Центратор обсадных труб Советский патент 1981 года по МПК E21B19/24 

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для спуска и подъема обсадных труб на буровой вышке. Известен центратор труб, содержащий захваты, установленные на шарнире, станину и силовые цилиндры 1. Недостатком указанного центратора является низкая точность центрирования труб. По основному авт.св. 636370 известен центратор обсадных труб, со держащий верхние и нижние захваты, установленные на шарнире, станину и силовые цилиндры, причем захваты снабжены подпружиненными стяжками и ползунами, стяжки соединены с шарниром, а ползуны верхних захватов имею подпружиненные шарики 2. Недостатком этого центратора является также низкая точность центрир вания труб. Цель изобретения - повьпиение точности центрирования обсадных труб. Указанная цель достигается тем, что верхние захваты снабжены приводом выполненным в виде двухпоршневого силового цилиндра двухстороннего действия с концентрично расположенными шт-оками, а также тем, что осевые штоки цилиндров верхних захватов снабжены упорами, а в схему гидромеханического управления последователь-, но включены трехходовые клапаны с наконечниками. На фиг. 1 показан центратор, общий вид; на фиг. 2 - верхний захват центратораJ на фиг.. 3 - пневмосхема управления. Центратор обсадных труб состоит из станины 1, выполненной в виде гребенки, двух нижних захватов 4 с приводом от двухпоршневых цилиндров 5 двухстороннего действия с концентрично расположенными штоками. Захваты 2 и 4 расположены в горизонтальных плоскостях друг над другом и оси их находятся- на одной линии. Для жесткой установки центратора на нижней трубе на челюстях нижнего захвата 2 предусмотрены сухари с насечкой. Челюсти 6 (фиг. 2) верхнего захвата 4 производят только предварительный охват наращиваемой трубы. ДлЛ последующей точной центровки её предусмотрены при жимы 7 с шариками 8 поджатыми пружинами 9. Подпружиненные шарики 8 обеспечивают возможность вертикального перемещения и вращения с компенсацией допусков на овальность труб при свинчивании .их. Двухпоршневой цилиндр 5 двухстороннего действия с концентрично расположенными штоками состоит из рычага 10, поршней 11, 12 со штоками 13 и 14,причем шток 14 выполнен полым. Внутренний шток 13 имеет уступ, за счет которого при перемещении поршня 11 (влево по чертежу) перемещается и поршень 1 Наконечник 15 внутреннего штока 13 шарнирно соединен серьгами 16, воздействующими на челюсти б. Наконечник 17 внешнего штока 14 серьгами 18 шарнирно соединенс рычагами 19, воздействующими на прижимы 7. Пневмосхе ма управления (фиг. 3) предназначена для упгэавления захватами центратора и состоит из серийно выпускаемых двух позиционных четырехходовых воздухораспределителей 20, 21 и 22 и двухпозиционных трехходовых клапанов 23, 24, .25, 26, 27 и 28 и обвязки трубопроводов. Четыре клапана 23, 24, 25 и 26 используются Б качестве кнопок управления. Два клапана 27 и 28 используются в качестве конечников для обеспечения последовательности действия поршней 11 и 12 и включены в схе му последовательно, что гарантирует начало перемещения поршней 12 только после окончания перемещения обоих поршней -11. в исходном положении центратор подвешивается внутри вышки на минимальном расстоянии от оси скважины, не препятствующем перемещению талево го блока. В нерабочем положении цент ратор отводится к грани вышки. Ларащивание труб с использованием центратора производится следующим об разом. При подтягивании очередной наращиваемой трубы центратор находится в исходном положении. Наращиваемая тру ба 29 (фиг. 1) подтягивается талевой системой до положения, когда ее нижний конец окажется на рабочей площадке у ротора (показано пунктиром). В этом положении подъем трубы времен но прекращается. Центратор подводитс к оси скважины и нижними .-захватами надевается на выступающий конец коло ны 30, подвешенной на пневмоклиньях /или на спайдаре). нажимается кнопка |1р.ехходового клапана 23, происходит переключение четырехходового воздухораспределителя 20 и сжатый воздух поступает в безштоковые полости пнев моцилиндров 3. При этом поршни, пере мещаясь влево воздействуют на челюсти 6 нижних захватов, которые закрываются, жёстко устанавливая центратор на выступающем конце колонны.Пос ле установки центратора на колонне производится дальнейший подъем наращиваемой трубы 29, нижняя часть которой попадает в раскрытые челюсти 6 верхних захватов 4. Нажимается кнопка трехходового клапана 24, происходит переключение четырехходового воздухораспределителя 21 и сжатый возух поступает в безштоковые полости 31 двухпоршневого цилиндра 5.При том поршни 11, перемещаясь влево, воздействуют на челюсти 6, которые, закрываясь, охватывают наращиваемую трубу 29. В конце хода поршни 11 рычагами 10 переключают трехходовые клапаны 27 и 28 (конечники). И так как они в схему соединены последовательно, то только после срабатывания обоих клапанов 27 и 28 происходит переключение четырехходового воздухораспределителя 22 и сжатый воздух поступает в полости 32. При зтом поршни 12 продолжая перемещаться влево (по чертежу), после остановки поршней 11 воздействуют штоками 14 через серьги 18 и рычаги 19 на прижимы 7, центруя предварительно охваченную наращиваемую трубу. После центровки производят свинчивание наращиваемой трубы 29 с верхним концом колонны 30. По окончании свинчивания и отвода машинного ключа нажимается кнопка трехходового клапана 25, который возвращает воздухораспределители 21 и 22 в исходное первоначальное положение. Сжатый воздух поступает в полости 33, перемещает поршни 12 и 11 вправо, возвращая их в исходное положение. При этом прижимы 7 расходятся и открываются челюсти 6, освобождая наращиваемую трубу 29. Нажимается кнопка трехходового клапана 26 и четырехходовой воздухораспределитель 20 возвращается в исходное положение. Сжатый воздух, поступая в штоковые полости, пневмоцилиндра 3, перемещает поршни вправо (по чертежу), ставя их в исходное положение. При этом раскрываются челюсти 6 нижних захватов 2, освобождая верхний конец колонны 30. Центратор отводится в исходное положение. Подтягивают следующую трубу и цикл центровки повторяется до окончания спуска всей колонны. Применение предложенного центратора снижает трудоемкость и повышает безопасность труда. Формула изобретения 1.Центратор обсадных труб по авт. св. 636370, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности центрирования,верхние захваты снабжены приводом, выполненым в виде двухпоршневого цилиндра двухстороннего действия с концентрично расположенными штока- , ми.. 2.Центратор по п. 1, отличающийся тем, что осевые штоки цилиндров верхних захватов снабжены упорами, а в схему гидромеханического управления последовательно включены трехходовые клапаны с наконечниками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

п

1.Патент США 2450934,кл. 16677.5, опублик. 1§48.

2.Авторское свидетельство СССР № 63&3-70, кл. Е 21 В 19/00, 1973.