RU2519247C1 - Агрегат подземного ремонта скважин с непрерывной колонной гибких труб - Google Patents
Агрегат подземного ремонта скважин с непрерывной колонной гибких труб Download PDFInfo
- Publication number
- RU2519247C1 RU2519247C1 RU2013116965/03A RU2013116965A RU2519247C1 RU 2519247 C1 RU2519247 C1 RU 2519247C1 RU 2013116965/03 A RU2013116965/03 A RU 2013116965/03A RU 2013116965 A RU2013116965 A RU 2013116965A RU 2519247 C1 RU2519247 C1 RU 2519247C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drum
- frame
- winding
- pipe
- shaft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Storing, Repeated Paying-Out, And Re-Storing Of Elongated Articles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, а именно к устройствам для выполнения подземного ремонта скважин с использованием колонны гибких труб, и может быть использовано при разработке оборудования для выполнения внутрискважинных работ - промывка скважин, удаление гидратных и парафиновых пробок и т.п. Агрегат подземного ремонта скважин с непрерывной колонной гибких труб содержит транспортную базу, кабину управления, барабан с центральным валом для намотки гибкой трубы, размещенный на опорах, эжектор, механизмы перевода эжектора и кабины управления в рабочее положение и герметизатор устья. В раме транспортной базы выполнена полость, закрытая со стороны грунта. Барабан установлен таким образом, что часть его периферийной зоны, обращенная к раме транспортной базы, размещена в полости. Расстояние от оси вращения барабана до верхней плоскости рамы транспортного средства как минимум в два, предпочтительно в два и более, раза превышает расстояние от нижней точки обода барабана, находящегося в нише, до верхней плоскости рамы транспортного средства. Опоры для вала барабана выполнены с возможностью изменения высоты расположения вала барабана от рамы транспортной базы. Изменение высоты расположения вала происходит по мере сматывания/наматывания трубы с барабана/на барабан дискретно, после сматывания/наматывания очередного слоя трубы. Барабан кинематически связан с устройством для изменения высоты опор. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, а именно к устройствам для выполнения подземного ремонта скважин с использованием колонны гибких труб, и может быть использовано при разработке оборудования для выполнения внутрискважинных работ - промывка скважин, удаление гидратных и парафиновых пробок и т.п.
Известна конструкция агрегата подземного ремонта с использованием колонны гибких труб, содержащего транспортную базу, на раме которой установлена кабина управления, трансмиссия, барабан для намотки гибкой трубы, трубоукладчик, эжектор, обеспечивающий принудительное перемещение гибкой трубы, механизмы перевода эжектора и кабины управления в рабочее положение, герметизатор устья (а.с. СССР N 1439197, E21B 19/00, 19/22, 1988).
Недостатком этой конструкции является низкая долговечность гибкой колонны труб, обусловленная, с одной стороны, двукратным циклом изгиба трубы при ее спуске и извлечении из скважины. Первый цикл изгиба трубы имеет место при ее сматывании с барабана - труба из согнутого положения распрямляется. Второй цикл изгиба - при входе в эжектор, где труба из прямолинейной формы повторно изгибается, перед тем как попасть в эжектор. Помимо этого, взаимное расположение кабины оператора, барабана и устьевого оборудования исключает одновременный контроль за их функционированием.
Известен агрегат подземного ремонта скважин с использованием непрерывной колонны гибких труб, содержащий транспортную базу, на раме которой установлена кабина управления, трансмиссия, барабан для намотки гибкой трубы, эжектор, обеспечивающий принудительное перемещение гибкой трубы, механизмы перевода эжектора и кабины управления в рабочее положение, герметизатор устья, при этом ось вращения барабана для намотки колонны гибких труб параллельна оси транспортной базы, которая при рабочем положении агрегата проходит через ось скважины (Патент РФ №2154146, МПК: E21B 19/22).
Указанное устройство работает следующим образом.
Ось вращения барабана для намотки колонны гибких труб параллельна оси транспортной базы, которая при рабочем положении агрегата проходит через ось скважины. В вертикальной плоскости труба изгибается при выходе/входе в эжектор, а во взаимно перпендикулярной ей вертикальной плоскости - при намотке на барабан. В результате зона максимальных пластических деформаций, а соответственно и напряжений, при первом изгибе не совпадает с зоной максимальных пластических деформаций при намотке на барабан.
Недостатком данного технического решения является то, что при разматывании трубы с барабана происходит изменение угла подачи трубы с барабана в эжектор, обусловленное уменьшением диаметра бухты трубы на барабане, что обуславливает дополнительные напряжения изгиба и, в конечном итоге, приводит к снижению долговечности трубы.
Задачей предложенного изобретения является устранение указанных недостатков и создание устройства, применение которого позволит увеличить долговечность гибкой колонны труб, основной причиной выхода из строя которой является малоцикловая усталость, обусловленная многократным деформированием трубы с образованием пластических деформаций.
Указанная задача решается за счет того, что агрегат подземного ремонта скважин с использованием непрерывной колонны гибких труб согласно изобретению содержит транспортную базу, на раме которой установлена кабина управления, барабан с центральным валом для намотки гибкой трубы, размещенный на опорах, эжектор, обеспечивающий перемещение гибкой трубы, предпочтительно, механизмы перевода эжектора и кабины управления в рабочее положение, герметизатор устья, при этом в раме транспортной базы выполнена полость, предпочтительно, закрытая со стороны грунта, а барабан установлен таким образом, что часть его периферийной зоны, обращенная к раме транспортной базы, размещена в указанной полости, предпочтительно, в плоскости, проходящей параллельно раме транспортной базы через оси вращения колес, при этом расстояние от оси вращения барабана до верхней плоскости рамы транспортного средства как минимум в два, предпочтительно в два и более, раза превышает расстояние от нижней точки обода барабана, находящегося в упомянутой нише, до верхней плоскости рамы транспортного средства, при этом опоры для вала барабана для намотки гибкой трубы выполнены с возможностью изменения высоты расположения указанного вала барабана от рамы транспортной базы, причем изменение высоты расположения вала происходит по мере сматывания /наматывания трубы с барабана/на барабан, предпочтительно, дискретно, после сматывания/наматывания очередного слоя трубы, при этом барабан кинематически связан с устройством для изменения высоты опор, преимущественно, при помощи его вала.
В варианте исполнения, опоры барабана выполнены телескопическими, состоящими как минимум из двух частей, подвижной и неподвижной, при этом неподвижные части упомянутых опор жестко закреплены на транспортной раме, а барабан кинематически связан с устройством для изменения высоты опор при помощи конической передачи, ведущие шестерни которой установлены на концах его вала, при этом устройство для изменения высоты опор выполнено в виде редуктора, предпочтительно многоступенчатого, установленного на подвижной части опоры, при этом выходной вал указанного редуктора выполнен в виде винта, взаимодействующего с гайкой пары «винт-гайка», причем гайка указанной пары жестко установлена в неподвижной части опоры, при этом осевой ход L винта за один его оборот равен диаметру трубы dmp, а число оборотов винта для сматывания/наматывания одного слоя трубы определено из соотношения:
где: nв - число оборотов винта;
nб - число оборотов барабана для сматывания/наматывания одного слоя трубы;
dтр - диаметр трубы;
Sб - ширина барабана в месте навивки труб.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемое решение соответствует критерию "новизна".
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".
Схема агрегата подземного ремонта приведена на чертежах, где на фиг.1 приведен общий вид агрегата в рабочем положении, вид сбоку; на фиг.2 - общий вид агрегата в транспортном положении, вид сверху; на фиг.3 - вид А, барабан в увеличенном масштабе, вид сбоку, на фиг.4 - барабан в увеличенном масштабе, вид сбоку.
Агрегат подземного ремонта скважин с использованием непрерывной колонны гибких труб (агрегат) содержит транспортную базу 1, на раме 2 которой установлена кабина управления 3, сцепное устройство 4, барабан 5 с центральным валом 6 для намотки гибкой трубы 7, размещенный на опорах 8. На раме 2 располагается эжектор 9, обеспечивающий перемещение гибкой трубы 7 и герметизатор устья 10.
Опоры 8 для вала 6 барабана 5 для намотки гибкой трубы 7 выполнены с возможностью изменения высоты расположения указанного вала барабана от рамы 2 транспортной базы 1, причем изменение высоты расположения вала 6 происходит по мере сматывания /наматывания трубы 7 с барабана 5/на барабан 5, предпочтительно, дискретно, после сматывания/наматывания очередного слоя трубы. Барабан 5 кинематически связан с устройством 11 для изменения высоты опор 8, преимущественно, при помощи его вала.
Опоры 8 барабана 5 выполнены телескопическими, состоящими, как минимум, из двух частей, подвижной 12 и неподвижной 13, при этом неподвижные части упомянутых опор жестко закреплены на транспортной раме. Барабан 5 кинематически связан с устройством 11 для изменения высоты опор 8 при помощи конической передачи 14, ведущие шестерни которой установлены на концах его вала 6. Устройство для изменения высоты опор 8 выполнено в виде редуктора 11, предпочтительно многоступенчатого, установленного на подвижной части 12 опоры 8. Выходной вал указанного редуктора 11 при помощи конической передачи 15 связан с винтами 16, взаимодействующими с ответными гайками 17 соответствующей пары «винт-гайка». Осевой ход L винта 16 за один его оборот равен диаметру трубы dтр, а число оборотов каждого винта для сматывания/наматывания одного слоя трубы определено из соотношения:
где: nв - число оборотов винта;
nб - число оборотов барабана для сматывания/наматывания одного слоя трубы;
dтр - диаметр трубы;
Sб - ширина барабана в месте навивки труб.
Гайка 17 указанной пары жестко установлена в неподвижной 13 части опоры 8. На раме 2 установлены аутригеры 18. Устьевое оборудование обозначено поз.19. Для установки эжектора 9 в рабочее положение используются аутригеры 20. В раме 2 выполнена полость 21 для барабана 5.
Предложенное устройство работает следующим образом.
Агрегат размещается в непосредственной близости от устьевого оборудования 19 за счет его транспортировки при помощи сцепного устройства 4.
Оператор управляет работой агрегата из кабины оператора 3. Затем включается механизм подъема эжектора 9, который обеспечивает его подъем на высоту, определяемую высотой устья скважины и устьевого оборудования 19, смонтированного на нем.
После подъема эжектора 9 окончательно корректируется положение агрегата относительно устья скважины и выдвигаются аутригеры 18 агрегата и аутригеры 20 эжектора 9.
В процессе работы агрегата гибкая труба 7 с барабана 5 через укладчик направляется на направляющую эжектора 9 и подается последним через герметизатор устья 10 в полость скважины через устьевое оборудование 19 для дальнейшего применения.
За счет увеличения диаметра барабана уменьшается радиус гиба трубы и, соответственно, снижаются напряжения, возникающие в стенках трубы при ее укладке на барабан/сматывании с барабана.
При вращении барабана 5, при помощи конической передачи 14, шестерни которой установлены на выходном валу 6 барабана и входном валу редуктора 11, вращение передается на выходной вал редуктора 11, на котором установлена ведущая шестерня конической передачи 15. С ведущей шестерни 15 вращение передается на ведомую шестерню конической передачи, установленную на каждом винте 16. Винт 16 начинает вращаться в ответной гайке 17, и, за счет того, что гайка неподвижно установлена в неподвижной части 13 опоры 8, винт получает осевое перемещение и поднимается вверх или вниз вместе с барабаном 5, сохраняя при этом постоянным угол схода трубы 7 с барабана 5 и угол входа трубы 5 в герметизатор устья 10.
За счет сохранения постоянным угла схода/подачи трубы 7 с/на барабана 5 и угла входа/выхода трубы 5 в/из герметизатор/а устья 10, а также увеличения диаметра барабана и радиусов гиба трубы значительно снижаются напряжения, возникающие при неоднократных изгибаниях трубы 7, что способствует увеличению срока службы трубы.
Использование предложенного технического решения позволит увеличить долговечность гибкой колонны труб, основной причиной выхода из строя которой является малоцикловая усталость, обусловленная многократным деформированием трубы с образованием пластических деформаций.
Claims (2)
1. Агрегат подземного ремонта скважин с непрерывной колонной гибких труб, характеризующийся тем, что он содержит как минимум транспортную базу, на раме которой установлена кабина управления, барабан с центральным валом для намотки гибкой трубы, размещенный на опорах, эжектор, обеспечивающий перемещение гибкой трубы, предпочтительно, механизмы перевода эжектора и кабины управления в рабочее положение, герметизатор устья, при этом в раме транспортной базы выполнена полость, предпочтительно закрытая со стороны грунта, а барабан установлен таким образом, что часть его периферийной зоны, обращенная к раме транспортной базы, размещена в указанной полости, предпочтительно в плоскости, проходящей параллельно раме транспортной базы через оси вращения колес, при этом расстояние от оси вращения барабана до верхней плоскости рамы транспортного средства как минимум в два, предпочтительно в два и более, раза превышает расстояние от нижней точки обода барабана, находящегося в упомянутой нише, до верхней плоскости рамы транспортного средства, при этом опоры для вала барабана для намотки гибкой трубы выполнены с возможностью изменения высоты расположения указанного вала барабана от рамы транспортной базы, причем изменение высоты расположения вала происходит по мере сматывания/наматывания трубы с барабана/на барабан, предпочтительно дискретно, после сматывания/наматывания очередного слоя трубы, при этом барабан кинематически связан с устройством для изменения высоты опор преимущественно при помощи его вала.
2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что опоры барабана выполнены телескопическими, состоящими как минимум из двух частей, подвижной и неподвижной, при этом неподвижные части упомянутых опор жестко закреплены на транспортной раме, а барабан кинематически связан с устройством для изменения высоты опор при помощи конической передачи, ведущие шестерни которой установлены на концах его вала, при этом устройство для изменения высоты опор выполнено в виде редуктора, предпочтительно многоступенчатого, установленного на подвижной части опоры, при этом выходной вал указанного редуктора выполнен в виде винта, взаимодействующего с гайкой пары «винт-гайка», причем гайка указанной пары жестко установлена в неподвижной части опоры, при этом осевой ход L винта за один его оборот равен диаметру трубы dтр, а число оборотов винта для сматывания/наматывания одного слоя трубы определено из соотношения:
где: nв - число оборотов винта;
nб - число оборотов барабана для сматывания/наматывания одного слоя трубы;
dтр - диаметр трубы;
Sб - ширина барабана в месте навивки труб.
где: nв - число оборотов винта;
nб - число оборотов барабана для сматывания/наматывания одного слоя трубы;
dтр - диаметр трубы;
Sб - ширина барабана в месте навивки труб.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013116965/03A RU2519247C1 (ru) | 2013-04-12 | 2013-04-12 | Агрегат подземного ремонта скважин с непрерывной колонной гибких труб |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013116965/03A RU2519247C1 (ru) | 2013-04-12 | 2013-04-12 | Агрегат подземного ремонта скважин с непрерывной колонной гибких труб |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2519247C1 true RU2519247C1 (ru) | 2014-06-10 |
Family
ID=51216648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013116965/03A RU2519247C1 (ru) | 2013-04-12 | 2013-04-12 | Агрегат подземного ремонта скважин с непрерывной колонной гибких труб |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2519247C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110148328A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-08-20 | 西南石油大学 | 连续油管模拟系统控制台操作方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4249600A (en) * | 1978-06-06 | 1981-02-10 | Brown Oil Tools, Inc. | Double cylinder system |
SU832038A1 (ru) * | 1979-02-08 | 1981-05-23 | Особое Конструкторское Бюро Поконструированию, Исследованию Ивнедрению Глубинных Бесштанговыхнасосов | Агрегат дл спуска и подъемаНЕпРЕРыВНыХ СТАльНыХ ТРуб |
RU2154146C2 (ru) * | 1996-06-05 | 2000-08-10 | Молчанов Александр Георгиевич | Агрегат подземного ремонта скважин с непрерывной колонной гибких труб |
EP1157188B1 (en) * | 1998-12-11 | 2005-05-11 | Services Petroliers Schlumberger | Trailer mounted coiled tubing rig |
RU2262583C2 (ru) * | 2003-07-21 | 2005-10-20 | Совместное закрытое акционерное общество "ФИДМАШ" | Мобильная установка для ремонта скважин |
-
2013
- 2013-04-12 RU RU2013116965/03A patent/RU2519247C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4249600A (en) * | 1978-06-06 | 1981-02-10 | Brown Oil Tools, Inc. | Double cylinder system |
SU832038A1 (ru) * | 1979-02-08 | 1981-05-23 | Особое Конструкторское Бюро Поконструированию, Исследованию Ивнедрению Глубинных Бесштанговыхнасосов | Агрегат дл спуска и подъемаНЕпРЕРыВНыХ СТАльНыХ ТРуб |
RU2154146C2 (ru) * | 1996-06-05 | 2000-08-10 | Молчанов Александр Георгиевич | Агрегат подземного ремонта скважин с непрерывной колонной гибких труб |
EP1157188B1 (en) * | 1998-12-11 | 2005-05-11 | Services Petroliers Schlumberger | Trailer mounted coiled tubing rig |
RU2262583C2 (ru) * | 2003-07-21 | 2005-10-20 | Совместное закрытое акционерное общество "ФИДМАШ" | Мобильная установка для ремонта скважин |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110148328A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-08-20 | 西南石油大学 | 连续油管模拟系统控制台操作方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101069840B1 (ko) | 윈치 및 이를 포함하는 자율이동장치 | |
CN106522356A (zh) | 一种下水道检查井专用清淤车 | |
CN105805265A (zh) | 一种多级精密传动伸缩机构 | |
RU2519247C1 (ru) | Агрегат подземного ремонта скважин с непрерывной колонной гибких труб | |
CN204163447U (zh) | 立体车库升降平台快速平层器 | |
RU2522109C1 (ru) | Агрегат для спуска и подъема непрерывных стальных труб | |
CN204592202U (zh) | 一种多级精密传动伸缩机构 | |
EP2957709B1 (en) | Safety system for isolating the dangerous areas of a drilling machine, drilling machine provided with said safety system and process for using said drilling machine | |
RU2524721C1 (ru) | Способ подачи непрерывной колонны гибких труб в скважину | |
RU2525100C1 (ru) | Агрегат подземного ремонта скважин с непрерывной колонной гибких труб | |
WO2016029311A1 (en) | Apparatus and methods for downhole tool deployment for well drilling and other well operations | |
CN104353765B (zh) | 一种地下连续墙钢筋网交织机 | |
US8333244B2 (en) | Bottom tag for progressing cavity pump rotor with coiled tubing access | |
CN104525627B (zh) | 刻度撞块转换装置及周段式钢筋自动定尺机构 | |
CN204234634U (zh) | 钢筋弯箍机头及钢筋弯箍机 | |
NO20130636A1 (no) | Apparatur og fremgangsmåte for å redusere restene av torsjonsspenningen og materialtrettheten i kveilerør | |
RU2154146C2 (ru) | Агрегат подземного ремонта скважин с непрерывной колонной гибких труб | |
CN214219761U (zh) | 一种预应力管桩桩长检测装置 | |
CN214886991U (zh) | 一种基于卡环提杆式牵引技术的箱体形抽油机 | |
CN204470459U (zh) | 钢筋弯箍设备用机头及钢筋弯箍设备 | |
CN105422082A (zh) | 在提捞式抽油机上安装载荷测试装置的方法及装置 | |
CN202208618U (zh) | 绞车排缆装置 | |
JP4370585B2 (ja) | 地中杭切削装置 | |
CN105114011A (zh) | 油田带压修井机 | |
CN103170685B (zh) | 全自动镦粗直螺纹绞丝机的传动机构 |