Устройство для спуска и подъема скважинных приборов

 

Изобретение относится к оборудованию для обслуживания скважин и может применяться в нефтегазодобывающей промышленности для спуска и подъема различных скважинных приборов и устройств при гидродинамических и геофизических исследованиях. Устройство включает раму, на которой установлены спуско-подъемный агрегат, телескопическая вышка с подвижными средней и внутренней секциями и связанные с рамой передняя и задняя опоры вышки. Передняя опора снабжена ограничителем перемещения подвижных секций и включающим корпус и подпружиненные ползуны, последовательно установленные в корпусе вдоль продольной оси с возможностью взаимодействия с подвижными секциями и ограничивающие их перемещение в транспортном положении. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для обслуживания скважин и может применяться в нефтегазодобывающей промышленности для спуска и подъема различных скважинных приборов и устройств при гидродинамических и геофизических исследованиях.

Известно устройство для спуска и подъема скважинных приборов (Подъемная установка "АЗИНМАШ-37А" ТУ 26-02-78-75), содержащее транспортное средство с рамой, на которой установлены спуско-подъемный агрегат с геофизическим кабелем, задняя опора, шарнирно связанная с содержащей неподвижную и подвижную секции телескопической вышкой, и передняя опора вышки.

Установка мачты из транспортного положения в рабочее и наоборот производится с помощью гидроцилиндров.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают вблизи скважины. Первоначально при помощи гидросистемы подают рабочую жидкость в бесштоковые полости гидроцилиндров подъема вышки, а штоковые полости при этом соединяют со сливом. Под действием давления рабочей жидкости штоки гидроцилиндров выдвигаются и поднимают вышку из горизонтального положения в вертикальное. После чего выдвигают подвижную секцию вверх, а затем спуско-подъемным механизмом производят спуско-подъемные операции.

После окончания выполнения спуско-подъемных операций подвижную секцию опускают вниз, при этом подвижная секция опускается по направляющим во внутрь неподвижной секции и, после выполнения этого цикла, опускают телескопическую вышку в транспортное положение. Для этой цели из гидросистемы подают рабочую жидкость под давлением в штоковые полости гидроцилиндров, а бесштоковые полости при этом соединяются со сливом. Под действием давления рабочей жидкости штоки опускаются во внутренние полости гильз и поворачивают вышку на задней опоре из вертикального в горизонтальное транспортное положение. В транспортном положении вышка с одной стороны удерживается на задней опоре за счет ее шарнирной связи, и с другой располагается на передней опоре. В данном устройстве подвижная секция телескопической вышки, расположенная во внутренней полости неподвижной секции мачты, удерживается в направляющих только за счет сил трения.

Во время движения устройства возникают ситуации резкого торможения транспортного средства, что приводит к выдвижению подвижной секции. Выдвижение подвижной секции также возможно при движении устройства под гору. Возможные случаи выдвижения подвижной секции вышки при транспортировании ухудшает эксплуатационные качества, что является основным недостатком устройства.

Известно также устройство для спуска и подъема скважинных приборов, содержащее транспортное средство с рамой, на которой установлены спуско-подъемный агрегат с геофизическим кабелем, задняя опора, шарнирно связанная с содержащей неподвижную и подвижные секции телескопической вышкой и передняя опора вышки [1] Подъем вышки на заднюю опору и опускание ее производится с помощью гидроцилиндров.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают вблизи скважины. Из гидросистемы подают рабочую жидкость в бесштоковые полости гидроцилиндров, а их штоковые полости соединяют со сливом. Под действием давления рабочей жидкости штоки гидроцилиндров перемещаются вверх и поднимают телескопическую вышку из горизонтального положения в вертикальное и фиксируют ее на задней опоре в вертикальном положении. Затем механизмом выдвижения выдвигают подвижные секции вышки. После их выдвижения фиксаторами стопорят подвижные секции вышки в рабочем положении. При помощи вышки монтируют лубрикатор с уплотнителем на устье скважины и удерживают его в вертикальном положении в процессе выполнения спуско-подъемных операций. Спуско-подъемным механизмом выполняют спуск и подъем приборов в скважину, после чего демонтаж оборудования производят в последовательности, обратной описанной выше. Недостатком данного устройства является то, при транспортном положении вышки в ее конструкции отсутствуют механизмы, ограничивающие перемещение подвижной секции, что ухудшает эксплуатационные характеристики.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для спуска и подъема скважинных приборов, содержащее транспортное средство с рамой, на которой установлены спуско-подъемный агрегат с геофизическим кабелем, задняя опора, шарнирно связанная с содержащей неподвижную и подвижные секции телескопической вышкой, и передняя опора вышки.

Подъем и опускание вышки производится с помощью гидроцилиндров.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают вблизи скважины на расстояние, необходимое для монтажа на нем необходимого скважинного оборудования. Из гидросистемы подают рабочую жидкость в гидроцилиндры подъема вышки. Под действием давления рабочей жидкости штоки гидроцилиндров выдвигаются и поворачивают вышку на задней опоре из горизонтального транспортного положения в вертикальное рабочее положение и фиксируют ее на задней опоре в вертикальном положении. Затем механизмом выдвигают подвижную секцию, которая скользит по направляющим неподвижной секции и перемещается до своего крайнего положения и стопорят ее в выдвинутом положении. После чего осуществляют монтаж на устье скважины герметизирующих устройств, необходимых для проведения спуско-подъемных операций приборов, смонтированных на геофизическом кабеле. Спуско-подъемным механизмом осуществляют спуск приборов в скважину, а также подъем их из скважины.

После завершения работ демонтаж оборудования производится в последовательности, обратной описанной выше.

В транспортном положении вышка располагается на передней опоре, при этом подвижная ее секция удерживается в неподвижной секции только за счет сил трения.

При движении транспортного средства не исключена возможность выдвижения подвижной секции, так как, например, при резком торможении силы инерции могут превысить силы трения.

Не исключена возможность выдвижения подвижной секции также и при движении устройства под гору. Возможность выдвижения подвижной секции при транспортировании устройства ухудшает его эксплуатационные характеристики, что является основным его недостатком.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что во всех вышеперечисленных устройствах отсутствует надежная фиксация подвижных секций вышки относительно неподвижной в транспортном положении, что не исключает их произвольное выдвижение в транспортном положении.

Задача изобретения фиксация подвижных секций вышки относительно неподвижной в транспортном положении.

Для этого в устройстве для спуска и подъема скважинных приборов, содержащем транспортное средство с рамой, на которой установлены спуско-подъемный агрегат с геофизическим кабелем, задняя опора, шарнирно связанная с содержащей неподвижную и подвижные секции телескопической вышкой, и передняя опора вышки, передняя опора снабжена ограничителем перемещения подвижных секций, выполненным в виде корпуса с отверстиями, расположенными вдоль продольной оси устройства, в которых установлены подпружиненные в сторону телескопической вышки ползуны, ход которых больше, чем суммарная толщина стенок секций вышки.

На фиг.1 дан общий вид изделия; на фиг.2 узел I на фиг.1.

Устройство для спуска и подъема скважинных приборов содержит раму 1, на которой установлены спуско-подъемный агрегат 2, гидросистема 3, передняя 4 и задание 5 опоры. Передняя 4 и задняя 5 опоры жестко связаны с рамой 1 и на опорах 4 и 5 располагается телескопическая вышка 6. Телескопическая вышка 6 одним концом шарнирно связана с задней опорой 5 и в транспортном положении другой частью укладывается на переднюю опору 4. Телескопическая вышка 6 с помощью гидроцилиндра 7 шарнирно связана с рамой 1. Рабочая жидкость из гидросистемы 3 по напорной гидромагистрали 8 поступает к гидрораспределителю 9, и от которого по гидромагистралям 10 и 11 к полостям гидроцилиндра 7. Гидрораспределитель 9 в свою очередь гидромагистралью 12 соединен со сливным гидробаком 13. Телескопическая вышка 6 содержит неподвижную 14 секцию и расположенные в ней подвижную среднюю 15 и подвижную внутреннюю 16 секции, представляющие собой решетчатые сварные конструкции. На передней опоре 4 установлен ограничитель перемещения 17 подвижных секций 15 и 16. На подвижной секции 16 на кронштейнах 18 и 19 установлены соответственно направляющие ролики 20 и 21 для геофизического кабеля 22. На задней опоре 5 на кронштейне 23 установлен оттяжкой ролик 24. Кроме этого, на задней опоре 5 кронштейном 25 крепится лубрикатор 26, в который пропущен геофизический кабель 22 с прибором 27. Лубрикатор 25 служит для герметизации устья скважины при проведении спуско-подъемных операций.

Ограничитель перемещения (фиг.2) включает корпус 28, в котором последовательно вдоль геометрической оси 29 телескопической вышки 6 выполнены отверстия 30. В отверстиях 30 установлены ползуны 31 и пружины 32, а гайками 33 ползуны 31 удерживаются от выпадания. На каждой секции 14, 15 и 16 выполнены соответственно пояса 34, 35 и 36, взаимодействующие с ползунами 31. Ход ползунов 31 "а" сделан больше, чем суммарная толщина "б" стенок секций 14, 15, 16.

В устройстве для спуска и подъема скважинных приборов геофизический кабель 22 должен находиться в ненатянутом состоянии, чтобы исключить его изломы о телескоическую вышку 6, переднюю 4 и заднюю 5 опоры, т.к. данные изломы приведут к изменению диаметра кабеля 22, что приведет к непрохождению геофизического кабеля 22 через уплотняющие элементы (не показаны) уплотнителя 26.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают вблизи скважины (не показана) таким образом, чтобы геометрическая ось 29 (фиг.1 и 2) телескопической вышки 6 совпадала с осью скважины и на расстоянии от скважины, обеспечивающем совпадение оси спускаемого с телескопической вышки 6 геофизического кабеля 22 с приводом 27. Снимают с кронштейна 25 лубрикатор 26. Включают гидрораспределитель 9 и подают от гидросистемы 3 по гидромагистралям 8 и 11 рабочую жидкость под высоким давлением в бесштоковую полость гидроцилиндра 7, при этом его штоковая полость гидромагистралями 10 и 12 соединяется со сливным гидробаком 13. Под действием давления рабочей жидкости шток гидроцилиндра 7 выдвигается, телескопическая вышка 6 отрывается от передней опоры 4 и, поворачиваясь за счет шарнирной связи, на задней опоре 5, устанавливается в вертикальное рабочее положение. При отрыве телескопической вышки 6 от передней опоры 4 ползуны 31 ограничителя перемещения 17 подвижных секций 15 и 16 под действием пружин 32, расположенных в отверстиях 30 корпуса 28, устанавливаются в верхнее положение до контакта гаек 33 с корпусом 28. После установки телескопической вышки 6 в вертикальное положение, механизмом выдвижения (на фиг. не показан) выдвигают подвижные секции 15 и 16 вверх и фиксируют их в этом положении. Затем включают спуско-подъемный агрегат 2 и с помощью геофизического кабеля 22 устанавливают лубрикатор 26 на устье скважины. После этого производят спуск и подъем геофизического прибора 27. Кабель 22 при этом от спуско-подъемного агрегата 2 проходит через оттяжной ролик 24, установленный на кронштейне 23, направляющие ролики 20 и 21, установленные на кронштейнах 18 и 19.

После завершения спуско-подъемных операций опускают подвижные секции 16 и 15 в нижнее положение внутрь секции 14. Включают гидрораспределитель 9, при этом рабочая жидкость под давлением от гидросистемы 3 по гидромагистралям 8 и 10 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 7, а бесштоковая полость при этом по гидромагистралям 11 и 12 соединяется со сливным гидробаком 13. Под действием давления рабочей жидкости шток гидроцилиндра 7 втягивается и поворачивает телескопическую вышку 6 из вертикального положения в горизонтальное транспортное положение. При контакте телескопической вышки 6 с передней опорой 4 установленной на раму 1, пояса 34, 35, 36 могут взаимодействовать с одними из ползунов 31, при этом эти ползуны 31 перемещаются вниз, сжимая пружины 32, расположенные в отверстиях 30 корпуса 28. Другие ползуны 31 располагаются рядом с поясами 35 или 36. Расположение ползунов 31 с рядом с поясами 35 или 36 подвижных секций 15 и 16, обеспечивают ограниченное перемещение подвижных секций 15 и 16 при движении транспортного средства.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА И ПОДЪЕМА СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ, содержащее раму, на которой установлены спускоподъемный агрегат с геофизическим кабелем, задняя опора, связанная шарнирно с содержащей неподвижную и подвижные секции телескопической вышкой, и передняя опора вышки, отличающееся тем, что передняя опора снабжена ограничителем перемещения подвижных секций, выполненным в виде корпуса с отверстиями, расположенными вдоль продольной оси устройства, в которых установлены подпружиненные в сторону телескопической вышки ползуны, ход которых больше, чем суммарная толщина стенок секций вышки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2