RU2049319C1 - Device for detection of leaks in pipe joints - Google Patents
Device for detection of leaks in pipe joints Download PDFInfo
- Publication number
- RU2049319C1 RU2049319C1 SU5049365A RU2049319C1 RU 2049319 C1 RU2049319 C1 RU 2049319C1 SU 5049365 A SU5049365 A SU 5049365A RU 2049319 C1 RU2049319 C1 RU 2049319C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- locking mechanism
- drive
- clamping
- slips
- slip
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобыче, в частности к бурению и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. The invention relates to oil and gas production, in particular to the drilling and operation of oil and gas wells.
Известно устройство для обнаружения утечек в замковых соединенных труб, содержащее две зажимные плашки (опорную и откидную) с закрепленным в них разъемным уплотнителем, замковый механизм, выполненный в виде перекидного рычага с тягой для зажима плашек в закрытом положении откидной плашки, привода откидной плашки с системой пневмогидроуправления (патент США N 3371521, 1968). A device is known for detecting leaks in castle connected pipes, containing two clamping dies (support and folding) with a detachable seal fixed to them, a locking mechanism made in the form of a rocker lever with a rod for clamping the dies in the closed position of the folding ram, the drive of the folding ram with the system pneumohydraulic controls (US patent N 3371521, 1968).
Недостатком этого устройства является необходимость ручных манипуляций с перекидным рычагом замкового механизма перед закрытием и после открывания откидной плашки приводными цилиндрами. The disadvantage of this device is the need for manual manipulation with the rocker lever of the locking mechanism before closing and after opening the hinged plate drive cylinders.
Известно устройство для обнаружения утечек соединений труб, содержащее привод для механического откидывания перекидного рычага замкового механизма перед закрытием и после открытия откидной плашки и дополнительный привод, состоящий из системы рычагов и шарниров для фиксации зажимных плашек после их закрытия посредством откидных петель и вертикально вводимой осью-штоком пневмоцилиндра (патент США N 4099405, 1978). A device for detecting leaks in pipe joints is provided, comprising a drive for mechanically tilting the rocker lever of the locking mechanism before closing and after opening the hinged plate and an additional drive consisting of a system of levers and hinges for fixing the clamping dies after they are closed by means of the hinges and vertically introduced axis-rod pneumatic cylinder (US patent N 4099405, 1978).
Недостатками этого устройства являются наличие нескольких (пять) раздельно действующих рычажных систем, требующих наличия большого количества распределительных и регулирующих элементов в системе гидропневмоуправления, повышенные сложность и масса устройства. The disadvantages of this device are the presence of several (five) separately operating linkage systems requiring a large number of distribution and control elements in the hydropneumatic control system, increased complexity and weight of the device.
Известно устройство для обнаружения утечек соединенных труб, содержащее две зажимные плашки, одна из которых откидная, разъемный уплотнитель и сегментные полукольца, закрепленные в плашках, замковый механизм, выполненный в виде перекидного рычага с тягой, системы рычагов опрокидывания перекидного рычага после открытия и перед закрытием откидной плашки, приводов, обеспечивающих перемещение откидной плашки и перекидного рычага с системой гидропневмоуправления (патент Великобритании N 2123566А). A device for detecting leaks of connected pipes, containing two clamping dies, one of which is a hinged, detachable seal and segment half rings fixed in the dies, a locking mechanism made in the form of a rocker lever with traction, a system of tipping levers of the rocker lever after opening and before closing the hinged lever dies, actuators providing movement of the hinged dies and the rocker lever with a hydropneumatic control system (UK patent N 2123566A).
Недостатками такого устройства для обнаружения утечек соединений труб являются многозвенность рычажно-шарнирной системы привода замкового механизма и низкая безопасность вследствие большого радиуса опрокидывания перекидного рычага замкового механизма при открывании последнего. The disadvantages of such a device for detecting leaks of pipe connections are the multi-linkage of the lever-hinge system of the drive of the locking mechanism and low safety due to the large turning radius of the rocker lever of the locking mechanism when opening the latter.
Технический результат состоит в испытании соединений труб наружной опрессовкой давлением жидкости в процессе монтажа трубопроводов (или колонн), имеющих достаточно большое количество стыков. The technical result consists in testing pipe connections by external pressure testing of a liquid during the installation of pipelines (or columns) having a sufficiently large number of joints.
Для достижения технического результата в устройстве для обнаружения утечек соединений труб содержится опорная зажимная плашка, откидная зажимная плашка с приводом, шарнирно связанная с опорной зажимной плашкой, разъемный эластичный уплотнитель и сегментные полукольца, закрепленные в зажимных плашках, замковый механизм с приводом, приводным цилиндром со штоком и гильзой, система гидропневмоуправления, замковый механизм выполнен в виде вильчатого корпуса с направляющими и конусным отверстием, зажимные плашки выполнены с хвостовиками со скосами, которые в закрытом положении откидной плашки образуют с наклонными сторонами конусного отверстия вильчатого корпуса клиновое соединение, опорная зажимная плашка выполнена с ползунами шарнирно связана с вильчатым корпусом и установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством ползунов по направляющим вильчатого корпуса. To achieve a technical result, the device for detecting leaks in pipe connections contains a support clamping plate, a hinged clamping plate with a drive, pivotally connected to a supporting clamping plate, a detachable elastic seal and segment half rings fixed in clamping plates, a locking mechanism with a drive, a drive cylinder with a rod and sleeve, hydropneumatic control system, the locking mechanism is made in the form of a forked body with guides and a tapered bore, clamping dies are made with shanks with bevels, which in the closed position of the hinge plate form a wedge connection with the inclined sides of the conical opening of the forked body, the support clamping plate is made with sliders pivotally connected to the forked body and mounted with the possibility of reciprocating movement by means of sliders along the guides of the forked body.
Кроме того, для фиксации плашек относительно друг друга после закрытия, хвостовики одной из зажимных плашек выполнены с выступами, а хвостовики другой зажимной плашки выполнены с ответными пазами. In addition, to fix the dies relative to each other after closing, the shanks of one of the clamping dies are made with protrusions, and the shanks of the other clamping dies are made with mating grooves.
Для фиксации плашек в закрытом положении при опрессовке (испытаниях соединения труб) привод замкового механизма выполнен в виде двуплечего рычага, шарнирно связанного с вильчатым корпусом, причем один конец рычага соединен шарнирно с опорной зажимной плашкой, а другой со штоком приводного цилиндра, гильза которого шарнирно связана с вильчатым корпусом. To fix the dies in the closed position during pressure testing (pipe connection tests), the locking mechanism actuator is made in the form of a two-shouldered lever pivotally connected to the forks, one end of the lever pivotally connected to the support clamping plate and the other to the rod of the drive cylinder, the sleeve of which is pivotally connected with forked body.
Такое выполнение устройства позволяет при том же уровне механизации перемещений исполнительных механизмов без ручных операций исключить один из приводов, что влечет за собой уменьшение массы устройства и упрощает систему гидропневмоуправления за счет исключения известных распределительных элементов управления приводом, уменьшает мощность силовой установки, упрощает пульт управления. Кроме того, замена замкового механизма с перекидным рычагом, применяемого в известных технических решениях, который при опрокидывании создает опасную для оператора зону, на клиновой механизм с малым ходом позволяет защитить оператора от движущихся частей, например защитным ограждением, при этом значительно уменьшается опасная зона, что для буровой площадки с ограниченным пространством, насыщенной оборудованием, имеет большое преимущество. This embodiment of the device allows eliminating one of the drives at the same level of mechanization of movements of the actuators without manual operations, which entails a reduction in the mass of the device and simplifies the hydropneumatic control system by eliminating the known distribution control elements of the drive, reduces the power of the power plant, and simplifies the control panel. In addition, the replacement of the locking mechanism with a toggle lever used in known technical solutions, which when tilting creates a hazardous area for the operator, with a wedge mechanism with a small stroke allows the operator to be protected from moving parts, for example, with a protective fence, while the danger zone is significantly reduced, which for a rig site with limited equipment space, it has a big advantage.
На фиг. 1 показано устройство для обнаружения утечек соединений труб и его размещение на буровой установке; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.3 вид А на фиг.2; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.2; замковый механизм в открытом состоянии; на фиг. 5 то же, откидная зажимная плашка после закрытия на испытываемом соединении труб; на фиг.6 то же, замковый механизм после фиксации в корпусе устройства; на фиг. 7 разрез В-В на фиг.3; на фиг.8 разрез Г-Г на фиг. 6, подвод испытательного давления к уплотнителю через откидную зажимную плашку; на фиг. 9 разрез D-D фиг.6, крепление уплотнения в корпусе опорной плашки. In FIG. 1 shows a device for detecting leaks in pipe connections and its placement on a rig; in Fig.2 node I in Fig.1; figure 3 view a in figure 2; in Fig.4 a section bB in Fig.2; the lock mechanism in the open state; in FIG. 5 the same, hinged clamping die after closing on the test pipe connection; Fig.6 is the same, the locking mechanism after fixing in the device; in FIG. 7 section bb in figure 3; on Fig. 6, supply of test pressure to the sealant through a hinged clamping die; in FIG. 9 a section D-D of FIG. 6, a seal fastening in a support die body.
Устройство для обнаружения утечек соединений труб 1 (фиг.1) входит в состав оборудования буровой установки и подвешивается на буровой вышке 2 через строп 3, вертлюг 4 на пневмоцилиндре 5 для установки по высоте относительно испытываемого соединения 6 колонны 7 труб, спускаемой в буровую скважину, и пола буровой площадки 8. Колонна 7 подвешена на элеваторе 9 кронблока буровой вышки 2 и посажена на клинья 10 в буровом роторе 11. A device for detecting leaks in pipe joints 1 (Fig. 1) is included in the rig equipment and is suspended on the
Устройство 1 содержит замковый механизм 12, систему 13 гидропневмоуправления, привод 14 замкового механизма (фиг.2,3), привод 15 откидной зажимной плашки, разъемный эластичный уплотнитель 16 (фиг.4), сегментные полукольца 17 (фиг.7). The
Замковый механизм 12 (фиг. 4) включает шарнирно связанные между собой оребренные полуцилиндры с отбортовкой корпусов вовнутрь и закрепленные на вильчатом корпусе 20 с направляющими 21 посредством ползунов 22 (фиг.7). The locking mechanism 12 (Fig. 4) includes hinged interconnected ribbed half-cylinders with flanging of the bodies inward and mounted on a forked
Привод 14 замкового механизма (фиг.4) шарнирно соединяет опорную плашку 18 с корпусом 20 и состоит из приводных цилиндров 23, двуплечих рычагов 24, тяг 25 и осей 26-30. The
Откидная зажимная плашка 19 соединена с опорной плашкой 18 посредством полушестерен 31, 32, серег 33 и привода 15 откидной зажимной плашки, состоящего из приводных цилиндров 34, кронштейнов 35, 36 и осей 37-40. The folding
Полушестерни 31, 32 соответственно насажены на оси 37, 38 и зафиксированы штифтами 41, 42 к плашкам 18, 19 таким образом, чтобы их зубья находились в зацеплении в любом из рабочих положений плашек 18, 19. The
На хвостовиках 43 ребер опорной плашки 18 выполнен выступ 44, а на хвостовиках 45 ребер откидной плашки 19 выполнен ответный паз 46. A
Хвостовики 43, 45 обеих плашек 18, 19 имеют конические скосы 47, 48 (фиг. 5,6), а ответное отверстие корпуса 20 наклонные поверхности 49, причем величина оптимального угла для конических скосов 47, 48 и наклонных поверхностей 49 одинакова и выбирается в зависимости от коэффициента трения, коэффициента передачи силы, коэффициента полезного действия для трехзвенных механизмов по известным в технике формулам и номограммам. The
Разъемный эластичный уплотнитель 16 (фиг.8) имеет заармированные вставки 50 для подвода испытательного давления через ввертные штуцера 51 от системы 13 гидропневмоуправления и вставки 52 (фиг.9) для закрепления неподвижной части уплотнителя 16 в опорной плашке 18 винтами 53. The detachable elastic seal 16 (Fig. 8) has reinforced
В верхней и нижней части плашек 18, 19 закреплены попарно сегментные полукольца 17 стандартными крепежными винтами (не показаны). In the upper and lower parts of the
Устройство для испытания соединений труб на герметичность работает следующим образом. A device for testing pipe connections for leaks works as follows.
Перед работой устройство 1 (фиг.1) приводится в исходное положение (фиг. 4): штоки приводных цилиндров 23 находятся в выдвинутом состоянии, в штоки приводных цилиндров 34 находятся во втянутом состоянии; в зажимные плашки 18, 19 в их верхней и нижней частях устанавливаются сегментные полукольца 17 (фиг. 7) и закрепляются стандартными крепежными изделиями обычным способом. Затем в опорную плашку 18 (фиг.9) между сегментными полукольцами 17 устанавливается разъемный уплотнитель 16 и закрепляется винтами 53. После закрытия откидной зажимной плашки 19 уплотнитель 16 фиксируется на ней штуцерами 51, связанными с системой гидропневмоуправления гибкими рукавами (не показаны), далее плашка 19 снова открывается и устройство готово к работе. Before operation, the device 1 (Fig. 1) is brought to its initial position (Fig. 4): the rods of the
После свинчивания спускаемых в буровую скважину труб колонна 7 (фиг.1) подвешивается на элеваторе 9 в верхней части и на клиньях 10 бурового ротора 11 ниже испытываемого соединения 6. При помощи системы 13 гидропневмоуправления воздух подается к пневмоцилиндру 5 в штоковую или поршневую полости, после чего происходит выравнивание устройства 1, закрепленного на пневмоцилиндре 5, по высоте относительно испытываемого соединения. After screwing down the pipes that are lowered into the borehole, the column 7 (Fig. 1) is suspended on the
В таком положении за счет строп 3 и вертлюга 4 устройство подается к испытываемому соединению 6 труб (фиг. 4) до упора в него раскрытого ложа уплотнителя 16. In this position, due to the slings 3 and the
Затем от системы гидропневмоуправления в поршневую полость приводных цилиндров 34 подается, например, воздух, штоки приводных цилиндров 34, выдвигаясь, воздействуют через ось 40 на кронштейны 36 и опрокидывают откидную плашку 19. Плашка 19 совершает движение по определенной траектории: вращается одновременно вокруг оси 38 и оси 37, причем вращение вокруг оси 37 осуществляется вместе с серьгой 33 обкатыванием зубьев полушестерни 32 по зубьям полушестерни 31. Это позволяет обеспечить плавный перегиб уплотнителя 16 в месте излома при раскрытии плашки 19. В конце хода штоков цилиндров 34 выступ 44 входит в паз 46 (фиг.5), что предохраняет от смещения плашек вдоль оси 54 после их закрытия относительно друг друга. Then, for example, air is supplied from the hydraulic control system to the piston cavity of the
После выдержки, необходимой для обжима уплотнителя вокруг испытываемого соединения 6, воздух от системы 13 гидропневмоуправления подается в штоковую полость приводных цилиндров 23 (фиг.4,5), штоки 55 втягиваются, воздействуя через ось 26 на двуплечие рычаги 24, которые через ось 27, неподвижно закрепленную на корпусе 20, перемещают ось 28 и тяги 25 с осью 26 внутрь паза корпуса 20, который своими наклонными боковыми поверхностями 49 взаимодействуют с коническими скосами 47, 48 хвостовиков 43, 45 плашек, при этом уплотнитель 16 обжимается вокруг соединения 6 усилием образованной клиновой пары: паз-хвостовики. After the shutter speed necessary to crimp the seal around the
Устойчивость в вертикальном положении при движении замкнутых плашек придают ползуны 22 (фиг.7), имеющие антифрикционные свойства, скользящие по направляющим 21 в пределах хода плашек при срабатывании цилиндров 23. Stability in the vertical position when moving the closed dice is given by the sliders 22 (Fig. 7), having antifriction properties, sliding along the
После последовательного срабатывания приводных цилиндров 34, 23 от насосной установки системы 13 гидропневмоуправления испытательная жидкость, например пресная вода, под давлением Рисп (фиг.8) через гибкие рукава (не показаны) и штуцера 51 подается в полость 56, образованную между внутренней поверхностью обжатого уплотнителя 16 и наружной поверхностью трубы и испытываемого соединения 6. Сегментные полукольца 17, имеющие конические поверхности, после обжатия сходятся в радиальном направлении и перекрывают зазор 57 между корпусами плашек 18, 19 и трубой колонны 7, выше и ниже испытываемого соединения 6.After sequential actuation of actuating
Раскрытие замкового механизма 12 для испытания следующего соединения труб происходит в обратной последовательности срабатывания приводных цилиндров: сначала выдвигаются штоки 55 цилиндров 23, а затем вдвигаются штоки цилиндров 34. The opening of the
Для исключения внеочередного срабатывания исполнительных цилиндров в системе гидропневмоуправления необходимо предусмотреть блокировочные устройства распределители. To exclude the emergency actuation of the actuating cylinders in the hydropneumatic control system, it is necessary to provide locking devices distributors.
Для обеспечения надежного открытия замкового механизма 12 после испытаний необходимо штоки 55 приводных цилиндров 23 выполнить максимально возможного диаметра по сравнению с поршнями этих цилиндров с обеспечением необходимого запирающего усилия, создаваемого в штоковых полостях цилиндров. Например, диаметр штока должен быть в 1,41 раза меньше диаметра поршня, при этом усилие, создаваемое цилиндром 23 на открытие в 2 раза больше усилия закрытия. To ensure reliable opening of the
Испытания устройством 1 соединений труб повторяются по мере набора спускаемой в скважину колонны, обнаружение утечек фиксируется по падению давления в полости 56, например, манометром. После обнаружения утечек соединение 6 труб разбирается, возможные механические неисправности устраняются и проводятся повторная сборка и испытания. При невозможности исправления соединяемых труб последние заменяют новыми. Tests by the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5049365 RU2049319C1 (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Device for detection of leaks in pipe joints |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5049365 RU2049319C1 (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Device for detection of leaks in pipe joints |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2049319C1 true RU2049319C1 (en) | 1995-11-27 |
Family
ID=21607817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5049365 RU2049319C1 (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Device for detection of leaks in pipe joints |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2049319C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105841898A (en) * | 2016-03-26 | 2016-08-10 | 宁波市宇华电器有限公司 | Gas tightness detection device |
CN107843397A (en) * | 2017-11-15 | 2018-03-27 | 安徽玄同工业设计有限公司 | Oil piping system pipe joint tightness test device |
CN110159220A (en) * | 2019-07-01 | 2019-08-23 | 承德市开发区富泉石油机械有限公司 | Petroleum industry wellhead equipment Quick Connect Kit |
WO2024011803A1 (en) * | 2022-07-13 | 2024-01-18 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | Hanging-load test method and hanging-load test device |
-
1992
- 1992-06-24 RU SU5049365 patent/RU2049319C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент Великобритании N 2123566А, кл. G 01M 3/28, 1984. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105841898A (en) * | 2016-03-26 | 2016-08-10 | 宁波市宇华电器有限公司 | Gas tightness detection device |
CN107843397A (en) * | 2017-11-15 | 2018-03-27 | 安徽玄同工业设计有限公司 | Oil piping system pipe joint tightness test device |
CN107843397B (en) * | 2017-11-15 | 2021-07-30 | 安徽玄同机电科技有限公司 | Oil circuit system pipe joint air tightness test device |
CN110159220A (en) * | 2019-07-01 | 2019-08-23 | 承德市开发区富泉石油机械有限公司 | Petroleum industry wellhead equipment Quick Connect Kit |
WO2024011803A1 (en) * | 2022-07-13 | 2024-01-18 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | Hanging-load test method and hanging-load test device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2427754C (en) | Combined grip control of elevator and spider slips | |
CA2565439C (en) | A ram actuator for a blowout preventer | |
US4715456A (en) | Slips for well pipe | |
US5988274A (en) | Method of and apparatus for inserting pipes and tools into wells | |
US4643259A (en) | Hydraulic drill string breakdown and bleed off unit | |
US5390568A (en) | Automatic torque wrenching machine | |
US5036927A (en) | Apparatus for gripping a down hole tubular for rotation | |
US20170058628A1 (en) | Blowout Preventer Including Blind Seal Assembly | |
US20150101826A1 (en) | Automated roughneck | |
US3122205A (en) | Well packer assemblies | |
GB2447770A (en) | Method of running a tubing hanger and internal tree cap simultaneously | |
US20070012486A1 (en) | Slip spool assembly and method of using same | |
BRPI0711036A2 (en) | safety valve cover bracket | |
US2721614A (en) | Systems and structure for controlling the movement of well pipe in well bores | |
US4152926A (en) | Method and apparatus for testing the connections between pipe segments | |
US5863022A (en) | Stripper/packer and blowout preventer with split bonnet | |
US6948565B2 (en) | Slip spool and method of using same | |
RU2049319C1 (en) | Device for detection of leaks in pipe joints | |
RU2365739C2 (en) | Sharifov's support-mechanical packer (versions) | |
CA2131537A1 (en) | Automatic torque wrenching machine | |
US20200141198A1 (en) | Tong assembly with door position sensors | |
CA1084412A (en) | Lubricator | |
RU2730162C1 (en) | Preventer for wells with two-row string | |
RU2101463C1 (en) | Packer-type device for selective testing of beds | |
CA1277230C (en) | Wellhead isolation tool |