Устройство для принудительного спуска труб в скважину

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для перемещения труб вдоль оси скважины. Цель - повышение надежности в работе устройства за счет предотвращения разгерметизации скважины. На опоре 1 вертикально расположен направляющий барабан (НБ) 20 с осевым отверстием для пропуска трубы 22. На внутренней поверхности НБ 20 выполнены упоры 25 для взаимодействия с узлами фиксации губок 6,7 смонтированного на опоре 1 подвижного зажимного узла 3 в крайнем нижнем его положении. Вдоль образующей НБ 20 выполнена прорезь. Внутри НБ 20 вертикально и с возможностью взаимодействия при осевом перемещении своими нижними концами с узлами фиксации губок 4,5 неподвижного зажимного узла 2 установлены подвижные стержни 24. В верхней части НБ 20 установлены двуплечие рычаги 26. Одними плечами рычаги взаимодействуют с верхними концами стержней 24, а другими - с узлом 3 в крайнем верхнем его положении. Узел 3 перемещается в осевом направлении механизмом, выполненным в виде установленной коаксиально НБ 20 и загерметизированной относительно НБ 20 гайки 28 с правой и левой винтовыми нарезками 29. Через прорезь НБ 20 пропущен сухарь, установленный на узле 3 с возможностью поворота в вертикальной плоскости. При этом сухарь взаимодействует с винтовыми нарезками 29 гайки 28. В качестве привода вращения гайки 28 используются кинематические звенья - цепное колесо 31 и цепь 32. Узел 3 может перемещаться вверх и вниз без разгерметизации скважины. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 E 21 В 19/00, 19/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 12 В Я 5 17 Ч

@4 а 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4612208/24-03 (22) 30.11.88 (46) 15.11.90. Бюл. № 42 (71) Восточный научно-исследовательский нефтегазовый институт по технике безопасности и промсанитарии (72) В. И. Логиновский и P. Я. Нугаев (53) 622.242.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1174554, кл. E 21 В 19/00, 1984.

Патент США № 3998428, кл. ЕИВ 9/00, опублик. 1976.

ÄÄSUÄÄ 1606678 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИНУДИТЕЛЬНОГО СПУСКА ТРУБ В СКВАЖИНУ (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для перемещения труб вдоль оси скважины. Цель повышение надежности в работе устройства за счет предотвращения разгерметизации скважины. На опоре 1 вертикально расположен направляющий барабан (НБ) 20 с осевым отверстием для пропуска трубы 22.

На внутренней поверхности НБ 20 выполнены

1606678

5 10 упоры 25 для взаимодействия с узлами фиксации губок 6, 7 смонтированного на опоре 1 подвижного зажимного узла 3 в крайнем нижнем его положении. Вдоль образующей

НБ 20 выполнена прорезь. Внутри НБ 20 вертикально и с возможностью взаимодействия при осевом перемещении своими нижними концами с узлами фиксации губок 4, 5 неподвижного зажимного узла 2 установлены подвижные стержни 24. В верхней части НБ

20 установлены двуплечие рычаги 26. Одними плечами рычаги взаимодействуют с верхними концами стержней 24, а другими — с узлом 3 в крайнем верхнем его положении.

Изобретение относится к устройствам для перемешения труб вдоль оси скважины и может быть использовано для спуска труб в скважину, находящуюся под давлением.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства за счет предотврагцения разгерметизации скважины.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Устройство включает смонтированные на опоре 1 нижний неподвижный и верхний подвижный зажимные узлы 2 и 3, каждый из которых выполнен в виде пары противолежащих губок 4 — 7 и клиньев 8, 9 и 10, 11.

Губки 4, 5 подпружинены пружинами 12, 13, а губки 6, 7 — пружинами 14, 15. Губки имеют конусные упоры 16 и связаны с клиньями Т-образными направляющими. Узлы фиксации губок выполнены в виде конусных фиксаторов !7 с пальцами 18 и пружинами 19.

На опоре 1 вертикально расположен направляющий барабан 20 с осевым отверстием 21 для пропуска трубы 22 и прорезью 23 вдоль образующей. Подвижные стержни 24 расположены также вертикально и установлены с возможностью взаимодействия при осевом перемешении своими нижними концами с узлами фиксации губок 4, 5 неподвижного зажимного узла 2, т. е. с пальцами

18 конусных фиксаторов 17. Для выключения аналогичных конусных фиксаторов при освобождении губок 6, 7 узла фиксации подвижного зажимного узла 3 в крайнем нижнем его положении используются упоры 25, закрепленные на внутренней стороне направляющего барабана 20. Двуплечие рычаги 26 установлены в верхней части направляющего барабана 20 с возможностью взаимодействия одними плечами с верхними концами подвижных стержней 24, а другими — с подвижным зажимным узлом 3 в крайнем верхнем его положении.

Узел 3 перемещается в осевом направлении механизмом, выполненным в виде установленной коаксиально НБ 20 и загерметизированной относительно НБ 20 гайки 28 с правой и левой винтовыми нарезками 29.

Через прорезь НБ 20 пропущен сухарь, установленный на узле 3 с возможностью поворота в вертикальной плоскости. При этом сухарь взаимодействует с винтовыми нарезками 29 гайки 28. В качестве привода врашения гайки 28 используются кинематические звенья — цепное колесо 31 и цепь 32.

Узел 3 может перемещаться вверх и вниз без разгерметизации скважины. 2 ил.

Неподвижный и подвижный зажимные узлы 2 и 3, подвижные стержни 24, двуплечие рычаги 26 и узлы фиксации губок размешены внутри направляющего барабана 20.

Механизм осевого перемещения подвижного зажимного узла 3 выполнен в виде установленной коаксиально направляюшему барабану 20 и загерметизированной уплотнениями 27 относительно последнего гайки 28 с правой и левой винтовыми нарезками 29, сухаря 30, пропущенного через прорезь 23 направляющего барабана 20 и установленного на подвижном зажимном узле 3 с возможностью поворота в вертикальной плоскости и взаимодействия с винтовыми нарезками гайки 28.

В качестве привода вращения гайки используются кинематические звенья — цепное колесо 31 и цепь 32. Исключение вращения подвижного зажимного узла 3 относительно направляющего барабана 20 обеспечивается шпонкой 33. Сухарь 30 и гайка 28 установлены на подшипниковых узлах 34, 35.

Устройство оборудовано крышкой 36, приспособленной подобно опоре 1 для стыковки о герметизируюшей головкой 37, которая в данном случае по отношению к расположенной ниже опоры 1 будет являться аварийной.

Для возврата подвижных стержней 24 в исходное положение служат пружины 38, взаимодействующие с перемычками 39, закрепленными на подвижных стержнях 24, Устройство работает следующим образом.

При нахождении верхнего подвижного зажимного узла 3 в крайнем верхнем положении пара противолежаших губок 6, 7, упираясь в крышку 36, перемещается вниз, сжимает пружины 14, 15 и по Т-образным направляющим переместит клинья 10, 11 в сторону трубы 22. Опускаясь, губки 6, 7 конусными упорами 16 отожмут конусные фиксаторы 17, пройдут их. Под действием пру1606678

Формула изобретения жин 14, 15 фиксаторы 17 защелкнутся на полочке конусных упоров 16 и ограничат губки 6, 7 от подъема, а следовательно, клинья 10, 11 будут находиться в зацеплении с трубой 22.

Нажимная на одни концы двуплечих рычагов 26 зажимной узел 3 повернет их на осях, в результате вторые концы рычагов 26 нажмут на подвижные стержни 24, перемещая их вниз. При перемещении стержней 24 вниз перемычки 39 сожмут пружины 38, а конусными своими концами стержни 24 отожмут за пальцы 18 конусные фиксаторы 17, которые сожмут пружины 19 и освободят пару противолежащих губок 4, 5. Под действием пружины 12 губки 4, 5 переместятся вверх в гнездах нижнего неподвижного зажимного узла 2 и по Т-образным направляющим переместят клинья 8, 9 от трубы 22, освобождая ее от зажима.

В этом положении выталкивающая сила, действующая на трубу 22, будет воздействовать на клинья 10, 11, отжимая их вверх по Т-образным направляющим, а так как последние имеют наклонную поверхность и ограничены от вертикального перемещения конусными фиксаторами 17, то клинья 10, 11 будут удерживать трубу 22 в зажатом положении.

При вращении цепного колеса 31 приводом через цепь 32 на подшипниках 35 будет вращаться гайка 28, сухарь 30, находясь в зацеплении с винтовой нарезкой (витками резьбы) 29 гайки 28, будет перемещаться по вертикальной прорези 23 направляющего барабана 20 вниз, а так как он через подшипники 34 закреплен на верхнем зажимном узле 3, то будет перемещать его вниз вместе с зажатой трубой 22. При перемещении верхний зажимной узел 2 будет предохраняться от прог,ðà÷èâàíèÿ шпонкой 33, закрепленной на направляющем барабане 20.

При достижении верхним подвижным зажимным узлом 3 предельно нижнего положения он нажмет на пару противолежащих губок 4, 5, которые, перемещаясь в гнездах зажимного узла 2 вниз, сожмут пружины 12, 13, отожмут конусными упорами

16 конусные фиксаторы 17, пружины 19 которых сожмутся и после прохода конусных упоров 16 возвратят конусные фиксаторы 17 в выдвинутое положение, гри котором будет ограничен подъем пары противоположных губок 4, 5. Губки 4, 5, опускаясь по

Т-образным направляющим, переместят клинья 8, 9 к поверхности трубы 22 и зажмут ее.

Упоры 25 войдут в щели конусных фиксаторов 17, отожмут пальцы 18, которые переместят конусные фиксаторы 17 узла фиксации губок 6, 7. При перемещении конусных фиксаторов 17 освобождаются ко25

55 нусные упоры 16 узла фиксации противолежащих губок 6, 7, которые под действием пружин 14, 15 поднимаются вверх и по Т-об— разным направляющим перемещают клинья !

О, 1 в стороны от трубы 22, освобождая последнюю.

При продолжении вращения гайки 28 сухарь 30 поворачивается на подшипника

34 в конечном витке резьбы гайки 28 и входит во встречные витки, изменяя направление движения — вниз на движение вверх.

После этого начинается подъем ьерхнего подвижного зажимного узла 3.

При подъеме упоры 25 выходят из щелей конусных фиксаторов 17, освобождают пальцы 18 и под действием пружин

l9 конусные фиксаторы 17 переместятся в сторону оси скважины.

При достижении узлом 3 крайнего верхнего положения взаимодействие элементов будет происходить в изложенной выше по. следовательности.

Устройство для принудительного спуска труб в скважину, включающее смопггированные на опоре нижний неподвижны . и верхний подвижный зажимные узлы. i.; æдый из которых выполнен в виде пары противолежащих губок и клиньев, узлы фиксации губок и механизм осевого перемещения подвижного зажимного узла, отлинаюи ееся тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства за счет предотвращения разгерметизации скважины, оно снабжено вертикально расположенным на опоре направляющим барабаном с осевым отверстием для пропуска трубы, упорами на внутренней поверхности для взаимодействия с узлами фиксации губок подвижного зажимного узла в крайнем нижнем его положении и прорезью вдоль образующей, подвижными стержнями, расположенными также вертикально и установленными с возможностью взаимодействия при осевом перемещении своими нижними концами с узлами фиксации губок неподви ж ного зажимгого узла, двуплечими рычагами, установленными в верхней части направляющего барабана с возможностью взаимодействия одними плечами с верхними концами подвижных стержней, а другими — с подвижным зажимным узлом в крайнем верхнем его положении, при этом неподвижный и подвижный зажимные узлы, подвижные стержни, двуплечие рычаги и узлы фиксации губок размещены внутри направляющего барабана, а механизм осевого перемещения подвижного зажимного узла выполнен в виде установленной коаксиально направляющему барабану и загерметизированной относительно последнего гайки с правой и левой винтовыми нарезками, сухаря, пропущенно1606678

Составитель А. Меньшиков

Реда кто р М. Товти н Техред А. Кравчук Корректор М. Шароши

Заказ 3535 Тираж 476 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 го через прорезь направляющего барабана и установленного на подвижном зажимном узле с возможностью поворота в вертикальной плоскости и взаимодействия с винтовыми нарезками гайки,и кинематических звеньев привода вращения гайки.