РЕМОНТНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 1994 года по МПК E21B19/16 E21B19/00 

Изобретение относится к устройствам для выполнения спускоподъемных операций при проводках и ремонтах нефтегазовых скважин.

Известны устройства фирмы Farr для свинчивания и развинчивания скважинных труб в процессе выполнения спускоподъемных операций при проводках и ремонтах нефтегазовых скважин [1].

Однако данные устройства имеют ограниченные функциональные возможности в части вспомогательных перемещений, стопорения труб различного диаметра, недостаточный диапазон захвата труб без смены челюстей и пониженную долговечность опорных роликов ротора из-за многократного возрастания действующих на них распорных нагрузок в определенных фазах поворота роторной шестерни.

Наиболее близким из известных технических решений по своей технической сущности и достигаемому результату является агрегат ремонтный, состоящий из транспортного средства со смонтированными на нем складной мачтой и аутригерами (или без), механического ключа, связанного с транспортным средством системой тяг и гидроцилиндров и включающего вращатель, стопорный ключ и механизм их горизонтальной и вертикальной установки, а также пульта управления [2].

Однако такой агрегат имеет ограниченные возможности при проводках и ремонтах нефтегазовых скважин, невысокую производительность и неблагоприятные условия труда из-за загроможденности околоскважинной зоны, невысокой скорости перевода агрегата из транспортного положения и обратно (вследствие необходимости в подготовке околоскважинной площадки для установки ключа).

Целью изобретения является расширение функционально-технологических возможностей при проводках и ремонтах нефтегазовых скважин, улучшение условий и производительности труда путем освобождения околоскважинной зоны, а также ускорение перевода агрегата из транспортного положения в рабочее и обратно.

Это достигается тем, что в агрегате ремонтном, состоящем из транспортного средства со смонтированными на нем складной мачтой и аутригерами, механического ключа, связанного с транспортным средством системой тяг и гидроцилиндров и включающего вращатель, стопорный ключ и механизм их горизонтальной и вертикальной установки, а также пульта управления, механический ключ закреплен на телескопическом гидроцилиндре, установленном на направляющих и скрепленном с транспортным средством посредством шарнирной заделки его штока в горизонтально-поворотном кронштейне, пульт управления механическим ключом размещен на шарнирно-поворотном рычаге, а аутригер агрегата снабжен кронштейном перевода из рабочего состояния в транспортное и обратно.

Технических решений с преложенными признаками не обнаружено.

На фиг. 1 и 2 показан агрегат в рабочем состоянии, виды сбоку и сверху соответственно.

Предложенный агрегат состоит из транспортного средства 1 со смонтированными на нем складной мачтой 2 и аутригерами (выносными опорами) 3, механического ключа, содержащего вращатель 4, стопорный ключ 5, механизм 6 их горизонтальной и вертикальной самоустановки, который закреплен на телескопическом гидроцилиндре 7 и установлен на вертикальных направляющих 8. Шток гидроцилиндра 7 скреплен с транспортным средством (с опорой его складной мачты) посредством шарнирной заделки 9 в горизонтально-поворотном кронштейне 10, который имеет возможность поворота вокруг пальца 11. В состав агрегата входят также пульт управления 12 механическим ключом для выполнения спускоподъемных операций при проводках и ремонтных нефтегазовых скважин, опирающийся на шарнирно-поворотный рычаг 13, спайдер 14, а также связанный с аутригером 3 кронштейн 15 для перевода пульта управления 12 из рабочего положения в транспортное и обратно.

Агрегат работает следующим образом.

В исходном положении он устанавливается на определенном расстоянии от устьевого фланца нефтяной или газовой скважины 16, спайдер 14 закрепляется на указанном фланце, вращатель 4 и стопорный ключ 5 захватными органами охватывают колонну труб, удерживаемую на весу спайдером 14, и находятся под ее муфтой 17. После установки трубы 18 в муфту 17 вращатель 4 поднимают в положение 19 (по команде оператора с пульта). Далее производятся необходимые манипуляции, присущие процессу свинчивания (захват муфты 17 стопорным ключом 5, захват трубы 18 вращателем 4, быстрое предварительное свинчивание, переключение скорости и докрепление с необходимым моментом на малой скорости, отвод захватных органов вращателя 4, стопорного ключа 5 и спайдера 14, спуск очередной трубы 18 в скважину и возвращение вращателя со стопорным ключом в нижнее исходное положение). Помимо указанных предусмотрено еще одно верхнее положение ключа 20, которое используется для повышения удобства крепления к трубе электрокабеля при ремонтах скважин, оборудованных электроцентробежным насосом. При этом человек может подойти к скважине вплотную в полный рост, что повышает производительность и качество работы.

Процесс развинчивания труб производится в обратном порядке. Управление ключом и спайдером дистанционное с пульта управления 12. На пульте управления имеются гидрораспределители управления мотором вращателя, вертикальными перемещениями ключа, переключением скоростей вращения трубозахватного устройства вращателя, переключением вращателя для работы при свинчивании и при развинчивании, спайдером и стопорным ключом. Поэтому оператор находится в достаточно комфортных условиях при управлении ключом. Шарнирно-поворотный рычаг 13 позволяет установить пульт 12 в удобное для управления место.

Для горизонтальной и вертикальной относительной самоустановки при работе вращателя 4 и стопорного ключа 5 служит пружинная подвеска механизма 6, который закреплен на телескопическом гидроцилиндре 7 и опорной поверхностью может скользить по вертикальной направляющей 8, имеющей шарнирную подвижность в верхней части и механизм отклонения в двух взаимно перпендикулярных направлениях внизу (чем достигается параллельность направляющей 8 и оси скважины 16 при первоначальной установке транспортного средства 1 у скважины 16).

Перемещения вращателя 4 и стопорного ключа 5 по вертикали производятся с помощью гидроцилиндра 7, который в данном исполнении выполнен телескопическим с целью увеличения хода. Шток гидроцилиндра 7 скреплен с транспортным средством (в данном случае с опорой его складной мачты 2) посредством шарнирной заделки 9 в горизонтально-поворотном кронштейне 10, имеющего возможность поворота вокруг пальца 11. Указанный поворот используется при переводе агрегата из рабочего в транспортное положение и обратно (транспортное положение вращателя со стопорным ключом показано штрихпунктиром на фиг.2).

На аутригере 3 агрегата закреплен кронштейн 15, с помощью которого механизируется перевод пульта управления из рабочего в транспортное положение (с помощью шарнирно-поворотного рычага 13 пульт 12 подводится к кронштейну 15. Далее подъемом аутригера 3 пульт перемещается в верхнее положение по вертикальным направляющим кронштейна 15, после чего крепится по походному).

Опыт эксплуатации ремонтных агрегатов показывает, что освобождение околоскважинной зоны и ускорение перевода их из транспортного положения в рабочее и обратном позволяет по меньшей мере на 15% повысить производительность при работе на скважине.

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности предназначено для выполнения спускоподъемных операций при проводках и ремонтах нефтегазовых скважин. Сущность изобретения: агрегат включает транспортное средство 1 со смонтированными на нем складной мачтой 2 и аутригерами 3, механический ключ, содержащий вращатель 4, стопорный ключ 5 и механизм 6 их горизонтальной и вертикальной самоустановки, который закреплен на телескопическом гидроцилиндре 7 и установлен на вертикальных направляющих 8. Шток гидроцилиндра 7 скреплен с транспортным средством посредством шарнирной заделки 9 в горизонтально-поворотном кронштейне 10, имеющем возможность поворота вокруг пальца 11. В состав агрегата также входят пульт управления ключом 12, опирающийя на шарнирно-поворотный рычаг 13, спайдер 14, а также связанный с аутригером кронштейн 15 перевода пульта управления ключом из рабочего положения в транспортное и обратно. 2 ил.

РЕМОНТНЫЙ АГРЕГАТ, включающий транспортное средство со смонтированными на нем складной мачтой и аутригерами, механический ключ, выполненный в виде вращателя и стопорного ключа и связанный с транспортным средством системой тяг и гидроцилиндров, механизм горизонтальной и вертикальной установки механического ключа, и пульт управления, отличающийся тем, что, с целью расширения функционально-технологических возможностей при проводках и ремонтах нефтегазовых скважин, улучшения условий и производительности труда путем освобождения околоскважинной зоны, а также ускорения перевода агрегата из транспортного положения в рабочее и обратно, он снабжен горизонтально-поворотным рычагом, закрепленным на транспортном средстве, и кронштейном перевода пульта из рабочего положения в транспортное и обратно установленным на аутригере, механизм вертикальной установки механического ключа выполнен в виде направляющих с горизонтально-поворотным кронштейном в верхней части закрепленных на транспортном средстве и гидроцилиндра, связанного штоком с горизонтально-поворотным кронштейном и корпусом - с механическим ключом, а пульт управления размещен на горизонтально-поворотном рычаге с возможностью взаимодействия с кронштейном, установленным на аутригере, при переводе агрегата из рабочего положения в транспортное.