RU2710199C1

RU2710199C1 - Device for straightening of polished rod and sucker rod

Info

Publication number: RU2710199C1
Application number: RU2018127565A
Authority: RU
Inventors: Руслан Шамилевич Абсалямов; Ленар Минсалихович Ахметзянов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2019-12-25

Abstract

FIELD: metal forming by pressure.SUBSTANCE: invention relates to the field of pressure treatment, in particular to the device for straightening polished rods or rods of the downhole pump, which is installed on the wellhead. On foundation, made in form of reinforced stiffness ribs of trapezoidal frame, fixed stops are installed to hold polished rod or rod, a power mechanism made in the form of a screw-nut pair, a movable stop rotatably connected to the end face of the said screw of the power mechanism, which is made with possibility of longitudinal movement with rotation in the nut perpendicular to the base of the bedplate. At that, movable stop is connected with screw by threaded connection.EFFECT: increased reliability of the device and possibility of its use on workbenches and tables due to execution of bed with stiffness ribs.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для правки полированного штока или штанг скважинного насоса с применением пластической деформации.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to a device for straightening a polished rod or rods of a borehole pump using plastic deformation.

Известно устройство для правки насосных штанг (см. патент на полезную модель RU №75968, В21В 3/00, опубликовано: 10.09.2008), содержащее расположенные на раме установочную и растяжную головки с захватами для концов штанги, силовые цилиндры со штоком, соединенным с захватом растяжной головки, и блок управления, выполненный в виде размещенного на растяжной головке акусто-эмиссионного датчика и экранирующего элемента, закрепленного на раме, отличающееся тем, что привод установочной головки является винтовым и позволяет осуществлять перестановку головки максимально эффективно.A device for straightening pump rods is known (see patent for utility model RU No. 75968, B21B 3/00, published: 09/10/2008), comprising mounting and extension heads located on the frame with grippers for rod ends, power cylinders with a rod connected to capture of the tensile head, and the control unit, made in the form of an acoustic emission sensor placed on the tensile head and a shielding element mounted on the frame, characterized in that the drive of the installation head is screw and allows for the movement of heads Ki as efficiently as possible.

Известно устройство для устройство для правки штанг (см. патент на изобретение RU №2201306, B21D 3/16, опубликовано: 20.12.2002), содержащее станину и установленные на ней подвижный и неподвижный захваты для штанги, силовой гидроцилиндр, связанный с подвижным захватом, блок управления и средство для контроля правки штанги, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным со стороны силового гидроцилиндра направляющим элементом для подвижного захвата, предотвращающим его поворот, гидродвигателем и червячным редуктором, входной вал которого связан с гидродвигателем, а выходной - через обгонную муфту - с неподвижным захватом, установленным с возможностью вращения, съемными зацепами, каждый из которых выполнен в виде стержня с муфтой на одном конце и кольцевым выступом для соединения с захватом - на другом его конце, каждый захват имеет паз под конец штанги и выполнен с центральным каналом для размещения в нем упомянутого съемного зацепа.A device is known for a device for straightening rods (see patent for invention RU No. 2201306, B21D 3/16, published: December 20, 2002) containing a frame and movable and fixed grippers for the rod mounted on it, a power hydraulic cylinder associated with a movable gripper, a control unit and means for controlling the straightening of the rod, characterized in that it is equipped with a guiding element located on the side of the power cylinder for movable gripping, preventing its rotation, a hydraulic motor and a worm gear, the input shaft of which is connected to a throttle motor, and the output one, through an overrunning clutch, with a fixed grip mounted for rotation, removable hooks, each of which is made in the form of a rod with a clutch at one end and an annular protrusion for connecting to the gripper at its other end, each grip has a groove at the end of the rod and is made with a Central channel to accommodate the mentioned removable hook.

Недостатками аналогов являются невозможность использования непосредственно на скважине, сложность конструкции, низкая надежность и, как следствие, большие затраты на изготовление и содержание.The disadvantages of analogues are the inability to use directly at the well, the complexity of the design, low reliability and, as a consequence, the high cost of manufacture and maintenance.

Наиболее близким (прототип) является установка для правки полированного штока штангового или штанг скважинного насоса (см. патент на полезную модель RU №122048, B21D 3/16), содержащим станину и установленные на ней подвижный и неподвижные упоры для полированного штока или штанги, силовой механизм, связанный с подвижным упором. Силовой механизм выполнен в виде пары винт-гайка, станина выполнена в виде треугольной равнобедренной рамы с гайкой силового механизма в вершине, соединяющей равные бедра рамы, и неподвижные упоры в остальных вершинах рамы, при этом подвижный упор соединен с возможностью вращения с торцом винта, который выполнен с возможностью продольного перемещения с вращением в гайке перпендикулярно противоположного основания рамы.The closest (prototype) is the installation for straightening the polished rod of the sucker rod or sucker rod pump (see utility model patent RU No. 122048, B21D 3/16), containing a bed and movable and fixed stops mounted on it for a polished rod or rod, power mechanism associated with a movable stop. The power mechanism is made in the form of a screw-nut pair, the bed is made in the form of a triangular isosceles frame with a power mechanism nut at the top connecting the equal hips of the frame and fixed stops at the other vertices of the frame, while the movable stop is rotatably connected to the end of the screw, which made with the possibility of longitudinal movement with rotation in the nut perpendicular to the opposite base of the frame.

Недостатком ближайшей разработки патента на полезную модель RU №122048, B21D 3/16 является низкая надежность конструкции станины, которая в процессе эксплуатации склонна к деформации и разрушениюThe disadvantage of the next development of the patent for utility model RU No. 122048, B21D 3/16 is the low reliability of the frame design, which during operation is prone to deformation and destruction

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание дешевой в изготовлении и использовании, простой и надежной конструкции устройства для правки полированного штока или штанг скважинного насоса, которое могло использоваться непосредственно на скважине. Разработана новая конструкция устройства для правки полированного штока, обеспечивающую надежность и долговечность при эксплуатации.The technical task of the proposed invention is the creation of a cheap to manufacture and use, simple and reliable design of a device for straightening a polished rod or rods of a well pump, which could be used directly at the well. A new design of the device for straightening the polished rod has been developed, which ensures reliability and durability during operation.

Для решения задачи разработана новая конструкция устройства для выправки полированного штока, которая обеспечивает надежность в процессе эксплуатации.To solve the problem, a new design of the device for straightening the polished rod has been developed, which ensures reliability during operation.

Конструкция устройства для выправки полированного штока состоит из корпуса с ребрами жесткости, ходового винта, подвижной опорой двух не подвижных опор, направляющего болта, и удобной ручкой для переноса.The design of the device for straightening the polished rod consists of a body with stiffeners, a lead screw, a movable support of two non-movable supports, a guide bolt, and a convenient handle for transfer.

Согласно изобретения силовой механизм выполнен в виде пары винт-гайка, станина выполнена в виде трапецеидальной рамы усиленной ребрами жесткости имеющие ширину от 30-45% от ширины самого устройства, с гайкой силового механизма в вершине, неподвижные упоры для удержания полированного штока или штанги, силовой механизм, связанный с подвижным упором, где силовой механизм выполнен в виде пары винт-гайка, станина выполнена в виде трапецеидальной рамы усиленной ребрами жесткости имеющие ширину от 30-45% от ширины самого устройства с гайкой силового механизма в вершине, неподвижные упоры по краям рамы, при этом подвижный упор соединен с возможностью вращения с торцом винта, который выполнен с возможностью продольного перемещения с вращением в гайке перпендикулярно противоположного основания рамы, при этом подвижный упор соединен резьбовым соединением с винтом, подвижный упор имеет отверстие для регулирования его положение в разных плоскостях относительно нижнего основания, что позволяет при значительной кривизны полированного штока или штанги с деформациями в разных плоскостях, установить на шток вначале упор, а затем закручивая винт производить правку штока или штанги, при этом для надежности конструкции внутренняя часть гайки выполнена размером составляющем 35-40% от расстояния между нижнем и верхнем основаниями трапеции.According to the invention, the power mechanism is made in the form of a screw-nut pair, the bed is made in the form of a trapezoidal frame reinforced with stiffening ribs having a width of 30-45% of the width of the device itself, with the power mechanism nut at the apex, fixed stops to hold the polished rod or rod, power a mechanism associated with a movable stop, where the power mechanism is made in the form of a screw-nut pair, the bed is made in the form of a trapezoidal frame reinforced with stiffeners having a width of 30-45% of the width of the device with the power nut about the mechanism at the top, fixed stops along the edges of the frame, while the movable stop is rotatably connected to the end of the screw, which is made to move longitudinally with rotation in the nut perpendicular to the opposite base of the frame, while the movable stop is connected by a threaded connection to the screw, the movable stop has a hole for regulating its position in different planes relative to the lower base, which allows for significant curvature of the polished rod or rod with deformations in different planes x, first place an emphasis on the rod, and then tighten the screw to straighten the rod or rod, while for the reliability of the structure, the inner part of the nut is 35–40% of the distance between the lower and upper bases of the trapezoid.

На фиг. 1 и фиг. 2 схематично изображена конструкция предлагаемого устройства вид спереди и вид сбокуIn FIG. 1 and FIG. 2 schematically shows the design of the proposed device front view and side view

Устройство для правки полированного штока содержит корпус 1 и установленные на ней подвижный 4 и неподвижные 2 упоры для полированного штока 7 (на фиг. 2 показан условно), силовой механизм 3, связанный с подвижным упором 4. Силовой механизм 3 выполнен в виде пары винт-гайка 8 и установленной сверху головкой 9 с отверстием для вращения винта, корпус 1 выполнен в виде усиленной ребрами жесткости 10 трапецеидальной рамы с гайкой 8 силового механизма. Подвижный упор 4 соединен с возможностью вращения с торцом винта 4, который выполнен с возможностью продольного перемещения с вращением в гайке перпендикулярно противоположного основания рамы (фиг. 2 не указано), который имеет запорное кольцо 5. Корпус 1 соединен с неподвижными упорами 2 и гайкой 8 жестко сваркой. Для удобства переноса устройства имеется специальная ручка 6.A device for straightening a polished rod includes a housing 1 and movable 4 and fixed 2 stops for a polished rod 7 (shown in Fig. 2); a power mechanism 3 connected with a movable stop 4. The power mechanism 3 is made in the form of a screw-pair nut 8 and a head 9 mounted on top with a hole for rotating the screw, the housing 1 is made in the form of a trapezoidal frame reinforced with stiffeners 10 with a nut 8 of the power mechanism. The movable stop 4 is rotatably connected with the end face of the screw 4, which is arranged to move longitudinally with rotation in the nut perpendicular to the opposite base of the frame (Fig. 2 is not indicated), which has a locking ring 5. The housing 1 is connected to the fixed stops 2 and the nut 8 hard welded. For ease of transfer of the device there is a special handle 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В ходе работ скважинных насосов могут быть искривлен полированный шток на 7 на, для ремонта на искривленные шток на устье скважины устанавливают устройство для правки так, чтобы выпуклостью штока была направлена в сторону подвижного упора 4. Ввинчивая винт в гайку 8 силового механизма 3 на кривизну штока, оказывают поперечную нагрузку к нижнему основанию устройства до пластической деформации и выпрямления штока, благодаря упорам 2. После чего на небольшую величину шток прогибают в противоположную сторону и выдерживают в течении от 15 до 25 минут. Проверяют кривизну штока на выпрямленном участке по всему периметру при помощи, например, эталонного металлического метра (на фиг. не показан). При необходимости операцию выпрямления повторяют до получения необходимого результата. Если длина изгиба полированного штока больше длины нижнего основания, то выравнивание начинают с верхнего или нижнего края изгиба штока, последовательно выправляя изгиб участками и перемещая устройство соответственно вниз или вверх до выправления изгиба по всей длине. Наличие у устройства ребер жесткости, которые имеют определенную высоту, удобно применять на верстаках, столах.During the operation of borehole pumps, a 7-inch polished rod may be bent, for repair, a straightening device should be installed at the wellhead for bent rod so that the convexity of the rod is directed towards the movable stop 4. Screw the screw into the nut 8 of the power mechanism 3 to the rod curvature exert a transverse load to the lower base of the device until the plastic deformation and straightening of the rod, due to the stops 2. Then, by a small amount, the rod is bent in the opposite direction and held for 15 to 25 mi chickpeas Check the curvature of the rod in a straightened area around the perimeter using, for example, a reference metal meter (not shown in Fig.). If necessary, the rectification operation is repeated until the desired result is obtained. If the length of the bend of the polished rod is greater than the length of the lower base, then alignment starts from the upper or lower edge of the bend of the rod, sequentially straightening the bend in sections and moving the device down or up, respectively, to straighten the bend along the entire length. The presence of stiffeners, which have a certain height, is conveniently used on workbenches, tables.

Claims

A device for straightening a polished rod or rods of a borehole pump, designed to be installed on the wellhead, comprising a bed, fixed stops mounted on it to hold the polished rod or rod, a power mechanism made in the form of a screw-nut pair, a movable stop connected for rotation with the end face of the specified screw of the power mechanism, which is made with the possibility of longitudinal movement with rotation in the nut perpendicular to the base of the bed, characterized in that the bed is made in the form of lined with rigidity diamonds of a trapezoidal frame, while the movable stops are installed at the edges of the bed, and the movable stop is connected to the screw by a threaded connection.