PL63863B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 28.IX.1967 Francja Opublikowano: 20JKU971 63863 KI. 5 a, 3/02 r '. ' !:-.LNIA Urzedu Patentowego Wspóltwórcy wynalazku: Remi Reynard, Michel Chatard, Roger Tindy, Jean Thiery Wlasciciel patentu: Institut Francais du Petrole des Carburants et Lubrifiants, Rueil — Malmaison (Francja) Urzadzenie do prowadzenia gietkich przewodów, zwlaszcza gietkich przewodów wiertniczych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie zapewniajace prowadzenie gietkich przewodów takich, jak liny lub przewody rurowe, majacych pewna elastycznosc w kie¬ runku wzdluznym.Urzadzenie to znajduje szczególnie zastosowanie przy ciaglym prowadzeniu gietkich przewodów wiertniczych, na których dolnym koncu mocuje sie narzedzie wiertni¬ cze bezposrednio polaczone z silnikiem napedzajacym.Urzadzenie wedlug wynalazku bedzie szczególowo opi¬ sane na przykladzie jego zastosowania przy wierceniach za pomoca elastycznych przewodów. Jednakze rozumie sie, ze zastosowanie to nie stanowi zadnego ogranicze¬ nia wynalazku.W znanych urzadzeniach do prowadzenia gietkich przewodów, a zwlaszcza gietkich przewodów wiertni¬ czych, które to urzadzenia zawieraja elementy chwytaja¬ ce ten przewód, osadzone na lancuchach bez konca, wy¬ stepuje regularne zmniejszanie sie naprezen w przewo¬ dzie od jego wejscia do urzadzenia do wyjscia.Podstawowa niedogodnoscia wystepujaca w tych urza¬ dzeniach, przy przewodach majacych pewna elastycz¬ nosc wzdluzna, jest to, ze wydluzenie gietkiego prze¬ wodu, pod wplywem sily naciagu do niego przylozonej, zmniejsza sie od miejsca wejscia przewodu do jego wyj¬ scia z urzadzenia prowadzacego, co z kolei na skutek prawie zupelnej nieelastycznosci lancuchów prowadza¬ cych, powoduje wystepowanie poslizgu przewodu giet¬ kiego wzgledem obejmujacych go prowadnic.Ten poslizg wzgledny moze prowadzic do szybkiego zuzycia powloki zewnetrznej przewodu, jesli pomiedzy przewodem a plytkami obejmujacymi zamocowanymi do ciagniecia lancucha bez konca wystepuje wspólczynnik tarcia wystarczajacy dla uzyskania wymaganej przyczep¬ nosci przewodu. 5 Wielkosc tego poslizgu wzglednego jest proporcjonal¬ na do dlugosci czesci przewodu prowadzonej w urzadze¬ niu i róznicy sil naciagu przewodu wystepujacych po¬ miedzy miejscem wejscia i wyjscia przewodu z urzadze¬ nia. io Druga niedogodnosc spowodowana wspomnianym zmniejszaniem sie naprezen w przewodzie na odcinku od wejscia do wyjscia tego przewodu z urzadzenia, wy¬ stepuje zwlaszcza w przypadku gdy elementy przytrzy¬ mujace przewód elastyczny stanowia plytki lub pary ply- 15 tek wychylnych samozaciskajacych powodujacych samo¬ czynne zaciskanie przewodu elastycznego pod wplywem naprezenia przylozonego do tego przewodu.Zmiany tego naprezenia pomiedzy wejsciem i wyj¬ sciem przewodu z urzadzenia powoduja wiec zmiany sil 20 zaciskania przewodu pomiedzy plytkami samozaciskaja- cymi.Celem wynalazku jest usuniecie wspomnianych wad przez skonstruowanie takiego urzadzenia do prowadze¬ nia gietkich przewodów, które pozwala na bardziej rów- 25 nomierne rozlozenie sil dociskajacych wywieranych przez plytki na calej dlugosci lancucha. Niedogodnosci te usuwa urzadzenie wedlug wynalazku skladajace sie z co najmniej jednego zespolu prowadzacego wyposazone¬ go w co najmniej jeden lancuch bez konca i znajdujace 30 sie na nim plytki dociskajace. 4386363863 Istota tego urzadzenia jest znamienna tym, ze bieznia lancucha bez konca wzdluz którego lancuch zaciska giet¬ ki przewód, ma wglebienie i wykazuje co najmniej na czesci swej dlugosci promien krzywizny malejacy w kie¬ runku posuwu lancucha bez konca, oraz znamienna tym, ze plytki dociskowe dociskajace gietki przewód znajdu¬ jace sie na lancuchu bez konca sa umieszczone we wgle¬ bieniu biezni lancucha, przy czym lancuch bez konca wyposazony jest w rolki stykajace sie z bieznia.W szczególnym rozwiazaniu urzadzenia wedlug wyna¬ lazku zastapiono jeden lancuch wieloma lancuchami roz¬ mieszczonymi szeregowo, z których kazdy jest, korzyst¬ nie, takiego typu jak opisano powyzej i jest napedzany urzadzeniem napedowym o stalym momencie obroto¬ wym.Takie rozwiazanie ma te zalete, ze pozwala podzielic na wiele skladowych sile ciagnaca, jak równiez podzie¬ lic na odcinki calkowita dlugosc przewodu znajdujaca sie w urzadzeniu prowadzacym. Wielkosc poslizgu prze¬ wodu gietkiego wzgledem plytek zostaje w ten sposób znacznie zmniejszona w kazdym z elementów prowadze¬ nia i istnieje skadinad mozliwosc wyeliminowania na¬ prezen, pomiedzy poszczególnymi elementami prowadze¬ nia, wywolanych tym wzglednym poslizgiem.Tak wiec dzielac urzadzenie prowadzace na przyklad na trzy zespoly, których ilosc jest oczywiscie nieograni¬ czona, sila ciagnaca kazdego z zespolów wynosi jedynie jedna trzecia calkowitej sily ciagnacej, a dlugosc giet¬ kiego przewodu obejmowana przez kazdy z zespolów stanowi jedynie trzecia czesc calkowitej dlugosci prze¬ wodu obejmowanej przez cale urzadzenie. Wielkosc po¬ slizgu wzglednego w kazdym zespole nie przekracza jed¬ nej dziewiatej wielkosci jaka wystepowalaby przy urza¬ dzeniu zawierajacym jeden tylko zespól.Naped lancuchów kazdego z zespolów za pomoca urzadzenia napedowego o stalym momencie obrotowym pozwala zreszta przystosowac predkosc przesuwania sie lancuchów do zmian wydluzenia sprezystego przewodu gietkiego jednego zespolu^o drugiego, powodujac stop¬ niowe zmniejszanie naprezen w przewodzie gietkim od miejsca wejscia tego przewodu do urzadzenia do miejsca jego wyjscia z urzadzenia.Rozwiazanie wedlug wynalazku pozwala na uzalez¬ nienie zmniejszenia naprezen t w przewodzie gietkim od promienia krzywizny R biezni, po której przemieszczaja sie plytki zaciskajace, w sposób zasadniczo proporcjo¬ nalny. , Stosunek £ pozostaje wiec zasadniczo staly od wej¬ scia przewodu do urzadzenia do jego wyjscia i dlatego, jesli plytki samoczynnie sie zaciskaja, docisk plytek przy zaciskaniu na przewodzie gietkim pozostaje równiez staly, poniewaz docisk ten jest zasadniczo proporcjonal- t ny do stosunku -— .Wynalazek zostanie omówiony na przykladzie wyko¬ nania, nie ograniczajacym zakresu wynalazku, opisanym ponizej w powolaniu sie na zalaczony rysunek, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia przyklad wykonania urzadzenia wedlug wynalazku w widoku ogólnym; fig. 2 — czesc urzadzenia z fig. 1 w przekroju oznaczonym na tej fi¬ gurze literami A—A i w powiekszonej podzialce, a fig. 3 — wazny szczegól urzadzenia z fig. 1 pokazujacy polozenie plytek dociskowych.Urzadzenie prowadzace wedlug wynalazku przedsta¬ wione na fig. 1 jest stosowane do wyciagania gietkiego wiertniczego przewodu 1 z odwiertu 2. Przewód ten jest nawijany w miare jego wyciagania na zbiorczy beben 3 znanego typu, wprawiany w ruch obrotowy za pomoca, silnika, nie pokazanego na rysunku. Naciagacz 4 regu- 5 luje naprezenie przewodu pomiedzy bebnem 3 a urza¬ dzeniem prowadzacym wedlug wynalazku i zapewnia prawidlowe nawijanie przewodu 1 na beben 3.Urzadzenie wedlug wynalazku, zawiera dwa zespoly prowadzace 8 i 9, rozmieszczone szeregowo, wyposazone 10 w lancuchy 12, 12a, 13, 13a bez konca z umieszczonymi w nich dociskowymi plytkami 23, 23a dociskajacymi przewód 1, pracujace w polaczeniu ze znanym wyciago¬ wym urzadzeniem 5 nachylonym do poziomu osadzo¬ nym wychylnie u podstawy w punkcie 6 i podpartym 15 wspornikiem 7, równiez zamocowanym u swej podsta¬ wy wychylnie.W odmianie wykonania przedstawionej tytulem przy¬ kladu wyciagowy zespól 5 zawiera lancuchy bez konca z umieszczonymi na nich plytkami dociskowymi nie wi- 20 docznymi na rysunku, dociskajacymi przewód 1, pomie¬ dzy dwoma czynnymi odcinkami 10 i 11 lancuchów, które z kolei przechodza przez napedowe lancuchowe kola 14 znajdujace sie na obu koncach wyciagowego zespolu. 25 Wedlug wynalazku zespoly prowadzace 8 i 9, korzyst¬ nie sa zespolone w jeden organ prowadzacy, co powo¬ duje korzystnie zmniejszanie wielkosci poslizgu prze¬ wodu 1 wzgledem zaciskajacych plytek na odcinku od wejscia E do wyjscia S urzadzenia, przy jednoczesnym 30 wyeliminowaniu naprezen, spowodowanych tym zjawi¬ skiem poslizgu, pomiedzy dwoma elementami prowa¬ dzacymi.Zespoly 8 i 9 urzadzenia prowadzacego skladaja sie kazdy z podwójnego lancucha bez konca sluzacego do 35 przemieszczania przewodu 1, to jest z lancucha 12—12a dla zespolu 8 i lancucha 13—13a dla zespolu 9. Lancu¬ chy te przechodza przez kola lancuchowe 14 znajdujace sie na obu koncach zespolów. Jedno z kól lancucho¬ wych, kazdego zespolu jest wprawiane w ruch obroto- 40 wy za pomoca znanego ukladu napedowego zawieraja¬ cego napedowy silnik 15, na przyklad hydrauliczny o stalym momencie obrotowym. Walek wyjsciowy silnika wprawia w ruch obrotowy znany uklad przekladniowy ze slimakiem 16 i zebatym kolem 17 napedzajacym lan- 45 cuchowe kolo 14. Na jednym z konców walka silnika 15 umieszczony jest hamulec 18.Fig. 2 przedstawia jak podwójne lancuchy kazdego z zespolów prowadzacych, to jest lancuchy 13 i 13a ze¬ spolu 9 wyposazone w rolki 19 i 19a przemieszczaja sie 50 po biezniach 20 i 20a wspartych na podstawie 21 urza¬ dzenia. Na ogniwach lancuchów umieszczone sa seg¬ menty 22 tworzace rowek prowadzacy, w których to seg¬ mentach spoczywa przewód 1. Na segmentach 22 osa¬ dzone sa obrotowo dociskowe plytki 23, 23a obracajace 55 sie wzgledem osi 24, 24a, zasadniczo równoleglych do kierunku przesuwu segmentów.Plytki 23, 23a sa umieszczone w sposób pozwalajacy na uzyskanie samoczynnego dociskania przewodu 1 w celu zapewnienia mozliwosci jego wyciagania z wyko- 60 rzystaniem tarcia. Obrotowe zamocowanie plytek 23, 23a pozwala na uzyskanie lepszego rozkladu nacisków na powierzchni przewodu 1.Naciski wynikajace z samoczynnego dociskania, wy¬ wierane przez plytki 23, 23a na przewód 1 zarówno na 65 dnie rowka jaki i po bokach, sa zasadniczo proporcjo-638(3 nalne do stosunku —, gdzie t oznacza naprezenie pow- R stajace w przewodzie na skutek przemieszczania sie ply¬ tek dociskowych, a R promien krzywizny, w plaszczyz¬ nie prostopadlej do plytek biezni, po której przesuwa sie lancuch z plytkami.Naprezenie t powstajace w przewodzie 1 w miejscu znajdujacym sie pomiedzy wejsciem E i wyjsciem S u- rzadzenia prowadzacego wedlug wynalazku spelnia w pierwszym przyblizeniu równanie: t = Te + fa , bedace podstawowym wzorem dla kraz¬ ków liniowych.We wzorze tym T oznacza naprezenie w przewodzie przy wyjsciu urzadzenia prowadzacego, f wspólczynnik tarcia plytek o przewód i a-(alfa)-miara dlugosci luku biezni pomiedzy wejsciem E urzadzenia i rozpatrywa¬ nym punktem.Zgodnie z wynalazkiem, biezniom 20 i 25 zespolu 8 i 9 nadaje sie odpowiednio zakres spirali o promieniu zmniejszajacym sie od wejscia ku wyjsciu zespolu pro¬ wadzacego, o wspólczynniku zmniejszania zasadniczo równym e_fa , co pozwala na utrzymanie zasadniczo stalego stosunku , a zatem i stalych nacisków, wy- R nikajacych z samoczynnego dociskania, na calej dlugos¬ ci prowadzenia przewodu w urzadzeniu.Fig. 3 przedstawia schematycznie czesc lancucha bez konca, na przyklad lancucha 13a zespolu 9 urzadzenia prowadzacego. Na ogniwach tego lancucha umieszczone sa kolejne segmenty 22, 22', 22" tworzace rowek prowa¬ dzacy dla przewodu 1, na których to segmentach osadzo¬ ne sa wychylnie plytki dociskajace przewód 1, jak na przyklad plytki 23, 23a pokazane na fig. 2, a nie przed¬ stawione na fig. 3.Strzalka wskazuje kierunek przemieszczania tego lan¬ cucha bez konca, którego rolki 19a tocza sie po biezni 20a majacej promien krzywizny zmniejszajacy sie wy¬ kladniczo w kierunku przesuwu lancucha bez konca.Stopien wykladniczego zmniejszania sie promienia jest jednak zwykle stosunkowo maly, jak to widac na fig. 1.Ustalenie wedlug wynalazku zarysu biezni lancucha o promieniu zmniejszajacym sie ma na celu nie tylko u- mozliwienie równomiernego rozkladu nacisków plytek, ale daje równiez inna wazna korzysc, a mianowicie u- mozliwia wyeliminowanie lub przynajmniej zmniejsze¬ nie poslizgu przewodu wzgledem plytek. Poslizg taki wy¬ stepuje zwykle jako wynik stopniowego skracania sie przewodu, od jego wejscia do wyjscia z urzadzenia, zwiazanego ze zmniejszaniem sie sily naciagu.Otóz zastosowany profil biezni pozwala, zaleznie od tego jak umiesci sie przewód i plytki, czy na poziomie biezni lub ponizej tego poziomu, zmniejszac odleglosc pomiedzy plytkami przyleglymi do siebie w miare zmniejszania promienia krzywizny biezni.Mozliwe jest równiez przez odpowiednie dobranie po¬ ziomu wzgledem biezni, postepowac w ten sposób, ze zmniejszenie odleglosci miedzy sasiednimi plytkami be¬ dzie zasadniczo równe skrecaniu sie przewodu, co poz¬ woli na zlikwidowanie poslizgu.W efekcie, jak widac na fig. 3, odstep pomiedzy dwo¬ ma odpowiadajacymi sobie punktami A i A' dwóch ko¬ lejnych plytek znajdujacych sie nad bieznia 20a wzrasta w miare przemieszczania sie lancucha na skutek coraz wiekszego wygiecia tego ostatniego. Odleglosc ei miedzy punktami A i A' jest mniejsza od odleglosci e2 pomie¬ dzy A' i A", gdzie A" stanowi punkt segmentu 22" od- 5 powiadajacy punktowi A' segmentu 22'.Natomiast umieszczajac plytki dociskowe, jak to po¬ kazano na fig. 2 i 3, na poziomie lub tez lepiej ponizej biezni 20a, to znaczy we wkleslosci pomiedzy bieznia, a srodkiem jej krzywizny, odstep pomiedzy plytkami przy- 10 leglymi do siebie zmniejsza sie w miare przesuwania sie lancucha. W tym przypadku odleglosc miedzy punktami B' i B" na fig. 3 jest mniejsza, niz odleglosc miedzy punktami B i B'.Wynika z tego, ze zmniejszenie stopniowe promienia 15 krzywizny biezni w kierunku przemieszczania sie plytek powoduje stopniowe zblizanie sie tych ostatnich ku so¬ bie, przy czym zblizenie to jest tym wieksze im nizej w stosunku do biezni 20a znajduja sie plytki. To zblizanie sie plytek ku sobie moze wiec kompensowac kurczenie 20 sie przewodu, w którym maleje naprezenie.Praktycznie odleglosc d (fig. 2) bedzie wybierana dla kazdego zespolu 8 lub 9 urzadzenia prowadzacego tak, aby stopniowe zblizanie sie plytek ku sobie towarzy¬ szace stopniowemu zmniejszaniu sie promienia krzywi- 25 zny biezni kompensowalo mozliwie najdokladniej kur¬ czenie sie przewodu na skutek zmniejszania sie w nim naprezen, na przyklad tak, aby ta kompensacja uzyska¬ na dla sredniej wartosci naprezenia wystepujacego w przewodzie na wejsciu do zespolu prowadzacego brane- 30 go pod uwage, które to naprezenie wejscia zmniejsza sie w miare nawijania przewodu na beben 3, dawala war¬ tosc poslizgu wzglednego przewodu w stosunku d0 ply¬ tek nie przekraczajaca wartosci dopuszczalnej dla ma¬ ksymalnego naprezenia przy wejsciu zespolu prowadza- 35 cego branego pod uwage.W innej odmianie wykonania urzadzenia wedlug wy¬ nalazku nie pokazanej na rysunku, mozna zastosowac równiez polaczenie podatne miedzy plytkami dociskaja¬ cymi i bieznia, tak aby odleglosc d zmieniala sie wraz ^ z naprezeniem T i aby stopien zblizenia plytek dosto¬ sowany byl samoczynnie do wartosci naprezenia przylo¬ zonego przewodu. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 45 1. Urzadzenie do prowadzenia gietkich przewodów, zwlaszcza gietkich przewodów wiertniczych, zawierajace przynajmniej jeden zespól prowadzacy wyposazony w przynajmniej jeden lancuch bez konca i w elementy 50 dociskowe, na przyklad w plytki dociskowe, znamienne tym, ze kazdy lanncuch (13, 13a) ma bieznie (20, 20a) z wglebieniem wzdluz którego lancuch (13, 13a) dociska gietki przewód (1), z tym ze bieznia (20,20a) co najmniej na czesci swej dlugosci ma krzywizne o promieniu ma- 55 lejacym w kierunku przesuwu lancucha (13, 13a).

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze lan¬ cuch (13, 13a) bez konca wyposazony jest w rolki (19, 19a) stykajace sie z bieznia (20, 20a).

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, 2, znamienne tym, ze 60 plytki dociskowe (23, 23a) dociskajace przewód (1) znaj¬ dujace sie na lancuchu (13, 13a) sa umieszczone we wglebieniu biezni (20, 20a) lancucha (13, 13a).KI. 5 a, 3/02 63863 MKP E 21 b, 3/02 WDA-l. Zam. 1611, naklad 250 egz. PL PL