RU2091561C1

RU2091561C1 - Movable racks for accumulation and distribution of pipes and sucker rods

Info

Publication number: RU2091561C1
Application number: RU95105807/03A
Authority: RU
Inventors: Ш.Ф. Тахаутдинов; Р.З. Нурсаитов; Ф.И. Долинин
Original assignee: Нефтегазодобывающее управление "Прикамнефть" Акционерного общества "Татнефть"
Priority date: 1995-04-14
Filing date: 1995-04-14
Publication date: 1997-09-27
Also published as: RU95105807A

Abstract

FIELD: mechanization of round-trip operations in well completion, servicing and major repairs. SUBSTANCE: the offered racks have right-hand and left-hand racks, base in form of front and rear sledge-skids, wheel supports, receiving trough adjustable in height and trailing device. Left-hand rack presents an equilibrium system which has mechanism for changing its inclination in form of shaft with rollers. Rollers are engageable with frames rigidly connected from below to right side of left-hand rack. Right-hand rack has turning supporting beams, frame part, tubular side couplers rigidly connect rack components. Racks may have hoist hinged to tail part of sledge-skids. Wheel pairs may be hinged to longitudinal axles-couplings and have tubular retainers. EFFECT: higher efficiency. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для механизации спускоподъемных операций при освоении, капитальном и текущем (подземном) ремонтах скважин. The invention relates to the field of the oil and gas industry, and in particular to devices for mechanization of hoisting operations during development, overhaul and current (underground) well repairs.

Известна установка для выброса бурильных и насосно-компрессорных труб на стеллажи и подачи их к устью скважин [1] содержащая транспортер с подвижной лентой, сбрасывающий механизм, стеллажи, выполненные в виде качающихся балок и их приводов. Наличие движущегося транспортера, в комплект которого входит множество вращающихся и движущихся механизмов, узлов и деталей усложняет конструкцию установки, понижает ее работоспособность, особенно в зимних условиях. Кроме того, конструкция данной установки не предусматривает возможность быстрой ее переброски с одной скважины на другую. A known installation for the discharge of drill and tubing to the shelving and feeding them to the wellhead [1] containing a conveyor with a movable belt, a dropping mechanism, shelving, made in the form of swinging beams and their drives. The presence of a moving conveyor, the set of which includes many rotating and moving mechanisms, units and parts, complicates the design of the installation, reduces its performance, especially in winter conditions. In addition, the design of this installation does not provide for the possibility of its rapid transfer from one well to another.

В настоящее время на практике широко применяется установка "Механизированная платформа для приема, накопления и выдачи труб и насосных штанг" [2] содержащая несущее основание в виде саней-полозьев, два качающихся стеллажа, снабженные механизмами изменения их наклона, выполненными в виде приводных тяг с перекатывающимися в фигурных пазах роликами, регулируемый по высоте приемный желоб, силовые винтовые механизмы с ручным приводом и междурядные прокладки под трубы. At present, in practice, the installation "Mechanized platform for receiving, accumulating and dispensing pipes and sucker rods" [2] is widely used. It contains a bearing base in the form of sleigh rails, two swinging racks equipped with tilt changing mechanisms made in the form of drive rods with rollers rolling in curly grooves, a height-adjustable receiving chute, manually operated power screw mechanisms and inter-row gaskets for pipes.

Эта установка является наиболее близкой по технической сущности к предлагаемым передвижным стеллажам и может быть взята за прототип. This installation is the closest in technical essence to the proposed mobile shelving and can be taken as a prototype.

Недостатками известной установки являются:
сравнительная сложность конструкции из-за наличия двух механизмов изменения угла стеллажей, выполненных в виде приводных тяг с перекатывающимися в фигурных пазах роликами;
недостаточная маневренность, транспортабельность и низкая работоспособность из-за выполнения несущего основания в виде саней-полозьев.The disadvantages of the known installation are:
the comparative complexity of the design due to the presence of two mechanisms for changing the angle of the racks, made in the form of drive rods with rollers rolling in curly grooves;
lack of maneuverability, transportability and low working capacity due to the implementation of the bearing base in the form of skids.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение маневренности и транспортабельности, увеличение межремонтных сроков самого изделия и создание условий для монтажа и применения колес различной конструкции и с различными размерами при ограниченных габаритных размерах по высоте стеллажей. The objective of the invention is to simplify the design, increase maneuverability and transportability, increase the turnaround time of the product itself and create conditions for mounting and using wheels of various designs and with different sizes with limited overall dimensions for the height of the racks.

Решение данной задачи достигается тем, что в предлагаемых передвижных стеллажах, содержащих передние и задние сани-полозья, стеллажи, регулируемый по высоте приемный желоб, прокладки под трубы, в качестве несущего основания применены комбинированные шасси с хвостиком-подъемником, где две боковые стороны саней-полозьев жестко связаны между собой двумя парами связующих элементов, образующих проем для размещения двух колесных опор, причем эти опоры закреплены шарнирно на продольных осях-связках и могут быть повернуты и зафиксированы в нижнем вертикальном положениях с помощью трубчатых фиксаторов, имеющих с одного конца вид усеченного конуса, на другом рукоятку, а конструктивное исполнение левого и правого стеллажей позволяет им выполнить строго определенные функции: левый стеллаж служит для накопления и выдачи скваженных труб, правый для накопления и выдачи насосных штанг, глубинных насосов и т.п. причем левый стеллаж с поворотными балками, трубчатой рамой с осью ее поворота, которая одновременно является боковой продольной стяжной трубой самой рамы стеллажа, представляет из себя равновесную качающуюся систему, содержащую механизм изменения ее наклона, выполненного в виде трубчатого приводного вала с закрепленными к нему роликами, взаимодействующими с жестко закрепленными снизу к правой стороне левого стеллажа рамками, а правый стеллаж, содержащий поворотные опорные балки, имеет жестко закрепленную к основанию рамную часть, причем ее трубчатые боковые стеллажи, жестко связанные между собой стальным листом, образуют дополнительный направляющий желоб для обратного притаскивания накопленных на правом стеллаже насосных штанг, насосов и т.п. в сторону устья ремонтируемой скважины. The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed mobile racks containing front and rear sleigh rails, racks, a height-adjustable receiving chute, gaskets for pipes, combined chassis with a tail-lift, where the two sides of the sleigh are used as the bearing base, runners are rigidly interconnected by two pairs of connecting elements forming an opening to accommodate two wheel supports, and these supports are pivotally mounted on the longitudinal axles of the ligaments and can be rotated and fixed in neither vertical position using tubular clamps, having a truncated cone at one end, on the other handle, and the design of the left and right racks allows them to perform strictly defined functions: the left rack serves for the accumulation and delivery of well pipes, the right one for accumulation and delivery of pumping rods, deep pumps, etc. moreover, the left rack with swivel beams, a tubular frame with an axis of rotation, which is also a lateral longitudinal coupling tube of the frame itself, is an equilibrium swinging system containing a mechanism for changing its inclination, made in the form of a tubular drive shaft with rollers fixed to it, interacting with frames rigidly fixed from below to the right side of the left rack, and the right rack, which contains swivel support beams, has a frame part rigidly fixed to the base, than its tubular side racks rigidly interconnected steel sheet, form a further guide groove for the reverse pritaskivaniya accumulated on the right rack sucker rod pumps, etc. towards the mouth of the well being repaired.

На фиг. 1 изображен предлагаемый передвижной стеллаж (вид сбоку); на фиг. 2 вид в плане (сверху); на фиг. 3 разрез по А-А (фиг. 2) в момент загрузки труб и насосных штанг на стеллажи; на фиг. 4 в разрез по Б-Б (фиг. 2) в момент перевода колесной опоры из нижнего вертикального (транспортного) и верхнее горизонтальное рабочее положение. In FIG. 1 shows the proposed mobile shelving (side view); in FIG. 2 plan view (top); in FIG. 3 section along AA (Fig. 2) at the time of loading pipes and sucker rods on racks; in FIG. 4 in a section along B-B (Fig. 2) at the time of transfer of the wheel support from the lower vertical (transport) and upper horizontal working position.

Передвижные стеллажи на комбинированном шасси, содержащих передние и задние сани-полозья 2, 3 и две колесные опоры 4, фиксируемые в транспортном (вертикальном) и в рабочем горизонтальном положениях с помощью трубчатых фиксаторов 5. Сани-полозья 2, 3 взаимосвязаны между собой с каждой боковой стороны двумя одинаковыми боковыми связками 6. К основанию 1 с помощью шарнирных рычагов 7 прикреплен регулируемый по высоте приемный желоб 8, который может быть зафиксирован на различной высоте (по мере накопления труб) с помощью фиксатора 9. В хвостовой части основание 1 имеет хвостовик-подъемник 10, с помощью которого и с использованием талевой системы подъемного агрегата можно поднять хвостовую часть передвижных стеллажей, тем самым освободив колесные опоры от сцепления с поверхностью земли, с целью дальнейшего перевода их в транспортное или в рабочее положение. В передней части к основанию 1 шарнирно закреплено фиксирующее устройство 11, которое в нижнем опущенном положении обеспечивает жесткое соединение основания 1 с прицепом 12. Прицеп 12 снабжен подъемником 13, служащим для регулировки прицепа по высоте при оцеплении или зацеплении передвижных стеллажей к тягачу. Mobile racks on a combined chassis, containing front and rear sleigh rails 2, 3 and two wheel supports 4, fixed in transport (vertical) and in working horizontal positions using tubular clips 5. Sleigh rails 2, 3 are interconnected with each lateral side with two identical lateral ligaments 6. To the base 1 with the help of articulated levers 7 a height-adjustable receiving chute 8 is attached, which can be fixed at different heights (as the pipes accumulate) using the latch 9. In the tail section ti base 1 has a shank-lift 10, through which and tackle system using a lifting device can lift the tail portion movable racks, thereby releasing the support wheel from engagement with the ground, in order to further translate them into the transport or working position. In the front part to the base 1, a locking device 11 is pivotally fixed, which in the lower lowered position provides a rigid connection of the base 1 to the trailer 12. The trailer 12 is equipped with a lift 13, which serves to adjust the height of the trailer when cordless or hooked the mobile shelving to the tractor.

На основании 1 смонтированы: левый стеллаж 14 (фиг. 2) для накопления скважинных труб и правый стеллаж 15 для накопления насосных штанг, глубинных насосов и т.п. On the basis of 1 mounted: the left rack 14 (Fig. 2) for the accumulation of downhole pipes and the right rack 15 for the accumulation of sucker rods, deep pumps, etc.

Левый стеллаж 14 выполнен в виде качающейся сварной рамы, которая совместно с поворотными опорными балками 16 представляет собой равномерную систему, осью поворота который служит продольная стяжная труба 17 сварной рамы стеллажа. The left rack 14 is made in the form of a swinging welded frame, which together with the rotary support beams 16 is a uniform system, the axis of rotation of which is the longitudinal coupling tube 17 of the welded frame of the rack.

На правой боковой стороне левого стеллажа 14 установлены гнезда 18 для фиксации замковых втулок междурядных прокладок 19. On the right side of the left rack 14, sockets 18 are installed for fixing the locking bushings of the inter-row gaskets 19.

Левый стеллаж 14 взаимодействует с механизмом изменения угла его наклона, выполненным в виде трубчатого приводного вала 20 (фиг. 3) с роликами 21, которые помещены внутри жестко прикрепленных снизу на правой стороне стеллажа рамок 22. Вал 20 шарнирно закреплен к поперечным основаниям 1 и с помощью хомутиков 23. The left rack 14 interacts with a mechanism for changing its angle of inclination, made in the form of a tubular drive shaft 20 (Fig. 3) with rollers 21, which are placed inside the frames rigidly attached from below on the right side of the rack 22. The shaft 20 is pivotally fixed to the transverse bases 1 and c using clamps 23.

Продольная стяжная труба 17, которая служит осью поворота, является связующим звеном между трубчатой рамой левого стеллажа 14 и поворотными опорными балками 16, причем к этой оси жестко прикреплены упоры 24 и продольная связка 25, которые взаимодействуют с правой боковиной 26 опорной балки 16. The longitudinal coupling pipe 17, which serves as the pivot axis, is the connecting link between the tubular frame of the left rack 14 and the pivoting support beams 16, with the stops 24 and the longitudinal ligament 25 that interact with the right sidewall 26 of the support beam 16 being rigidly attached to this axis.

Изменение угла наклона левого стеллажа 14 производится путем поворота трубчатого приводного вала 20 с роликами 21 против или по часовой стрелке одним из известных способов. Changing the angle of inclination of the left rack 14 is made by turning the tubular drive shaft 20 with the rollers 21 counterclockwise or clockwise using one of the known methods.

Правый стеллаж 15 состоит из жестко закрепленной к основанию рамы 27 и шарнирно закрепленных к ней опорных балок 28. Рама 27 снабжена стальным листом (настилом) 29, который расположен ниже верхних поверхностей боковых продольных стяжных труб, и выполняет функции дополнительного направляющего желоба при подаче накопленных насосных штанг, глубинных насосов и т.п. в сторону устья скважины. The right rack 15 consists of a frame 27 which is rigidly fixed to the base of the frame and support beams 28 pivotally attached to it. The frame 27 is provided with a steel sheet (deck) 29, which is located below the upper surfaces of the lateral longitudinal coupling pipes, and serves as an additional guide channel when feeding accumulated pump rods, deep pumps, etc. towards the wellhead.

Установленный в промежутке между стеллажами приемный желоб 8 снабжен шарнирно прикрепленными к нему покатами 30, служащими для быстрого скатывания насосных штанг на опорные балки 28 правого стеллажа 15. The receiving chute 8 installed between the racks is equipped with slopes 30 pivotally attached thereto, which serve for quick rolling of the sucker rods onto the support beams 28 of the right rack 15.

Поворотные колесные опоры состоят из подвески 31 (фиг. 4) и колес 32. Колесные опоры фиксируются в транспортном (в нижнем вертикальном) и в рабочем (в верхнем горизонтальном) положении с помощью трубчатых фиксаторов 5, имеющих с одного конца вид усеченного конуса, а на другом рукоятку 33, фиксация колесных опор в транспортном и в рабочем положении производится путем ввода фиксаторов 5 во втулки гнезда 34 и 35, жестко закрепленные между боковыми связками 6 и в подвесках колес 31. Swivel wheel bearings consist of a suspension 31 (Fig. 4) and wheels 32. Wheel supports are fixed in the transport (in the lower vertical) and in the working (in the upper horizontal) position using tubular clamps 5, having a truncated cone at one end, and on the other handle 33, the fixing of the wheel supports in the transport and in the working position is carried out by inserting the clips 5 into the bushings of the socket 34 and 35, rigidly fixed between the lateral ligaments 6 and in the suspension of the wheels 31.

Передвижные стеллажи используются в работе в следующем порядке. Mobile racks are used in the work in the following order.

С помощью тягача передвижные стеллажи доставляются на ремонтируемую скважину и устанавливаются таким образом, чтобы осевая линия приемного желоба 8 (фиг. 1, 2) проходила через центр устья скважины. Using a tractor, mobile racks are delivered to the well being repaired and installed so that the axial line of the receiving chute 8 (Figs. 1, 2) passes through the center of the wellhead.

Путем применения талевой системы подъемного агрегата и хвостовика-подъемника 10 хвостовая часть передвижных стеллажей поднимается вверх до освобождения колесных опор 4 от соприкосновения с поверхностью земли. Снимаются трубчатые фиксаторы 5, колесные опоры 4 переводятся в верхнее горизонтальное положение (одним из известных способов). Передвижные стеллажи опускаются вниз до соприкосновения саней-полозьев 2, 3 с поверхностью земли. Трубчатые фиксаторы 5 устанавливаются в гнездах, закрепленных между боковыми связками 6. Путем поворота вокруг своих шарниров откидывающихся и устанавливаются в горизонтальное положение поворотные балки 16 и 28. By applying the tackle system of the lifting unit and the shank-elevator 10, the tail of the mobile shelving rises up to the release of the wheel supports 4 from contact with the surface of the earth. The tubular clips 5 are removed, the wheel bearings 4 are moved to the upper horizontal position (using one of the known methods). Mobile racks are lowered down to the contact of the sled runners 2, 3 with the surface of the earth. Tubular clamps 5 are installed in sockets fixed between the lateral ligaments 6. By turning around their hinges hinged and installed in a horizontal position, the swing beams 16 and 28.

Приемный желоб 8 (фиг. 3) на шарнирных рычагах поднимается до необходимого уровня. Левый стеллаж 14 путем поворота вала 20 с роликами 21 против часовой стрелки переводится в наклонное положение по направлению от желоба 3. С правой стороны желоба 8 устанавливаются в рабочее положение покаты 30. The receiving chute 8 (Fig. 3) on the articulated levers rises to the required level. The left rack 14 by turning the shaft 20 with the rollers 21 counterclockwise is translated into an inclined position in the direction from the groove 3. On the right side of the groove 8 are installed in the working position slopes 30.

Первая извлеченная из скважины насосная штанга укладывается на желоб 8, а затем сбрасывается по покатам 30 на опорные балки 28. Таким образом укладываются и остальные насосные штанги. После наполнения первого ряда накопления на него накладываются междурядные промежутки. Затем процесс по измельчению и накоплению насосных штанг повторяется. The first sucker rod removed from the well is laid on the chute 8, and then discharged along the slopes 30 onto the support beams 28. In this way, the remaining sucker rods are also laid. After filling the first row of accumulation, row spacing is superimposed on it. Then the process of grinding and accumulation of sucker rods is repeated.

Процесс извлечения и накопления скважинных труб на левом стеллаже аналогичен процессу извлечения и накопления насосных штанг. The process of extracting and accumulating borehole pipes on the left rack is similar to the process of extracting and accumulating sucker rods.

Перед началом спуска скважинных труб и насосных штанг в скважину убираются покаты 30, а угол наклона левого стеллажа 14 совместно с поворотными балками 16 и накопленными трубами меняется в сторону желоба 8. Вслед за этим приемный желоб устанавливается ниже верхнего ряда накопления и на него сбрасывается ближняя по ряду труба. Затем с помощью талевой системы подъемного агрегата труба поднимается до вертикального состояния для последующего спуска ее в скважину. Такие же операции повторяются и с другими трубами. После завершения по спуску скважинных труб приступают к обратной подаче насосных штанг в сторону устья скважины. Для этого первая по верхнему ряду штанга сбрасывается на поверхность настила (из стального листового материла) 29 правого стеллажа, а затем с помощью талевой системы подается к скважине. Вслед за этим операции по спуску насосных штанг повторяются. Before the descent of the downhole pipes and sucker rods begins, the slopes 30 are removed into the well, and the angle of inclination of the left rack 14 together with the rotary beams 16 and the accumulated pipes changes towards the groove 8. After this, the receiving chute is installed below the upper row of accumulation and the closest row pipe. Then, using the lifting system of the lifting unit, the pipe rises to a vertical state for its subsequent descent into the well. The same operations are repeated with other pipes. After completion of the descent of the downhole pipes, they begin to feed the sucker rods back to the wellhead. To do this, the first rod in the upper row is dumped onto the surface of the flooring (from steel sheet material) 29 of the right rack, and then it is fed to the well using a tackle system. Following this, the operation to lower the sucker rods are repeated.

После завершения спуско-подъемных операций с трубами и насосными штангами передвижные стеллажи переводятся в транспортное положение следующим образом. After the completion of the hoisting operations with pipes and sucker rods, the mobile racks are transferred to the transport position as follows.

Поворотные балки 16 и 28 (фиг.1, 2) путем поворота вокруг своих шарниров накладываются на поверхность стеллажей. Снимаются со своих гнезд трубчатые фиксаторы 5. С помощью талевой системы подъемного агрегата и хвостовика-подъемника 10 хвостовая часть передвижных стеллажей приподнимается, опускаются колесные опоры 4 из верхнего горизонтального в нижнее вертикальное положение. Хвостовая часть передвижных стеллажей опускается вниз до соприкосновения полозьев с поверхностью земли. Путем ввода трубчатых фиксаторов 5 в гнезда втулки 34 и 35 (фиг. 4) колесные опоры надежно фиксируются. Swivel beams 16 and 28 (figure 1, 2) by rotation around their hinges are superimposed on the surface of the shelving. The tubular clamps are removed from their sockets 5. Using the hoist system of the lifting unit and the shank-elevator 10, the tail of the mobile shelving raises, the wheel bearings 4 are lowered from the upper horizontal to the lower vertical position. The tail of the mobile shelving goes down to the contact of the runners with the surface of the earth. By introducing the tubular clamps 5 into the slots of the bushings 34 and 35 (Fig. 4), the wheel bearings are securely fixed.

После выполнения указанных работ передвижные стеллажи транспортируются на другую скважину. After completing the indicated works, mobile racks are transported to another well.

Claims

1. Mobile racks containing a base made in the form of front and rear sleigh rails, and rotary wheel supports located between them, right and left racks, a height-adjustable receiving chute and a towing device, characterized in that the left rack with swivel beams and a tubular frame with an axis of rotation, which is simultaneously a lateral longitudinal coupling tube of the frame itself, is an equilibrium system containing a mechanism for changing its inclination, made in the form of a tubular drive the bottom of the shaft with rollers fixed to it, interacting with frames rigidly fixed from below to the right side of the left rack, and the right rack, which contains swivel support beams, has a frame part rigidly fixed to the base, and its tubular side ties are rigidly interconnected by steel sheet, flooring located below the upper surface of the side ties, and together with them forms an additional guide chute for back pulling of sucker rods, deep pumps and the like when feeding them towards the wellhead.

2. The racks according to claim 1, characterized in that they are equipped with a shank-hoist pivotally mounted on the tail of the rear skids.

3. Shelving according to claim 1, characterized in that the wheel supports are pivotally mounted on the longitudinal axles-ligaments, on which they can be rotated and fixed in the upper horizontal working position and in the lower vertical transport position.

4. Racks according to claim 1, characterized in that the rotary wheel bearings are equipped with tubular retainers having a truncated cone at one end and a handle on the other.