Гидравлический спуско-подъемный механизм Советский патент 1986 года по МПК E21B19/00 E21B19/10 

Изобретение относится к глубокому бурению, в частности к освоению и ремонту нефтяных и газовых скважин под давлением, и может быть использовано при спуске и подъеме труб под давлением в скважине при аварийных работах.

Цель изобретения - уменьшение высоты механизма и снижение его веса.

На фиг. 1 показан гидравлический спус- ко-подъемный механизм, общий вид; на фиг. 2 - конструкция поршня с гидравлическим спайдером; на фиг. 3 - схема управления гидравлическим спайдером, размешенным в полости поршня.

Гидравлический спуско-подъемный механизм имеет цилиндр 1, поршень 2 с встроенным спайдером, герметизируюш,ие элементы цилиндра 3 и 4 и неподвижный спайдер 5. Спускаемая (поднимаемая) труба 6 пропущена через герметизирующие элементы 3 и 4 и полый поршень 2. Последний состоит из корпуса 7, в пазах которого находятся плашки 8 спайдера, связанные со штоками 9 гидроцилиндров 10, имеющих два поршня 11, при помощи кольца 12. Герметизирующие элементы 13 и крышки 14 крепятся к корпусу 7 болтами при помощи кольца 15. Управляющий узел 16 соединяется с гидравлическими цилиндрами 10 через отверстия 17, выполненные в корпусе порщня. Давление жидкости из полостей цилиндра 1 подводится к управляющему узлу через полые болты 18. Уплотнение поршня 2 со стенками цилиндра 1 осуществляется резиновыми кольцами 19. Управляющий узел 16 состоит из двух семилинейных ступенчатых двухпо- зиционных золотников «А и «В, с одной стороны на них действует давление жидкости из соответствующей полости цилиндра 1, а с другой - пружина 20. В исходном положении по три линии золотников открыты, по четыре закрыты. При перемещении золотников в рабочее положение, под действием давления жидкости в полости цилиндра 1, по три линии закрываются, по четыре открываются. Кольцевая полость 21 золотника необходима для фиксации его в рабочем положении.

Механизм работает в режимах холостого и рабочего ходов. Режим холостого хода вниз осуществляется при подаче жидкости

под давлением в верхнюю полость цилиндра 1, при этом золотник «в перемещается вниз и это давление жидкости через управляющий узел 16 подается в цилиндры 10 в межпоршневую полость по линии 1в-Ив- IIIB. Из штоковых полостей цилиндра 10 жидкость вытесняется в нижнюю полость цилиндра 1 по линии VI - клапан 22 - Via-VIlB- la.

Клапан 22 работает следующим образом.

Жидкость из линии VI может перепускаться через соответствующие обратные клапаны плунжера 22а в линии Via или ViB, при наличии давления жидкости в линии Via или VI в плунжер 22 соединяет линии Via и VI

или ViB и VI. Плащки 8 спайдера открываются, и поршень совершает холостой ход вниз. Аналогично совершается холостой ход вверх.

Режим рабочего хода вниз (спуск труб) совершается следующим образом.

Жидкость под давлением подается в обе полости цилиндра 1, при этом оба золотника «А и «В перемещаются вверх и вниз. Жидкость под давлением подается в верхнюю полость клапана 22 по линии 1Ха-ХИа- Х1в - VIB; в кольцевую полость 21а по лиНИИ 1Ха-XI 1а; в нижнюю полость клапана 22 по линии 1а - Xia - VIlB - Via, в кольцевую полость 21 в по линии 1а - Х1а -Villa. Далее снимается давление жидкости с нижней полости цилиндра 1 и с нижней полости клапана 22 и кольцевой полости 21в соответственно.

Плунжер 22а опускается и жидкость под давлением из линии ViB подается в штоко- вые полости цилиндра 10. Из межпорщне- вой полости жидкость вытесняется в нижнюю полость цилиндра 1 по линии IVe - IVa - V - обратный клапан 23в. Плашки 8 спайдера закрываются, и порщень совершает рабочий ход вниз. В конце рабочего хода снимается давление с верхней полости цилиндра 1, золотник «В возвращается

в исходное положение под действием усилия сжатой пружины 20в, и возвращается в исходное положение золотник «А, так как давление из кольцевой полости 21а снимается по линии Villa - Хв.

Аналогично происходит рабочий ход вверх (подъем труб).

0a

,B