RU2155853C1

RU2155853C1 - Pulling-and-running mechanism of continuous steel pipes

Info

Publication number: RU2155853C1
Application number: RU99126968A
Authority: RU
Inventors: О.М. Малышев; В.В. Кузнецов; С.Н. Матвеев; Ф.Т. Мирзоев; 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: 2000-09-10

Abstract

FIELD: operation and underground repairs of oil well with use of continuous steel pipes and rods. SUBSTANCE: pulling-and-running mechanism has body, pulling chains, clamping rollers, hydraulic cylinders for pipe gripping and hydraulic cylinders for chain tensioning. In this case, hydraulic cylinders for pipe gripping are hinge in pair with sliders placed in guide recesses and carrying clamping rolls. Body recesses are rectangular in cross-section. Areas of working surfaces of pistons of each next lowering pair of hydraulic cylinders are less than previous one. EFFECT: provided reliability and prolonged service life of mechanism in its repeated use. 4 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.

Известен механизм спуска и подъема непрерывных стальных труб, содержащий корпус, тяговые цепи, зажимные ролики, гидроцилиндры зажима трубы с фрикционными колодками, гидроцилиндры натяжения цепи (патент СССР N 682145, E 21 B 19/00, 1979, 4 с.)
Недостатком известного устройства является то, что при его использовании максимальная концентрация напряжения трубы создается в зоне ее выхода из механизма подачи, что приводит в этой ее части к повреждению и разрывам.A known mechanism for lowering and lifting continuous steel pipes, comprising a housing, traction chains, clamping rollers, pipe clamping cylinders with friction blocks, chain tensioning cylinders (USSR patent N 682145, E 21 B 19/00, 1979, 4 pp.)
A disadvantage of the known device is that when it is used, the maximum stress concentration of the pipe is created in the zone of its exit from the feed mechanism, which leads to damage and ruptures in this part of it.

Техническим эффектом от использования предлагаемого решения является обеспечение равномерного распределения напряжения по длине трубы, создающегося растягивающим и сжимающим усилиями в зонах зажима. The technical effect of using the proposed solution is to ensure uniform distribution of stress along the length of the pipe created by tensile and compressive forces in the clamping zones.

Указанный технический эффект достигается следующим образом. The specified technical effect is achieved as follows.

Механизм спуска и подъема непрерывных стальных труб содержит корпус, тяговые цепи, зажимные ролики, гидроцилиндры зажима трубы с фрикционными колодками и гидроцилиндры натяжения цепи. При этом гидроцилиндры зажима трубы попарно шарнирно связаны с помещенными в направляющие пазы корпуса ползунами, несущими зажимные ролики. Пазы корпуса имеют прямоугольные сечения. Площади рабочих поверхностей поршней каждой следующей сверху вниз пары гидроцилиндров меньше предыдущей. The mechanism for lowering and lifting continuous steel pipes comprises a housing, traction chains, clamping rollers, pipe clamping cylinders with friction blocks, and chain tensioning cylinders. In this case, the pipe clamp hydraulic cylinders are pivotally coupled to the sliders carrying clamping rollers placed in the guide grooves of the housing. The grooves of the case have rectangular sections. The area of the working surfaces of the pistons of each pair of hydraulic cylinders following from top to bottom is smaller than the previous one.

Благодаря тому что направляющие пазы корпуса имеют прямоугольные сечения, движение ползунов с зажимными роликами происходит направленно, без перекосов. Due to the fact that the guide grooves of the case have rectangular sections, the movement of the sliders with clamping rollers is directed, without distortions.

Вследствие того что площади рабочих поверхностей поршней каждой следующей сверху вниз пары гидроцилиндров меньше предыдущей, компенсируется неравномерное напряжение по длине трубы, создающееся усилиями растяжения трубы от ее собственного веса. В результате чего в каждом конкретном сечении зоны зажима трубы суммарные напряжения равны между собой. Due to the fact that the area of the working surfaces of the pistons of each next pair of hydraulic cylinders from top to bottom is smaller than the previous one, the uneven stress along the length of the pipe, created by the tensile forces of the pipe from its own weight, is compensated. As a result, in each specific section of the pipe clamping zone, the total stresses are equal to each other.

На фиг. 1 изображен общий вид механизма спуска и подъема;
на фиг. 2 - узел зажима цепей;
на фиг. 3 - сечение А-А фиг. 1;
на фиг. 4 - сечение Б-Б фиг. 1.In FIG. 1 shows a General view of the mechanism of descent and ascent;
in FIG. 2 - node clamping chains;
in FIG. 3 is a section AA of FIG. 1;
in FIG. 4 is a section BB of FIG. 1.

Механизм спуска и подъема непрерывных труб содержит корпус 1 с направляющими пазами 2, имеющими сечения прямоугольной формы. В направляющие пазы помещены зажимные ролики 3, жестко закрепленные на ползунах 4. Две тяговые цепи 5 с фрикционными колодками 6 установлены при помощи верхних приводных звездочек 7 и нижних натяжных звездочек 8. Звездочки через редуктор приводятся в движение приводом 9. На наружных стенках механизма 1 с двух сторон попарно закреплены гидроцилиндры 11, 12, 13, 14, соединенные с ползунами 4 при помощи шарниров. Гидроцилиндры 15 обеспечивают натяжение цепей 5. The mechanism for lowering and lifting continuous pipes comprises a housing 1 with guide grooves 2 having rectangular sections. Clamping rollers 3, rigidly mounted on sliders 4, are placed in the guide grooves. Two traction chains 5 with friction pads 6 are installed using the upper drive sprockets 7 and the lower tension sprockets 8. The sprockets are driven by the drive 9 through the gearbox. On the outer walls of the mechanism 1 sec of two sides, the cylinders 11, 12, 13, 14 are fixed in pairs, connected to the sliders 4 by means of hinges. The hydraulic cylinders 15 provide the tension of the chains 5.

Механизм работает следующим образом. The mechanism works as follows.

Вращение от привода 9 через редуктор передается на верхние приводные звездочки 7, которые вращают цепи 5, перекинутые через нижние натяжные звездочки 8. The rotation from the drive 9 through the gearbox is transmitted to the upper drive sprockets 7, which rotate the chains 5, thrown over the lower tensioning sprockets 8.

Ролики 3, установленные на ползунах 4, перемещаются вдоль направляющих пазов 5 и захватывают трубу 16. The rollers 3 mounted on the sliders 4 are moved along the guide grooves 5 and capture the pipe 16.

Непрерывная труба 16 зажимается между фрикционными колодками 6 вращающихся тяговых цепей 5. Усилие зажима регулируется давлением масла в гидросистеме. За счет неодинаковых площадей рабочих поверхностей поршней гидроцилиндров 11, 12, 13 и 14 на ползуны 4 передается усилие, обеспечивающее нужное напряжение в каждой конкретной зоне захвата трубы. The continuous pipe 16 is clamped between the friction blocks 6 of the rotating traction chains 5. The clamping force is controlled by the oil pressure in the hydraulic system. Due to the unequal areas of the working surfaces of the pistons of the hydraulic cylinders 11, 12, 13 and 14, a force is transmitted to the sliders 4, which ensures the necessary voltage in each specific pipe gripping zone.

Использование предлагаемого технического решение позволяет обеспечить надежность и долговечность механизма спуска и подъема непрерывных стальных труб при многократном его использовании. Using the proposed technical solution allows to ensure the reliability and durability of the mechanism for lowering and lifting continuous steel pipes with repeated use.

Claims

A mechanism for lowering and lifting continuous steel pipes, comprising a housing, traction chains, clamping rollers, pipe clamping cylinders with friction pads, chain tensioning cylinders, characterized in that the pipe clamping cylinders are pivotally coupled to the sliders carrying clamping rollers placed in the guide grooves of the housing, moreover, the grooves have rectangular sections, and the area of the working surfaces of the pistons of each pair of hydraulic cylinders following from top to bottom is smaller than the previous one.