RU2019676C1

RU2019676C1 - Continuous-duty hydraulic piping elevator

Info

Publication number: RU2019676C1
Authority: RU
Inventors: В.М. Степанов; А.Г. Казаков; А.А. Семенов; А.С. Давыдов; Ю.С. Кущак; Н.Г. Жучкова
Original assignee: Тульский государственный технический университет
Priority date: 1991-01-02
Filing date: 1991-01-02
Publication date: 1994-09-15

Abstract

FIELD: abandonment of wells. SUBSTANCE: base 4, whose spherical surface cooperates with bearing plate 7 mounted on it, is freely installed on deck 1. Mounted on bearing plate 7 are hydraulic actuating cylinders, which are jointed with deck 1 by spread-out tie rods. EFFECT: enhanced efficiency and reliability of piping elevator installation above well; reliable self-setting of piping elevator with alignment of axis of grabs of upper and lower cross-pieces with casing axis, eliminating appearance of lifting effort components that cause bending of casing. 3 dwg

Description

Изобретение относится к буровой технике, а именно к установкам для извлечения прихваченных обсадных труб при ликвидации скважин. The invention relates to drilling equipment, and in particular to installations for the extraction of stuck casing pipes during the liquidation of wells.

Известен домкрат непрерывного действия, содержащий силовые гидроцилиндры, несущие грузовую колонну, выполненную с винтовой нарезкой, опирающиеся на штоки гидроцилиндров коромысла, на которых установлены червячные колеса, кинематически связанные с приводными двигателями [1]. Known continuous jack containing power hydraulic cylinders carrying a cargo column made with a screw thread, based on the rods of the rocker arms, on which worm wheels are mounted kinematically connected with drive motors [1].

Недостатки данного устройства заключаются в больших габаритах и сложности конструкции, а наличие винтовой нарезки на грузовой колонне сужает область применения домкрата и надежность его эксплуатации. The disadvantages of this device are the large size and complexity of the design, and the presence of screw threads on the cargo column narrows the scope of the jack and the reliability of its operation.

Наиболее близким к предложенному изобретению по своей технической сущности и достигаемому результату является гидравлический трубоподъемник непрерывного действия, включающий основание, опорную плиту, привод, силовые гидроцилиндры, штоковые полости которых сообщаются между собой гидролиниями, траверсы, расположенные крестообразно, золотниковый гидрораспределитель. Closest to the proposed invention in its technical essence and the achieved result is a continuous hydraulic pipe hoist, including a base, a support plate, a drive, power hydraulic cylinders, the rod cavities of which communicate with each other via hydraulic lines, crossheads located crosswise, a spool valve.

Устройство обеспечивает непрерывный подъем колонны обсадных труб благодаря тому, что верхняя и нижняя траверсы, удерживающие колонны, расположены крестообразно, а штоковые полости гидроцилиндров, перемещающих траверсы, соединены между собой последовательно. The device provides a continuous rise in the casing string due to the fact that the upper and lower traverses holding the columns are located crosswise, and the rod cavities of the hydraulic cylinders moving the traverses are interconnected in series.

Недостатком этого устройства является конструкция опорной плиты и основания, не обеспечивающая самоустановку основания трубоподъемника на совмещение оси захватов верхней и нижней траверсы с осью колонны обсадных труб, что усложняет установку трубоподъемника над скважиной и допускает появление в процессе эксплуатации составляющих усилия подъема, изгибающих колонну труб. The disadvantage of this device is the design of the base plate and the base, which does not ensure the self-installation of the base of the pipe hoist to combine the axis of the grippers of the upper and lower yoke with the axis of the casing string, which complicates the installation of the pipe hoist above the well and allows the appearance of lifting force components bending the pipe string during operation.

Целью изобретения является упрощение монтажа, повышение эффективности и надежности эксплуатации. The aim of the invention is to simplify installation, increasing the efficiency and reliability of operation.

Эта цель достигается тем, что устройство, содержащее установленное на платформе основание, две пары силовых гидроцилиндров, с сообщенными гидролиниями между собой штоковыми полостями и с расположенными крестообразно подвижными траверсами, и узел управления силовыми гидроцилиндрами, снабжено опорами с гидродомкратами, опорной плитой, свободно установленной на основании, подвижном относительно платформы, и узлом фиксации опорной плиты относительно платформы, при этом гидроцилиндры установлены на опорной плите, опорная плита с основанием контактирует по сферической поверхности, платформа связана с гидродомкратами, а узел фиксации опорной плиты относительно платформы выполнен в виде рассредоточенных стяжек, присоединенных одними концами к корпусам силовых гидроцилиндров, а другими - к платформе. This goal is achieved by the fact that the device containing the base mounted on the platform, two pairs of power hydraulic cylinders, with rod cavities communicated with each other and arranged crosswise movable traverses, and the control unit of power hydraulic cylinders are equipped with hydraulic jack supports, a support plate freely mounted on the base movable relative to the platform and the fixing unit of the base plate relative to the platform, while the hydraulic cylinders are mounted on the base plate, the base plate is based it is contacted by the spherical surface, the platform is connected with hydraulic jacks and fixation assembly relative to the platform support plate is in the form of dispersed ties attached at one end to the housings of power cylinders, and the other - to the platform.

Конструкция механизма подъема трубоподъемника, состоящая из платформы, основания и опорной плиты, позволяет ему самоустанавливаться над скважиной, совмещая ось колонны обсадных труб с осью захватных устройств верхней и нижней траверс, что исключает появление составляющей тягового усилия, изгибающей колонну труб. Сравнение предложенного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". The design of the lifting mechanism of the pipe hoist, consisting of a platform, base and base plate, allows it to self-mount above the well, combining the axis of the casing string with the axis of the grippers of the upper and lower traverses, which eliminates the appearance of a component of traction bending the pipe string. Comparison of the proposed technical solution with the prototype made it possible to establish compliance with its criterion of "novelty."

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие изобретение от прототипа, не были выявлены и потому они обеспечивают предложенному техническому решению соответствие критерию "существенные отличия". In the study of other well-known technical solutions in this technical field, signs that distinguish the invention from the prototype were not identified and therefore they provide the proposed technical solution according to the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 изображен трубоподъемник, показан разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 3 приведена гидравлическая схема трубоподъемника. In FIG. 1 shows a pipe hoist, section AA is shown in FIG. 2; in FIG. 2 is a view along arrow B in FIG. 1; in FIG. 3 shows the hydraulic diagram of the pipe hoist.

Предложенная конструкция гидравлического трубоподъемника непрерывного действия включает платформу 1, подвижную по вертикали относительно опор 2 (например, гусеничный ход) с помощью гидродомкратов 3. На платформе 1 свободно установлено основание 4, снабженное вогнутой сферической поверхностью 5, с которой контактирует выпуклая сферическая поверхность 6 опорной плиты 7. На опорной плите 7 диаметрально противоположно установлены два гидроцилиндра 8, на штоках которых размещена нижняя траверса 9, и крестообразно к ним расположены два гидроцилиндра 10, на штоках которых установлена верхняя траверса 11. Траверсы 9 и 11 снабжены гидравлическими зажимными устройствами. Гидрораспределитель 12 соединяет гидроцилиндры 8 и 10 с приводом и служит для обеспечения непрерывной подачи колонны обсадных труб 13. Стяжки 14 фиксируют положение опорной плиты 7 относительно платформы 1, причем одним концом стяжки 14 присоединены к корпусам силовых гидроцилиндров 8 и 10, а другим - к платформе 1. The proposed design of a continuous hydraulic pipe hoist includes a platform 1, movable vertically relative to the supports 2 (for example, a caterpillar track) using hydraulic jacks 3. On the platform 1, a base 4 is freely installed, provided with a concave spherical surface 5 with which the convex spherical surface 6 of the base plate is in contact 7. On the base plate 7, two hydraulic cylinders 8 are diametrically opposed, on the rods of which the lower crosshead 9 is placed, and two hydrocycles are located crosswise to them Indra 10, on the rods of which an upper traverse 11 is installed. The traverses 9 and 11 are equipped with hydraulic clamping devices. The control valve 12 connects the hydraulic cylinders 8 and 10 to the drive and serves to ensure continuous supply of the casing string 13. The ties 14 fix the position of the base plate 7 relative to the platform 1, with one end of the coupler 14 connected to the bodies of the power hydraulic cylinders 8 and 10, and the other to the platform 1.

Гидравлический трубоподъемник работает следующим образом. The hydraulic pipe lift works as follows.

Трубоподъемник устанавливается над скважиной, и подвижная в вертикальной плоскости платформа 1 с помощью гидродомкратов 3 ложится на грунт. Верхняя часть опорной плиты 7 самоустанавливается, совмещая ось зажимных устройств траверс 9 и 11 с осью колонны обсадных труб 13, перемещаясь сферической поверхностью 6 по сферической поверхности 5. При этом основание 4, свободно установленное на платформе 1, самоцентрируется относительно колонны обсадных труб 13. Это положение фиксируется стяжками 14 относительно платформы 1. The pipe hoist is installed above the well, and the platform 1 movable in the vertical plane with the help of hydraulic jacks 3 lies on the ground. The upper part of the base plate 7 is self-aligning, combining the axis of the clamping devices of the traverse 9 and 11 with the axis of the casing string 13, moving the spherical surface 6 along the spherical surface 5. In this case, the base 4, freely mounted on the platform 1, is self-centered relative to the casing string 13. This the position is fixed by ties 14 relative to the platform 1.

Непрерывный подъем колонны обсадных труб осуществляется следующим образом. Continuous rise of the casing string is as follows.

Рабочая жидкость гидрораспределителем 12 подается в поршневые полости гидроцилиндров 8 и одновременно к гидравлическому зажимному устройству траверсы 9, осуществляя рабочую подачу гидроцилиндров на извлечение колонны обсадных труб. Рабочая жидкость, вытесняемая из штоковых полостей гидроцилиндров 8, поступает в штоковые полости гидроцилиндров 10, осуществляя их холостой ход вниз. Переключение гидрораспределителя 12 изменит характер работы гидроцилиндров 8 и 10, и тогда подъем вверх колонны обсадных труб осуществит траверса 11, а траверса 9 совершит холостой ход вниз. The working fluid by the hydraulic distributor 12 is fed into the piston cavities of the hydraulic cylinders 8 and simultaneously to the hydraulic clamping device of the beam 9, providing a working supply of hydraulic cylinders to remove the casing string. The working fluid displaced from the rod cavities of the hydraulic cylinders 8, enters the rod cavities of the hydraulic cylinders 10, idling down. Switching of the control valve 12 will change the nature of the operation of hydraulic cylinders 8 and 10, and then the beam 11 will lift up the casing string, and the beam 9 will idle down.

По сравнению с прототипом предложенная конструкция повышает эффективность и надежность эксплуатации и установки трубоподъемника над скважиной, благодаря сферической опоре, позволяющей самоустанавливаться верхней части опорной плиты так, что ось верхней и нижней траверс совмещается с осью колонны обсадных труб. Целесообразность внедрения предложенной конструкции основания трубоподъемника определяется тем, что исключается появление составляющей тягового усилия, изгибающей трубу в процессе ее извлечения, что могло бы привести к дополнительным затратам мощности или к аварийным ситуациям. Compared with the prototype, the proposed design improves the efficiency and reliability of the operation and installation of the pipe hoist above the well, thanks to a spherical support that allows the upper part of the base plate to self-mount so that the axis of the upper and lower traverses coincides with the axis of the casing string. The feasibility of introducing the proposed design of the base of the pipe hoist is determined by the fact that the appearance of a component of traction, bending the pipe in the process of removing it, which could lead to additional power costs or to emergency situations, is excluded.

Claims

A HYDRAULIC PIPE LIFT OF CONTINUOUS ACTION, including a base mounted on the platform, two pairs of power hydraulic cylinders with rod cavities communicated with each other and with crosswise movable traverses and a control unit for power hydraulic cylinders, characterized in that, in order to simplify installation, increase the efficiency and reliability of operation, it is equipped with supports with hydraulic jacks, a base plate freely mounted on the base, and a fixing unit for fixing the base plate relative to the platform we, the base is made movable relative to the platform, the hydraulic cylinders are mounted on the base plate, the base plate contacts the base on a spherical surface, the platform is connected with hydraulic jacks, the fixing unit for the base plate relative to the platform is made in the form of dispersed couplers connected at one end to the cases of power hydraulic cylinders, and others to the platform.