RU2041350C1

RU2041350C1 - Device for round trip of well instruments

Info

Publication number: RU2041350C1
Authority: RU
Inventors: Алексей Георгиевич Асан-Джалалов; Виктор Викторович Макаров; Александр Павлович Андросенко; Александр Павлович Меженников
Original assignee: Научно-производственное объединение "Сейсмотехника"
Priority date: 1992-01-27
Filing date: 1992-01-27
Publication date: 1995-08-09

Abstract

FIELD: gas and oil producing industry. SUBSTANCE: device for round trip of well instruments has frame on which hoisting unit is mounted, telescopic mast with movable middle and internal sections and front and rear supports of mast. Front support has limiters of motion of movable sections and includes body and spring- loaded sliders successively installed in body along longitudinal axis for interaction with movable sections and limiting their displacement in transportation position. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для обслуживания скважин и может применяться в нефтегазодобывающей промышленности для спуска и подъема различных скважинных приборов и устройств при гидродинамических и геофизических исследованиях. The invention relates to equipment for servicing wells and can be used in the oil and gas industry for lowering and lifting various downhole tools and devices in hydrodynamic and geophysical studies.

Известно устройство для спуска и подъема скважинных приборов (Подъемная установка "АЗИНМАШ-37А" ТУ 26-02-78-75), содержащее транспортное средство с рамой, на которой установлены спуско-подъемный агрегат с геофизическим кабелем, задняя опора, шарнирно связанная с содержащей неподвижную и подвижную секции телескопической вышкой, и передняя опора вышки. A device for lowering and lifting downhole tools (Lifting installation "AZINMASH-37A" TU 26-02-78-75), containing a vehicle with a frame on which a hoisting unit with a geophysical cable, a rear support pivotally connected to containing fixed and movable sections of the telescopic tower, and the front tower support.

Установка мачты из транспортного положения в рабочее и наоборот производится с помощью гидроцилиндров. The mast is installed from transport to working position and vice versa using hydraulic cylinders.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Устройство устанавливают вблизи скважины. Первоначально при помощи гидросистемы подают рабочую жидкость в бесштоковые полости гидроцилиндров подъема вышки, а штоковые полости при этом соединяют со сливом. Под действием давления рабочей жидкости штоки гидроцилиндров выдвигаются и поднимают вышку из горизонтального положения в вертикальное. После чего выдвигают подвижную секцию вверх, а затем спуско-подъемным механизмом производят спуско-подъемные операции. The device is installed near the well. Initially, using a hydraulic system, the working fluid is supplied to the rodless cavities of the tower lifting cylinders, and the rod cavities are connected to the drain. Under the influence of the working fluid pressure, the hydraulic cylinder rods extend and raise the tower from horizontal to vertical. After that, the movable section is pulled up, and then the lifting and lifting mechanism is performed.

После окончания выполнения спуско-подъемных операций подвижную секцию опускают вниз, при этом подвижная секция опускается по направляющим во внутрь неподвижной секции и, после выполнения этого цикла, опускают телескопическую вышку в транспортное положение. Для этой цели из гидросистемы подают рабочую жидкость под давлением в штоковые полости гидроцилиндров, а бесштоковые полости при этом соединяются со сливом. Под действием давления рабочей жидкости штоки опускаются во внутренние полости гильз и поворачивают вышку на задней опоре из вертикального в горизонтальное транспортное положение. В транспортном положении вышка с одной стороны удерживается на задней опоре за счет ее шарнирной связи, и с другой располагается на передней опоре. В данном устройстве подвижная секция телескопической вышки, расположенная во внутренней полости неподвижной секции мачты, удерживается в направляющих только за счет сил трения. After the completion of the hoisting operations, the movable section is lowered downward, while the movable section is lowered along the guides inward to the fixed section and, after this cycle is completed, the telescopic tower is lowered into the transport position. For this purpose, a hydraulic fluid is supplied from the hydraulic system under pressure to the rod cavities of the hydraulic cylinders, while rodless cavities are connected to the drain. Under the influence of the pressure of the working fluid, the rods fall into the inner cavities of the sleeves and turn the tower on the rear support from vertical to horizontal transport position. In the transport position, the tower on one side is held on the rear support due to its articulation, and on the other is located on the front support. In this device, the movable section of the telescopic tower, located in the inner cavity of the fixed section of the mast, is held in the guides only due to friction.

Во время движения устройства возникают ситуации резкого торможения транспортного средства, что приводит к выдвижению подвижной секции. Выдвижение подвижной секции также возможно при движении устройства под гору. Возможные случаи выдвижения подвижной секции вышки при транспортировании ухудшает эксплуатационные качества, что является основным недостатком устройства. During the movement of the device there are situations of sudden braking of the vehicle, which leads to the extension of the movable section. The extension of the movable section is also possible when the device moves downhill. Possible cases of extension of the mobile section of the tower during transportation affects the performance, which is the main disadvantage of the device.

Известно также устройство для спуска и подъема скважинных приборов, содержащее транспортное средство с рамой, на которой установлены спуско-подъемный агрегат с геофизическим кабелем, задняя опора, шарнирно связанная с содержащей неподвижную и подвижные секции телескопической вышкой и передняя опора вышки [1]
Подъем вышки на заднюю опору и опускание ее производится с помощью гидроцилиндров.A device for lowering and raising downhole tools is also known, comprising a vehicle with a frame on which a hoisting unit with a geophysical cable is installed, a rear support pivotally connected to a telescopic tower containing the fixed and movable sections and the front tower support [1]
Raising the tower to the rear support and lowering it is carried out using hydraulic cylinders.

Устройство устанавливают вблизи скважины. Из гидросистемы подают рабочую жидкость в бесштоковые полости гидроцилиндров, а их штоковые полости соединяют со сливом. Под действием давления рабочей жидкости штоки гидроцилиндров перемещаются вверх и поднимают телескопическую вышку из горизонтального положения в вертикальное и фиксируют ее на задней опоре в вертикальном положении. Затем механизмом выдвижения выдвигают подвижные секции вышки. После их выдвижения фиксаторами стопорят подвижные секции вышки в рабочем положении. При помощи вышки монтируют лубрикатор с уплотнителем на устье скважины и удерживают его в вертикальном положении в процессе выполнения спуско-подъемных операций. Спуско-подъемным механизмом выполняют спуск и подъем приборов в скважину, после чего демонтаж оборудования производят в последовательности, обратной описанной выше. Недостатком данного устройства является то, при транспортном положении вышки в ее конструкции отсутствуют механизмы, ограничивающие перемещение подвижной секции, что ухудшает эксплуатационные характеристики. The device is installed near the well. The hydraulic fluid is supplied from the hydraulic system to the rodless cavities of the hydraulic cylinders, and their rod cavities are connected to the drain. Under the influence of the working fluid pressure, the hydraulic cylinder rods move up and raise the telescopic tower from horizontal to vertical and fix it on the rear support in a vertical position. Then the sliding sections of the tower are advanced by the extension mechanism. After they are pulled out by clamps, the mobile sections of the tower are locked in the working position. Using the tower, a lubricator with a sealant is mounted on the wellhead and held in a vertical position during the hoisting operations. The descent and lifting mechanism perform the descent and lifting of devices into the well, after which the dismantling of the equipment is carried out in the reverse order described above. The disadvantage of this device is that with the transport position of the tower in its design there are no mechanisms restricting the movement of the movable section, which affects the performance.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для спуска и подъема скважинных приборов, содержащее транспортное средство с рамой, на которой установлены спуско-подъемный агрегат с геофизическим кабелем, задняя опора, шарнирно связанная с содержащей неподвижную и подвижные секции телескопической вышкой, и передняя опора вышки. The closest in technical essence to the proposed one is a device for lowering and lifting downhole tools, comprising a vehicle with a frame on which a launching unit with a geophysical cable is installed, a rear support pivotally connected to a telescopic tower containing fixed and movable sections, and a front support towers.

Подъем и опускание вышки производится с помощью гидроцилиндров. Raising and lowering the tower is carried out using hydraulic cylinders.

Устройство устанавливают вблизи скважины на расстояние, необходимое для монтажа на нем необходимого скважинного оборудования. Из гидросистемы подают рабочую жидкость в гидроцилиндры подъема вышки. Под действием давления рабочей жидкости штоки гидроцилиндров выдвигаются и поворачивают вышку на задней опоре из горизонтального транспортного положения в вертикальное рабочее положение и фиксируют ее на задней опоре в вертикальном положении. Затем механизмом выдвигают подвижную секцию, которая скользит по направляющим неподвижной секции и перемещается до своего крайнего положения и стопорят ее в выдвинутом положении. После чего осуществляют монтаж на устье скважины герметизирующих устройств, необходимых для проведения спуско-подъемных операций приборов, смонтированных на геофизическом кабеле. Спуско-подъемным механизмом осуществляют спуск приборов в скважину, а также подъем их из скважины. The device is installed near the well at a distance necessary for the installation of the necessary downhole equipment on it. From the hydraulic system, the working fluid is fed into the hydraulic cylinders for lifting the tower. Under the influence of the working fluid pressure, the hydraulic cylinder rods extend and rotate the tower on the rear support from the horizontal transport position to the vertical working position and fix it on the rear support in the vertical position. Then the mechanism extends the movable section, which slides along the guides of the stationary section and moves to its extreme position and lock it in the extended position. Then they carry out the installation at the wellhead of the sealing devices necessary for the hoisting operations of devices mounted on a geophysical cable. Trigger mechanism carry out the descent of devices into the well, as well as lifting them from the well.

После завершения работ демонтаж оборудования производится в последовательности, обратной описанной выше. After completion of work, the equipment is dismantled in the reverse order described above.

В транспортном положении вышка располагается на передней опоре, при этом подвижная ее секция удерживается в неподвижной секции только за счет сил трения. In the transport position, the tower is located on the front support, while its movable section is held in the stationary section only due to friction forces.

При движении транспортного средства не исключена возможность выдвижения подвижной секции, так как, например, при резком торможении силы инерции могут превысить силы трения. When the vehicle is moving, it is possible that the movable section can be extended, since, for example, during sudden braking, the inertia forces can exceed the friction forces.

Не исключена возможность выдвижения подвижной секции также и при движении устройства под гору. Возможность выдвижения подвижной секции при транспортировании устройства ухудшает его эксплуатационные характеристики, что является основным его недостатком. It is possible that the movable section can be extended also when the device moves downhill. The ability to extend the movable section during transportation of the device affects its operational characteristics, which is its main disadvantage.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что во всех вышеперечисленных устройствах отсутствует надежная фиксация подвижных секций вышки относительно неподвижной в транспортном положении, что не исключает их произвольное выдвижение в транспортном положении. Based on the foregoing, we can conclude that in all of the above devices there is no reliable fixation of the moving sections of the tower relatively stationary in the transport position, which does not exclude their arbitrary extension in the transport position.

Задача изобретения фиксация подвижных секций вышки относительно неподвижной в транспортном положении. The objective of the invention is the fixation of the moving sections of the tower relatively stationary in the transport position.

Для этого в устройстве для спуска и подъема скважинных приборов, содержащем транспортное средство с рамой, на которой установлены спуско-подъемный агрегат с геофизическим кабелем, задняя опора, шарнирно связанная с содержащей неподвижную и подвижные секции телескопической вышкой, и передняя опора вышки, передняя опора снабжена ограничителем перемещения подвижных секций, выполненным в виде корпуса с отверстиями, расположенными вдоль продольной оси устройства, в которых установлены подпружиненные в сторону телескопической вышки ползуны, ход которых больше, чем суммарная толщина стенок секций вышки. To this end, in a device for lowering and raising downhole tools, comprising a vehicle with a frame on which a launching unit with a geophysical cable is installed, a rear support pivotally connected to a telescopic tower containing stationary and movable sections, and a front tower support, a front support is provided a limiter for moving the movable sections, made in the form of a housing with holes located along the longitudinal axis of the device, in which the crawler mounted spring-loaded towards the telescopic tower s stroke which is greater than the combined thickness of the walls of the tower sections.

На фиг.1 дан общий вид изделия; на фиг.2 узел I на фиг.1. Figure 1 is a General view of the product; in Fig.2 node I in Fig.1.

Устройство для спуска и подъема скважинных приборов содержит раму 1, на которой установлены спуско-подъемный агрегат 2, гидросистема 3, передняя 4 и задание 5 опоры. Передняя 4 и задняя 5 опоры жестко связаны с рамой 1 и на опорах 4 и 5 располагается телескопическая вышка 6. Телескопическая вышка 6 одним концом шарнирно связана с задней опорой 5 и в транспортном положении другой частью укладывается на переднюю опору 4. Телескопическая вышка 6 с помощью гидроцилиндра 7 шарнирно связана с рамой 1. Рабочая жидкость из гидросистемы 3 по напорной гидромагистрали 8 поступает к гидрораспределителю 9, и от которого по гидромагистралям 10 и 11 к полостям гидроцилиндра 7. Гидрораспределитель 9 в свою очередь гидромагистралью 12 соединен со сливным гидробаком 13. Телескопическая вышка 6 содержит неподвижную 14 секцию и расположенные в ней подвижную среднюю 15 и подвижную внутреннюю 16 секции, представляющие собой решетчатые сварные конструкции. На передней опоре 4 установлен ограничитель перемещения 17 подвижных секций 15 и 16. На подвижной секции 16 на кронштейнах 18 и 19 установлены соответственно направляющие ролики 20 и 21 для геофизического кабеля 22. На задней опоре 5 на кронштейне 23 установлен оттяжкой ролик 24. Кроме этого, на задней опоре 5 кронштейном 25 крепится лубрикатор 26, в который пропущен геофизический кабель 22 с прибором 27. Лубрикатор 25 служит для герметизации устья скважины при проведении спуско-подъемных операций. A device for lowering and lifting downhole tools comprises a frame 1 on which a hoisting unit 2, a hydraulic system 3, a front 4 and a support task 5 are installed. The front 4 and rear 5 supports are rigidly connected to the frame 1 and a telescopic tower 6 is located on the supports 4 and 5. The telescopic tower 6 is pivotally connected to the rear support 5 at one end and is placed on the front support 4 in the transport position with the other part. Telescopic tower 6 the hydraulic cylinder 7 is pivotally connected to the frame 1. The working fluid from the hydraulic system 3 through the pressure hydraulic line 8 flows to the hydraulic valve 9, and from which along the hydraulic lines 10 and 11 to the cavities of the hydraulic cylinder 7. The hydraulic valve 9, in turn, the hydraulic valve Strongly 12 is connected with a drain hydraulic reservoir 13. The telescopic mast 6 comprises a stationary section 14 and movable disposed therein and a movable secondary 15 interior section 16, which are welded lattice structure. On the front support 4, a movement limiter 17 of the movable sections 15 and 16 is installed. On the movable section 16, guide rollers 20 and 21 for the geophysical cable 22 are installed on the brackets 18 and 19, respectively. A roller 24 is installed on the rear support 5 on the bracket 23. In addition, on the back support 5, the bracket 25 is attached to the lubricator 26, into which the geophysical cable 22 with the device 27 is passed. The lubricator 25 is used to seal the wellhead during tripping operations.

Ограничитель перемещения (фиг.2) включает корпус 28, в котором последовательно вдоль геометрической оси 29 телескопической вышки 6 выполнены отверстия 30. В отверстиях 30 установлены ползуны 31 и пружины 32, а гайками 33 ползуны 31 удерживаются от выпадания. На каждой секции 14, 15 и 16 выполнены соответственно пояса 34, 35 и 36, взаимодействующие с ползунами 31. Ход ползунов 31 "а" сделан больше, чем суммарная толщина "б" стенок секций 14, 15, 16. The movement limiter (FIG. 2) includes a housing 28 in which holes 30 are made sequentially along the geometrical axis 29 of the telescopic tower 6. Slots 31 and springs 32 are installed in the holes 30, and the sliders 31 are prevented from falling out by the nuts 33. On each section 14, 15 and 16, respectively, the belts 34, 35 and 36 are made, interacting with the sliders 31. The stroke of the sliders 31 "a" is made larger than the total thickness "b" of the walls of the sections 14, 15, 16.

В устройстве для спуска и подъема скважинных приборов геофизический кабель 22 должен находиться в ненатянутом состоянии, чтобы исключить его изломы о телескоическую вышку 6, переднюю 4 и заднюю 5 опоры, т.к. данные изломы приведут к изменению диаметра кабеля 22, что приведет к непрохождению геофизического кабеля 22 через уплотняющие элементы (не показаны) уплотнителя 26. In the device for lowering and lifting downhole tools, the geophysical cable 22 must be in an unstretched state in order to exclude its kinks on the telescopic tower 6, front 4 and rear 5 supports, because these kinks will lead to a change in the diameter of the cable 22, which will lead to the passage of the geophysical cable 22 through the sealing elements (not shown) of the seal 26.

Устройство устанавливают вблизи скважины (не показана) таким образом, чтобы геометрическая ось 29 (фиг.1 и 2) телескопической вышки 6 совпадала с осью скважины и на расстоянии от скважины, обеспечивающем совпадение оси спускаемого с телескопической вышки 6 геофизического кабеля 22 с приводом 27. Снимают с кронштейна 25 лубрикатор 26. Включают гидрораспределитель 9 и подают от гидросистемы 3 по гидромагистралям 8 и 11 рабочую жидкость под высоким давлением в бесштоковую полость гидроцилиндра 7, при этом его штоковая полость гидромагистралями 10 и 12 соединяется со сливным гидробаком 13. Под действием давления рабочей жидкости шток гидроцилиндра 7 выдвигается, телескопическая вышка 6 отрывается от передней опоры 4 и, поворачиваясь за счет шарнирной связи, на задней опоре 5, устанавливается в вертикальное рабочее положение. При отрыве телескопической вышки 6 от передней опоры 4 ползуны 31 ограничителя перемещения 17 подвижных секций 15 и 16 под действием пружин 32, расположенных в отверстиях 30 корпуса 28, устанавливаются в верхнее положение до контакта гаек 33 с корпусом 28. После установки телескопической вышки 6 в вертикальное положение, механизмом выдвижения (на фиг. не показан) выдвигают подвижные секции 15 и 16 вверх и фиксируют их в этом положении. Затем включают спуско-подъемный агрегат 2 и с помощью геофизического кабеля 22 устанавливают лубрикатор 26 на устье скважины. После этого производят спуск и подъем геофизического прибора 27. Кабель 22 при этом от спуско-подъемного агрегата 2 проходит через оттяжной ролик 24, установленный на кронштейне 23, направляющие ролики 20 и 21, установленные на кронштейнах 18 и 19. The device is installed near the well (not shown) so that the geometrical axis 29 (Figs. 1 and 2) of the telescopic tower 6 coincides with the axis of the well and at a distance from the well, ensuring that the axis of the geophysical cable 22 discharged from the telescopic tower 6 coincides with the drive 27. The lubricator 26 is removed from the bracket 25. The control valve 9 is turned on and hydraulic fluid 8 is supplied from the hydraulic system 3 via hydraulic lines 8 and 11 to the rodless cavity of hydraulic cylinder 7, while its rod cavity is connected to hydraulic cylinders 10 and 12 s unifying with drain hydraulic reservoir 13. Under the effect of hydraulic fluid pressure cylinder piston rod 7 extends, telescoping mast 6 detached from the front leg 4 and, due to the turning of the hinge connection, on the back support 5, is set in the vertical working position. When the telescopic tower 6 is separated from the front support 4, the sliders 31 of the travel limiter 17 of the movable sections 15 and 16 under the action of the springs 32 located in the holes 30 of the housing 28 are installed in the upper position until the nuts 33 come in contact with the housing 28. After the telescopic tower 6 is installed in a vertical position, the sliding mechanism (not shown in FIG.) pulls the movable sections 15 and 16 up and fix them in this position. Then turn on the hoisting unit 2 and using a geophysical cable 22 install a lubricator 26 at the wellhead. After that, the geophysical instrument 27 is lowered and hoisted. The cable 22 from the hoisting unit 2 passes through a pulling roller 24 mounted on the bracket 23, guide rollers 20 and 21 mounted on the brackets 18 and 19.

После завершения спуско-подъемных операций опускают подвижные секции 16 и 15 в нижнее положение внутрь секции 14. Включают гидрораспределитель 9, при этом рабочая жидкость под давлением от гидросистемы 3 по гидромагистралям 8 и 10 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 7, а бесштоковая полость при этом по гидромагистралям 11 и 12 соединяется со сливным гидробаком 13. Под действием давления рабочей жидкости шток гидроцилиндра 7 втягивается и поворачивает телескопическую вышку 6 из вертикального положения в горизонтальное транспортное положение. При контакте телескопической вышки 6 с передней опорой 4 установленной на раму 1, пояса 34, 35, 36 могут взаимодействовать с одними из ползунов 31, при этом эти ползуны 31 перемещаются вниз, сжимая пружины 32, расположенные в отверстиях 30 корпуса 28. Другие ползуны 31 располагаются рядом с поясами 35 или 36. Расположение ползунов 31 с рядом с поясами 35 или 36 подвижных секций 15 и 16, обеспечивают ограниченное перемещение подвижных секций 15 и 16 при движении транспортного средства. After the completion of the hoisting operations, the movable sections 16 and 15 are lowered to the lower position inside the section 14. The valve 9 is turned on, while the working fluid under pressure from the hydraulic system 3 along the hydraulic lines 8 and 10 enters the rod cavity of the hydraulic cylinder 7, and the rodless cavity hydraulic lines 11 and 12 are connected to the drain tank 13. Under the influence of the pressure of the working fluid, the rod of the hydraulic cylinder 7 retracts and rotates the telescopic tower 6 from a vertical position to a horizontal transport position s. When the telescopic tower 6 contacts the front support 4 mounted on the frame 1, the belts 34, 35, 36 can interact with one of the sliders 31, while these sliders 31 move downward, compressing the springs 32 located in the holes 30 of the housing 28. Other sliders 31 located next to the belts 35 or 36. The location of the sliders 31 next to the belts 35 or 36 of the movable sections 15 and 16, provide limited movement of the movable sections 15 and 16 when the vehicle is moving.

Claims

A device for lowering and lifting downhole tools, comprising a frame on which a hoisting unit with a geophysical cable is mounted, a rear support pivotally connected to a telescopic tower containing fixed and movable sections, and a front tower support, characterized in that the front support is equipped with a limiter for moving the movable sections made in the form of a housing with holes located along the longitudinal axis of the device, in which sliders are installed spring-loaded towards the telescopic tower, the course of which longer than the total wall thickness of the tower sections.