насосно-компрессорных труб ее останавливают в положении, при котором муфта 44 верхней трубы. колонны окажется в зоне секторов 38 механизма удержания реактивного момента 5 и включением гидроцилиндра 42 через рычаг 41 и шестерни 37, 39 и 40 разворачивают секторы 38 против часовой стрелки до их контакта с муфтой 44.

Затем опускают в резьбу муфты 44 свинчиваемую трубу и поворотом рукоятки 15 через шестерни 14, 16 и 12 разворачивают секторы 13 по часовой стрелке до их контакта с трубой.

Включением гидромотора 18 приводят во вращение ступицу 21, а через нее ключ 1, который производит свинчивание, при этом секторы 38 заклиниваются на муфте 44, секторы 13 закли— ниваются на трубе, и ключ 1 вместе со свинчиваемой трубой опускается, сжимая набор пружин 24.

При спуске в скважину бурильных труб секторы 13 ключа 1 взаимодействуют с ниппелем 43 трубы. После свинчивания бурильной трубы производят докрепление ее резьбы, для чего поворотом кольца 29 за рукоятку

34 совмещают фиксаторы 17 с отверстиями 30 и опускают в них фиксаторы 17. Затем подают рабочую жидкость в плунжерные гидроцилиндры 27, при этом плунжеры 28, сжимая пружины 31, поворачивают по часовой стрелке через упоры 33 кольцо 29, а с ним через фиксаторы 27 и ключ 1 вместе с заклиненным в нем ниппелем 43.

После докрепления резьбы полости гидроцилиндров 27 соединяют со сливом, и пружины 3! возвращают плунжеры

28 в исходное положение, поднимают фиксаторы 17, устанавливая их в исходное положение. Затем освобождают ниппель 43 от заклинивших его секторов 13, для чего разворачивают экс-! о центрик 9 рукояткой так, что траверса 7 немного отходит от обоймы 6 (при этом шестерня 12 траверсы 7 остается в зацеплении с центральной шестерней 16), после этого возвра-!

5 щают секторы 13 в исходное положение поворотом рукоятки 15. Освобожденный от ниппеля 43 ключ 1 под действием набора пружин 24 поднимается в исходное положение. Для приведения

2О механизма удержания реактивного момента 5 в исходное положение, разворотом эксцентрика (идентично ключу 1) отодвигают траверсу 36 от обоймы 35 и включением гидроцилиндра

42 через рычаг 41 разворачивают секторы .38 в исходное положение. При подъеме из скважины колонны бурильных труб ее останавливают так, что муф:та 44 развинчиваемого замка окажется

З0 в зоне секторов 38 механизма 5 удержания реактивного момента. Включением гидроцилиндра 42 разворачивают секторы 38 по часовой стрелке до их контакта с муфтой 44, затем поворотом рукоятки 15 разворачивают секто35 ры 13 против часовой стрелки до их контакта с ниппелем 43, после этого поворотом кольца 29 за рукоятку 34 совмещают фиксаторы 17 с отверстия4О ми 30 кольца 29 и опускают в них фиксаторы 17, затем подают рабочую жидкость в плунжерные гидроцилиндры

25, при этом плунжены 26, сжимая пружины 31, поворачивают против часовой

4 стрелки через упоры 33 кольцо 29, а

45 с ним через фиксаторы 17 ключ 1 вместе с отвинчиваемой трубой и производят раскрепление резьбы. После этого соединяют полости гидроцилиндров 25

50 со сливом, пружины 31 возвращают .плунжеры 26 в исходное положение и поднимают фиксаторы 17, устанавливая их в исходное положение. Затем включением гидромотора 18 производят развинчивание резьбы. Разворотом экс55 центрика 9 и поворотом рукоятки 15 возвращают секторы 13 ключа в исходное положение, затем отодвигают траверсу 36 от обоймы 35 и включением

5 1 гидроцилиндра 42 возвращают секторы

38 в исходное положение. При подъеме колонны насосно-компрессорных труб раскрепление резьбы не производят, а выполняют сразу развинчивание резьбы

Раскрепление резьб НКТ производится при необходимости аналогично с рас( креплением бурильных труб.

Формула изобретения

Автомат для свинчивания-развинчивания насосно-компрессорных и бурильных труб, включающий ключ с корпусом и приводом и механизм удержа%ия реактивного момента, о т л и

452925 6 ч а ющий с я„.тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен механизмом докрепления-раскрепления резьбовых соединений труб, выполненным в виде размещенных на корпусе ключа, кольца и плунжерных гидроцилиндров, установленных с возможностью взаимодействия с кольцом, а ключ выполнен в виде обоймы с траверсой, зажимных элементов и фиксаторов, причем обойма и траверса шарнирно соединены между собой и имеют расточки под зажимные элементы, а

15 фиксаторы установлены с возможностью взаимодействия с кольцом механизма докрепления-раскрепления.

Составитель М.Юрьев

Редактор О.Головач Техред Л.Олийнык Корректор А. Обручар

Заказ 7142/22 Тираж 514 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород. ул. Проектная, 4 ч