Устройство для захвата труб в роторе Советский патент 1980 года по МПК E21B19/10 

1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин.

Известно устройство для захвата труб, 5 содержащее плашки, поджимаемые тягами, установленными между щеками и соединенными с ними посредством осей, и опорные элементы 1.

Однако данное устройство можно ис- ю пользовать только для захвата гладкоствольных бурильных колонн.

Известно также устройство для захвата труб в роторе, содержащее корпус с размещенным в нем разъемным вкладышем с 15 конусной наружной поверхностью, кЛинья, связанные с направляющими и приводом, и центратор 2.

Недостатками этого устройства являются следующие:20

ограниченность типоразмеров захватываемых труб;

необходимость применения на буровой нескольких видов и типоразмеров захватных устройств (механизированные клинье- 25 вые .захваты, спайдеры, ручные, клинья);

невозможность предотвращения случая смятия труб клиньями при больших нагрузках за счет почти полного охвата зубчатой поверхностью клиньев тела трубы; 30

невозможность предотвращения заклинивания клиньев во вкладыше при попадании на опорную поверхность металлических частиц и в других случаях.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения возможности захвата одним механизмом труб разного диаметра без их повреждения.

Поставленная цель достигается тем, что внутренние поверхности корпуса и разъемного вкладыша выполнены с наклонными пазами, имеющими плоское дно, причем конусная наружная поверхность разъемного вкладыша выполнена с пазами под направляющие, а в плоском дне паза корпуса имеются участки, соответствующие конусной наружной поверхности разъемного вкладыша. Кроме того, разъемный вкладыш размещен на центраторе и установлен с зазором относительно корпуса и направляющих.

На фиг. 1 показан общий вид устройства в положении захвата насосно-компрессорных, бурильных труб, утяжеленных труб малого и среднего диаметра и обсадных труб малого диаметра; на фиг. 2 - захват утяжеленных труб большого диаметра и обсадных труб среднего диаметра; на фиг. 3 - захват обсадных труб большого диаметра; на фиг. 4 - разрез йо клиньям, захватывающим обсадйыё трубы большого диаметра; rta фиг. 5 - разрез устройства по иап15авЛя101ЦйМ йеЖду клиньями с пазами под направляюш,ие в конусной наружной поверхности разъемного вкладыша и зазором между стенкой паза и направляющей; на фиг. 6 - разрез по клиньям, заХЁаТЪшающйм насосно-ко лпрессорные, бурильные, утяжеленные трубы, а также обсадные трубы малого и среднего диаметра.

В роторе 1 буровой установки размещен корпус 2, внутри кЬторого установлен разъемный вкладыш 3 с конусной наружной поверхностью 4, причем вкладыш 3 опирается на центратор 5, размещенный в нижней части корпуса 2. Внутри Центратора 5 размещен центратор 6. В пазах 7 наружной поверхности корпуса 2 и пазах 8 наружной поверхности вкладыша 3 установлены направляющие 9, к которым прикреплены клинья 10 для насосно-компрессорных, бурильных труб, утяжеленных труб малого и среднего диаметров и обсадных труб малого диаметра. Клинья ГО через направляющие 9 связаны с кольцом 11, в которое входит подъемный рычаг 12, связанный с приводным устройством.

Внутренние поверхности корпуса и разъемного вкладыша выполнены с наклонными пазами 13, 14, имеющими плоское дно. В плоском дне паза 13 корпуса 2 имеются участки 15, соответствующие конусной нарулсной поверхности 4 разъемного вкладыша 3. Разъемный вклЁдыш установлен с зазором бтноситёльнр корпуса по поверхности 4 и относите тьно направляющих 9 с зазором 16.

Для захвата утяжеленных труб большого диаметра и обсадных труб среднего диаметра (фиг. 2) снимается центратор 6 и устанавливаются клиньй 17. Для захвата обсадных труб большого диаметра снимаются, разъемный вкладь1ш 5, клинья 10, 17, центраторь 5, 6 (фиг. 1 и И) и устанавливаются центратор 18 и клинья 19.

Для клиньев 10, 17, 19 зазор 20 между их зубчатыми элементами 21 не должен цревышатьтолщины стёнки захватываемой трубы, что достигается соответствующим зазором 22 между клином 10, 17, 19 и стенками 23 йазоэ 13 корпуса 2 и пазов 14 разъемного вкладьша 3.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Захват труб клиньями осуществляется перемещением клиньев по пазам корпуса и вкладыша.

При подъеме клиньев освобождается захваченная колонна труб, причем клинья разводятся таким образом, чтобы не препятствовать движению колонны труб в пределах проходного отверстия центратора. Если при движении колонны, захваченной клиньями, вверх клинья не поднимаются из-за к заклинивания их в разъемном вкладыше, то каждая половина вкладыша начинает двигаться вверх и в стороны вдоль койусной нойерхности корпуса и происходит расклинивание.

Для обеспечения расклинивания между наружной конусной поверхностью разъемного вкладыша и конусной внутренней поверхностью корпуса в положении до захвата труб должен быть гарантированный зазор, который ликвидируется при захвате трубы. Для расклинивания необходим и гарантированный зазор между стенками пазов 8 разъемного вкладыша 3 и направляющими 9.

Опускание клиньев для захвата трубы, как и подъем их, осуществляется поворотом подъемного рычага 12, связанного с приводным устройством.

При повороте рычага поднимаются или опускаются кольцо И, направляющие 9 и клинья 10, 17, 19.

Форйула изобретения

1. Устройство для захвата труб в роторе, содержащее корпус с размещенным в нем разъемным вкладышем с конусной наружной поверхностью, клинья, связанные с направляк)щими и приводом, и центратор, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет обеспечения возможности захвата одним механизмом труб разного диаметра без их повреждения, внутренние поверхности корпуса и разъемного вкладыша выполнены с наклонными пазами, имеющими плоское дно, причем конусная наружная поверхность разъемного вкладыша выполнена с пазами под направляющие, а в плоском дне паза корпуса имеются участки, соответствующие конусной наружной поверхности разъемного вкладыша.

2. Устройство по ц. 1, отличающееся тем, что разъемный вкладыш размещен на центраторе и установлен с зазором относительно корпуса и направляющих. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское с детельствр СССР № 508587, кл. Е 21В 19/10, 23.10.72.

2.Патент США № 3457605, кл. 24-263, 29.07.69.

INi

tv