RU2027845C1

RU2027845C1 - Pipe catching mechanism

Info

Publication number: RU2027845C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Александрович Зильберберг; Владимир Николаевич Судницин; Ольга Васильевна Белоусова
Original assignee: Юрий Александрович Зильберберг; Владимир Николаевич Судницин; Ольга Васильевна Белоусова
Priority date: 1989-09-04
Filing date: 1989-09-04
Publication date: 1995-01-27

Abstract

FIELD: making-and-breaking of drilling pipes and casings. SUBSTANCE: pipe catching mechanism has closed body, driving ring with catching members installed for motion in direction of caught pipes, safety bushing movable in axial direction and located inside driving ring to overlap catching members in initial position. Catching members have bevelled slip surfaces for interaction with lower end of safety bushing and installed for turning in horizontal plane. EFFECT: higher efficiency. 5 dwg

Description

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к стационарным буровым ключам для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений бурильных и обсадных труб. The invention relates to well drilling, namely to stationary drilling wrenches for screwing and unscrewing threaded joints of drill and casing pipes.

Известна конструкция замкнутого трубозахватного механизма бурового ключа, содержащего замкнутый корпус узел захвата труб с радиально расположенными захватными элементами и их привод. A known design of a closed pipe gripping mechanism of a drill key containing a closed housing unit for capturing pipes with radially located gripping elements and their drive.

Недостатком этого механизма является необходимость постоянного контроля за положением захватных элементов в процессе свинчивания-развинчивания резьбовых соединений, так как в процессе проведения этих операций возможен неполный отвод захватных элементов от центра скважины, что может привести к ударам замками резьбовых соединений по захватным элементам, их разрушению и падению в скважину. The disadvantage of this mechanism is the need for constant monitoring of the position of the gripping elements in the process of screwing-unscrewing the threaded joints, since in the process of carrying out these operations, the gripping elements may not be completely removed from the center of the well, which can lead to locks of threaded joints on the gripping elements, their destruction falling into the well.

Известна конструкция трубозахватного механизма бурового ключа, содержащего замкнутый корпус с установленными в нем с возможностью относительного поворота наружным приводным кольцом и внутренним кольцом с захватными элементами в виде поворотных рычагов, снабженных плашками. A known design of the pipe gripping mechanism of a drill key, comprising a closed housing with relative rotation of the outer drive ring and the inner ring with gripping elements in the form of swing arms equipped with dies.

Недостатком этой конструкции является отсутствие каких-либо средств для контроля за положением рычагов (захватных элементов) и их блокировки в случае неправильных действий оператора. В результате этого возможен неполный отвод рычагов (захватных элементов) в процессе перемещения бурильной колонны через отверстие ключа, что приводит к ударам замковыми соединениями труб по захватным элементам, возможности их поломки и падению в скважину. The disadvantage of this design is the lack of any means for monitoring the position of the levers (gripping elements) and their locking in case of incorrect operator actions. As a result of this, the levers (gripping elements) can be partially withdrawn during the movement of the drill string through the key hole, which leads to impacts of the pipe joints by locking joints of the gripping elements, the possibility of their breakage and falling into the well.

Известен трубозахватный механизм, содержащий замкнутый корпус, приводное кольцо с захватными элементами, установленными с возможностью перемещения в направлении захватываемых труб. Known pipe gripping mechanism comprising a closed housing, a drive ring with gripping elements mounted to move in the direction of the captured pipes.

Недостатком указанного механизма является отсутствие средств оперативного контроля за положением захватных элементов в процессе работы и возможность ударов по захватным элементам замковыми соединениями труб, что приводит к возникновению аварийных ситуаций из-за поломок и падению в скважину захватных элементов, воспринимающих эти удары. The disadvantage of this mechanism is the lack of operational control over the position of the gripping elements during operation and the possibility of impacts on the gripping elements by the locking pipe joints, which leads to emergency situations due to breakdowns and the gripping elements that perceive these shocks fall into the well.

Целью изобретения является повышение надежности и безопасности работы путем устранения возможности ударов замковых соединений труб по захватным элементам и улучшения контроля за их положением в процессе работы. The aim of the invention is to increase the reliability and safety of work by eliminating the possibility of shock pipe joints on the gripping elements and improving control over their position during operation.

Указанная цель достигается тем, что трубозахватный механизм бурового ключа, содержащий корпус, приводное кольцо с захватными элементами, установленными с возможностью перемещения в направлении захватываемых труб, снабжен подвижной в осевом направлении предохранительной втулкой, размещенной в приводном кольце с возможностью перекрытия в исходном положении нижней частью захватных элементов, которые выполнены со скошенными клиновыми поверхностями для взаимодействия с нижним торцом предохранительной втулки и установлены с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. This goal is achieved in that the pipe gripping mechanism of the drill key, comprising a housing, a drive ring with gripping elements mounted to move in the direction of the gripping pipes, is provided with an axially movable safety sleeve located in the drive ring with the possibility of overlapping in the initial position the lower part of the gripping elements that are made with beveled wedge surfaces for interaction with the lower end of the safety sleeve and installed with the possibility New rotation in the horizontal plane.

На фиг. 1 показан трубозахватный механизм в плане; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 и 5 - вариант выполнения предлагаемого механизма. In FIG. 1 shows a pipe gripping mechanism in plan; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a view B in FIG. 1; in FIG. 4 and 5 - an embodiment of the proposed mechanism.

Трубозахватный механизм бурового ключа содержит замкнутый корпус 1 и установленные в нем наружное приводное кольцо 2 и внутреннее кольцо 3 с захватными элементами в виде поворотных рычагов 4, установленных на осях 5 и оснащенных челюстями 6 с твердосплавными плашками 7. Челюсти 6 соединены с рычагами посредством пальцев 8, головки которых имеют клиновые опорные поверхности 9. В цилиндрическом отверстии внутреннего кольца 3 на шпонке 10 установлена подвижная в осевом направлении предохранительная втулка 11, на верхней части которой выполнен кольцевой выступ в виде буртика 12. The pipe wrench mechanism of the drill key contains a closed housing 1 and an external drive ring 2 and an inner ring 3 mounted therein with gripping elements in the form of pivot arms 4 mounted on the axles 5 and equipped with jaws 6 with carbide dies 7. The jaws 6 are connected to the levers by means of fingers 8 , the heads of which have wedge bearing surfaces 9. In the cylindrical hole of the inner ring 3 on the key 10 is mounted axially movable safety sleeve 11, on the upper part of which is made tsevoy ledge-like protrusion 12.

Верхняя торцовая поверхность буртика оснащена кольцевым демпфирующим элементом 13. Нижняя торцовая поверхность предохранительной втулки 11 оснащена кулачками 14, установленными с возможностью взаимодействия с клиновыми поверхностями 9 пальцев 8. The upper end surface of the shoulder is equipped with an annular damping element 13. The lower end surface of the safety sleeve 11 is equipped with cams 14, which are installed with the possibility of interaction with the wedge surfaces 9 of the fingers 8.

В варианте выполнения (фиг. 3) нижняя часть предохранительной втулки 11 может перекрывать челюсти 6 частично или полностью по высоте и полностью по диаметру, при этом нижний торец предохранительной втулки имеет возможность взаимодействия со скошенной клиновой поверхностью 9, выполненной непосредственно на захватных элементах. In the embodiment (Fig. 3), the lower part of the safety sleeve 11 can overlap the jaw 6 partially or completely in height and completely in diameter, while the lower end of the safety sleeve has the ability to interact with a beveled wedge surface 9 made directly on the gripping elements.

Механизм работает следующим образом. The mechanism works as follows.

При разведенных захватных элементах поворотных рычагов 4 (нейтраль) предохранительная втулка 11 опирается нижней поверхностью буртика 12 на корпус 1 и зависает в отверстии внутреннего кольца 3. Внутренний диаметр предохранительной втулки 11 меньше диаметра между наиболее выступающими деталями захватных элементов. Это обеспечивает их предохранение от случайных ударов замковыми соединениями труб при проведении спускоподъемных операций. When the gripping elements of the pivoting levers 4 (neutral) are separated, the safety sleeve 11 is supported by the lower surface of the shoulder 12 on the housing 1 and hangs in the hole of the inner ring 3. The inner diameter of the safety sleeve 11 is smaller than the diameter between the most protruding parts of the gripping elements. This ensures their protection against accidental blows by pipe lock joints during hoisting operations.

При захвате труб поворотные рычаги 4 с челюстями 6, поворачиваясь на осях 5, воздействуют скошенными клиновыми поверхностями 9 на кулачки 14 предохранительной втулки 11 и выдвигают ее вверх. При отводе зажимных элементов предохранительная втулка соскальзывает под собственным весом с клиновой поверхности 9 и повисает на корпусе 1. When grabbing the pipes, the rotary levers 4 with the jaws 6, turning on the axes 5, act on the cams 14 of the safety sleeve 11 with beveled wedge surfaces 9 and extend it upward. When retracting the clamping elements, the safety sleeve slides under its own weight from the wedge surface 9 and hangs on the housing 1.

Верхний торец предохранительной втулки 11 с буртиком 12 находится в поле зрения оператора и служит надежным средством контроля за положением захватных элементов, в результате чего предотвращаются аварийные ситуации из-за неправильного их положения при движении бурильной колонны через отверстие ключа. The upper end of the safety sleeve 11 with the shoulder 12 is in the field of view of the operator and serves as a reliable means of monitoring the position of the gripping elements, as a result of which emergency situations are prevented due to their incorrect position when the drill string moves through the key hole.

Использование предложенного устройства позволяет повысить надежность и безопасность существующих стационарных буровых ключей с замкнутым корпусом и значительно снизить аварийность при бурении и ремонте скважин. Using the proposed device can improve the reliability and safety of existing stationary drilling wrenches with a closed casing and significantly reduce the accident rate during drilling and well repair.

Claims

TUBULAR MECHANISM comprising a closed housing, a drive ring with gripping elements mounted to move in the direction of the gripping pipes, characterized in that, in order to increase the reliability and safety of work by eliminating the possibility of impacts of pipe joints on the gripping elements and improving control over their position during operation, it is equipped with an axially movable safety sleeve located inside the drive ring with the possibility of overlapping in the initial position the lower part of the gripping elements, the latter being made with beveled wedge surfaces for interaction with the lower end of the safety sleeve and mounted to rotate in a horizontal plane.