Элеватор автоматический для бурильных труб Советский патент 1986 года по МПК E21B19/07 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для проведения спуско-подъемных операций с бурильными трубами.

Цель изобретения - сокращение затрат времени на проведение снуско-подъемных онераций.

На фиг. 1 изображен элеватор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (привод перемещения наружной обоймы); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2 (элеватор в исходном положении); на фиг. 4 - элеватор с захваченной трубой.

Элеватор автоматический содержит корнус 1, соединенный штронами 2 с талевым блоком (не ноказан), наружную обойму 3, соединенную с зажимной обоймой 4, выполненной с наклонными поверхностями Ь, с которыми контактируют зажимные элементы 6. Последние установлены в окнах 7 внутренней обоймы 8 и связаны Т-образной связью с зажимной обоймой 4 по наклонным поверхностям 5. Внутренняя обойма 8 выполнена с полостью 9, оканчивающейся торцом 10, и соединена с корпусом 1 тягами 11, имеющими ограничители 12 и 13, которые обхватывают корпус 1 с зазором с5 . Наружная обойма 3 выполнена с перемычкой 14, с которой жестко связан упор 15, выполненный в виде стержня, имеющего в нижней части конус 16, при этом угол конуса 16 и длина упора 15 выбраны из расчета возможности работы с трубами разных типоразмеров.

Между корпусом 1 и наружной обоймой 3 установлен привод 17 перемещения наружной обоймы 3 в виде гидроцилиндров 18, связанных с горизонтальными самотормозящимися клиньями 19, размещенными между корпусом 1 и наружной обоймой 3. В корпусе 1 размеЩ,ены плунжерные гидроцилиндры 20, плунжеры которых упираются в наружную обойму 3. Элеватор автоматический предназначен для обработки бурильной трубы 21 с резьбой 22.

Элеватор работает следующим образом. Наружная обойма 3 с зажимной обоймой 4 находятся в крайнем нижнем положении, при этом зажимные элементы 6 находятся заподлицо с цилиндрической поверхностью 9. Уиор 15 с конусом 16 находятся в крайнем нижнем положении. Плунжеры гидроцилиндров 20 выдвинуты, полости над плунжерами соединены со сливной магистралью. Штоки гидроцилиндров 18 и клинья 19 привода 17 выдвинуты.

При спуске элеватора на трубу 21 упор 15 конусом 16 садится на коническую резьбу 22 бурильной .трубы 21. Вследствие того, что бурильная труба жестко зажата удерживающим устройством, а упор 15 жестко связан с наружной обоймой 3, последняя останавливается, а корпус 1 с тягами 11, внутренней обоймой 8 и зажимными элементами 6 продолжает двигаться вниз, при этом плунжеры гидроцилиндров 20 задавливаются весом подвижных частей внутрь, а между наружной обоймой 3 и клином 19 образует0 ся зазор.

Зажимные элементы 6, двигаясь вниз, скользят по наклонным поверхностям 5 зажимной обоймы 4 и перемещаются к поверхности трубы 21 до тех пор, пока торец 10 внутренней обоймы 8 не коснется верхнего торца трубы 21. Коснувшись торца трубы 21, внутренняя обойма останавливается, а так как корпус 1 продолжает свое движение вниз, то зазор S между упором 12 и корпусом 1 0 исчезает, зато возникает зазор такой же величины между корпусом 1 и упором 13, что является сигналом на прекращение спуска элеватора, при этом зажимные элементы 6 окажутся в непосредственной близости к поверхности трубы 21.

5

Таким образом, при спуске элеватора на трубу для ее взятия происходит подвод зажимных элементов к трубе.

Окончательный зажим трубы 21 проводится подачей рабочей жидкости в гидроцилиндры 18 привода 17 перемещения на0ружной обоймы 3. При этом самотормозящиеся клинья 19, перемещаясь к оси элеватора сначала выбирают зазор, образовавщийся между корпусом 1 и самими клиньями 19, а затем перемещают вверх наружную обойму 3 с зажимной обоймой 4, которая наклонными поверхностями воздействует на зажимные элементы 6, перемещая их по направлению к трубе и проводя окончательный зажим трубы в элеваторе.

Освобождение трубы 21 осуществляется

0 подачей рабочей жидкости в другую полость гидроцилиндров 18 привода 17 перемещения наружной обоймы 3, при этом клинья 19 выходят из контакта с наружной обоймой 3, образуя зазор. Окончательная расклинка 5 проводится подачей рабочей жидкости в плунжерные гидроцилиндры 20, осуществляющие снятие силового натяга между наклонными поверхностями 5 и зажимными элементами 6, а также последующее перемещение наружной 3 и зажимной 4 обойм 0 вниз для отвода зажимных элементов 6 и освобождения трубы 21.

А- А (повернуто на 30°)

Ь Фиг. 2 БФиг..д Б

Фиг А

ЭЛЕВАТОР АВТОМАТИЧЕСКИЙ ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ, содержащий корпус, зажимные элементы, внутреннюю обойму и наружную обойму с приводом перемещения, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат времени на спускоподъемные операции, он снабжен жестко связанной с наружной обоймой перемычкой с упором в виде стержня с конусом, установленного с возможностью взаимодействия с бурильной трубой, жестко связанными с внутренней обоймой тягами с ограничителями их перемещения относительно корпуса и самотормозящимися клиньями, связанными с приводом и установленными между корпусом и наружной обоймой. (Л ю 05 сд ю 00