УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ПЕРЕДВИЖНЫЕ СТЕЛЛАЖИ ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ И ВЫДАЧИ СКВАЖИННЫХ ТРУБ И НАСОСНЫХ ШТАНГ Российский патент 2002 года по МПК E21B19/14 

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

Известна установка для приема, складирования и выдачи скважинных труб и штанг при спускоподъемных операциях, состоящая из передвижной платформы, на которой установлен механизм приема и передачи труб с приводом и стеллажами с горизонтальными полками и упорами. Платформа выполнена с гидродомкратами, на ней установлен желоб для приема труб, подвижно связанный с рычагами, причем передний рычаг связан с приводом, на верхней образующей желоба установлены захваты с ограничителями, а по краям дна желоба расположены сквозные отверстия для пропуска упоров, на переднем торце желоба расположены толкатели, при этом установка снабжена стойками передач труб, установленными на платформе. Причем передняя стойка имеет противовес и на стойках установлены полки с возможностью их перемещения вдоль стоек, а стеллажи шарнирно связаны осью с платформой с возможностью их поворота в горизонтальной и вертикальной плоскости [1] .

Недостатками данной установки являются большая металлоемкость, сложность конструкции и возможность появления опасных моментов при резком изменении угла наклона стеллажей.

В настоящее время на практике применяются "Передвижные стеллажи для накопления и выдачи скважинных труб и насосных штанг", содержащие несущее основание в виде двух взаимосвязанных саней-полозьев (передних и задних), две колесные опоры, фиксируемые в транспортном (вертикальном) и в рабочем (горизонтальном) положениях с помощью трубчатых фиксаторов, правый и левый стеллажи, причем левый стеллаж снабжен механизмом изменения угла наклона, выполненным в виде приводного вала с роликами, размещенными внутри рамок, регулируемый по высоте приемный желоб и междурядные прокладки под трубы [2] .

Данные передвижные стеллажи для накопления и выдачи скважинных труб и насосных штанг являются наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому изобретению и могут быть взяты за прототип.

Недостатками прототипа являются:
- сравнительная сложность конструкции и большая металлоемкость из-за наличия двух саней-полозьев (передних и задних), жестко взаимосвязанных между собой промежуточными боковыми связками, а также из-за наличия хвостовика-подъемника, шарнирно закрепленного к хвостовой части саней-полозьев;
- необходимость приложения больших физических усилий для перевода колесных опор из транспортного (вертикального) в рабочее (горизонтальное) положение и обратно, а также возможность появления опасных моментов при резком изменении угла наклона стеллажа.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, уменьшение металлоемкости, улучшение эксплуатационных качеств и расширение функциональных возможностей данного вида нефтепромыслового оборудования.

Решение данной задачи достигается тем, что в предлагаемых универсальных передвижных стеллажах, содержащих сани-полозья, левый и правый стеллажи, регулируемый по высоте желоб, прокладки под трубы, хвостовая часть конструкции оснащена:
- наружными и внутренними боковинами с закрепленными между ними с помощью фиксаторов колесными опорами, причем один из фиксаторов каждой колесной опоры выполнен несъемным и является осью поворота самой опоры (в продольном направлении);
- подставками под рабочую площадку, взаимосвязанными между собой универсальным стропом;
- дополнительными выдвижными опорами, выполненными с возможностью фиксации их в верхнем (транспортном), в среднем (рабочем) и в нижнем (для создания безопасных условий монтажа-демонтажа колесных опор) положениях.

Кроме того, приемный желоб в хвостовой части снабжен выдвижным рычагом, шарнирно закрепленным на оси рычага подъема самого желоба, механизм изменения угла наклона левого качающегося стеллажа оснащен рессорным устройством, причем нижний конец рессорного устройства с помощью хомутика жестко соединен с поперечиной основания, а верхний конец свободно соприкасается с нижней поверхностью поперечной связки левого качающегося стеллажа, а правый стеллаж может быть укомплектован расширителями балок, которые прикрепляются к опорным балкам с помощью замковых устройств.

На фиг. 1 изображены предлагаемые универсальные передвижные стеллажи (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.

Универсальные передвижные стеллажи для накопления и выдачи скважинных труб и насосных штанг содержат основание 1 (фиг. 1 и 3), выполненное в виде саней-полозьев, снабженных в хвостовой части наружными боковинами 2, внутренними боковинами 3 и закрепленными между ними с помощью фиксаторов 4 и 5 колесными опорами 6, причем фиксатор 5 каждой опоры выполнен несъемным и служит осью поворота колесной опоры 6 в продольном направлении.

Наружные боковины 2 передними концами жестко прикреплены к хвостовой части основания, а задние концы боковин 2 оснащены выдвижными опорами 7, которые могут быть зафиксированы в положениях I, II и III.

К основанию 1 с помощью шарнирных рычагов 8 прикреплен регулируемый по высоте приемный желоб 9, который оснащен рессорными устройствами 10, выдвижным рычагом 11, шарнирно закрепленным на оси рычага подъема самого желоба. Приемный желоб 9 может быть зафиксирован на различной высоте с помощью фиксатора 12.

В хвостовой части основание 1 имеет регулируемые по высоте две подставки под рабочую площадку 13, взаимосвязанные между собой универсальным стропом 14, с помощью которого и с использованием талевой системы подъемного агрегата можно поднять хвостовую часть передвижных стеллажей, тем самым освободив колесные опоры 6 от сцепления с поверхностью земли, с целью дальнейшего перевода их в транспортное (нижнее) или в рабочее (верхнее) положение.

Прицеп 15 снабжен фиксирующим устройством 16, имеющим два боковых подвижных фиксатора 17, которые в выдвинутом и в зафиксированном положении обеспечивают жесткое соединение основания 1 с прицепом 15. На основании 1 смонтированы: левый качающийся стеллаж 18 (фиг. 2, 3) для накопления скважинных труб и правый стеллаж 19 (фиг. 2) для накопления насосных штанг, глубинных насосов, ловильного инструмента и т. п.

На правой боковой стороне правого стеллажа 19 и левого качающегося стеллажа 18 установлены гнезда 20 (фиг. 2) для фиксации замковых втулок междурядных прокладок 21.

Левый качающийся стеллаж 18 взаимодействует с механизмом изменения угла его наклона, выполненным в виде трубчатого приводного вала 22 (фиг. 3) с роликами 23, которые помещены внутри жестко прикрепленных снизу на правой стороне левого качающегося стеллажа 18 скоб 24. Вал 22 шарнирно прикреплен к поперечинам основания 1 с помощью втулок 25. С целью обеспечения легкого и плавного (безопасного) поворота левого качающегося стеллажа 18 механизм изменения угла наклона дополнительно оснащен рессорным устройством 26. Нижний конец рессорного устройства с помощью хомутика 27 (фиг. 3) жестко соединен с поперечиной основания 1, а верхний - свободно соприкасается с нижней поверхностью поперечной связки левого качающегося стеллажа 18.

Левый стеллаж 18 выполнен в виде качающейся сварной рамы, которая совместно с поворотными балками 28 представляет собой равновесную систему. Изменение угла наклона левого стеллажа 18 производится путем поворота трубчатого вала 22 с роликами 23 против или по часовой стрелке одним из известных способов.

Правый стеллаж 19 состоит из жестко закрепленной к основанию рамы 29 и шарнирно прикрепленных к ней опорных балок 30 (фиг. 2, 3). Правый стеллаж 19 может быть укомплектован расширителями балок 31, прикрепленных к опорным балкам 30 с помощью замковых устройств 32 (фиг. 3).

Установленный в промежутке между стеллажами приемный желоб снабжен шарнирно прикрепленными к нему покатами 33, служащими для быстрого скатывания насосных штанг (и т. п. ) на опорные балки 30.

Универсальные передвижные стеллажи для накопления и выдачи скважинных труб и насосных штанг используются в работе в следующем порядке.

С помощью тягача универсальные передвижные стеллажи доставляются на ремонтируемую скважину и устанавливаются таким образом, чтобы осевая линия приемного желоба 9 (фиг. 1, 2) проходила через центр устья скважины. Путем применения талевой системы подъемного агрегата и подставок под рабочую площадку 13, оснащенных универсальным стропом 14 хвостовая часть передвижных стеллажей поднимается вверх до освобождения колесных опор 6 от соприкосновения с поверхностью земли. Снимаются фиксаторы 4 и при опускании хвостовой части универсальных передвижных стеллажей колесные опоры 6, поворачиваясь вокруг несъемных фиксаторов 5, переходят в верхнее (рабочее) положение. Вслед за этим опускаются выдвижные опоры 7 до упора в землю и фиксируются.

Путем поворота вокруг своих шарниров откидываются и устанавливаются в горизонтальное положение поворотные балки 28 и опорные балки 30. Приемный желоб 9 с помощью выдвижного рычага 11 и рессорных устройств 10 поднимается до необходимого уровня и фиксируется с помощью фиксатора 12. Левый качающийся стеллаж 18 путем поворота трубчатого приводного вала 22 с роликами 23 по часовой стрелке переводится в наклонное положение по направлению от приемного желоба 9. С правой стороны приемного желоба 9 устанавливаются в рабочее положение покаты 33.

Первая извлеченная из скважины насосная штанга укладывается на приемный желоб 9, а затем сбрасывается по покатам 33 на опорные балки 30. Таким образом укладываются и остальные насосные штанги. После наполнения первого ряда накопления на него накладываются междурядные прокладки. Затем процесс по накоплению насосных штанг повторяется.

Процесс извлечения и накопления скважинных труб на левом качающемся стеллаже 18 аналогичен процессу извлечения и накопления насосных штанг. Перед началом спуска скважинных труб и насосных штанг в скважину убираются покаты 33, а угол наклона левого качающегося стеллажа 18 совместно с поворотными балками 28 и накопленными трубами меняется в сторону приемного желоба 9. Вслед за этим приемный желоб 9 устанавливается ниже верхнего ряда накопления и на него сбрасывается ближняя по ряду труба. Затем с помощью элеватора и талевой системы подъемного агрегата труба поднимается до вертикального положения для последующего спуска в скважину. Такие же операции повторяются и с другими трубами. После завершения операций по спуску скважинных труб приступают к обратной подаче насосных штанг в сторону устья скважины. Для этого первая по верхнему ряду насосная штанга сбрасывается на поверхность настила рамной части правого стеллажа 19, а затем с помощью элеватора и талевой системы подается в сторону устья и спускается в скважину. Вслед за этим операции по спуску насосных штанг повторяются. После завершения спускоподъемных операций с трубами и насосными штангами универсальные передвижные стеллажи переводятся в транспортное положение следующим образом. Поворотные балки 28 и опорные балки 30 (фиг. 1 и 2) путем поворота вокруг своих шарниров накладываются на поверхность стеллажей. С помощью талевой системы, подставок под рабочую площадку 13 и универсального стропа 14 хвостовая часть универсальных передвижных стеллажей приподнимается, при этом (под действием своей массы) опускаются колесные опоры 6 до транспортного положения и фиксируются с помощью фиксаторов 4. Поднимаются выдвижные опоры 7 до верхнего положения 1 и фиксируются.

После выполнения указанных работ универсальные передвижные стеллажи транспортируются на другую скважину, подлежащую освоению или ремонту.

Источники информации
1. Патент РФ N 2137897 E 21 B 19/14 "Установка для приема, складирования и выдачи скважинных труб и штанг при спускоподъемных операциях".

2. Патент РФ N 2091561 E 21 B 19/14 " Передвижные стеллажи для накопления и выдачи скважинных труб и насосных штанг" - прототип.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для механизации спускоподъемных операций при освоении, капитальном и текущем ремонте скважин. В универсальных передвижных стеллаж имеются сани-полозья, левый и правый стеллажи, регулируемый по высоте желоб, прокладки под трубы. Хвостовая часть саней-полозьев оснащена наружными и внутренними боковинами с закрепленными между ними с помощью фиксаторов колесными опорами, причем один из фиксаторов каждой колесной опоры выполнен несъемным и является осью поворота самой опоры. Имеются подставки под рабочую площадку, взаимосвязанные между собой универсальным стропом. Дополнительные выдвижные опоры выполнены с возможностью фиксации их в верхнем, в среднем и в нижнем положениях. Приемный желоб в хвостовой части снабжен выдвижным рычагом, шарнирно закрепленным на оси рычага подъема самого желоба. Механизм измерения угла наклона левого стеллажа оснащен рессорным устройством. Нижний конец рессорного устройства с помощью хомутика жестко соединен с поперечинами основания. Верхний конец рессорного устройства свободно соприкасается с нижней поверхностью поперечной связи левого стеллажа. Правый стеллаж может быть укомплектован расширителями балок, которые прикрепляются к поворотным балкам с помощью замковых устройств. Упрощается конструкция, улучшаются эксплуатационные качества и расширяются функциональные возможности данного вида нефтепромыслового оборудования. 5 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Универсальные передвижные стеллажи, содержащие основание, выполненное в виде саней-полозьев, снабженных в хвостовой части колесными опорами, правый стеллаж, левый качающийся стеллаж с механизмом изменения угла наклона, регулируемый по высоте приемный желоб с рычагом подъема на оси и прицепное устройство, отличающиеся тем, что хвостовая часть саней-полозьев оснащена наружными и внутренними боковинами, каждая колесная опора закреплена между упомянутыми наружной и внутренней боковинами с помощью двух фиксаторов, один из которых выполнен несъемным и является осью поворота самой колесной опоры в продольном направлении. 2. Стеллажи по п. 1, отличающиеся тем, что механизм изменения угла наклона левого качающегося стеллажа оснащен рессорным устройством, нижний конец которого с помощью хомутика жестко соединен с поперечинами основания, а верхний соприкасается с нижней поверхностью поперечной связки самого стеллажа. 3. Стеллажи по п. 1, отличающиеся тем, что снабжены двумя регулируемыми по высоте подставками под рабочую площадку, связанными между собой универсальным стропом. 4. Стеллажи по п. 1, отличающиеся тем, что задние концы хвостовых боковин снабжены выдвижными опорами, фиксируемыми в трех положениях. 5. Стеллажи по п. 1, отличающиеся тем, что приемный желоб снабжен выдвижным рычагом, шарнирно закрепленным на оси рычага подъема самого желоба. 6. Стеллажи по п. 1, отличающиеся тем, что правый стеллаж укомплектован расширителями балок, выполненными с возможностью прикрепления к опорным балкам с помощью замковых устройств.