RU2378485C2

RU2378485C2 - Mechanism for fixing and aligning when coupling and uncoupling drill pipes for horizontal drilling installation

Info

Publication number: RU2378485C2
Application number: RU2007106818/03A
Authority: RU
Inventors: Юрий Иванович Баканов (RU); Юрий Иванович Баканов; Сергей Петрович Сусликов (RU); Сергей Петрович Сусликов; Вадим Георгиевич Гераськин (RU); Вадим Георгиевич Гераськин; Игорь Анатольевич Черненко (RU); Игорь Анатольевич Черненко; Сергей Николаевич Шабров (RU); Сергей Николаевич Шабров; Сергей Николаевич Снегирев (RU); Сергей Николаевич Снегирев; Сергей Анатольевич Кучеренко (RU); Сергей Анатольевич Кучеренко; Надежда Ивановна Кобелева (RU); Надежда Ивановна Кобелева; Владимир Александрович Егоров (RU); Владимир Александрович Егоров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром"
Priority date: 2007-02-22
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2010-01-10
Also published as: RU2007106818A

Abstract

FIELD: oil and gas production.

SUBSTANCE: fixing mechanism includes a pair of clamping jaws, rods and hydraulic cylinder as drive, which are connected to them. At that, mechanism also includes the lever installed with possibility of being turned, longitudinal rod and reverse lever. At that, hydraulic cylinder is connected to the lever, one end of which is connected to rod connected to the first clamping jaw, and its other end is connected by means of longitudinal rod to reverse lever connected by means of rod to the second clamping jaw.

EFFECT: improving operating reliability and reducing the cost owing to simplified device design.

2 dwg

Description

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для свинчивания и развинчивания труб бурильной колонны при горизонтальном бурении.The invention relates to drilling equipment, and in particular to devices for screwing and unscrewing drill pipe in horizontal drilling.

Известно устройство для свинчивания и развинчивания бурильных труб фирмы «Грундодрилл», содержащее гидроцилиндр, тягу, соединенную с подвижной губкой, которая прижимает трубу к неподвижной губке (ложементу). (1). Проспект «Управляемые буровые системы с ударным механизмом - основная идея Тракто-Техник» фирмы «Грундодрилл», с.6-7.A device for screwing and unscrewing drill pipes of the company "Grundodrill", containing a hydraulic cylinder, a rod connected to a movable sponge, which presses the pipe against a fixed sponge (lodgement). (one). Prospect "Guided drilling systems with shock mechanism - the main idea of the Tracto-Technician" company "Grundodrill", p.6-7.

Недостатком данной конструкции является наличие неподвижно закрепленного ложемента (губки зажимного устройства), при этом зажим муфты бурильной трубы при свинчивании и развинчивании обеспечивается подвижным прихватом (губкой) данного устройства. Данная конструкция накладывает повышенные требования к базированию (соосности) неподвижного элемента относительно оси трубы бурильной колонны в процессе свинчивания-развинчивания муфтового соединения. В результате вышеупомянутого конструкция оказывается жестко связной с типоразмерами применяемых бурильных труб и зависимой от разброса параметров данного размера. Учитывая, что при бурении, расширении и протаскивании плети газопровода часто используются бурильные трубы разного диаметра (меньший - при бурении, больший - при протаскивании), применение данной конструкции может вызвать определенные затруднения.The disadvantage of this design is the presence of a fixed lodgement (jaws of the clamping device), while the clamp of the drill pipe sleeve when screwing and unscrewing is provided by a movable grip (sponge) of this device. This design imposes increased requirements for the basing (alignment) of the fixed element relative to the axis of the pipe of the drill string in the process of screwing-unscrewing the coupling connection. As a result of the aforementioned design, it turns out to be rigidly connected with the standard sizes of the used drill pipes and dependent on the spread of parameters of a given size. Considering that when drilling, expanding and pulling a whip of a gas pipeline, drill pipes of different diameters are often used (smaller for drilling, larger for pulling), the use of this design can cause certain difficulties.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является устройство для свинчивания-развинчивания бурильных труб с попарной установкой гидроцилиндров встречного действия, включающее два гидроцилиндра, две тяги, две подвижные зажимные губки, приводимые в движение непосредственно штоками гидроцилиндров. (2). Проспект «Управляемые буровые системы с ударным механизмом - основная идея Тракто-Техник» фирмы «Грундодрилл», с.8-9.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed device is a device for screwing-unscrewing drill pipes with a pair of counter-acting hydraulic cylinders, including two hydraulic cylinders, two rods, two movable clamping jaws, driven directly by the rods of the hydraulic cylinders. (2). Prospect "Guided drilling systems with shock mechanism - the main idea of Tracto-Technician" of the company "Grundodrill", p.8-9.

Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:

- необходимость использования в двойном количестве дорогостоящего исполнительного гидравлического оборудования (гидроцилиндров и управляющей аппаратуры), что значительно удорожает стоимость данного устройства и снижает его надежность,- the need to use double the amount of expensive executive hydraulic equipment (hydraulic cylinders and control equipment), which significantly increases the cost of this device and reduces its reliability,

- устройство становится неработоспособным при выходе из строя хотя бы одного из исполнительных гидравлических устройств (гидроцилиндров),- the device becomes inoperative when at least one of the actuating hydraulic devices (hydraulic cylinders) fails,

- нерациональное использование мощности гидроцилиндров, что обуславливает необходимость применения более мощного гидравлического оборудования,- irrational use of power of hydraulic cylinders, which necessitates the use of more powerful hydraulic equipment,

- зависимость от схемы обвязки гидроцилиндров, необходимость синхронизации рабочего движения парных гидроцилиндров и развиваемых ими усилий.- dependence on the layout of the tying of hydraulic cylinders, the need to synchronize the working movement of paired hydraulic cylinders and the efforts they develop.

Конструкция, выполненная по данной схеме, получается довольно громоздкой и не позволяет значительно уменьшить габаритные размеры в случае рациональной компоновки.The design made according to this scheme is rather cumbersome and does not significantly reduce the overall dimensions in the case of a rational layout.

Задачей настоящего изобретения является уменьшение габаритов, количества применяемой гидроаппаратуры, снижение стоимости, повышение надежности, улучшение рабочих характеристик.The objective of the present invention is to reduce the size, quantity of hydraulic equipment used, reduce cost, increase reliability, improve performance.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что известный механизм фиксации и центрирования при свинчивании и развинчивании бурильных труб для установки горизонтального бурения, содержащий пару зажимных губок, соединенные с ними тяги и гидроцилиндр в качестве привода, согласно изобретению дополнительно содержит рычаг, установленный на оси в с возможностью его поворота, продольную тягу и обратный рычаг, установленный на оси с возможностью поворота, при этом гидроцилиндр соединен с рычагом, который одним концом соединен с тягой, соединенной с зажимной губкой, а вторым посредством продольной тяги соединен с обратным рычагом, соединенным посредством тяги с зажимной губкой.The essence of the present invention lies in the fact that the known mechanism of fixation and centering when screwing up and unscrewing drill pipes for horizontal drilling, containing a pair of clamping jaws, traction connected to them and a hydraulic cylinder as a drive, according to the invention further comprises a lever mounted on the axis with the possibility of rotation, the longitudinal rod and the reverse lever mounted on the axis with the possibility of rotation, while the hydraulic cylinder is connected to a lever, which is connected at one end to the rod, Connections with the clamping jaw and the second longitudinal traction means connected with the opposite arm connected by rods with the clamping jaw.

На фиг.1 представлен общий вид механизма фиксации.Figure 1 presents a General view of the locking mechanism.

На фиг.2 представлен продольный разрез заявляемого механизма фиксации.Figure 2 presents a longitudinal section of the inventive locking mechanism.

Механизм фиксации и центрирования при свинчивании и развинчивании труб для установки горизонтального бурения состоит из рабочего гидроцилиндра 1, рычага 2, продольной тяги 3, обратного рычага 4, тяг 5, первой и второй зажимных губок 6, рычага 2, установленного на оси 7 с возможностью поворота, и обратного рычага 4, установленного на оси 8 с возможностью поворота, при этом гидроцилиндр соединен с рычагом 2, один из концов которого соединен с одной из тяг 5, а другой посредством продольной тяги 3 соединен с обратным рычагом 4, соединенным второй тягой 5 со второй губкой 6.The mechanism of fixing and centering when making and unscrewing pipes for horizontal drilling installation consists of a working hydraulic cylinder 1, lever 2, longitudinal rod 3, reverse lever 4, rod 5, the first and second clamping jaws 6, lever 2 mounted on the axis 7 with the possibility of rotation , and the return lever 4 mounted on the axis 8 with the possibility of rotation, while the hydraulic cylinder is connected to the lever 2, one of the ends of which is connected to one of the rods 5, and the other through the longitudinal rod 3 is connected to the return lever 4, connected by a second rod 5 with a second sponge 6.

Заявляемый механизм работает следующим образом. При выдвижении штока гидроцилиндра 1, рычаг 2, поворачиваясь на оси 7, толкает тягу 5, одновременно посредством связанной с ним тяги 3 вызывает поворот обратного рычага 4, относительно оси 8, который, в свою очередь, посредством парной тяги 5 вызывает перемещение губки 6 в сторону трубы 9.The inventive mechanism operates as follows. When extending the rod of the hydraulic cylinder 1, the lever 2, turning on the axis 7, pushes the rod 5, at the same time through the associated rod 3 causes the reverse lever 4 to rotate relative to the axis 8, which, in turn, by means of the twin rod 5 causes the jaw 6 to move pipe side 9.

Таким образом, при соответствующем подборе плеч силового рычага 2, обратного рычага 4 и длины тяги 3 задается синхронное перемещение губок 6, вызывающее зажим бурильной трубы усилием гидроцилиндра 1.Thus, with the appropriate selection of the shoulders of the power lever 2, the return lever 4 and the length of the rod 3, the synchronous movement of the jaws 6 is set, causing the drill pipe to be clamped by the force of the hydraulic cylinder 1.

Заявляемое устройство по сравнению с устройством-прототипом позволяет сократить количество примененяемых для зажима гидроцилиндров, избежать необходимость синхронизации их движения, позволяет значительно сократить габариты узла и упрощает обслуживание применяемого гидрооборудования (гидроцилиндров).The inventive device in comparison with the prototype device allows you to reduce the number of hydraulic cylinders used for clamping, to avoid the need to synchronize their movement, can significantly reduce the dimensions of the node and simplifies maintenance of the used hydraulic equipment (hydraulic cylinders).

Claims

The mechanism of fixing and centering when screwing and unscrewing drill pipes for horizontal drilling, containing a pair of clamping jaws, traction connected to them and a hydraulic cylinder as a drive, characterized in that it further comprises a lever mounted on the axis with the possibility of rotation, longitudinal traction and reverse a lever mounted on the axis with the possibility of rotation, while the hydraulic cylinder is connected to a lever, which is connected at one end to a rod connected to the first clamping jaw, and the second through Aulnay rod connected with the opposite arm connected by rods with the second jaw.