Передвижные стеллажи для накопления и выдачи скважинных труб и насосных штанг

 

Использование: механизация спуско-подъемных работ при освоении, текущем и капитальном ремонте скважин. Сущность изобретения: передвижные стеллажи содержат правый и левый стеллаж, основание в виде передних и задних саней-полозьев, колесные опоры, регулируемый по высоте приемный желоб и прицепное устройство. Левый стеллаж представляет равновесную систему, которая содержит механизм изменения ее наклона выполненный в виде приводного вала с роликами. Ролики взаимодействуют с жестко закрепленными снизу к правой стороне левого стеллажа рамками. Правый стеллаж содержит поворотные опорные балки, имеет рамную часть, трубчатые боковые стяжки которой жестко связаны между собой. Стеллажи могут иметь хвостовик-пдъемник, который шарнирно закрепляется на хвостовой части саней-полозьев. Колесные опоры могут быть шарнирно закреплены на продольных осях - связках и иметь трубчатые фиксаторы. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для механизации спускоподъемных операций при освоении, капитальном и текущем (подземном) ремонтах скважин.

Известна установка для выброса бурильных и насосно-компрессорных труб на стеллажи и подачи их к устью скважин [1] содержащая транспортер с подвижной лентой, сбрасывающий механизм, стеллажи, выполненные в виде качающихся балок и их приводов. Наличие движущегося транспортера, в комплект которого входит множество вращающихся и движущихся механизмов, узлов и деталей усложняет конструкцию установки, понижает ее работоспособность, особенно в зимних условиях. Кроме того, конструкция данной установки не предусматривает возможность быстрой ее переброски с одной скважины на другую.

В настоящее время на практике широко применяется установка "Механизированная платформа для приема, накопления и выдачи труб и насосных штанг" [2] содержащая несущее основание в виде саней-полозьев, два качающихся стеллажа, снабженные механизмами изменения их наклона, выполненными в виде приводных тяг с перекатывающимися в фигурных пазах роликами, регулируемый по высоте приемный желоб, силовые винтовые механизмы с ручным приводом и междурядные прокладки под трубы.

Эта установка является наиболее близкой по технической сущности к предлагаемым передвижным стеллажам и может быть взята за прототип.

Недостатками известной установки являются: сравнительная сложность конструкции из-за наличия двух механизмов изменения угла стеллажей, выполненных в виде приводных тяг с перекатывающимися в фигурных пазах роликами; недостаточная маневренность, транспортабельность и низкая работоспособность из-за выполнения несущего основания в виде саней-полозьев.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение маневренности и транспортабельности, увеличение межремонтных сроков самого изделия и создание условий для монтажа и применения колес различной конструкции и с различными размерами при ограниченных габаритных размерах по высоте стеллажей.

Решение данной задачи достигается тем, что в предлагаемых передвижных стеллажах, содержащих передние и задние сани-полозья, стеллажи, регулируемый по высоте приемный желоб, прокладки под трубы, в качестве несущего основания применены комбинированные шасси с хвостиком-подъемником, где две боковые стороны саней-полозьев жестко связаны между собой двумя парами связующих элементов, образующих проем для размещения двух колесных опор, причем эти опоры закреплены шарнирно на продольных осях-связках и могут быть повернуты и зафиксированы в нижнем вертикальном положениях с помощью трубчатых фиксаторов, имеющих с одного конца вид усеченного конуса, на другом рукоятку, а конструктивное исполнение левого и правого стеллажей позволяет им выполнить строго определенные функции: левый стеллаж служит для накопления и выдачи скваженных труб, правый для накопления и выдачи насосных штанг, глубинных насосов и т.п. причем левый стеллаж с поворотными балками, трубчатой рамой с осью ее поворота, которая одновременно является боковой продольной стяжной трубой самой рамы стеллажа, представляет из себя равновесную качающуюся систему, содержащую механизм изменения ее наклона, выполненного в виде трубчатого приводного вала с закрепленными к нему роликами, взаимодействующими с жестко закрепленными снизу к правой стороне левого стеллажа рамками, а правый стеллаж, содержащий поворотные опорные балки, имеет жестко закрепленную к основанию рамную часть, причем ее трубчатые боковые стеллажи, жестко связанные между собой стальным листом, образуют дополнительный направляющий желоб для обратного притаскивания накопленных на правом стеллаже насосных штанг, насосов и т.п. в сторону устья ремонтируемой скважины.

На фиг. 1 изображен предлагаемый передвижной стеллаж (вид сбоку); на фиг. 2 вид в плане (сверху); на фиг. 3 разрез по А-А (фиг. 2) в момент загрузки труб и насосных штанг на стеллажи; на фиг. 4 в разрез по Б-Б (фиг. 2) в момент перевода колесной опоры из нижнего вертикального (транспортного) и верхнее горизонтальное рабочее положение.

Передвижные стеллажи на комбинированном шасси, содержащих передние и задние сани-полозья 2, 3 и две колесные опоры 4, фиксируемые в транспортном (вертикальном) и в рабочем горизонтальном положениях с помощью трубчатых фиксаторов 5. Сани-полозья 2, 3 взаимосвязаны между собой с каждой боковой стороны двумя одинаковыми боковыми связками 6. К основанию 1 с помощью шарнирных рычагов 7 прикреплен регулируемый по высоте приемный желоб 8, который может быть зафиксирован на различной высоте (по мере накопления труб) с помощью фиксатора 9. В хвостовой части основание 1 имеет хвостовик-подъемник 10, с помощью которого и с использованием талевой системы подъемного агрегата можно поднять хвостовую часть передвижных стеллажей, тем самым освободив колесные опоры от сцепления с поверхностью земли, с целью дальнейшего перевода их в транспортное или в рабочее положение. В передней части к основанию 1 шарнирно закреплено фиксирующее устройство 11, которое в нижнем опущенном положении обеспечивает жесткое соединение основания 1 с прицепом 12. Прицеп 12 снабжен подъемником 13, служащим для регулировки прицепа по высоте при оцеплении или зацеплении передвижных стеллажей к тягачу.

На основании 1 смонтированы: левый стеллаж 14 (фиг. 2) для накопления скважинных труб и правый стеллаж 15 для накопления насосных штанг, глубинных насосов и т.п.

Левый стеллаж 14 выполнен в виде качающейся сварной рамы, которая совместно с поворотными опорными балками 16 представляет собой равномерную систему, осью поворота который служит продольная стяжная труба 17 сварной рамы стеллажа.

На правой боковой стороне левого стеллажа 14 установлены гнезда 18 для фиксации замковых втулок междурядных прокладок 19.

Левый стеллаж 14 взаимодействует с механизмом изменения угла его наклона, выполненным в виде трубчатого приводного вала 20 (фиг. 3) с роликами 21, которые помещены внутри жестко прикрепленных снизу на правой стороне стеллажа рамок 22. Вал 20 шарнирно закреплен к поперечным основаниям 1 и с помощью хомутиков 23.

Продольная стяжная труба 17, которая служит осью поворота, является связующим звеном между трубчатой рамой левого стеллажа 14 и поворотными опорными балками 16, причем к этой оси жестко прикреплены упоры 24 и продольная связка 25, которые взаимодействуют с правой боковиной 26 опорной балки 16.

Изменение угла наклона левого стеллажа 14 производится путем поворота трубчатого приводного вала 20 с роликами 21 против или по часовой стрелке одним из известных способов.

Правый стеллаж 15 состоит из жестко закрепленной к основанию рамы 27 и шарнирно закрепленных к ней опорных балок 28. Рама 27 снабжена стальным листом (настилом) 29, который расположен ниже верхних поверхностей боковых продольных стяжных труб, и выполняет функции дополнительного направляющего желоба при подаче накопленных насосных штанг, глубинных насосов и т.п. в сторону устья скважины.

Установленный в промежутке между стеллажами приемный желоб 8 снабжен шарнирно прикрепленными к нему покатами 30, служащими для быстрого скатывания насосных штанг на опорные балки 28 правого стеллажа 15.

Поворотные колесные опоры состоят из подвески 31 (фиг. 4) и колес 32. Колесные опоры фиксируются в транспортном (в нижнем вертикальном) и в рабочем (в верхнем горизонтальном) положении с помощью трубчатых фиксаторов 5, имеющих с одного конца вид усеченного конуса, а на другом рукоятку 33, фиксация колесных опор в транспортном и в рабочем положении производится путем ввода фиксаторов 5 во втулки гнезда 34 и 35, жестко закрепленные между боковыми связками 6 и в подвесках колес 31.

Передвижные стеллажи используются в работе в следующем порядке.

С помощью тягача передвижные стеллажи доставляются на ремонтируемую скважину и устанавливаются таким образом, чтобы осевая линия приемного желоба 8 (фиг. 1, 2) проходила через центр устья скважины.

Путем применения талевой системы подъемного агрегата и хвостовика-подъемника 10 хвостовая часть передвижных стеллажей поднимается вверх до освобождения колесных опор 4 от соприкосновения с поверхностью земли. Снимаются трубчатые фиксаторы 5, колесные опоры 4 переводятся в верхнее горизонтальное положение (одним из известных способов). Передвижные стеллажи опускаются вниз до соприкосновения саней-полозьев 2, 3 с поверхностью земли. Трубчатые фиксаторы 5 устанавливаются в гнездах, закрепленных между боковыми связками 6. Путем поворота вокруг своих шарниров откидывающихся и устанавливаются в горизонтальное положение поворотные балки 16 и 28.

Приемный желоб 8 (фиг. 3) на шарнирных рычагах поднимается до необходимого уровня. Левый стеллаж 14 путем поворота вала 20 с роликами 21 против часовой стрелки переводится в наклонное положение по направлению от желоба 3. С правой стороны желоба 8 устанавливаются в рабочее положение покаты 30.

Первая извлеченная из скважины насосная штанга укладывается на желоб 8, а затем сбрасывается по покатам 30 на опорные балки 28. Таким образом укладываются и остальные насосные штанги. После наполнения первого ряда накопления на него накладываются междурядные промежутки. Затем процесс по измельчению и накоплению насосных штанг повторяется.

Процесс извлечения и накопления скважинных труб на левом стеллаже аналогичен процессу извлечения и накопления насосных штанг.

Перед началом спуска скважинных труб и насосных штанг в скважину убираются покаты 30, а угол наклона левого стеллажа 14 совместно с поворотными балками 16 и накопленными трубами меняется в сторону желоба 8. Вслед за этим приемный желоб устанавливается ниже верхнего ряда накопления и на него сбрасывается ближняя по ряду труба. Затем с помощью талевой системы подъемного агрегата труба поднимается до вертикального состояния для последующего спуска ее в скважину. Такие же операции повторяются и с другими трубами. После завершения по спуску скважинных труб приступают к обратной подаче насосных штанг в сторону устья скважины. Для этого первая по верхнему ряду штанга сбрасывается на поверхность настила (из стального листового материла) 29 правого стеллажа, а затем с помощью талевой системы подается к скважине. Вслед за этим операции по спуску насосных штанг повторяются.

После завершения спуско-подъемных операций с трубами и насосными штангами передвижные стеллажи переводятся в транспортное положение следующим образом.

Поворотные балки 16 и 28 (фиг.1, 2) путем поворота вокруг своих шарниров накладываются на поверхность стеллажей. Снимаются со своих гнезд трубчатые фиксаторы 5. С помощью талевой системы подъемного агрегата и хвостовика-подъемника 10 хвостовая часть передвижных стеллажей приподнимается, опускаются колесные опоры 4 из верхнего горизонтального в нижнее вертикальное положение. Хвостовая часть передвижных стеллажей опускается вниз до соприкосновения полозьев с поверхностью земли. Путем ввода трубчатых фиксаторов 5 в гнезда втулки 34 и 35 (фиг. 4) колесные опоры надежно фиксируются.

После выполнения указанных работ передвижные стеллажи транспортируются на другую скважину.

Формула изобретения

1. Передвижные стеллажи, содержащие основание, выполненное в виде передних и задних саней-полозьев, и расположенные между ними поворотные колесные опоры, правый и левый стеллажи, регулируемый по высоте приемный желоб и прицепное устройство, отличающиеся тем, что левый стеллаж с поворотными балками и трубчатой рамой с осью ее поворота, которая одновременно является боковой продольной стяжной трубой самой рамы стеллажа, представляет из себя равновесную систему, содержащую механизм изменения ее наклона, выполненного в виде трубчатого приводного вала с закрепленными к нему роликами, взаимодействующими с жестко закрепленными снизу к правой стороне левого стеллажа рамками, а правый стеллаж, содержащий поворотные опорные балки, имеет жестко закрепленную к основанию рамную часть, причем ее трубчатые боковые стяжки жестко связаны между собой стальным листом, настилом, расположенным ниже верхней поверхности боковых стяжек, и совместно с ними образует дополнительный направляющий желоб для обратного протаскивания насосных штанг, глубинных насосов и тому подобного при их подаче в сторону устья скважины.

2. Стеллажи по п.1, отличающиеся тем, что снабжены хвостовиком-подъемником, шарнирно закрепленным на хвостовой части задних саней-полозьев.

3. Стеллажи по п. 1, отличающиеся тем, что колесные опоры закреплены шарнирно на продольных осях-связках, на которых могут быть повернуты и зафиксированы в верхнем горизонтальном рабочем и в нижнем вертикальном транспортном положении.

4. Стеллажи по п. 1, отличающиеся тем, что поворотные колесные опоры снабжены трубчатыми фиксаторами, имеющими с одного конца вид усеченного конуса, а на другом рукоятку.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4