Элеватор для спуска и подъема бурильных труб
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано, в частности, для захвата колонны бурильных труб и удержания их на весу в процессе спуско-подъемных операций. Элеватор для спуска и подъема бурильных труб включает корпус дугообразной формы с проходным осевым отверстием и прикрепленным к нему штропом. Узел фиксации состоит из закрепленных посредством пальцев в корпусе створок, кинематически связанных с подпружиненными ручкой и фиксатором. Элеватор снабжен блокираторами, имеющими фаски, наружные и внутренние упорные поверхности и проточки. Створки имеют изогнутую форму. Наружные упорные поверхности створок контактируют с выполненными в корпусе упорными поверхностями и служат для предотвращения открывания створок наружу. Внутренние упорные поверхности створок взаимодействуют с фасками блокираторов и служат для предотвращения открывания створок вовнутрь. Проточки служат для дополнительной фиксации створок при взаимодействии с бурильной трубой. Фиксатор имеет рукоятку. Блокираторы закреплены в рукоятке фиксатора. Створки шарнирно соединены с толкателями, которые закреплены в ручке подпружиненной ручки. Пружины ручки жестче пружин фиксатора. Повышается надежность работы элеватора. 3 ил.
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано, в частности, для захвата колонны насосно-компрессорных труб и удержании их на весу в процессе спуско-подъемных операций.
Известен элеватор трубный для захвата и удержания на весу колонны насосно-компрессорных труб, содержащий корпус с серьгой, поворотные сегментные захваты, рукоятку управления, выполненную в виде подвижной тяги с фиксатором, выполненным в виде стержня, установленного с возможностью вертикального перемещения в закрытом положении рукоятки управления, причем рукоятка управления выполнена П-образной, поворотные сегментные захваты имеют опорные кулачки, опирающиеся в закрытом положении на рукоятку управления, а стержень фиксатора выполнен поворотным и находится в пазу корпуса в застопоренном от вращения положении (см. патент РФ № 2143538, кл. Е 21 В 19/06, 1998 г.).
Недостатком устройства является его невысокая надежность ввиду того, что створки открываются наружу.
Известен полуавтоматический элеватор для спуска и подъема колонны бурильных труб, оснащенных замками с кольцевой проточкой, состоящий из корпуса, серьги с отражателем, подвесной поворотной головки, захватывающего устройства, размещенного в корпусе и выполненного из двух подпружиненных кулачков с хвостовиками, копира и запорного устройства, причем, захватывающие кулачки соединены с подпружиненным копиром через гибкую тягу и траверсу (см. а.с. СССР № 194699, кл. Е 21 В 19/06, 1967, прототип).
Однако данное устройство недостаточно надежно ввиду того, что колонна бурильных труб опирается лишь на подпружиненные кулачки.
Настоящим изобретением решается задача повышения надежности работы элеватора, предназначенного для спуска и подъема колонны бурильных труб.
Элеватор для спуска и подъема колонны бурильных труб, включающий корпус дугообразной формы с проходным осевым отверстием и прикрепленным к нему штропом, и узел фиксации, состоящий из закрепленных посредством пальцев в корпусе створок, кинематически связанных с подпружиненной ручкой и фиксатором, причем створки имеют изогнутую форму, наружные и внутренние упорные поверхности и проточки; наружные упорные поверхности контактируют с выполненными в корпусе упорными поверхностями и служат для предотвращения открывания створок наружу, а внутренние упорные поверхности взаимодействуют с фасками блокираторов и служат для предотвращения открывания створок внутрь, проточки выполненные в створках служат для дополнительной фиксации створок при взаимодействии с бурильной трубой, что соответствует критерию изобретения “новизна”.
Сравнение заявляемого устройства с известными показывает, что наличие узла фиксации, предназначенного для захвата и удержания бурильных труб в зеве элеватора при взаимодействии внутренних упорных поверхностей с фасками блокираторов позволяет блокировать створки в закрытом состоянии, что препятствует открыванию последних внутрь элеватора, и предотвращает аварийное открытие зева элеватора и падение бурильных труб.
Соприкосновение наружных упорных поверхностей левой и правой створок с упорными поверхностями корпуса элеватора исключает возможность проворачивания створок наружу, а проточки левой и правой створок при взаимодействии с бурильной трубой позволяют дополнительно удерживать створки в закрытом положении. Устройство обеспечивает надежный захват и удержание бурильных труб на весу и в процессе спуско-подъемных операций в скважинах, так как створки открываются внутрь и блокируются, что повышает одновременно безопасность работы элеватора даже при случайных ударах по подпружиненной рукоятке, что соответствует критерию изобретения “изобретательский уровень”.
На фиг.1 схематично изображен заявляемый элеватор (общий вид);
На фиг.2 изображен элеватор в положении “закрыт”;
На фиг.3 - элеватор в положении “открыт”.
Устройство состоит из корпуса 1 элеватора дугообразной формы с проходным осевым отверстием 2, к проушинам 3 которого крепится штроп 4, осями 5.
В нижней части корпуса 1 в пазах 6 размещен узел фиксации, состоящий из левой 7 и правой 8 створок, которые имеют изогнутую форму. Левая 7 и правая 8 створки в средней своей части имеют отверстия 9. Створки 7 и 8 крепятся пальцами 10 в корпусе 1. Створки 7 и 8 имеют наружные упорные поверхности 11, контактирующие с упорными поверхностями 12 корпуса 1.
Со стороны наружных упорных поверхностей 11 створок 7 и 8 имеются пазы 13 и малые отверстия 14, с помощью которых створки 7 и 8 шарнироно соединены малыми пальцами 15 с толкателями 16.
С другой стороны створки 7 и 8 имеют проточки 17. Проточки 17 предназначены для дополнительной фиксации створок 7 и 8 при взаимодействии их с бурильной трубой 18 при проведении спуско-подъемных операций.
На той же стороне створок 7 и 8 размещены внутренние упорные поверхности 19, которые взаимодействуют с фасками 20 блокираторов 21.
Блокираторы 21 предназначены для блокирования створок 7 и 8 в закрытом состоянии.
Створки 7 и 8 посредством малых пальцев 15 шарнирно соединены с толкателями 16. Подпружиненная ручка 22 состоит из ручки 23 и закрепленных в ней, второй своей стороной, толкателей 16.
Толкатели 16 в средней своей части имеют пояски 24, в которые упираются наружные пружины 25 одной стороной, а другой - в упоры 26 корпуса 1.
Подпружиненная ручка 22 непосредсвенно состоит из ручки 23 и закрепленных в ней толкателей 16, предназначена для поворачивания створок 7 и 8 (для открывания и закрывания последних).
Фиксатор 27 состоит из рукоятки 28 и закрепленных в ней блокираторов 21. Блокираторы 21 снабжены выступами 29. На другой стороне блокираторов 21 имеются фаски 20. В средней части блокираторов расположены выборки 30.
Выборки 30, взаимодействуя с ограничителями 31, служат для ограничения перемещения фиксатора 27 в корпусе 1.
На выступах 29 размещены внутренние пружины 32 фиксатора 27. Внутренние пружины 32 одной стороной упираются в рукоятку 28 фиксатора 27, а другой - в пробки 33, закрепленные в подпружиненной ручке 22.
Фиксатор 27 состоит из рукоятки 28 и закрепленных в ней блокираторов 21 и предназначен для фиксирования створок 7 и 8 от открывания.
Работает устройство следующим образом.
Сжимают подпружиненную ручку 22 и фиксатор 27, при этом фиксатор 27 отжимается раньше, так как наружные пружины 25 подпружиненной ручки 22 жестче внутренних пружин 32 фиксатора 27.
В процессе сжатия начинают вытягиваться блокираторы 21 из пазов 6, при этом освобождается левая 7 и правая 8 створки.
Ход фиксатора 27 ограничивается взаимодействием выборок 30 с ограничителями 31.
После отжатия фиксатора 27 до упора и при дальнейшем сжатии начинает перемещаться в корпусе 1 подпружиненная ручка 22, которая поворачивает левую 7 и правую 8 створки. Створки 7, 8 вращаются на пальцах 10 внутрь корпуса 1 элеватора и открывают зев элеватора.
После чего в элеватор заводят бурильную трубу.
Затем при отпускании подпружиненной ручки 22 и фиксатора 27 элеватор закрывается и фиксируется автоматически, при этом подпружиненная ручка 22, перемещаясь под действием сжатых наружных пружин 25, поворачивает левую 7 и правую 8 створки, которые, повернувшись, освобождают пазы 6 для входа блокираторов 21.
Фиксатор 27 перемещается под действием сжатых внутренних пружин 32, блокираторы 21 попадают в пазы 6, при этом фаски 20 начинают взаимодействовать с внутренними упорными поверхностями 19, чем фиксируют левую 7 и правую 8 створки от открывания.
Элеватор закрыт и зафиксирован.
Далее производят подъем элеватора вместе с бурильной трубой.
Принцип действия заявляемого элеватора может быть использован и в двухштропных элеваторах.
Формула изобретения
Элеватор для спуска и подъема бурильных труб, включающий корпус дугообразной формы с проходным осевым отверстием и прикрепленным к нему штропом, узел фиксации, состоящий из закрепленных посредством пальцев в корпусе створок, кинематически связанных с подпружиненными ручкой и фиксатором, отличающийся тем, что он снабжен блокираторами, имеющими фаски, наружные и внутренние упорные поверхности и проточки, створки имеют изогнутую форму, наружные упорные поверхности створок контактируют с выполненными в корпусе упорными поверхностями и служат для предотвращения открывания створок наружу, внутренние упорные поверхности створок взаимодействуют с фасками блокираторов и служат для предотвращения открывания створок вовнутрь, проточки служат для дополнительной фиксации створок при взаимодействии с бурильной трубой, фиксатор имеет рукоятку, блокираторы закреплены в рукоятке фиксатора, створки шарнирно соединены с толкателями, которые закреплены в ручке подпружиненной ручки, а пружины ручки жестче пружин фиксатора.
РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 25.09.2010
Дата публикации: 10.12.2011
