Устройство для захвата труб в роторе

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ii! 76893I

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.12.78 (21) 2698249/22-03 (51) М,К .

Е 21В 19/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37

Государственный комитет (53) УДК 622.242 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения

А. А. Глух и P. П. Райгородский

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт нефтяного машиностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАХВАТА ТРУБ В РОТОРЕ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин.

Известно устройство для захвата труб, содержащее плашки, поджимаемые тягами, установленными между щеками и соединенными с ними посредством осей, и опорные элементы (1).

Однако данное устройство можно использовать только для захвата гладкоствольных бурильных колонн.

Известно также устройство для захвата труб в роторе, содержащее корпус с размещенным в нем разъемным вкладышем с конусной наружной поверхностью, кЛинья, связанные с направляющими и приводом, и центратор (2).

Недостатками этого устройства являются следующие: ограниченность типоразмеров захватываемых труб; необходимость применения на буровой нескольких видов и типоразмеров захватных устройств (механизированные клиньевые захваты, спайдеры, ручные клинья); невозможность предотвращения случая смятия труб клиньями при больших нагрузках за счет почти полного охвата зубчатой поверхностью клиньев тела трубы; невозможность предотвращения заклинивания клиньев во вкладыше при попадании на опорную поверхность металлических частиц и в других случаях.

5 Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения возможности захвата одним механизмом труб разного диаметра без их повреждения.

10 Поставленная цель достигается тем, что внутренние поверхности корпуса и разъемного вкладыша выполнены с наклонными пазами, имеющими плоское дно, причем конусная наружная поверхность разъемно15 го вкладыша выполнена с пазами под направляющие, а в плоском дне паза корпуса имеются участки, соответствующие конусной наружной поверхности разъемного вкладыша. Кроме того, разъемный вкла20 дыш размещен на центраторе и установлен с зазором относительно корпуса и направляющих.

На фиг. 1 показан общий вид устройства в положении захвата насосно-компрес25 сорных, бурильных труб, утяжеленных труб малого и среднего диаметра и обсадных труб малого диаметра; на фиг. 2— захват утяжеленных труб большого диаметра и обсадных труб среднего диаметра;

З0 на фиг. 3 — захват обсадных труб боль768931 шого диаметра; на фйг. 4 — разрез ио клиньям, захватывающиМ обсадные трубы большого диаметра; на фиг. 5 — разрез устройства по нап1 авЛяйщиМ ме)кду клиньями с пазами под направляющие в конусной наружной поверхности разъемного вкладыша и зазором между стенкой паза и направляющей; на фиг. 6 — разрез по клиньям, захватьчвающим насосно-коМпрессорные, бурильные, утяжеленные трубы, а также обсадные трубы малого и среднего диаметра.

В роторе 1 буровой установки размещен корпус 2, внутри которого установлен разъемный вкладыш 3 с конусной наружной поверхностью 4, причем вкладыш 3 опирается на центратор 5, размещенный в нижней части корпуса 2. Внутри центратора 5 размещен центратор 6. В пазах 7 наружной поверхности корпуса 2 и пазах 8 наружной поверхности вкладыша 3 установлены направляющие 9, к которым прикреплены клинья 10 для насосно-компрессорных, бурильных труб, утяжеленных труб малого и среднего диаметров и обсадных труб малого диаметра. Клинья 10 через направляющие 9 связаны с кольцом 11, в которое входит подъемный рычаг 12, связанный с приводным устройством.

Внутренние поверхности корпуса и разьсмного вкладыша выполнены с наклонными пазами 13, 14, имеющими плоское дно.

В плоском дне паза 13 корпуса 2 имеются участки 15, соответстВующие конусной наружной поверхности 4 разъемного вкладыша 3. Разъемный вкладыш установлен с зазором относительно корпуса по поверхности 4 и относительно направляющих 9 с зазором 16.

Для захвата утяжеленных труб большого диаметра и обсадных труб среднего диаметра (фиг. 2) снимается центратор 6 и устанавливаются клинья 17. Для захвата обсадных труб большого диаметра снимаются разъемный вкладыш 3, клинья 10, 17, центраторы 5, 6 (фиг. 1 и 2) и устанавливаются цейтратор 18 и клинья 19.

Для клиньев 10, 17, 19 зазор 20 между их зубчатымй элементами 21 не должен превышать толщины стенки захватываемой трубы, что достигается соответствующим зазором 22 между клййом 10, 17, 19 и стенками 23 йазов 13 корпуса 2 и пазов 14 разъемного вкладыша 3.

Работа устройства осуществляется следующим образом, Захват труб клиньями осуществляется перемещением клйньев по пазам корпуса и вкладыша.

При подъеме клиньев освобождается захваченная колонна труб, причем клинья разводятся таким образом, чтобы не препятствовать движению колонны труб в пределах проходного отверстия центратора.

Если при движении колонны, захваченной клиньями, вверх клинья не поднимаются из-за к заклинивания их в разъемном вкладыше, то каждая половина вкладыша начинает двигаться вверх и в стороны вдоль конусной поВерхности корпуса и происходит расклинивание.

Для обеспечения расклинивания между наружной конусной поверхностью разъемного вкладыша и конусной внутренней поверхностью корпуса в положении до захвата труб должен быть гарантированный зазор, который ликвидируется при захвате трубы. Для расклинивания необходим и гарантированный зазор между стенками пазов 8 разъемного вкладыша 3 и направляющими 9.

Опускание клиньев для захвата трубы, как и подъем их, осуществляется поворотом подъемного рычага 12, связанного с приводным устройством.

При повороте рычага поднимаются или опускаются кольцо 11, направляющие 9 и клинья 10, 17, 19.

Формула изобретения

1. Устройство для захвата труб в роторе, содержащее корпус с размещенным в нем разъемным вкладышем с конусной наружной поверхностью, клинья, связанные с направляющими и приводом, и центратор, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет обеспечения возможности захвата одним механизмом труб разного диаметра без их повреждения, внутренние поверхности корпуса и разъемного вкладыша выполнены с наклонными пазами, имеющими плоское дно, причем конусная наружная поверхность разъемного вкладыша выполнена с пазами под направляющие, а в плоском дне паза корпуса имеются участки, соответствующие конусной наружной поверхности разъемного вкладыша.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что разъемный вкладыш размещен на центраторе и установлен с зазором относительно корпуса и направляющих.

Йсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское сЬидетельство СССР № 508587, кл. Е 21В 19/10, 23.10.72.

2. Патент США № 3457605, кл. 24 — 263, 29.07.69.

1

".748931

Составитель А. Симецкая

Техред А. Камышникова Корректор А, Степанова

Редактор T. Авдейчик

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2274/4 Изд. № 508 Тираж 626 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5