Устройство для захвата труб при спуско-подъемных операциях

(я) Е 2 В 19/ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСК СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научинститут разработкитепромысловых труб(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАХВАТТРУБ ПРИ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОП пиваковски но-исследовательский и эксплуатации нефССР 78 (прото/0 ОПИСАНИ РАЦИЯХ, включающее соединенные шарнирно звенья корпуса, запорное тело, выполненное в виде спирали и размещенное на конической поверхности корпуса, и замковый механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при спуска-подъеме гладкостенных труб без муфтовых соединений, корпус снабжен направляющими стойками с наклонными пазами, а на концах спирали расположены болты с головками, имеющими кольцевые канавки для размещения в них наклонной поверхности паза направляющей стойки, при этом головка установлена с возможностью поступательного перемещения в наклонном пазу направляющей стойки и поворота вокруг оси спирали.51 О 15 20 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для захватя и фиксации цилиндрических предметов, например труб, и может использоваться н нефтяной промышленности, а более конкретно при СПО (спуско-подъемных операциях) с бурильными, йасосно-компр"ссор- ными и обсадными трубами с захватом за их гладкую наружную поверхность.Известно устройство, предназначенное для проведения вспомогательных операций при СПО с обсадными трубами, а именно для подтаскивания одиночной трубы и удержания ее но время соединения с колонной, состоящее из шарнирно соединенных звеньен корпуса с размеШенными на каждом звене запорными телами. На крайних звеньях укреплено замковое устройство, выполненное н ниде стягивающего винта и гайки 1.Известное устройство предназначено также выполнять роль предохранительного пояса на случай проскальзывания труб н роторных клиньях.Применение данного устройства обусловливает значительный объем физического труда и времени при СПО, так как оно лишено быстродействия закрытия-открытия своих крайних звеньев, однако главным его недостатком является необходимость снятия с него штропов перед операцией свинчивания труб, так как при свинчивании оно вращается вместе с навинчиваемой трубой. Это, в свою очередь, требует применения подвижной люльки на буровой вышке и соответственно занимает в работе еще одного человека.Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является устройство для захвата труб при спуско-подъемных операциях, включавшее соединенные шарнирно звенья корпуса, запорное тело, выполненное н виде спирали и размещенное на конической поверхности корпуса, и замковый механизм 2.Однако данное устройство не может быть использовано для осуществления СПО с обсадными трубами по следующим причинам: устройство не может заводиться на трубу и сниматься с нее сбоку, как этого требует технология СПО, так как не имеет разъема по образующей трубы; устройство освобождается только перемешением по оси в сторону, противоположную направлению захвата, что является неприемлемым для СПО.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства при спуска-подъеме гладкостенных труб без муфтовых соединений.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для захвата труб при спускоподъемных операциях, включающем соединенные шарнирно звенья корпуса, запорное тело, выполненное в виде спирали и размещенное на конической поверхности корпуса, и замковый механизм, корпус снабжен направляющими стойками с наклонными пазами, а на концах спирали расположены болты с головками, имеющими кольцевые канавки для размещения в них наклонной поверхности паза направляющей стойки, при этом головка установлена с возможностью поступательного перемещения в наклонном пазу направляющей стойки и поворота вокруг оси спирали.На фиг. 1 изображено устройство для захвата труб при СПО в закрытом положении (труба не показана), общий вид; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1 (одной стороны захвата плоскостью, нормальной к оси на конце спирали по кольцевой канавке в головке болта, ввернутого в конец спирали).Устройство для захвата труб при СПОвключает корпус, состояший из двух звеньев (половин) 1, соединенных шарнирно осью 2 и запирающихся скобой 3 замка в целое кольцо, имеющее на внутренней стороне выточку с конической поверхностью 4, на которой размещены запорные тела 5, представляющие собой спираль, снабженную на концах деталями 6, выполненными в форме болтов, головка 7 которых имеет кольцевую канавку и установлена в направляющих стойках 8, закрепленных в звеньях корпуса винтами 9; при этом корпус имеет на своих звеньях приливы с отверстиями для крепления проушин 10, а также плоско- спиральную пружину 11, крепящуюся на пальце 12 замка захвата, для открывания которого вручную на скобе выполнена рукоятка 13.Для захвата трубы, лежащей на мостках у скважины, устройство в раскрытом виде накидывается на трубу сбоку и усилием на проушины 10, направленным вниз, поло.вины 1 корпуса поворачиваются на оси 2 и сводятся одна с другой, при этом скоба 3 замка под действием пружины 11, заневоленной на пальце 12, запирает захват автоматически вокруг трубы; последующим натяжением, направленным по оси трубы вверх, спираль, состоящая из запорных тел 5, вводится во взаимодействие с конической поверхностью 4 в звеньях 1 корпуса, В этот момент происходит фиксация положения захвата относительно трубы, и чем большебудет сила натяжения по оси, тем больше радиальное усилие сжатия трубы и сила фиксации; при этом происходит некоторое перемещение захвата по оси трубы, которое сопровождается разворотом спирали вокруг ее оси и поступательным перемещением по коннческой поверхности выточки корпуса, в этом участвуют также концевые детали 6, закрепленные в наклонных пазах направляющих стоек 8. Для освобождения от захвата устройство должно быть перемещено по оси трубы в сторону, обратную направлению действо.1008405 Составитель А. ВТехред И. ВересТираж 60осударственногоам изобретенийва, Ж - 35, Рауатент, г. Ужгор олков Корректор М. Коста Подписное СССР ий д. 4/5 Проектная, 4комитета и откры шская на од, ул. вавшей нагрузки, т.е. вниз, при этом происходит перекатывание спирали 5 и детали 6 в обратном направлении, освобождая трубу от захвата. После этого скоба 3 открывается за свою рукоятку 3 и половинки 1 корпуса устройства разводятся в исходное положение. При спуске обсадных колонн с захватом за гладкое тело трубы преимущества изобретения заключаются в следующем:повышении надежности работы трубозахватного устройства за счет гарантированности захвата и освобождения и за счет равноРедактор А. ВоровицЗаказ 2296/43ВНИИПИ Гпо дел3035, МоскФилиал ППП П мерного распределения радиальной нагрузки;уменьшении затрачиваемых усилий в ручном труде, так как обычно надо оттянуть спайдер-элеватор вместе со штропами и крюкоблоком на 1,8 - 2,0 м от оси буровой вышки, при этом вес спайдер-элеватора 50 кг, штропов - 300 кг, тогда как вес створчатого трубного захвата составляет около 20 кг;уменьшении численности людей, занятых вспомогательной операцией подтаскивания и навинчивания следующей трубы;уменьшении времени вспомогательной операции подтаскивания очередной трубы.