Устройство для вертикального размещения труб на буровой вышке

)5 Е 21 В 19/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРС ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ 2 нефтяной научно- потехникебезопасности труб в магаоподъемных редвижными ин, расширяобеспечения тров и повыях магазина. енные в вызина в виде ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 601383, кл. Е 21 В 19/00, 1965.Скрыпник С.Г. и др, Механизация и автоматизация трудоемких процессов в бурении. М.: Недра, 1968, с.92.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ТРУБ НА БУРОВОЙ ВЫШКЕ(57) Использование: установказин и на подсвечник при спускоперациях, производимых пеагрегатами, при ремонте скважет область применения за счетустановки труб разных диамешает их устойчивость в секциУстройство включает установлшке консольные секции мага Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и к геологии, в частности к технике установки труб в магазин и на подсвечник при спускоподъемных операциях, производимых передвижными агрегатами, или на стационарных вышках, как буровых, так и эксплуатационных.Известно устройство для переноса бурильных труб, включающее стационарный магазин, разделенный на секции для установки труб рядами, а также гидроприводной рычаг для перемещения труб и установки их в магазин. гребенок, подсвечники с бортовыми ограждениями, механизм перемещения труб между осью скважины и секциями магазина и механизм ориентирования нижних концов труб. Сущность изобретения: секции магазина установлены на консолях с возможностью фиксированного поворота в плоскости, перпендикулярной продольным осям пальцев гребенок, при этом пальцы гребенок установлены с возможностью поворота и фиксации вокруг своих продольных осей и имеют в поперечном сечении форму параллелограмма, а механизм ориентирования нижних концов труб выполнен.в виде горизонтального рычага, жестко связанного со стойкой, установленной на горизонтальной оси, лежащей в плоскости симметрии секций магазина и подсвечника, с возможностью поворота под действием привода, выполненного в виде канатно-грузового механизма и червячной передачи, причем канатно-грузовой механизм выполнен с возможностью перестановки для заполнения правого или левого подсвечника. 22 ил. й Однако магазин данного устройства не предусматривает установку его на передвижном агрегате,Известно устройство для размещения труб, включающее магазин для установки труб, гидроприводной рычаг для перемещения труб и установки их в магазин, монтируемый на передвижном агрегате.Однако магазин этого устройства не предусматривает компактную установку в нем труб широкого диапазона диаметров.Известна механизированная вертикальная расстановка в вышке свечей в сек 17304221730422 опус йи г.2 Составитель Б,Кирш Техред М.Моргентал дактор А.Ога орректор М.Кучерява роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1502 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГККТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5ции магазина в виде гребенок, на подсвечник с бортовыми ограничителями, где установка низа свечей на компактный подсвечник осуществляется верхним механизмом перемещения труб между осью скважины и секциями магазина за счет его большего разбега путем перекатывания свечей каждого последующего ряда по поверхности свечей предыдущего ряда горизонтальной составляющей веса свечи,Недостатком указанной установки является то, что она не предусматривает компактную установку свечей, необходимую для передвижного агрегата,Наиболее близка к предлагаемому система АСП-З, устанавливаемая на стационарных вышках, включающая в себя установленные в вышке консольно секции магазина в виде гребенок, подсвечники с ограничениями, разгороженные стационарными барьерами со створками на секции и коридоры, по ширине равные диаметру наибольшего размера муфты бурильной свечи, а также механизм перемещения труб между осью скважины и секциями магазина,Однако известная система не рассчитана на широкий диапазон труб, а при установке в ней свечей создается большая парусность, занимает много места и имеет большой вес, ввиду чего она не приемлема для навешивания на передвижной агрегат.Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения установки труб разных диаметров и повышение их устойчивости в секциях магазина,Указанная цель достигается тем, что в устройстве для вертикального размещения труб на буровых или эксплуатационных вышках секции магазина установлены на консолях с возможностью фиксированного поворота в плоскости, перпендикулярной продольным осям пальцев гребенок, при этом пальцы гребенок установлены с возможностью поворота и фиксации вокруг своих осей и имеют в поперечном сечении форму параллелограмма, а механизм ориентирования нижних концов труб выполнен в виде рычага, жестко связанного со стойкой, установленной на горизонтальной оси, лежащей в плоскости симметрии секций магазина и подсвечника, с возможностью дискретного поворота под действием привода, выполненного в виде канатно-грузового механизма и червячной передачи, причем канатно-грузовой механизм выполнен с возможностью перестановки для заполнения той или иной части подсвечника.Таким образом, обеспечивается регулирование ширины секции магазина в зависимости от диаметра устанавливаемых свечей55 При навинчивании гайки 30 на винт 28 последний имеет возможность поворачивать раму на угол а из положения 1 в положение 2. Таким образом меняется расстояние между пальцами с А на В, с большего на меньшее, и в секции, в которые устанавливали трубы больших размеров, появляется возможность устанавливать трубы меньшего размера,(труб), а при установке низа свечей на подсвечник (левой и правой частей) ниэ движется по створке и горизонтальному рычагу,направляющему свечу к месту ее установки5 в ряду, после заполнения которого рычагповорачивают для заполнения второго рядаи т.да после заполнения правой части заполняют левую.На фиг.1 показана установка на пере 10 движном агрегате, общий вид; на фиг,2 -вид по стрелке А на фиг.1 (магазин для установки труб); на фиг.З - сечение Б - Б на фиг.1(центратор); на фиг.4 - вид по стрелке В нафиг,2 (поворотные секции магазина для ус 15 тановки верха труб); на фиг.5 - то же, видсверху; на фиг.6- подтрубник, вид сбоку; нафиг.7 - то же, вид сверху; на фиг.8 - вид пострелке Г на фиг.6; на фиг.9 - трубозахват,вид сбоку; на фиг,10 - то же, вид сверху; на20 фиг.11 - сечение Д-Д на фиг.9; на фиг.12 -заполненные секции магазина; на фиг,1322 - последовательность технологическогопроцесса установки труб в секции магазинаи на подсвечник,25 Устройство содержит разделенныестержнями-пальцами гребенок магазинадля верха труб правую 1 и левую 2 секции.вышку 3, подвесной блочок 4, упор 5, тележку 6, монорельс 7 тележки 6, канат 8 склады 30 вания магазинов, трубный элеватор 9.направляющий канат 10 тележки 6, рукоятку11 управления катушки-лебедки 19, приспособление 13 для установки низа труб, спайдер 14 для труб, тяговые канаты 15,35 гидроповоротный рычаг (переноса) 16 с тремя степенями свободы движения для установки труб, раздвоенный талевый блок 17,центратор 18 для труб, ключ 19 для свинчивания-развинчивания труб и трубозахват40 20.Секции магазинов (фиг.4 и 5) с пальцами21 прикреплены к своим опорам 22 посредством шарниров 23, ось 24 располагаетсяпараллельно прорези 25 пальцев, возможна45 также установка аналогичных шарниров имежду пальцами секций (не показаны), Кмагазинам шарнирно (ось 26 в опоре 27)прикреплен винт 28, другой конец которогопропущен через опору 29,50Максимальный угол амкс поворота магазина определяется наименьшим, а амин наибольшим размерами диаметров труб, устанавливаемых в нем.При наличии шарниров также между пальцами каждой секции в магазины можно. устанавливать многоразмерные колонны 2", 21/2", 3" и 4" насосно-компрессорных труб (НКТ), для этого по шаблону или дели- тельной головке необходимо повернуть секции магазинов, а также отдельные пальцы внутри их на . четыре угла а 4",аз,а/ и а соответствующие указанным диаметрам НКТ,Для усиления пальцев от горизонтальных сил возможно шарнирное (оси шарниров Д, Е, Ж, 3), подсоединение к каждой секции еще по крайней мере по одной секции (показано штрихпунктиром), причем в образованном правильном четырехугольнике ЗЖ = ДЕ и ЖЕ = ЗД (фиг.12), а также возможна шарнирная установка в паре секций пальцев, соединенных попарно (верхние и нижние) между собой.Конструкция подсвечника.На подсвечнике в плоскости, проходящей через центр скважины и подсвечника, на стойках 31 закреплен горизонтальный рычаг 32 с осью 33 на подшипниках, которая зафиксирована гайкой с помощью храпового устройства 34 через червячную передачу 35(возможны также и другие средства крепления и поворота, например с помощью самотормозящейся пары червяк - червячное колесо).С одной стороны горизонтального рычага 32 предусмотрена прямолинейная горизонтальная планка "а", параллельная оси 33 поворота рычага и.оканчивающаяся упором "б", с другой стороны устанавливается противовес 36, С обеих сторон пола 37 подсвечника установлены боковые ограничители 38 параллельно оси поворота и горизонтальной планке, На оси 33 под углом а расположенные две оси 39, на которых попеременно, в зависимости от того, какая половина подсвечника заполняется, установлена створка 41 с канатно-грузовым приводом 40.Трубозахват 20 состоит из корпуса 42, шарнирно подвешенного (ось 43 поворота) к скобе 44 рычага 16 поворота, и корпусов 45 и 46. Внутренний диаметр корпусов 45 и 46 имеет прорезь, размер которой больше, чем тело трубы 47, но меньше, чем тело муфты 48, Таким образом, муфта, попав в корпуса 45 и 46, уже не может выскочить вбок. Сбоку корпуса 45 предусмотрена конусообразная воронка 49 для легкости про 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 хождения трубы в корпус трубозахвата. Снизу корпуса 46 с правой стороны расположены три ролика 50, по которым перекатывается торец муфты 48 трубы 47 при свинчивании-развинчивании (с левой стороны муфта 48 боковой поверхностью перекатывается по внутренней поверхности корпуса 45). Для предотвращения выпадания трубы из трубозахвата в момент свинчивания-развинчивания или установки труб на подсвечник может быть предусмотрен механический запор зева трубозахвата,Установку труб осуществляют следующим образом, Вначале устройство устанавливают в крайнее положение "А". Для этого необходимо расстопорить храповик за рукоятку червячной пары, повернуть рычаг 32 и снова застопорить. При этом рычаг 16 переноса перемещает свечу из центра скважины (положение ) к створке 41 (положение ), отодвигая створку 41, затем горизонтальный рычаг 32 подхватывает трубу в положение , перемещает ее в положение К, при дальнейшем перемещении труба (свеча) упирается в наклонную грань (стойка 31) рычага 32 и начинает скользить по ней по направлению к секции, образуемой планкой "а" (положение "А") и ограничителем "б", и рычаг переноса переводит трубу (свечу) из положенияв положение Ч и ч, после чего заводит низ трубы в секцию до упора "б". Аналогично устанавливают следующие трубы до тех пор, пока секция полностью не заполнится, затем поворачивают горизонтальный рычаг 32 стем, чтобы между рядами установленных труб и планкой "а" расстояние было немного больше размера муфты трубы, и производят установку следующего ряда и т,д.После заполнения одной половины подсвечника поворачивают горизонтальный рычаг 32 на другую сторону и производят установку труб аналогичным способом. При этом створку 41 поворачивают.Для поворота рычага на определенный угол в зависимости от устанавливаемых труб на рычаге и стойке выполнены соответствующие риски на делительной головке (не показаны).Кинематика движения точки подвески свечи (трубы) и узлов механизма,Подъем колонны труб (слева направо; фиг.13 - 21).Фиг,13. Трубозахват рычага удерживает трубу за верхнюю муфту над устьем сксажины. Производят развинчивание. Талевый блок 17 опускается. Колонна труб заклинена в спайдере 14,Фиг.14, Развинчивание закончено. Ключ 19 отведен от устья скважины, Талевленные на вышке консольные секвый блок опустился полностью.. Свеча тру- установлии магазина в виде гребенок, подсве чникибозахватом приподнята из уфиз м фты колонны ции магс бортовыми ограничителями, мехмеханизм петруб .т стья сква- ремещения труб между ососью скважины иФиг,15. Свеча отведена от устья скважины. Талевый блок движется евер .х. Клинья 5 секциямими магазина и механизм ориентирования нижних концов труб, отл и ч аспайдера подняты.он щ е е с я тем, что, с целью расширенияФиг.Ф .16, Свеча отодвигается в сторону щолжа- области применнения за счет обеспечения) газину, Талевый блок продолжустановки тру б разных диаметров и повыет двигаться вверх.на под шения их устойчивости в секциях магазина,свеча опущена на подФиг,18. То же, свеча (колено труб) заве- можн пово ота вдена в прорезь магазина,б по- осям пальцев гребенок, при этом пальцыг бюм установлены мзмокностыо гюставлена на подсвечник руи т бозахват опу гребенок устворота и фиксации вокруг сво р дих и о ольныхстился ниже верхней муфты рубыФиг.20. Тальблок достиг своего крайне- осеи и имезахват отве- параллелограмм ,в ви ебден от свечи (колено тру ) вб) в начало прорези. ния нижн на се горизонтального рычага, жесткотко связанногоРубозахват переведередину магазина. Тал ьбло к пошел вниз. Ко- со стойкои, устной оси, лежащей в плоскости симметрииРу зажата спаидереФиг,22. То же, трубозахват подошел сек чико, ссв ече на центре скважины,, Ключ наведен на можностью диск, стви25 ем привода, выполненногого в видема и че вячноймуфтовые соединения.атной по- канатно-грузового механизма и рСпуск труб осуществляют в обратной по- к ма ивто ого мага- передачи, и ипе естаследововательности. Заполнение рбом. низм выыполнен с возможностью розина прои зводят аналогичным спосоновки для з аполнения того или иногФормула изобрб етенияазме подсвечника.У ство для вертикального размеУстроиствщения тру на урб б свой вышке, включающее