Устройство для спуско-подъема труб под давлением

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик855184 ФЮщщ(53) УДК 622.245. .1 (088.8) Опубликовано 15.08.81. Бюллетень30Дата опубликования описания 25,08.81 по делам нзобретеннй и открытий, Изобретение относится к нефтепромыс-. ловому оборудованию и может применяться для производства спуско-подъемных операций с трубами на нефтяных и газовых скв- жинах, находящихся под пластовым давлением.Известно устройство для спуско-подъема труб под давлением, включающее гидроцилиндры, корпусы которых крепятся с помощью .промежуточных элементов на устье скважин, а штоки соединены с траверсой, на которой установлен захват для труб, Между корпусами цилиндров на устье скважины установлен стационарный захват (снайдер), предназначенный для перехвата колонны труб при холостом движении вверх и вниз штоков цилиндров 1.Недостатком устройства является то, что несоответствие хода подвижного захвата длине труб вызывает необходимость многочисленных перехватов колонных труб стационарным захватом в процессе подъема (спуска) ее на высоту одной трубы. Указанное обстоятельство увеличивает время цикла подьема (спуска), отрицательно влияет на работоспособность оборудования, повышает утом ляемость оператора, и, в конечном счете,снижает производительность проводимыхработ,Известно также устройство для спускс)-.подъема труб,под давлением, включающеевышку с верхним и нижним основаниями, талевую систему, содержащую верхние и ниж 3 ние стационарные блоки и подвижные блоки,подвижный и стационарный захваты, двухступенчатый гидроцилиндр, содержащий подвижный цилиндр с установленными на немподвижными блоками и полый шток, жесткосвязанный с верхним основанием и образую-щий камеру хода вниз 2. Однако и эта конструкция не лишена недостатков. Конструкция гидроцилиндра более чем 5 м ходом трудоемка в изготовлении и требует специального оборудования для обработки внутренней полости цилиндра. Компановка гидроцилиндра и талевой системы приводит к неблагоприятному распределенкю нагрузок на вышку, что увеличивает ее металоемкость и трудоемкость из готовления.Цель изобретения - снижение нагрузокна вышку и повышение технологичности кон струкции,формула изобретения 855184Указанная цель достигается тем, что двухступенчатый гидроцилиндр снабжен корпусом, жестко связанным с нижним основа.иием и образующим с подвижным цилинд.ром рабочую камеру хода вверх.На фиг. 1 изображена кинематическай 5 схема устройства для спуско-подъема труб под давлением; на фиг. 2 - двухступенчатый гидроцилиндр; на фиг. 3 и 4 - схемы распределения нагрузок соответственно при подъеме и спуске труб.Устройство содержит вышку 1, устанавливаемую на устье скважины и прикрепляемую к ней с помощью фланца 2. На нижнем основании вышки соосно с фланцем 2 установлен стационарный захват (спайдер) 3 н нижние стационарные блоки талевой 5 системы 4 и 5, а к верхнему основанию вышки закреплены верхние стационарные блоки талевой системы 6 и 7, Между верхним и нижним основаниями вышки параллельно оси приемного фланца установлен двухступенчатый гидроцилиндр, у которого по- в лый шток 8 жестко связан с верхним осно.ванием вышки, а корпус 9 - с нижним ос.нованием вышки. Подвижный цилиндр несет на себе траверсу 11 с установленными на ней подвижными блоками талевой системы 12 - 15. Рабочие камеры хода вниз А и хода вверх Б гидроцилиндра образованы соответственно полым штоком 8, подвижным цилиндром 10 и корпусом 9. Рабочие камеры питаются от отдельных линий, подводящих рабочую жидкость в камеру А через 36 патрубок 16 в полом штоке 8 и в камеру через патрубок 1 в корпусе 9, Траверса 11 связана с помощью канатов 18 - 21 с траверсой 22 с закрепленным на ней подвижным захватом 23. Размеры и расположение блоков 4 - 7, 12 - 15 выбираются таким образом,31 чтобы ось проходного отверстия в подвижном захвате 23 совпадала с осью проходного отверстия неподвижного захвата 3 и осью фланца 2, а ветви канатов 18 - 21 на участках между блоками 4, 5 и 13, 14 находились в плоскости, проходящей через ось фланца 2.Канаты 18 и 21 ходовыми концами закреплены иа траверсе 22, огибают блоки соответственно 4, 5, 12 и 5, 7, 15 и мертвыми концами крепятся к верхнему основанию вышки 1. Канаты 19 и 20, закрепленные ходовыми концами к траверсе 22, огибают соответственно блоки 13 и 14 и пертвыми концами крепятся к нижнему основанию вышки 1,Устройство работает следующим образом.При подаче рабочей жидкости в полостьА гидроцилиндра через патрубок 6, подвижный цилиндр 10 перемещаетсяв сторону нижнего основания вышки. При этом траверса 22 также перемещается в сторону нижнего основания вышки и труба, захваченная захватом 23, подается через раскры зй тый захват 3 и фланец,2 в скважину (при- удительная подача труб в скважину), ХоМ граверсы 22 равен удвоенному ходу цилиндра 10. При подаче рабочей жидкости в по лостьгидроцилиндра через патрубок 17., цилиндр 10 перемещается в сторону верХ- него основания вышки 1. При этом траверса 22 также перемещается в сторону верхнего основания вышки и труба 1 захваченная захватом 23, извлекается через фланец 2 и открытый захват 3 из скважины (подъем труб) Ход траверсы 22 и в этом случае равен удвоенному ходу цилиндра 10. Стационарный захват 3 захватывает трубы при холостых ходах траверсы 22, когда захват 23 раскрыт (ход вверх траверсы 22 при принудительной подаче и ход вниз траверсы 22 при подъеме труб).При подъеме труб нз скважины, когда вес поднимаемой колонны больше от силы давления в скважине, стремящейся вытолкнуть трубы иэ скважины на величину 291, результирующее усилие, действующее на вышку также равно Р 1 и приложено к нижнему основанию вышки,При принудительной подаче труб в скважину с усилием подачи равным Ра вышка подвергается сжатию от результирующего усилия, равного также Рь приложенного к верхнему основанию вышки.Применение устройства в установках для спуско-подъема под давлением позволяет существенно снизить трудоемкость их изготовления, а также уменьшить максимальные нагрузки на вышку при спуско-подъем. иых операциях. Снижение трудоемкости обуь ловлено конструкцией длииноходового гидро цилиндра, не требующего расточки внутренних цилиндрических поверхностей на:,на чительной для)а, необходимость в которой возникает при изготовлении длинноходовых поршневых гидроцилиндров. Устройство для спуско-подъема трубпод давлением, включающее вышку с верхним и нижним основаниями, талевую системусодержащую верхние и нижние стационарный захваты, двухступенчатый гидроцилиндр,содержащий подвижный цилиндр с установленными на нем подвижными блоками и полый шток, жестко связанный с верхним основанием и образующий с подвижным цилиндром рабочую камеру вниз, отличающееся тем, что, с целью снижения нагрузок навышку и повышения технологичности конструкции, двухступенчатый гидроцнлиндр снабжен корпусом, жестко связанным с нижнимоснованием и образующим с подвижным цилиндром рабочую камеру хола вверх.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3215203,кл, 16677, опублик. 1966.2. О 1 Фбг 1(Ь 1972, с. 52 - 54 (прототип).Т Т И Госуда делам из Москва, Ж П Патент ергачевКорректор С. ЩоПодписноекомитета СССРн открытийская наб., д. 4/род, ул. Проектна