Устройство для принудительного спуска труб в скважину Советский патент 1990 года по МПК E21B19/00 E21B19/10 

Изобретение относится к устройствам для перемещения труб вдоль оси скважины и может быть использовано для спуска труб в скважину, находящуюся под давлением.

Цель изобретения - повыщение надежности работы устройства за счет предотвращения разгерметизации скважины.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.

Устройство включает смонтированные на опоре 1 нижний неподвижный и верхний подвижный зажимные узлы 2 и 3, каждый из которых выполнен в виде пары противолежащих губок 4-7 и клиньев 8, 9 и 10, 11. Губки 4, 5 подпружинены пружинами 12, 13, а губки 6, 7 - пружинами 14, 15. Губки имеют конусные упоры 16 и связаны с клиньями Т-образными направляющими. Узлы фиксации губок выполнены в виде конусных фиксаторов 17 с пальцами 18 и пружинами 19.

На опоре 1 вертикально расположен направляющий барабан 20 с осевым отверстием 21 для пропуска трубы 22 и прорезью 23 вдоль образующей. Подвижные стержни 24 расположены также вертикально и установлены с возможностью взаимодействия при осевом перемещении своими нижними концами с узлами фиксации губок 4, 5 неподвижного зажимного узла 2, т. е. с пальцами 18 конусных фиксаторов 17. Для выключения аналогичных конусных фиксаторов при освобождении губок 6, 7 узла фиксации подвижного зажимного узла 3 в крайнем нижнем его положении используются упоры 25, закрепленные на внутренней стороне направляюц-iero барабана 20. Двуплечие рычаги 26 установлены в верхней части направляющего барабана 20 с возможностью взаимодействия одними плечами с верхними концами подвижных стержней 24, а другими - с подвижным зажимным узлом 3 в крайнем верхнем его положении.

5

0 Неподвижный и подвижный зажимные узлы 2 и 3, подвижные стержни 24, двуплечие рычаги 26 и узлы фиксации губок размещены внутри направляющего барабана 20.

Механизм осевого перемещения подвижного зажимного узла 3 выполнен в виде установленной коаксиально направляющему барабану 20 и загерметизированной уплотнениями 27 относительно последнего гайки 28 с правой и левой винтовыми нарез0 ками 29, сухаря 30, пропущенного через прорезь 23 направляющего барабана 20 и установленного на подвижном зажимном узле 3 с возможностью поворота в вертикальной плоскости и взаимодействия с винтовыми нарезками гайки 28.

g В качестве привода вращения гайки используются кинематические звенья - цепное колесо 31 и цепь 32. Исключение вращения подвижного зажимного узла 3 относительно направляющего барабана 20 обеспечивается шпонкой 33. Сухарь 30 и гайка 28

установлены на подшипниковых узлах 34, 35. Устройство оборудовано крышкой 36, приспособленной подобно опоре 1 для стыковки о герметизирующей головкой 37, которая в данном случае по отнощению к рас5 положенной ниже опоры 1 будет являться аварийной.

Для возврата подвижных стержней 24 в исходное положение служат пружины 38, взаимодействующие с перемычками 39, закрепленными на подвижных стержнях 24.

0 Устройство работает следующим образом. При нахождении верхнего подвижного зажимного узла 3 в крайнем верхнем положении пара противолежащих губок 6, 7. упираясь в крышку 36, перемещается вниз, сжимает пружины 14, 15 и по Т-образным

5 направляющим переместит клинья 10, 11 в сторону трубы 22. Опускаясь, губки 6, 7 конусными упорами 16 отожмут конусные фиксаторы 17, пройдут их. Под действием пружин 14, 15 фиксаторы 17 защелкнутся на полочке конусных упоров 16 и ограничат губки 6, 7 от подъема, а следовательно, клинья 10, 11 будут находиться в зацеплении с трубой 22.

Нажимная на одни концы двуплечих рычагов 26 зажимной узел 3 повернет их на осях, в результате вторые концы рычагов 26 нажмут на подвижные стержни 24, перемещая их вниз. При перемещении стержней 24 вниз перемычки 39 сожмут пружины 38, а ко- нусными своими концами стержни 24 отожмут за пальцы 18 конусные фиксаторы 17, которые сожмут пружины 19 и освободят пару противолежащих губок 4, 5. Под дейстнусные упоры 16 узла фиксации противолежащих губок 6, 7, которые под действием пружин 14, 15 поднимаются вверх и по Т-образным направляющим перемещают клинья 5 0, 11 в стороны от трубы 22, освобождая последнюю.

При продолжении вращения гайки 28 сухарь 30 поворачивается на подщипниках 34 в конечном витке резьбы гайки 28 и входит во встречные витки, изменяя направление движения - вниз на движение вверх. После этого начинается подъем верхнего подвижного зажимного узла 3.

При подъеме упоры 25 выходят из щелей конусных фиксаторов 17, освобож ,п -..LiAV li ri (LnDlA ШИ(11 lUiJUB 1/, ОСВОООЖвием пружины 12 губки 4, 5 переместятся ,5 Дают пальцы 18 и под действием пружин

D r UO DnOV l.irj VI./ 11/ iT,,r4.r,r....- .. вверх в гнездах нижнего неподвижного зажимного узла 2 и по Т-образным направляющим переместят клинья 8, 9 от трубы 22, освобождая ее от зажима.

В этом положении выталкивающая сила, действующая на трубу 22, будет воздей- 20 ствовать на клинья 10, II, отжимая их вверх по Т-образным направляющим, а так как последние имеют наклонную поверхность и ограничены от вертикального перемещения

19 конусные фиксаторы 17 переместятся в сторону оси скважины.

При достижении узлом 3 крайнего верхнего положения взаимодействие элементов будет происходить в изложенной выше последовательности.

Формула изобретения Устройство для принудительного спуска

1--I/-I pwrn,iDu А-1Л ииимуди 1 c.ibHoro спуска

конусными фиксаторами 17, то клинья 10, 1 1 труб в скважину, включающее смоитиро- будут удерживать TDv6v 22 в зяжятпм пппп-п ии ю ,,о .-.

будут удерживать трубу 22 в зажатом положении.

При вращении цепного колеса 31 приводом через цепь 32 на подшипниках 35 будет вращаться гайка 28, сухарь 30, находясь в зацеплении с винтовой нарезкой (витками резьбы) 29 гайки 28, будет перемещаться по вертикальной прорези 23 направляющего барабана 20 вниз, а так как он через подщипники 34 закреплен на верхнем заванные на опоре нижний неподвижп,:; верхний подвижный зажимные узлы, каждый из которых выполнен в виде и;11)ы противолежащих губок и клиньев, узлы фиксации губок и механизм осевого пере- 30 мещения подвижного зажимного узла, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности в работе устройства за счет предотвращения разгерметизации скважины, оно снабжено вертикально расположенным на опоре направляющим барабаном с осевым

жимном узле 3, то будет перемещать его 35 отверстием для пропуска трубы, упорами на

вниз вместе с зажатой трубой 22. При перемещении верхний зажимной узел 2 будет предохраняться от проппрачивания щпон- кой 33, закрепленной на направляющем барабане 20.

внутренней поверхности для взаимодействия с узлами фиксации губок подвижного зажимного узла в крайнем нижнем его положении II прорезью вдоль образующей, подвижными стержнями, расположенными так...j..ч 1- рл 11ли1Г1, pcivjiwjnj/T v;ri п Di IVI п J а К

При дост ижении верхним подвижнымже вертикально и установленными с возможзажимным узлом 3 предельно нижнего положения он нажмет на пару противолежащих губок 4, 5, которые, перемещаясь в гнездах зажимного узла 2 вниз, сожмут пру

ностью взаимодействия при осевом перемещении своими нижними концами с узлами фиксации губок неподвижного зажимного узла, двуплечими рычагами, установленныжины 12, 13, отожмут конусными упорами 45 верхней части направляющего бара16 конусные фиксаторы 17, пружины 19 которых сожмутся и после прохода конусных упоров 16 возвратят конусные фиксаторы 17 в выдвинутое положение, при котором будет ограничен подъем пары противоположных

бана с возможностью взаимодействия одними плечами с верхними концами подвижных стержней, а другими - с подвижным зажимным узлом в крайнем верхнем его по ложении, при этом неподвижный и подвижгубок 4, 5. Губки 4, 5, опускаясь по 50 Ь1Й зажимные узлы, подвижные стержни, Т-образным направляющим, переместятдвуплечие рычаги и узлы фиксации губок

клинья 8, 9 к поверхности трубы 22 иразмещены внутри направляющего барабана, а механизм осевого перемещения подвижного зажимного узла выполнен в виде установленной коаксиально направляющему 55 барабану и загерметизированной относи зажмут ее.

Упоры 25 войдут в щели конусных фиксаторов 17, отожмут пальцы 18, которые переместят конусные фиксаторы 17 узла фиксации губок 6, 7. При перемещении конусных фиксаторов 17 освобождаются котельно последнего гайки с правой и левой винтовыми нарезками, сухаря, пропущенно

нусные упоры 16 узла фиксации противолежащих губок 6, 7, которые под действием пружин 14, 15 поднимаются вверх и по Т-образным направляющим перемещают клинья 0, 11 в стороны от трубы 22, освобождая последнюю.

При продолжении вращения гайки 28 сухарь 30 поворачивается на подщипниках 34 в конечном витке резьбы гайки 28 и входит во встречные витки, изменяя направление движения - вниз на движение вверх. После этого начинается подъем верхнего подвижного зажимного узла 3.

При подъеме упоры 25 выходят из щелей конусных фиксаторов 17, освобожLiAV li ri (LnDlA ШИ(11 lUiJUB 1/, ОСВОООЖДают пальцы 18 и под действием пружин

Дают пальцы 18 и под действием пружин

.. 19 конусные фиксаторы 17 переместятся в сторону оси скважины.

При достижении узлом 3 крайнего верхнего положения взаимодействие элементов будет происходить в изложенной выше последовательности.

Формула изобретения Устройство для принудительного спуска

I/-I pwrn,iDu А-1Л ииимуди 1 c.ibHoro спуска

труб в скважину, включающее смоитиро- ,,о .-.

труб в скважину, включающее смоитиро- ,,о .-.

ванные на опоре нижний неподвижп,:; верхний подвижный зажимные узлы, каждый из которых выполнен в виде и;11)ы противолежащих губок и клиньев, узлы фиксации губок и механизм осевого пере- мещения подвижного зажимного узла, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности в работе устройства за счет предотвращения разгерметизации скважины, оно снабжено вертикально расположенным на опоре направляющим барабаном с осевым

отверстием для пропуска трубы, упорами на

отверстием для пропуска трубы, упорами на

внутренней поверхности для взаимодействия с узлами фиксации губок подвижного зажимного узла в крайнем нижнем его положении II прорезью вдоль образующей, подвижными стержнями, расположенными так- .ч 1- рл 11ли1Г1, pcivjiwjnj/T v;ri п Di IVI п J а К

же вертикально и установленными с возможностью взаимодействия при осевом перемещении своими нижними концами с узлами фиксации губок неподвижного зажимного узла, двуплечими рычагами, установленны верхней части направляющего барательно последнего гайки с правой и левой винтовыми нарезками, сухаря, пропущенного через прорезь направляющего барабана и установленного на подвижном зажимном узле с возможностью поворота в вертикальной плоскости и взаимодействия с винтовыми нарезками гайки,и кинематических звеньев привода вращения гайки.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для перемещения труб вдоль оси скважины. Цель - повышение надежности в работе устройства за счет предотвращения разгерметизации скважины. На опоре 1 вертикально расположен направляющий барабан (НБ) 20 с осевым отверстием для пропуска трубы 22. На внутренней поверхности НБ 20 выполнены упоры 25 для взаимодействия с узлами фиксации губок 6,7 смонтированного на опоре 1 подвижного зажимного узла 3 в крайнем нижнем его положении. Вдоль образующей НБ 20 выполнена прорезь. Внутри НБ 20 вертикально и с возможностью взаимодействия при осевом перемещении своими нижними концами с узлами фиксации губок 4,5 неподвижного зажимного узла 2 установлены подвижные стержни 24. В верхней части НБ 20 установлены двуплечие рычаги 26. Одними плечами рычаги взаимодействуют с верхними концами стержней 24, а другими - с узлом 3 в крайнем верхнем его положении. Узел 3 перемещается в осевом направлении механизмом, выполненным в виде установленной коаксиально НБ 20 и загерметизированной относительно НБ 20 гайки 28 с правой и левой винтовыми нарезками 29. Через прорезь НБ 20 пропущен сухарь, установленный на узле 3 с возможностью поворота в вертикальной плоскости. При этом сухарь взаимодействует с винтовыми нарезками 29 гайки 28. В качестве привода вращения гайки 28 используются кинематические звенья - цепное колесо 31 и цепь 32. Узел 3 может перемещаться вверх и вниз без разгерметизации скважины. 2 ил.

j;