RU2152505C1

RU2152505C1 - Hauling chain to sink and lift continuous steel pipes

Info

Publication number: RU2152505C1
Application number: RU99127059A
Authority: RU
Inventors: О.М. Малышев; С.Н. Матвеев; В.В. Кузнецов; В.И. Юрцвайг; К.А. Гордон; А.Б. Гладышев; М.А. Колотий; В.А. Балашов
Original assignee: Фонд конверсии, реструктуризации и развития предприятий Воронежской области
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2000-07-10

Abstract

FIELD: running and repair of oil wells. SUBSTANCE: hauling chain to sink and lift continuous steel pipes has friction blocks. Each friction block is provided with insert block made of four parts, two parts being made of steel and two part being made of composite material. Steel components of block are placed on edges of friction block and two others are arranged between them. Carbon plastic is used in the capacity of composite material. Areas of surface of steel components of blocks relate to that of surface of components made of composite material as 1:1.5. EFFECT: provision for high pulling effort of friction blocks in the course of all period of usage of long-length pipe. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области эксплуатации и подземного ремонта нефтяных скважин с применением непрерывных стальных труб и штанг. The invention relates to the field of operation and underground repair of oil wells using continuous steel pipes and rods.

Известна тяговая цепь для спуска и подъема непрерывных стальных труб и штанг, наматываемых на барабан, содержащая фрикционные колодки, оси, щеки цепи (А.С. N 785458, E 21 B 19/00, публ. 07.12.80, бюлл. N 45). Known traction chain for lowering and lifting continuous steel pipes and rods wound on a drum containing friction pads, axles, chain cheeks (A.S. N 785458, E 21 B 19/00, publ. 07.12.80, bull. N 45 )

С помощью тяговых цепей производят спуск и подъем длинномерных труб с целью проведения ремонтных работ в скважине для восстановления добычи нефти и газа. Using traction chains, the long pipes are lowered and lifted to carry out repair work in the well to restore oil and gas production.

Недостатком известного устройства является то, что в процессе многократных изгибов длинномерная стальная труба изменяет свой профиль и приобретает овальность. Это, в свою очередь, уменьшает площадь охвата фрикционными колодками длинномерной трубы и, как следствие, уменьшается тяговое усилие, создаваемое фрикционными колодками. Увеличение прижимного усилия колодок ведет к повреждению сухарей фрикционных колодок, выполняемых, как правило, из закаленной стали, имеющей к тому же и низкий коэффициент трения. A disadvantage of the known device is that in the process of multiple bends, a long steel pipe changes its profile and becomes ovoid. This, in turn, reduces the area covered by the friction pads of a long pipe and, as a result, the traction created by the friction pads decreases. An increase in the pressing force of the pads leads to damage to the crackers of the friction pads, which are usually made of hardened steel, which also has a low coefficient of friction.

Технический эффект от использования предлагаемого технического решения может быть выражен в обеспечение высокого тягового усилия фрикционных колодок на протяжении всего периода эксплуатации длинномерной стальной трубы. The technical effect of the use of the proposed technical solution can be expressed in providing high traction of friction pads throughout the entire period of operation of a long steel pipe.

Указанный технический результат достигается следующим образом. The specified technical result is achieved as follows.

Тяговая цепь для спуска и подъема непрерывных стальных труб содержит фрикционные колодки, оси, щеки цепи, причем фрикционная колодка снабжена вставным сухарем, состоящим их четырех частей, две из которых стальные, а две выполнены из композиционного материала. Стальные составляющие сухаря расположены по краям фрикционной колодки, а две другие размещены между ними. В качестве композиционного материала использован углепластик. А площадь поверхности стальных составляющих относится к площади поверхности составляющих, выполненных из композиционного материала, как 1 : 1,5. The traction chain for lowering and lifting continuous steel pipes contains friction pads, axles, chain cheeks, and the friction block is equipped with an insert cracker consisting of four parts, two of which are steel, and two are made of composite material. The steel components of the cracker are located at the edges of the friction block, and the other two are placed between them. Carbon fiber is used as a composite material. And the surface area of the steel components refers to the surface area of the components made of composite material, as 1: 1.5.

При этом все составляющие сухаря закреплены в специальном гнезде и находятся в плавающем состоянии в пределах зазоров между гнездом и составляющими сухаря. In this case, all the components of the cracker are fixed in a special nest and are in a floating state within the gaps between the nest and the components of the cracker.

Благодаря тому, что фрикционная колодка снабжена вставным сухарем, состоящим их четырех частей, две из которых стальные, а две - выполнены из композиционного материала, а профиль стальных составляющих сухаря соответствует номинальному наружному диаметру трубы, обеспечивается достаточное усилие фрикционных колодок для восстановления ее первоначального сечения. Due to the fact that the friction block is equipped with an insert cracker consisting of four parts, two of which are steel, and two are made of composite material, and the profile of the steel components of the cracker corresponds to the nominal outer diameter of the pipe, sufficient force of the friction blocks is provided to restore its original section.

Целесообразно в качестве композиционного материала использовать углепластик в связи с тем, что этот материал обладает высокими прочностными характеристиками и имеет высокий коэффициент трения. При этом труба входит в контакт по всей площади с углепластиковыми составляющими сухаря, имеющим повышенный коэффициент трения. It is advisable to use carbon fiber as a composite material due to the fact that this material has high strength characteristics and has a high coefficient of friction. In this case, the pipe comes into contact over the entire area with the carbon fiber components of the cracker having an increased coefficient of friction.

Выбор процентного соотношения площади поверхности стальных составляющих и площади поверхности составляющих, выполненных из композиционного материала, как 1 к 1,5 обусловлен обеспечением необходимого усилия, прикладываемого к трубе, и обеспечением необходимого контакта в зоне захвата. The choice of the percentage of the surface area of the steel components and the surface area of the components made of composite material, as 1 to 1.5, is due to the provision of the necessary force applied to the pipe and the necessary contact in the capture zone.

На фиг. 1 изображен общий вид тяговой цепи;
на фиг.2 - сечение А-А фиг. 1;
на фиг. 3 - сечение Б-Б фиг.2.In FIG. 1 shows a general view of the traction chain;
figure 2 - section aa of fig. 1;
in FIG. 3 is a section BB of FIG. 2.

Тяговая цепь содержит фрикционную колодку 1 со вставленным в специальное гнездо сухарем 2, который состоит из двух стальных составляющих сухаря 3, находящихся на краях фрикционной колодки 1, и двух углепластиковых составляющих сухаря 4, находящихся между стальными составляющими сухаря 3. The traction chain contains a friction block 1 with a cracker 2 inserted into a special socket, which consists of two steel components of the cracker 3 located on the edges of the friction block 1, and two carbon-plastic components of the cracker 4 located between the steel components of the cracker 3.

Передача тягового усилия на фрикционную колодку 1 производится через ось 5, оборудованную роликом 6 и щекой 7. The traction is transmitted to the friction block 1 through the axis 5, equipped with a roller 6 and a cheek 7.

При работе длинномерная стальная труба помещается между двумя фрикционными колодками 1 тяговой цепи, профиль которых соответствует начальному наружному диаметру трубы без учета ее деформации (овальности). На колодки передается сжимающее усилие, причем благодаря стальным составляющим сухаря 3 это усилие может быть достаточным для деформации трубы из деформированного сечения в первоначальное круглое. При этом труба входит в контакт по всей площади с углепластиковыми составляющими сухаря 4, имеющими повышенный коэффициент трения. During operation, a long steel pipe is placed between two friction blocks 1 of the traction chain, the profile of which corresponds to the initial outer diameter of the pipe without taking into account its deformation (ovality). A compressive force is transmitted to the pads, and thanks to the steel components of the cracker 3, this force may be sufficient to deform the pipe from the deformed section to the original round. In this case, the pipe comes into contact over the entire area with the carbon-plastic components of the cracker 4 having an increased coefficient of friction.

За счет зазоров между гнездами фрикционной колодки 2 и составляющими сухаря происходит ориентировка каждой составляющей сухаря наибольшей площадью соприкосновения по отношению к длинномерной стальной трубе, что обеспечивает высокое тяговое усилие цепи. Due to the gaps between the nests of the friction pad 2 and the cracker components, each cracker component is oriented with the largest contact area with respect to the long steel pipe, which ensures high traction force of the chain.

Claims

1. A traction chain for lowering and lifting continuous steel pipes, containing friction pads, axles, chain cheeks, characterized in that the friction pad is provided with an insert cracker consisting of four parts, two of which are steel and two are made of composite material, and steel the components of the cracker are located at the edges of the friction pads, the other two are placed between them.

2. The chain according to claim 1, characterized in that the profile of the steel components of the cracker corresponds to the nominal outer diameter of the pipe.

3. The chain according to claim 1, characterized in that the constituents of the cracker of the composite material are carbon fiber.

4. The chain according to claim 1, characterized in that the surface area of the steel components refers to the surface area of the components made of composite material, as 1: 1.5.