RU2151262C1 - Clamp for suspension of sucker-rod string - Google Patents

Clamp for suspension of sucker-rod string Download PDF

Info

Publication number
RU2151262C1
RU2151262C1 RU98113975A RU98113975A RU2151262C1 RU 2151262 C1 RU2151262 C1 RU 2151262C1 RU 98113975 A RU98113975 A RU 98113975A RU 98113975 A RU98113975 A RU 98113975A RU 2151262 C1 RU2151262 C1 RU 2151262C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
clamp
rod
sucker
slider
stuffing
Prior art date
Application number
RU98113975A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98113975A (en
Inventor
Ш.Ф. Тахаутдинов
М.Ш. Залятов
Н.Г. Ибрагимов
М.М. Раянов
Original Assignee
Нефтегазодобывающее управление "Альметьевнефть"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нефтегазодобывающее управление "Альметьевнефть" filed Critical Нефтегазодобывающее управление "Альметьевнефть"
Priority to RU98113975A priority Critical patent/RU2151262C1/en
Publication of RU98113975A publication Critical patent/RU98113975A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2151262C1 publication Critical patent/RU2151262C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil-producing industry, particularly, devices used for suspension of sucker-rod strings in performance of repairs of wells equipped with sucker-rod pumps, regulation of pump stroke, etc. SUBSTANCE: clamp body has mouth for polished rod. Slider in body is installed on one side of mouth. Movable slip is engageable with rod and through wedge joint with slider. Clamp has changeable plates whose working surface is made in compliance with diameter of clamped member of sucker-rod spring. One plate is installed on front side of movable slip. The other plate is installed directly on side opposite to movable slip. Clamp is designed for self-clamping that increases its reliability and convenience in operation. Equipment of clamp with changeable plates made of plastic material provides for clamp versatility and makes it possible to avoid damage to working surface of polished rod and in this way to enhance reliability and service life of casing-head stuffing box. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам, используемым для удержания колонны насосных штанг на весу при проведении ремонта насосных скважин, регулировке хода плунжера насоса и т.п. The invention relates to the oil and gas industry, in particular to devices used to hold the string of pump rods in weight while repairing pump wells, adjusting the stroke of the pump plunger, etc.

Известен зажим (патент N 2091560), состоящей из корпуса с зевом под сальниковый шток. По обе стороны от зева в корпусе установлены плашки, контактирующие с одной стороны с сальниковым штоком, а с другой - с клиновым разъемом на трении качения с вершиной клина, ориентированный по направлению силы тяжести колонны насосных штанг. Одна из плашек находится в клиновой паре с ползуном, установленным в корпусе с возможностью ориентации и поперечного перемещения относительно сальникового штока (ближайший аналог). Known clip (patent N 2091560), consisting of a housing with a throat under the stuffing rod. On both sides of the pharynx, dies are installed in the casing in contact with the stuffing rod on one side and with the wedge connector on rolling friction with the top of the wedge, oriented in the direction of gravity of the pump rod string. One of the dies is in a wedge pair with a slider installed in the housing with the possibility of orientation and lateral movement relative to the stuffing box (the closest analogue).

При аварийных ситуациях, например при так называемом сложном подъеме "труба-штанга" (с прихваченной парафином колонной насосных штанг), может сложиться такое обстоятельство, что, отвернув очередную трубу, обнаруживаем оборванную по телу штангу. Располагая зажимом, способным зацепиться за тело штанги, и элеватором, можно было бы освободить прихваченную колонну насосных штанг путем расхаживания и продолжить сложный подъем. Однако применение известных зажимов не распространяется на насосные штанги, что указывает на отсутствие универсальности зажима. In emergency situations, for example, with the so-called complex “pipe-rod” lift (with a paraffin string of pump rods seized by paraffin), there may be such a situation that, having turned off another pipe, we find a rod broken off over the body. With a clamp capable of catching the rod body and an elevator, one could release the stuck pump rod string by pacing and continue the difficult climb. However, the use of known clamps does not apply to sucker rods, which indicates the lack of versatility of the clamp.

Материал плашки должен обладать достаточно высокой твердостью, чтобы выдержать контактные напряжения со стороны игольчатых роликов. В то же время, будучи в контакте с сальниковым штоком, во избежание порчи полированной его поверхности, твердость плашки должна быть меньше твердости сальникового штока при максимальном коэффициенте трения между ними. Такое условие может быть обеспечено, например, при использовании разноименной пары трения, снабдив стальную плашку алюминиевой или медной сменной подкладкой с коэффициентом трения 1,05 (см. приложение - фото, И.В.Крагельский. Трение и износ.- М.: Машиностроение, 1968 , с. 249, табл. 27). Последнее условие в этом зажиме не соблюдается, что приводит в некоторых случаях к порче сальникового штока (см. акт. производственных испытаний). The die material must have a sufficiently high hardness to withstand contact stresses from the needle rollers. At the same time, being in contact with the stuffing box, in order to avoid damage to the polished surface, the hardness of the plate should be less than the hardness of the stuffing box with a maximum coefficient of friction between them. Such a condition can be ensured, for example, when using an opposite friction pair, providing a steel plate with an aluminum or copper replaceable lining with a coefficient of friction of 1.05 (see the appendix - photo, I.V. Kragelsky. Friction and wear.- M .: Engineering , 1968, p. 249, tab. 27). The last condition in this clamp is not met, which in some cases leads to damage to the stuffing box (see act. Production tests).

Экспериментально доказано, что для осуществления в зажиме принципа самозаклинивания достаточно иметь одну клиновую (вместо двух, как в прототипе) плашку в паре на трении качения в сочетании с неподвижной другой плашкой, что обуславливает упрощение конструкции, снижение затрат на изготовление и массы зажима. It has been experimentally proved that for the principle of self-jamming in the clamp it is enough to have one wedge (instead of two, as in the prototype) a ram in pair on rolling friction in combination with a fixed other ram, which leads to a simplification of the design, reduction of manufacturing costs and mass of the clamp.

Цель изобретения состоит в обеспечении универсальности и улучшении показателей технической характеристики зажима. The purpose of the invention is to provide versatility and improve performance characteristics of the clamp.

Сущность изобретения заключается в том, что зажим снабжен сменными подкладками, рабочая поверхность которых выполнена в соответствии с диаметром зажимного элемента колонны насосных штанг, а материал сменных подкладок выбран исходя из условий его соответствия разноименной паре трения с сальниковым штоком, причем одна из подкладок установлена на передней стороне подвижной плашки, другая - непосредственно в корпусе, на противоположной от подвижной плашки стороне. The essence of the invention lies in the fact that the clamp is equipped with interchangeable linings, the working surface of which is made in accordance with the diameter of the clamping element of the string of pump rods, and the material of the interchangeable linings is selected based on the conditions of its matching unlike friction pair with the stuffing rod, one of the linings mounted on the front the side of the movable die, the other directly in the housing, on the side opposite from the movable die.

На фиг. 1 изображен продольный разрез зажима по линии А-А, на фиг. 2 - вид на зажим по стрелке Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a clamp along line AA, FIG. 2 is a view of the clamp along arrow B in FIG. 1.

Зажим состоит из корпуса 1 с зевом 2 под сальниковый шток 3. По одну сторону от зева 2 в сквозном пазу 4 корпуса 1 установлен ползун 5 со сферической опорой поверхностью под головку 6 приводного винта 7, что обеспечивает возможность ориентации и поперечного перемещения ползуна 5 относительно сальникового штока 3. Ползун 5 и подвижная плашка 8 сопряжены с клиновым разъемом, в котором расположены игольчатые ролики 9 с сепаратором 10 на стяжках 11. Вершина клина ориентирована по направлению силы тяжести колонны насосных штанг. Боковины 12 сепаратора 10 своими выступами 13 расположены в соответствующих пазах ползуна 5 и подвижной плашки 8. На тыльном конце винта 7 предусмотрены отверстия 14 под усилитель (не показан). The clamp consists of a housing 1 with a pharynx 2 under the stuffing rod 3. On one side of the pharynx 2 in the through groove 4 of the housing 1 there is a slider 5 with a spherical bearing surface under the head 6 of the drive screw 7, which allows orientation and lateral movement of the slider 5 relative to the stuffing box rod 3. The slider 5 and the movable die 8 are associated with a wedge connector, in which the needle rollers 9 are located with the separator 10 on the couplers 11. The top of the wedge is oriented in the direction of gravity of the pump rod string. The sides 12 of the separator 10 with their projections 13 are located in the corresponding grooves of the slider 5 and the movable die 8. At the rear end of the screw 7, holes 14 are provided for an amplifier (not shown).

Зажим снабжен сменными подкладками 15, одна из которых установлена на передней стороне подвижной плашки 8, другая - непосредственно в корпусе 1 посредством прижима 16 с болтом 17. Над подвижной 8 и ползуном 5 на корпусе 1 установлен кожух 18, предотвращающий попадание мусора в подшипниковый узел с игольчатыми роликами 9. The clamp is equipped with interchangeable linings 15, one of which is installed on the front side of the movable die 8, the other is directly in the housing 1 by means of a clamp 16 with a bolt 17. Over the movable 8 and the slider 5 on the housing 1 there is a casing 18, which prevents debris from entering the bearing assembly with needle rollers 9.

Зажим для удержания колонны насосных штанг работает следующим образом. The clamp for holding the column of sucker rods works as follows.

Вращая винт 7, подвижная плашка 8 отводится от зева. Зажим подводится к сальниковому штоку 3 на его предопределенном участке. Вращая винт 7, подвижная плашка 8 прижимается к сальниковому штоку 3, что необходимо совместить с одновременным воздействием на корпус 1 некоторым усилием вниз, обеспечивая тем самым благоприятные условия для того, чтобы подвижная плашка заняла свое верхнее исходное положение, в котором и фиксируется зажим на сальниковом штоке посредством усилителя. С помощью станка-качалки зажим опускается на нажимную гайку устьевого сальника (не показан), при этом подвижная плашка 8 с подкладкой 15, находясь на трении скольжения с сальниковым штоком, смещается вниз на роликах 9 клинового разъема по пути наименьшего сопротивления и зажим заклинивает автоматически под действием собственного веса колонны насосных штанг, причем чем тяжелее колонна, тем больше усилие зажатия, вот в чем и заключается главное преимущество такого типа зажима. Rotating the screw 7, the movable plate 8 is diverted from the throat. The clamp is brought to the stuffing box 3 in its predetermined area. Rotating the screw 7, the movable plate 8 is pressed against the stuffing rod 3, which must be combined with the simultaneous impact on the housing 1 with a certain downward force, thereby ensuring favorable conditions for the movable plate to occupy its upper initial position, in which the clamp is fixed on the stuffing box stock through an amplifier. Using a rocking machine, the clamp is lowered onto the pressure nut of the wellhead stuffing box (not shown), while the movable plate 8 with the lining 15, being on sliding friction with the stuffing rod, moves down on the rollers 9 of the wedge joint along the path of least resistance and the clamp wedges automatically under the self-weight of the pump rod string, the heavier the string, the greater the clamping force, and this is the main advantage of this type of clamp.

Для снятия зажима с сальникового штока 3 необходимо его отвести вверх от нажимной гайки устьевого сальника посредством станка-качалки, с помощью усилителя раскрепить винт 7, после чего, отворачивая винт 7 вручную, отвести подвижную плашку 8 от зева 2 и снять зажим с сальникового штока 3. To remove the clamp from the stuffing box 3, it is necessary to take it upward from the pressure nut of the wellhead stuffing box by means of a rocking machine, use the amplifier to loosen screw 7, and then, unscrewing the screw 7 manually, remove the movable plate 8 from the throat 2 and remove the clamp from the stuffing box 3 .

Когда в процессе самозаклинивания подвижная плашка 8 вместе со сменной подкладкой 15 и сальниковым штоком смещается вниз по клиновому разъему, то в это время сальниковый шток с противоположной стороны проскальзывает по сменной неподвижной подкладке 15, доводя последнюю до состояния пластической деформации, в результате чего достигается наиболее полное ее сопряжение с сальниковым штоком, которое (сопряжение) изначально практически невозможно обеспечить. При этом сальниковым штоком одновременно сносится некоторый микрослой с рабочей поверхности неподвижной сменной подкладки 15, образуя на ней новую чистую металлическую поверхность, которая впоследствии создает благоприятные условия для более качественного зацепления с сальниковым штоком при коэффициенте трения разноименных пар - 1,05 ("алюминий - сталь" или "медь-сталь", стр. 294, таб. 27, И.В.Крагельский. Трение и износ.- М.: Машиностроение, 1968 ). When, in the process of self-jamming, the movable plate 8, together with the replaceable liner 15 and the stuffing rod, moves down along the wedge connector, then the stuffing rod on the opposite side slides along the replaceable stationary liner 15, bringing the latter to the state of plastic deformation, as a result of which the most complete its interfacing with the gland rod, which (conjugation) is initially almost impossible to provide. At the same time, some microlayer is simultaneously carried off by the stuffing rod from the working surface of the fixed removable lining 15, forming a new clean metal surface on it, which subsequently creates favorable conditions for better engagement with the stuffing rod at a friction coefficient of unlike pairs - 1.05 ("aluminum - steel "or" copper-steel ", p. 294, tab. 27, IV Kragelsky. Friction and wear. - M.: Mechanical Engineering, 1968).

Таким образом за каждый цикл зажатия неподвижная сменная подкладка 15 будет испытывать некоторый износ, обеспечивая сохранность полированной поверхности сальникового штока 3 и улучшая условия зацепления с ним. Набор сменных подкладок 15 позволяет расширить сферу применения и упростить конструкцию зажима за счет устранения второй клиновой пары плашек на трении качения. Thus, for each clamping cycle, the fixed interchangeable lining 15 will experience some wear, ensuring the preservation of the polished surface of the stuffing box 3 and improving the engagement conditions with it. A set of interchangeable pads 15 allows you to expand the scope and simplify the design of the clamp by eliminating the second wedge pair of dies on rolling friction.

Заложенный принцип работы зажима, рассчитанный на самозаклинивание, повышает его надежность, создает удобства в обслуживании в сочетании с оперативностью. Оснащенность зажима сменными подкладками из пластичного материала, соответствующего разноименной паре трения с сальниковым штоком, в совокупности, обеспечивает его универсальность и позволяет избежать повреждения рабочей поверхности сальникового штока, вследствие чего повышается надежность и срок службы устьевого сальника, от работы которого зависит экология окружающей среды. The laid down principle of operation of the clamp, designed for self-jamming, increases its reliability, creates ease of maintenance in combination with efficiency. The clamp equipped with interchangeable linings made of plastic material corresponding to the opposite pair of friction with the stuffing box, together, ensures its versatility and avoids damage to the working surface of the stuffing box, which increases the reliability and service life of the wellhead stuffing box, which depends on the environment.

Claims (1)

Зажим для удержания колонны насосных штанг, содержащий корпус с зевом под сальниковый шток, выполненный с возможностью взаимодействия с сальниковым штоком с его зажимом по обеим сторонам от зева, ползун, установленный в корпусе по одну сторону от зева с возможностью ориентации и поперечного перемещения относительно сальникового штока, подвижную плашку, расположенную в корпусе с возможностью контактирования передней стороной с сальниковым штоком, а тыльной стороной - с ползуном через клиновой разъем на трении качения с вершиной клина, ориентированной по направлению силы тяжести колонны насосных штанг, отличающийся тем, что зажим снабжен сменными подкладками, рабочая поверхность которых выполнена в соответствии с диаметром зажимаемого элемента колонны насосных штанг, а материал сменных подкладок выбран исходя из условий его соответствия разноименной паре трения с сальниковым штоком, причем одна из подкладок установлена на передней стороне подвижной плашки, другая - в корпусе, на противоположной от подвижной плашки стороне. A clamp for holding a string of pump rods, comprising a housing with a throat for a stuffing rod, configured to interact with an stuffing rod with a clamp on both sides of the pharynx, a slider installed in the housing on one side of the pharynx with the possibility of orientation and lateral movement relative to the stuffing box , a movable die located in the housing with the possibility of contacting the front side with the stuffing rod, and the back side with the slider through the wedge connector on rolling friction with the top of the wedge, about oriented in the direction of gravity of the column of sucker rods, characterized in that the clamp is equipped with interchangeable linings, the working surface of which is made in accordance with the diameter of the clamped element of the string of sucker rods, and the material of the interchangeable linings is selected based on the conditions of its matching unlike friction pair with the stuffing rod, one of the pads is installed on the front side of the movable die, the other in the housing, on the side opposite from the movable die.
RU98113975A 1998-07-23 1998-07-23 Clamp for suspension of sucker-rod string RU2151262C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98113975A RU2151262C1 (en) 1998-07-23 1998-07-23 Clamp for suspension of sucker-rod string

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98113975A RU2151262C1 (en) 1998-07-23 1998-07-23 Clamp for suspension of sucker-rod string

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98113975A RU98113975A (en) 2000-04-20
RU2151262C1 true RU2151262C1 (en) 2000-06-20

Family

ID=20208711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98113975A RU2151262C1 (en) 1998-07-23 1998-07-23 Clamp for suspension of sucker-rod string

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2151262C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015100687A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-09 恒天九五重工有限公司 Drill rod clamp for power head drilling rig
CN105645310A (en) * 2016-03-18 2016-06-08 克拉玛依市尚正石油科技有限公司 Anti-sedimentation hydraulic jacking device of polish rod of screw pump
CN105672909A (en) * 2016-03-18 2016-06-15 克拉玛依市尚正石油科技有限公司 Polished rod lateral engaging device and lateral engaging jacking device of screw rod pump polished rod
RU177350U1 (en) * 2017-11-27 2018-02-16 Общество с ограниченной ответственностью "Русская электротехническая компания" ("РУСЭЛКОМ") CLAMP FOR HOLDING A PUMP BAR COLUMN
RU2746330C1 (en) * 2020-10-13 2021-04-12 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Clamp for holding sucker rod string

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015100687A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-09 恒天九五重工有限公司 Drill rod clamp for power head drilling rig
CN105645310A (en) * 2016-03-18 2016-06-08 克拉玛依市尚正石油科技有限公司 Anti-sedimentation hydraulic jacking device of polish rod of screw pump
CN105672909A (en) * 2016-03-18 2016-06-15 克拉玛依市尚正石油科技有限公司 Polished rod lateral engaging device and lateral engaging jacking device of screw rod pump polished rod
CN105672909B (en) * 2016-03-18 2018-03-06 克拉玛依市尚正石油科技有限公司 Polished rod side card device and polished rod of screw pump side card jacking apparatus
RU177350U1 (en) * 2017-11-27 2018-02-16 Общество с ограниченной ответственностью "Русская электротехническая компания" ("РУСЭЛКОМ") CLAMP FOR HOLDING A PUMP BAR COLUMN
RU2746330C1 (en) * 2020-10-13 2021-04-12 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Clamp for holding sucker rod string

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6189609B1 (en) Gripper block for manipulating coil tubing in a well
EP0486324A2 (en) Gripper blocks for reeled tubing injectors
EP0874129A2 (en) Apparatus for gripping a down hole tubular
RU2151262C1 (en) Clamp for suspension of sucker-rod string
US7353757B2 (en) Toggle slide-plate for railway spike puller
CN110118067B (en) Independent lifting mechanism and method capable of multiplying stroke for spinner clamp of iron roughneck
RU2151263C1 (en) Clamp for suspension of sucker-rod string
US2393603A (en) Pulldown device
CN211959690U (en) Drill point supporting mechanism
US20090065190A1 (en) Oil well polish rod clamp for use with a rotator on a beam pumping unit
US20040207223A1 (en) Pipe die method and apparatus
US6516877B2 (en) Sucker rod protector
GB2583120A (en) A casing cleaning tool
US3558191A (en) Means for applying wedging forces to minerals and other bodies
CN210360450U (en) Oil pressure opposite direction auxiliary supporting structure
US2144403A (en) Oil saver
CN104395549A (en) Slip
CN114458188A (en) Cutting flashboard for belt press working machine
CN214997555U (en) Fishing device
RU2707761C1 (en) Device for extraction of broken rods from well
RU2091560C1 (en) Clamp for holding of sucker rod string
CN207278196U (en) Sucker rod with wear automatic-compensation structure
CN106437567B (en) A kind of coiled tubing clamping device and the injection head using the clamping device
RU2260668C1 (en) Slip
CN205654317U (en) Oil well pipeline fishing device