Инструмент для спуска и подъема Российский патент 2020 года по МПК B66C1/42 B66C1/66 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к инструментам, предназначенным для спуска и подъема защитной противотраловой рамы и ее установки на подводную фонтанную арматуру.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из уровня техники известно быстропогружное подвесное крюковое устройство, раскрытое в документе CN 105947869 В (опубликован 14.11.2017) и предназначенное для подъема дистанционно управляемого подводного аппарата на палубу судна и спуска указанного аппарата с палубы судна для проведения подводных операций. Указанное устройство содержит кабель, несущий стальной трос, разъединяющую трубу и скобу, причем указанное крюковое устройство дополнительно содержит корпус устройства. Корпус устройства имеет внутреннюю полость. Часть устройства, совмещенная с корпусом устройства, и неподвижное посадочное гнездо последовательно соединены ниже корпуса устройства разъемным кабелем. Разъемный кабель последовательно проходит через центр корпуса устройства, центр совмещаемой части устройства и центр соединительного неподвижного посадочного гнезда, а затем жестко соединяется с дистанционно управляемым аппаратом. На корпусе устройства дополнительно предусмотрены соединяющие и разъединяющий механизмы. Разъединяющий механизм установлен на торцевой стороне корпуса устройства посредством скользящего шпилечного соединения. Соединяющие механизмы симметрично установлены на двух сторонах корпуса устройства посредством болтовых соединений. Разъединяющая труба соединена со скользящим шпилечным соединением разъединяющего механизма.

Кроме того, из уровня техники известно многофункциональное устройство для подводной фонтанной арматуры, раскрытое в документе CN 108561094 A, (опубликован 21.09.2018). Указанное устройство содержит подъемное кольцо, шарнир подъемного кольца, шарнир бурильной колонны, крышку, крепежную втулку, поршневой шток, верхний уплотнительный сальник, поршень, испытательный стержень, корпус, фиксирующий цилиндр, стопорное кольцо, приемный рукав стопорного кольца, раструб, антиротационный штифт, втулку стопорного кольца, втулку фонтанной арматуры, направляющую шпонку, нижний уплотнительный сальник, цилиндр и отпирающую втулку.

Подъемное кольцо и шарнир подъемного кольца известного устройства соединены штифтом, при этом шарнир подъемного кольца прикручен к шарниру бурильной колонны. Шарнир бурильной колонны и испытательный стержень соединены посредством резьбового соединения, причем верхний оконечный участок испытательного стержня снабжен отпирающей втулкой, а с внешней стороны верхнего оконечного участка испытательного стержня привинчена крепежная втулка. Крышка навинчена на шарнир бурильной колонны. Корпус внутренней резьбой соединен с втулкой фонтанной арматуры, а также с внешней стороны втулки фонтанной арматуры размещена втулка стопорного кольца, и с внешней стороны втулки стопорного кольца размещен фиксирующий цилиндр, соединенный с поршневым штоком, при этом втулка стопорного кольца снабжена направляющей шпонкой. Фиксирующий цилиндр снабжен направляющей канавкой, совмещенной с направляющей шпонкой, а внутренняя полость корпуса дополнительно снабжена стопорным кольцом, которое находится в контакте с фиксирующим цилиндром. Приемный рукав и раструб зафиксированы, а раструб соединен с корпусом болтами. Поршневой шток снабжен поршнем, при этом поршень выполнен с возможностью перемещения внутри цилиндра. Верхний уплотнительный сальник и нижний уплотнительный сальник установлены на цилиндре, при этом цилиндр присоединен к корпусу болтами. Шарнир подъемного кольца снабжен гидравлическим каналом.

Нижняя концевая часть испытательного стержня расположена во внутренней полости корпуса и жестко закреплена болтами. Испытательный стержень снабжен на обоих концах центральными отверстиями, которые не сообщаются друг с другом, при этом каждое из центральных отверстий сообщается с внешней стороной испытательного стержня через гидравлические каналы. Втулка стопорного кольца соединена с втулкой фонтанной арматуры с помощью антиротационного штифта.

Известные из упомянутых документов устройства позволяют проводить операции по спуску оборудования на морское дно с палубы судна на тросе, как раскрыто в документе CN 105947869 В, либо на бурильной колонне, как раскрыто в документе CN 108561094 A.

Тем не менее, при эксплуатации устройств, известных из уровня техники, существует проблема, заключающаяся в необходимости обеспечения точности позиционирования инструмента для спуска и подъема при установке на оборудование под водой для обеспечения его подъема.

Кроме того, операция подъема оборудования с морского дна проводится на больших глубинах, что влечет за собой необходимость подвода линий управления инструментом, в частности, гидравлических, либо привлечение работы водолазов.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, технической проблемой, решаемой настоящим изобретением, стало создание универсального инструмента для спуска и подъема оборудования, операции по установке и разъединению которого могут выполняться в том числе и на глубине посредством телеуправляемого подводного аппарата, исключая таким образом использование гидравлических линий управления инструментом, а также исключая привлечение работы водолазов. Универсальность настоящего изобретения заключается в том, что предложенный инструмент для спуска и подъема может спускаться как на тросе, так и на бурильной колоне. Кроме того, несмотря на то, что в описании настоящего изобретения иллюстрируется неограничительный пример осуществления настоящего изобретения, согласно которому инструмент используется для спуска и подъема противотраловой защитной рамы и установки ее на подводную фонтанную арматуру, специалисту в данной области техники очевидно, что инструмент согласно настоящему изобретению может использоваться для спуска и подъема любого оборудования, на котором установлен соответствующий захват.

Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящего изобретения, заключается в упрощении проведения операций спуска и подъема подводного оборудования за счет обеспечения соединения и разъединения инструмента для спуска и подъема и подводного оборудования посредством телеуправляемого подводного аппарата под водой и отсутствия необходимости точного позиционирования инструмента для спуска и подъема при вводе ответного захвата, установленного на оборудовании, в корпус заявленного инструмента.

Указанная проблема и заявленный технический результат соответственно решается и достигается за счет того, что инструмент для спуска и подъема оборудования содержит:

корпус, представляющий собой цилиндрический элемент, верхняя часть которого выполнена с диаметром, по существу превышающим диаметр средней части корпуса, а нижняя часть корпуса содержит защитный кожух и воронку, выполненную с возможностью размещения в своей внутренней полости установленного на оборудовании ответного захвата;

проушину, выполненную с возможностью установки на верхней части корпуса посредством резьбового соединения;

поручень, содержащий ступицу, спицы и обод, причем ступица поручня выполнена с возможностью крепления на верхней части корпуса посредством резьбовых соединений;

две пластины, выполненные с возможностью размещения напротив друг друга в плоскостях, преимущественно параллельных корпусу и расположенных на расстоянии от него;

набор стержневых элементов, каждый из которых выполнен с возможностью разъемной фиксации между пластинами посредством резьбовых соединений так, чтобы проходить преимущественно перпендикулярно корпусу;

причем указанный набор стержневых элементов содержит

фиксатор, по меньшей мере часть которого выполнена с возможностью размещения в пределах внутренней полости средней части корпуса;

две оси, выполненные с возможностью разъемной фиксации напротив друг друга и на расстоянии от корпуса;

два запорных пальца, каждый из которых содержит утолщение квадратного сечения, выполненное с возможностью размещения в пределах внутренней полости нижней части корпуса, формируя между указанными утолщениями полость захвата;

при этом фиксатор выполнен с возможностью разъемного резьбового соединения с рукояткой и содержит установленный на нем направляющий винт и размещенную вокруг фиксатора оправку, в которой выполнена канавка с двумя пазами;

а рукоятка выполнена с возможностью поворота на 90 градусов, при котором направляющий винт перемещают из паза в канавку и из канавки в паз, и линейного перемещения, при котором направляющий винт линейно перемещают в канавке;

при этом при повороте и линейном перемещении рукоятки набор стержневых элементов вместе с пластинами выполнен с возможностью линейного перемещения из закрытого положения, в котором в полости захвата зафиксирован ответный захват инструмента, и открытым положением, в котором ответный захват инструмента освобожден от фиксации.

Дополнительно, указанная проблема и заявленный технический результат соответственно решается и достигается за счет того, что поворот на 90 градусов и линейное перемещение рукоятки осуществляют посредством телеуправляемого подводного аппарата.

Кроме того, указанная проблема и заявленный технический результат соответственно решается и достигается за счет того, что каждый из запорных пальцев дополнительно содержит планку для предотвращения поворота запорного пальца при повороте, вытягивании и дополнительном повороте рукоятки.

Таким образом, за счет того, что запорные пальцы содержат утолщения квадратного сечения, предложенная конструкция инструмента для спуска и подъема позволяет выдерживать требуемые грузоподъемные нагрузки при проведении операций захвата, спуска и подъема оборудования, на котором установлен соответствующий ответный захват.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеуказанные преимущества изобретения станут более очевидными из нижеследующего описания предпочтительного варианта его осуществления, данного со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

- на фиг. 1 изображен общий вид инструмента для спуска и подъема в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения,

- на фиг. 2 изображен инструмент для спуска и подъема в закрытом положении;

- на фиг. 3 изображен разрез А-А фиг. 2;

- на фиг. 4 показан разрез Б-Б с фиг. 2;

- на фиг. 5 изображен вид В с фиг. 3;

- на фиг. 6 показан инструмент для спуска и подъема, установленный на противотраловой защитной раме.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее со ссылкой на прилагаемые чертежи описан инструмент для спуска и подъема противотраловой защитной рамы в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения.

На фиг. 1 изображен общий вид инструмента для спуска и подъема.

Указанный инструмент содержит корпус 1, представляющий собой преимущественно цилиндрический элемент и включающий в себя верхнюю, среднюю и нижнюю часть.

На верхней части корпуса 1, имеющей диаметр преимущественно больше, чем диаметр средней части корпуса, установлена посредством резьбового соединения проушина 2. Проушина 2 предназначена для проведения операций спуска и подъема инструмента на тросе. Кроме того, в случае, если проушина 2 не установлена, спуск инструмента может быть осуществлен на бурильной колонне.

На верхней части корпуса 1 посредством резьбовых соединений установлен поручень 3, содержащий ступицу, спицы и обод.

Поручень 3 служит местом захвата первой руки телеуправляемого подводного аппарата. Посредством указанного крепления телеуправляемый подводный аппарат фиксируют от перемещения для проведения подводных операций.

Нижняя часть корпуса 1 содержит защитный кожух 4, предназначенный для защиты подвижных элементов инструмента от механических повреждений.

Также, как показано на фиг. 2, нижняя часть инструмента содержит воронку 5, внутренняя часть которой формирует полость для размещения ответного захвата, установленного на оборудовании, в частности, на защитной противотраловой раме.

Инструмент для спуска и подъема также содержит набор стержневых элементов:

фиксатор 6,

две оси 7,

два запорных пальца 8.

Указанный набор стержневых элементов зафиксирован между двумя пластинами 9 посредством резьбовых соединений. При данной фиксации пластины 9 размещены в плоскостях, преимущественно параллельных корпусу 1, так чтобы корпус 1 находился между ними, а каждый из набора стержневых элементов проходил преимущественно перпендикулярно корпусу 1.

Фиксатор 6 по меньшей мере своей частью размещен во внутренней полости средней части корпуса 1 и соединен с рукояткой 10. За указанную рукоятку 10 осуществляют захват второй руки телеуправляемого подводного аппарата.

Также, как более детально проиллюстрировано на фиг. 3 и фиг. 5, фиксатор 6 содержит направляющий винт 11 и размещенную вокруг фиксатора оправку 12.

В оправке 12 выполнена канавка с двумя пазами для перемещения направляющего винта 11, которое осуществляется посредством перемещения рукоятки 10 телеуправляемым подводным аппаратом.

Указанное перемещение включает в себя:

перемещение направляющего винта 11 из паза в канавку за счет поворота рукоятки 10 на 90 градусов;

линейное перемещение направляющего винта 11 в канавке за счет вытягивания рукоятки 10;

перемещение направляющего винта 11 из канавки в паз посредством дополнительного поворота рукоятки 10 на 90 градусов.

Запорные пальцы 8 каждый содержит утолщение квадратного сечения. Утолщения выполнены с возможностью размещения в пределах внутренней полости нижней части корпуса 1, формируя между указанными утолщениями полость захвата.

Таким образом, указанный набор стержневых элементов вместе с пластинами формирует единую конструкцию, которой передают перемещение рукоятки 10. Указанная конструкция перемещается из закрытого положения, в котором в полости захвата между утолщениями запорных пальцев 8 зафиксирован ответный захват инструмента, и открытым положением, в котором ответный захват инструмента освобожден от фиксации. Каждый из запорных пальцев 8 дополнительно содержит планку 13 для предотвращения поворота запорного пальца 8 при повороте и линейном перемещении рукоятки.

При этом, при вводе ответного захвата отсутствует необходимость предварительного точного позиционирования инструмента, инструмент может быть использован для спуска и подъема любого оборудования, на котором установлен ответный захват, при этом интерфейс управления инструментом предназначен для телеуправляемого подводного аппарата.

Необходимо понимать, что описанный выше для примера предпочтительный вариант осуществления изобретения не ограничивает объем настоящего изобретения. После ознакомления с настоящим описанием специалисты в данной области техники могут предложить множество изменений и дополнений к описанным вариантам осуществления, все из которых будут попадать в объем патентной защиты изобретения, определяемый нижеследующей формулой изобретения.

Изобретение касается инструмента для спуска и подъема оборудования. Инструмент содержит корпус, представляющий собой цилиндрический элемент, верхняя часть которого выполнена с диаметром, по существу превышающим диаметр средней части корпуса, а нижняя часть корпуса содержит защитный кожух и воронку, выполненную с возможностью размещения в своей внутренней полости установленного на оборудовании ответного захвата, проушину и поручень. Ступица поручня выполнена с возможностью крепления на верхней части корпуса посредством резьбовых соединений. Инструмент содержит также две пластины, выполненные с возможностью размещения напротив друг друга в плоскостях, преимущественно параллельных корпусу и расположенных на расстоянии от него; набор стержневых элементов, каждый из которых выполнен с возможностью разъемной фиксации между пластинами посредством резьбовых соединений так, чтобы проходить преимущественно перпендикулярно корпусу. Указанный набор стержневых элементов содержит фиксатор, по меньшей мере часть которого выполнена с возможностью размещения в пределах внутренней полости средней части корпуса, две оси, выполненные с возможностью разъемной фиксации напротив друг друга и на расстоянии от корпуса, два запорных пальца, каждый из которых содержит утолщение квадратного сечения, выполненное с возможностью размещения в пределах внутренней полости нижней части корпуса, формируя между указанными утолщениями полость захвата. Фиксатор выполнен с возможностью разъемного резьбового соединения с рукояткой. При повороте и линейном перемещении рукоятки набор стержневых элементов вместе с пластинами установлен с возможностью линейного перемещения из закрытого положения, в котором в полости захвата зафиксирован ответный захват инструмента, и открытым положением, в котором ответный захват инструмента освобожден от фиксации. Изобретение обеспечивает упрощение проведения операций спуска и подъема оборудования. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Инструмент для спуска и подъема оборудования, содержащий:

корпус, представляющий собой преимущественно цилиндрический элемент, верхняя часть которого выполнена с диаметром, по существу превышающим диаметр средней части корпуса, а нижняя часть корпуса содержит защитный кожух и воронку, выполненную с возможностью размещения в своей внутренней полости установленного на оборудовании ответного захвата;

проушину, выполненную с возможностью установки на верхней части корпуса посредством резьбового соединения;

поручень, содержащий ступицу, спицы и обод, причем ступица поручня выполнена с возможностью крепления на верхней части корпуса посредством резьбовых соединений;

две пластины, выполненные с возможностью размещения напротив друг друга в плоскостях, преимущественно параллельных корпусу и расположенных на расстоянии от него;

набор стержневых элементов, каждый из которых выполнен с возможностью разъемной фиксации между пластинами посредством резьбовых соединений так, чтобы проходить преимущественно перпендикулярно корпусу;

причем указанный набор стержневых элементов содержит

фиксатор, по меньшей мере часть которого выполнена с возможностью размещения в пределах внутренней полости средней части корпуса;

две оси, выполненные с возможностью разъемной фиксации напротив друг друга на расстоянии от корпуса;

два запорных пальца, каждый из которых содержит утолщение квадратного сечения, выполненное с возможностью размещения в пределах внутренней полости нижней части корпуса, формируя между указанными утолщениями полость захвата;

при этом фиксатор выполнен с возможностью разъемного резьбового соединения с рукояткой и содержит установленный на нем направляющий винт и размещенную вокруг фиксатора оправку, в которой выполнена канавка с двумя пазами;

а рукоятка выполнена с возможностью поворота на 90 градусов, при котором направляющий винт перемещают из паза в канавку и из канавки в паз, и линейного перемещения, при котором направляющий винт линейно перемещают в канавке;

при этом при повороте и линейном перемещении рукоятки набор стержневых элементов вместе с пластинами выполнен с возможностью линейного перемещения из закрытого положения, в котором в полости захвата зафиксирован ответный захват инструмента, и открытым положением, в котором ответный захват инструмента освобожден от фиксации.

2. Инструмент для спуска и подъема оборудования по п. 1, отличающийся тем, что поворот на 90 градусов и линейное перемещение рукоятки осуществляют посредством телеуправляемого подводного аппарата.

3. Инструмент для спуска и подъема оборудования по п. 1, отличающийся тем, что каждый из запорных пальцев дополнительно содержит планку для предотвращения поворота запорного пальца при повороте и линейном перемещении рукоятки.