Механизм спуска и подъема непрерывных стальных труб

 

Изобретение относится к области эксплуатации и подземного ремонта нефтяных скважин с применением непрерывных стальных труб и штанг. Механизм спуска и подъема непрерывных стальных труб содержит корпус, тяговые цепи, зажимные ролики, гидроцилиндры зажима трубы и гидроцилиндры натяжения цепи. При этом гидроцилиндры зажима трубы попарно шарнирно связаны с помещенными в направляющие пазы корпуса ползунами, несущими зажимные ролики. Пазы корпуса имеют прямоугольные сечения. Площади рабочих поверхностей поршней каждой следующей сверху вниз пары гидроцилиндров меньше предыдущей. Использование изобретения позволяет обеспечить надежность и долговечность механизма спуска и подъема непрерывных стальных труб при многократном его использовании. 4 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации и подземного ремонта нефтяных скважин с применением непрерывных стальных труб и штанг.

Известен механизм спуска и подъема непрерывных стальных труб, содержащий корпус, тяговые цепи, зажимные ролики, гидроцилиндры зажима трубы с фрикционными колодками, гидроцилиндры натяжения цепи (патент СССР N 682145, E 21 B 19/00, 1979, 4 с.) Недостатком известного устройства является то, что при его использовании максимальная концентрация напряжения трубы создается в зоне ее выхода из механизма подачи, что приводит в этой ее части к повреждению и разрывам.

Техническим эффектом от использования предлагаемого решения является обеспечение равномерного распределения напряжения по длине трубы, создающегося растягивающим и сжимающим усилиями в зонах зажима.

Указанный технический эффект достигается следующим образом.

Механизм спуска и подъема непрерывных стальных труб содержит корпус, тяговые цепи, зажимные ролики, гидроцилиндры зажима трубы с фрикционными колодками и гидроцилиндры натяжения цепи. При этом гидроцилиндры зажима трубы попарно шарнирно связаны с помещенными в направляющие пазы корпуса ползунами, несущими зажимные ролики. Пазы корпуса имеют прямоугольные сечения. Площади рабочих поверхностей поршней каждой следующей сверху вниз пары гидроцилиндров меньше предыдущей.

Благодаря тому что направляющие пазы корпуса имеют прямоугольные сечения, движение ползунов с зажимными роликами происходит направленно, без перекосов.

Вследствие того что площади рабочих поверхностей поршней каждой следующей сверху вниз пары гидроцилиндров меньше предыдущей, компенсируется неравномерное напряжение по длине трубы, создающееся усилиями растяжения трубы от ее собственного веса. В результате чего в каждом конкретном сечении зоны зажима трубы суммарные напряжения равны между собой.

На фиг. 1 изображен общий вид механизма спуска и подъема; на фиг. 2 - узел зажима цепей; на фиг. 3 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б фиг. 1.

Механизм спуска и подъема непрерывных труб содержит корпус 1 с направляющими пазами 2, имеющими сечения прямоугольной формы. В направляющие пазы помещены зажимные ролики 3, жестко закрепленные на ползунах 4. Две тяговые цепи 5 с фрикционными колодками 6 установлены при помощи верхних приводных звездочек 7 и нижних натяжных звездочек 8. Звездочки через редуктор приводятся в движение приводом 9. На наружных стенках механизма 1 с двух сторон попарно закреплены гидроцилиндры 11, 12, 13, 14, соединенные с ползунами 4 при помощи шарниров. Гидроцилиндры 15 обеспечивают натяжение цепей 5.

Механизм работает следующим образом.

Вращение от привода 9 через редуктор передается на верхние приводные звездочки 7, которые вращают цепи 5, перекинутые через нижние натяжные звездочки 8.

Ролики 3, установленные на ползунах 4, перемещаются вдоль направляющих пазов 5 и захватывают трубу 16.

Непрерывная труба 16 зажимается между фрикционными колодками 6 вращающихся тяговых цепей 5. Усилие зажима регулируется давлением масла в гидросистеме. За счет неодинаковых площадей рабочих поверхностей поршней гидроцилиндров 11, 12, 13 и 14 на ползуны 4 передается усилие, обеспечивающее нужное напряжение в каждой конкретной зоне захвата трубы.

Использование предлагаемого технического решение позволяет обеспечить надежность и долговечность механизма спуска и подъема непрерывных стальных труб при многократном его использовании.

Формула изобретения

Механизм спуска и подъема непрерывных стальных труб, содержащий корпус, тяговые цепи, зажимные ролики, гидроцилиндры зажима трубы с фрикционными колодками, гидроцилиндры натяжения цепи, отличающийся тем, что гидроцилиндры зажима трубы попарно шарнирно связаны с помещенными в направляющие пазы корпуса ползунами, несущими зажимные ролики, причем пазы имеют прямоугольные сечения, а площади рабочих поверхностей поршней каждой следующей сверху вниз пары гидроцилиндров меньше предыдущей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4