Труборез Советский патент 1982 года по МПК E21B29/00 

(54) ТРУБОРЕЗ

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов.

При закрнатии открытых фонтанов устье скважины, в частности верхняя часть колонны, в некоторых случаях бывает настолько разрушена, что к ней нельзя присоединить протиаовыбросовое оборудование. В этом случае верхнюю часть колонны надо отрезать и установить на ней аварийный колонный фланец.

Известен струйный труборез, содержащий механизм резания, шлполненный в виде полого крюка с радиальными каналами, в которых размещены насёщки, ориентированные в сторону разрезаемой трубы 11.

Недостатками данного трубореза являются низкая эффективность и опасность для обслуживающего персонала при работе в зоне открытых фонтанов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является труборез содержащий узел захвата, вращатель с приводом и механизм подачи резца с хвостовиком 21.

Недостатками трубореза являются ; отсутствие механизации работ, малая производительность и отсутствие над- лежащих санитарно-гигиенических условий , так как работа с данным труборезом ведется под струями падающей хзверху нефти и газоконденсата, что небезопасно при возникновении взрыва и пожара, а после некоторого или да10же полного перерезания отрезанный патрубок, на котором прикреплен тру.борез, может струей фонтана упасть в сторону, травмируя людей.

Цель изобретения - механизация

15 процесса перерезания труб и обеспечение дистанционного управления им.

Цель достигается тем, что на хвостовике резца закреплен упор со скошенным торцом и установлена опираю20щаяся на упор пружина сжатия, механизм подачи снабжен приводом в виде клиновинтовой передачи с валом и гайкой некруглого сечения с односторонним скосом для взаимодействия с

25 ответным скосом торца упора, на валу клиновинтовой передачи закреплен ролик, установленный с возможностью взаимодействия с перерезаемой трубой.

.На фиг.1 изобрал ен труборез, вид

30 спереди с частичным разрезом; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З узел захвата ,на фиг.4 - механизм подачи, вид сбоку на фиг,5 - сечение А-А на фиг.4; на фигоб - схема привода трубореза от барабанного ва ла трактора-подъемника. Труборез состоит из узла захвата разрезаемой колонны, ..вращателя с приводом и механизма подачи исполнительного органа - подпружиненного резца. Узел захвата колонны состоит из двух призматических челюстей 1 и 2 снабженных сухарями 3 и сходящихся к центру с помощью винта 4, имеющего левую и правую резьбу. Винт 4 вставлен в подшипник 5 и удерживает ся от осевого перемещения ,в нем Посредством болта 6,ввинчиваемого в подшипник и входящего своим концом в цилиндрическую канавку винта Подшипник 5 прикреплен к нижней час ти опоры 7 червячного колеса 8 одни из трех болтов 9, Как опора 7, так и червячное колесо 8 имеют прорезь для одевания вращателя на колонну сбоку„ Червячное колесо 8 насажено на цилиндрическую расточку опори 7 к торцу которого болтами 10 прикреп лена крышка 11, выполненная также с прорезью. В опору 7 ввинчены болты 9, пропуп 1енные в здэодолговатые прорези 12 челюстей 1 и 2. опоре 7 на подшипниках 13-16 своими осями 17 и 18 смонтированы червячные валы 19 и 20. Оси 17 и 18 соединены между собой коническими mecTepHHiviH 21 и 22 Червячная передача приводится во вращение от штанги 23 через шарнир 24, а винт 4 - через шарнир 25 штанг 26 штурвалом 27, При наличии на скважине крана возможен монтаж трубореза последним. Для этого на опоре 7 имеются ики 28 и 29, через которые посредством стяжек 30-32 на кольце 33 труборез под вешивается к крючку крана КП-25 или талевой системы вышки. Для надежного захвата колонны труб челюстями н 2 предусмотрен дополнительный стяжной болт 34, Сверху вращателя на отрезаемую часть трубы 35 прикрепляется трос с тремя страховочными расчалками под углом 120°, соединенными с фундаментом. На колесе 8 вращателя крепится м ханизм подачи резца с приводом в ви де клиновинтовой передачи. Механизм подачи резца включает корпусов виде соединенных между собой болтами двух половин 37 и 38, имеющих прямоугольное сечение. В ко пусе на двух подшипниках 39 устано лен винтовой вал 40, на котором перемещается прямоугольная гайка 41 с односторонним скосом 42. Резец 43 снабжен хвостовиком 44, на котором установлена пружина сжатия 45, опирающаяся с одной стороны на корпус, а с другой - на упор 46, закрепленный на конце хвостовика 44 и выполненный со скошенным торцом 47 для взаимодействия со скосом 42 гайки 41, На конце винтового вала 40 жестко установлен обрезиненный ролик 48. Для радиального перемещения механизма подачи используется болт 49, взаимодействующий с подвижным корпусом через направляющую 50 на крышке 11. В качестве привода для трубореза может быть использован барабанный вал 51 трактора - подъемника 52, соединенный со штангой 23 через телескопически выдвигающийся вал 53, шарнир 54 и фрикционную муфту 55. Труборез работает следующим образом. В разъединенном положении, когда вращатель отделен от узла захвата, труборез монтируется на разрезаемой колонне в следующей последовательности. . Сначала сбоку на трубу 35 наводят челюсти 1 и 2 и крепят винтом 4 и болтом 34. Затем аналогично наводят на трубу 35 вращатель, который крепят сверху к узлу захвата болтами 9. Вращением болта 49 доводят ролик 48 до соприкосновения с трубой 35, при этом резец 43 еще не касается разрезаемой трубы. При наличии на скважине крана КП-25 вращатель и узел захвата крепятся на трубе 35 при помощи крана, к которому подвешивают указанные узлы посредством стяжек 30-32 и кольца 33. После монтажа трубореза на разрезаемой колонне присоединяют штангу 23 с валом 53 трактора-подъемника, который устанавливается от устья скважины на расстоянии, диктуемом взрывобезопасностью. После окончательного монтажа трубореза и подсоединения его к приводу, в данном случае к трактору - подъемнику 52, включают последний, при выключенной фрикционной муфте 55 устанавливают соответствующую ско-. рость прямого вращения. Затем включают фрикционную муфту 55 известным способом ручной рукояткой или ножной педалью. Вращение от трактора - подъемника 52 через вал 51 фрикционную муфту 55, шарнир 54, телескопически выдвигающийся вал 53, штангу 23, шарнир 24 передается червячному валу 20 и затем через конические шестерни 22 и 21 - червячному валу 19. Червячные валы 19 и 20 вращают червячное колесо В. Причем, ввиду наличия прорези в колесе 8, когда один червячный вал 19 или 20 попа- , дает в просвет прорези, т.е. выходит из зацепления, колесо 8 продолжает вращать другой Червячный вал 20 или 19 и наоборот.

Таким образом, колесо 8 всегда находится в зацеплении или с одним или с двумя червячными валами 19 и 20.

При прямом вращении трубореза ролик 48 за счет силы трения начинает вращаться, при этом гайка 41 опускается, перемещая, резец 43 в радиальном направлении, осуществляя этим подачу резца 43 и резание трубы 35.

При обратном вращении вала 51 ре|3ец 43 отводится от трубы 35.

В с тем, что подача резца 43 кинематически связана с вращением колеса 8 и вала 51, то зная число оборотов вала 51 и передаточное отношение всей кинематической схемд, можно рассчитать текущую глубину прорезания трубы 35.

После перерезания трубы страховочные тросы 36 удерживают отрезанную часть, не допуская отбрасывания ее струей фон ганирующей среды на значительное расстояние от устья скважины, и она опускается на землю в непосредственной близости от устья.

Предложенный труборез обеспечивае дистанционное управление процессом

перерезания труб и повышает безопасность ведения работ.

Формула изобретения

Труборез, содержащий узел захвата, вращатель с приводом и механизм подачи резца с хвостовиком, о т л и ч а ю щси и с я тем, что, с целью механизации процесса перерезания труб и обеспечения дистанционного управления им, на хвостовике резца закреплен упор со сксяяенным торцом и установлена опирающаяся на упор пружина сжатия, механизм подачи снабжен приводом в виде клиновинтовой передачи с валом и гайкой некруглого сечения с односторонним скосом для взаимодействия с ответным скосом торца упора, на валу кли новинтовой передачи закреплен ролик ; установленный с возможностью взаимо,действия с перерезаемой трубой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Приспособления и устройства для предупреждения и ликвидации открытых газонефтяных фонтанов. М., ВНИИЮНТ, 1968, с. 143-144 (прототи