Устройство для резки труб Советский патент 1980 года по МПК B23D21/10 

Изобретение относится к устройствам для разделения металлоконструкций, преимущественно труб, при ликвидации откры тых газовых и нефтяных фонтанов. Для установки нового запорного оборудования и создания таким образом возможности герметизации устья фонтанирующей скважины вышедшее из строя оборудование с частью обсадной трубы необходимо удалить (обрезать). Для этих целей используются различные устройства. Известна гидравлическая труборезка, предназначенная для гидравлической резки бурильных; и обсадных труб при ликвидации открытых фонтанов, состоящая из неподвижной рамы, на которой при помощи бблтов крепится подвижная рама н гидравлическая часть, состоящая из at бедитовой насадки, ствола и уголковых поворотных шарниров с накидной гайкой для присоединения к цементировочному агрегату. Горизонтальное перемещение ствола осуществляется штурвалом за счет перемещения гайки по винту, а вер- тикальное - за счет перемещения подвижной рамы по вертикальным стойкам неподвижной рамы и последующего стопорения болтами ц . Одним из основных недостатков такого устройства является невоа ожность его использования при многоколонной конструкции скважин: при срезе наружной обсадной трубы целостность внутренних труб также будет нарушаться. Кроме того, обрезка трубы осуществляется с одной установки неподвижной рамы, что не с еспечивает постоянного расстояния между соплом и обрезаемой трубой. В результате удлиняется процесс резания и невозможно получить равный торец трубы по месту среза. Известно также устройство для резки труб, содержащее захват, выполненный из двух полуколец с уплотнением по месту стыка, на внутренней поверхности которых установлены коллекторы с соплами, ось захвата выполнена полой и в ней размещен штуцер с питающим трубопро374водом, а в месте стыка полуколец с диаметрально противоположной относительно штуцера стороны выполнено отверстие , Устройство позволяет производить ку трубы жидким азотом с кольцевой линией излома. Однако оно не позволяет получить ровной линий среза. Целью изобретения является обеспечение постоянного расстояния от сопла до обрезаемой трубы, сокращение времени процесса резания, возможность произво-i дить раздельную резку концентрически расположенных труб и получение ровного среза. Цель достигается тем, что предлага емое устройство снабжено направляющим фланцем, на котором закреплены с возможностью регулируемого расположения под углом струйные сопла, и силовыми приводами, выполненными в виде изогнутых цилиндров одностороннего действия, шарнирно связанных с установочным хомутом и направляющим фланцем. На фиг. 1 изображено описываемое устройство, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг-, 1. Устройство для резки труб 1 состоит из двух основных узлов: головки 2 и установочного хомута 3. Головка 2 вклю чает в себя струйные сопла 4, поворотные пальцы 5, направляющий фланец б в силовые приводы 7 и 8. Струйные сопла 4 закреплены в поворотных пальцах 5 под углом С к оси образуемой трубы 9 вверх. Угол оС для конкретного случая равен 1О-2О°. Направление струйных сопл под углом позво ляет избежать разрушительного действия струи на само устройство при раздельной резке концентрически расположенных обсадных труб. Направляющий разъемный фланец 6 выполнен из двух полуколец 10 и 11, скрепленных шарнирным соединением 12 и крепежным элементом 13. На каждом полукольце имеются приливы для монхаж пальцев 5 со струйными соплами 4. Силовые приводы 7 и 8 в виде плунжерной пары одностороннего действия вы полнены изогнутыми по дуге окружностии смещены по высоте один относительно другого. Изогнутость силовых приводов позволяет осуществлять угловое перемещение струйных сопл 4 относительно обрезаемо трубы 9; смещение приводов по высоте позволяет перемещать сопла вокруг тру- 54 бы на угол не менее 120. Односгоронность действия каждого силового привода обуславливается тем, что при их совместной работе эта пара отвечает требованиям силового привода двухстороннего действия. Для передачи углового перемещения головке 2 каждый силовой привод 7 и 8 с одной стороны закреплен в нагфавляющем фланце 6 посредством шарнирного соединения 12, а с другой - на установочном хомуте 3 при помощи откидных крепежаых элементов 14. Силовые приводы 7 и 8 имеют штуцеры 15 и 16 для подачи энергоносителя и спусковые пробки 17 для стравливания воздуха при заполнении трубопроводов. Установочный хомут 3 выполнен из двух полухомутов 18 и 19, соединенных между собой шарнирным соединением 20. На наружной поверхности каждого из полухомутов закреплены проушины 21, смещенные по высоте, предназначенные для установки откидных крепежных элементов 14. На внутренней поверхности полухомутов выполнены продольные пазы (на чертеже не показаны) для установки сменных 22. Сухари предназначены для повышения надежности крепления хомута 3 на обрезаемой трубе 9. Хомут 3 крепится при помощи замка 23. Устройство работает сл.ед5тощим образом . Установочный хомут 3 с сухарггми 22 наводят на обрезаемую трубу 9 и закрепляют его посредством замка 23. На фланец установочного хомута 3 устанавливают направляющий (|н1анец 6. Затем зак- реплякзт силовые приводы 7 и 8 к установочному хомуту 3 при помощи откидных крепежных, элементов 14. Струйные сопла 4 устанавливают в заданном положении: при одноколонной конструкции скважины сопла устанавливают под углом ( к к оси обрезаемой трубы, а tipH многоколонной конструкции сопла устанавливают по .касательной к вну греннему диаметру обрезаемой трубы. В обоих случаях расстояние от сопла до трубы принимается равным 3Qi-50 мм. Положение сопел относительно трубы регулируется поворотными пальцами 5. Поворютом руЧки крана управления заполняют энергоносителем трубопроводы низкого давления и силовые приводы 7 и 8. После страхсжки грузоподъемным механизмом (на чертежах не показан) обрезаемой части трубы с вышедшим из строя противовыбросовым оборудованием устрой ство готово к работе. Гидроабразивная пульпа (глинистый раствор и песок) напраБЛ$иотся в струйные сопла 4. После того, как обрезаемую трубу 9 прошили насквозь в трех точках, кран управления (на чертеже не показан) переключают на один из силовых приводов 7 или 8. Шток силового привода, выдвигаясь, перемешивает головку 2 с соплами 4 вокруг трубы. Скорость перемещения сопел регулируется расходом энергоносителя и зависит от выбранной скорости резания. После перемещения головки на угол более 120 труба отрезается, вывоцится грузоподъемным механизмом из фонтанирующей струи и удаляется в безопасную зону. Одндаре- менно с этим прекращают подачу гидро- абразивной пульпы, снимают давление с силовых приводов, и устройство демонтируют. При ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов работа с применением устройств и приспособлений, допускающи искрообразование, категорически запрещена. Дистанционное управление процессом резания, использование гидроабразивной пульпы высокого давления и исключение при этом искрообразования выгодно отличает предлагаемое устройство от из-, вестных. Поворотная головка, установочный хомут, силовые приводы, выполненны изогнутыми по дуге окружности, и сопла установленные под углом к оси обрезаемой трубы, обеспечивают в процессе работы устройства постоянный зазор между струйными соплами и отрезаемой трубой, позволяют сократить время резания, повысить качество среза трубы н использовать устройство при обрезке конпент- рически расположенных труб в скважине, дистанционное управление гарантирует безопасность работы персоналу. Формула изобретения Устройство для резки труб, содержащее установочный хомут, охватьюающий обрезаемую трубу, и струйные сопла, отличающееся тем, что, с целью обеспечения раздельной резки концентрически расположенных труб, оно снабжено направляющим фланцем, на котором закреплены с возможностью регулируемого поворота струйные сопла, и силовыми приводами, выполненными в виде изогнутых цилиндров одностороннего действия, шарнирно связанных с установочным хомутом и направляющим фланцем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Грызов И. С. и ар. Приспособления и устройства для предупреждения и ликвндадии открытых газонефтяных фонтанов... ВНИИОЭНГ. М., 1968, с. 215-232. 2.Авторское свидетельство СССР М 486833, кл. В 23 D 21/1О, 1974.