Claims (2)
1one
Изобретение относитс к бурению нефт ных и газовых скважин, а именно к механизмам дл захвата за гладкую наружную поверхность и удержани на весу колонны труб при производстве спуско-подъемных операций.The invention relates to the drilling of oil and gas wells, namely, mechanisms for gripping the smooth outer surface and holding onto the weight of the pipe string during the production of tripping operations.
Известен спайдер-элеватор, предназначенный дл захвата за гладкую наружную поверхность и удержани на весу колонны труб при производстве спуско-подъ-амных операций, включающий неразъемный корпус, клиновые захватные элементы, управл ющий и блокирующий механизмы l .A known spider-elevator is designed to grip over a smooth outer surface and hold the tubing weight during the production of tripping operations, including a one-piece body, wedge gripping elements, control and blocking mechanisms l.
Однако отсутствие проема в корпусе спайдера-злеватора приводит к значительному замедлению и большим неудобствам при съеме спайдера-элеватора с колонны труб по окончании спуска.However, the absence of an opening in the case of the spider-silo leads to a significant slowdown and great inconvenience when removing the spider-elevator from the pipe string at the end of the descent.
Известен спайдер-элеватор, содержащий корпус с конической расточкой его внутренней поверхности, в котором установлены клиновые захватные элементы, створку с проушинами, скрепленную с проушинами корпуса с помощью пальцев, параллельных оси спайдера-элеватора, и механизм подъёма и блокировки клиновых захватных .элементов 2 .A spider-elevator is known, comprising a housing with a conical bore of its inner surface, in which wedge gripping elements are installed, a flap with lugs fastened to the lugs of the hull using fingers parallel to the axis of the spider-elevator, and a mechanism for lifting and blocking wedge gripping elements 2.
Во врем спуско-подъемных операций спайдеры-элеваторы наход тс под посто нным воздействием промывочной жидкости, котора смывает смазку с трущихс поверхностей и засор ет их абразивом. При этом коэффициент трени на этих поверхност х может возрасти до ..1 0,22. Этому коэффициенту соответствует угол трени f L2,5°. Угол клиновык элементов, прин тый в конструкци х спайдеров-элеваторов, соответствует уклону 1:6 и составл ет около 9,5°.During haulage operations, the elevator spiders are under the constant impact of a flushing fluid that washes away lubricant from the rubbing surfaces and clogs them with abrasive. At the same time, the coefficient of friction on these surfaces may increase to ..1 0.22. This coefficient corresponds to the friction angle f L2,5 °. The angle of the wedge elements, adopted in the structures of the spider-elevators, corresponds to a slope of 1: 6 and is about 9.5 °.
Таким образом, в этом случае угол заострени клиновых элементов становитс меньше угла трени , что вл етс условием самоторможени .Thus, in this case, the angle of sharpening of wedge elements becomes less than the angle of friction, which is a condition for self-braking.
Избежать самозаклинивани простым увеличением угла клина не представл етс возможньач, так как при этом уменьшаетс усилие прижима, что может привестн к выскальзыванию трубы из клиновых захватных элементов.It is not possible to avoid self-sealing by simply increasing the angle of the wedge, as this reduces the clamping force, which can lead to the pipe sliding out of the wedge gripping elements.
Целью изобретени вл етс повышение надежности работы устройства за счет исклтачени са юзаклинива и клиновых захватных элементов в корпусе .The aim of the invention is to improve the reliability of the device due to the exclusion of the self-tightening and wedge gripping elements in the housing.
Это достигаетс тем, что пальцы створки расположены к оси спайдера3 Ьлеватора под углом,, превышающим УГОЛ наклона клинового -элемента, при ием створка выполнена из отдельных секций, верхн и нижн из которых через пальцы неподвижно скреплены с проушинами корпуса, а средн часть установлена на проушины корпуса и н пальцы с зазорами дл смещени ее от носительно корпуса в осевом направлении , при этом по меньшей мере один из клиновых элементов расположен на подвижной секи.ми створки . Кроме того, механизм ::с-.д-ьема и блокировки клиновых захыатнык алеме tOB установлен в подвижной секцки створки с упором на неподаргжнурэ ее секцию. На фиг. i изображен предлагаемый спайдер-элеватор, вид со стороны створки; на фи1. 2 - то же, вид свер ху; на фи1. 3 - -го же, вид сбоку; на фиг. 4 дан разрез по пальцу; на фиг-. 5 - раарез по центральному клину; на фиг, б разрез по створке в плоскости пальцев. Спайдер-элеватор содержит корпус 1 с конической расточкой его внутренней поверхности, в которой размещ вы три шарнирно св занных между собой клиновых захватных элегдента 2 с углом заострени , соответствующим, например, уклону 1:6. Проем в корпусе закрываетс створкой, разделенной на горизонтальные секции 3, 4 и 5. Верхн 3 и нижн 4 секции имеют радиальный зазор в отверсти х проуши меньший, чем средн секци 5. Кроме того, -гол1чина проушин средней секции мемыпе промежутков между проушинами корпуса на некоторую величину, напри мер 20 мм. Благодар этому верхн , и нижн секции воспринимают вместе С корпусом изгибающий момент от веса трубной колонны, а средн секци может смещатьс по пальцам в осевом направлении. Один из клиновых захватных элемен тов 2, например центральный, находит с в контакте с подвижной секцией 5 створки. Секции створки с корпусом соединены с помощью двух пальцев 6, наклоненных к оси спайдера-элеватора под несамотормоз щим углом, превышающим угол заострени клиновых захватных элементов 2, например 16 В конструкции спайдера-элеватора предусмотрен механизм подъема и блокировки клиновых захватных элементов Он представл ет собой рычаг 7, одно плечо которого шарнирно св зано с клиновыми элементами 2, другое - со скалкой 8, а оси поворота установлены в кронштейнах, составл ющих единое целое с верхней секцией створки 9. В зависимости от положени руко тки 10 к скалке может быть подведен или эксцентрик 11, или зуб 12 механи ма блокировки. Эксцентрик под деист4 вием пружины 13 зажимает скалку, предотвраща подъем клиньев. Зуб 12 заскакива в канавку на скалке, фик .сирует клинь в подн том положении. Снизу к корпусу спайдера-элеватора креп тс направл юща воронка 14 и центратор 15, Спайдер-элеватор работает следующим образом. В положении захвата трубы клиновые захватные элементы 2 контактируют с трубой (не показана), руко тка 10 находитс в положении, показанном на фиг. 1, и эксцентрик 11 блокирует клинь от случайного подн ти . Дл освобождени трубы руко тку 10 перевод т в другое (нижнее) положение, отвед тем самым эксцентрик 11 от скалки, и рычагом 7 поднимают .клиновые захватные элементы, освобожда трубу. При вымывании прок-ивочной жидкостью смазки с наклонных по1зерхнос-тей с1шновых захватных элементов коэффициент треии на них возрастает до -оначенк 1 , а угол трени соответственно до 12,5, что выше угла заострени (уклон 1:6), но меньше угла наклона пальцев створки равного, например, 16°. В э-гом случае при подъеме клиновых захватных sJieMeHTOS усилие подъема чере:; контакт клина со средней секцивЕ 5 створки передаетс последней. Средн секци сгворки смеш.аетс по лаль1гам 6, так как угол наклона их вл етс несамотормоз щим. Небольшого смещени створки достаточно дл сн ти упругих, деформаций систег.-ш, а клинь 2 свободно выйдут из корпуса. Как показывает опыт эксплуатации клинсхоых захватных устройств, расклинивание вл етс операцией трудоемкой , св занной со значите -гьньл/и потер ми времени. В среднем при спуске обсалной колонны длиной 1000 м наблюдаетс 10 самозаклиниваний, а врем каж,ого расклиниван;-; составл е-г 0,5 ч. Поэтому олсидаема эконо 1и времени при исключении самозаклинивани составл ет в среднем 5 ч на каждой колонне труб длиной 1000 м. Фор1мула изобретени I. Спайдер-элеватор, включающий корпус с конической расточкой его внутренней поверхности, в котором установлен клиновые захватные элементы , створку с проушинами,, скрепленную с проушинами корггуса с помощью пальцев, механизм подъема и блокиров си клиновых захватных элементов, о тл и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повьвлени надежности работы устройства за счет исключени самозаклинивани клиновых захватных элементов в корпусе, пальцы СТВОРКИ расположеныThis is achieved by the fact that the fingers of the flap are located to the axis of the spider3 of the levator at an angle greater than the angle of the wedge-element, the flap is made of separate sections, the upper and lower of which are fixedly fixed to the eyelets of the body through the fingers housing and fingers with gaps to displace it relative to the housing in the axial direction, with at least one of the wedge elements located on the movable section of the sash. In addition, the mechanism :: s-.d-oem and blocking of wedge dead-end alley tOB is installed in the movable section of the sash with an emphasis on the non-endodular section. FIG. i shows the proposed spider-elevator, view from the side of the sash; on fi1. 2 - the same, type of super xy; on fi1. 3 - th, side view; in fig. 4 given the cut on the finger; in fig-. 5 - raarez along the central wedge; in fig, b a section along the flap in the plane of the fingers. The spider-elevator comprises a housing 1 with a conical bore of its inner surface, in which you place three articulated wedge grips 2 that are hinged together with a sharpening angle corresponding, for example, to a slope of 1: 6. The opening in the housing is closed by a flap divided into horizontal sections 3, 4, and 5. The upper 3 and lower 4 sections have a radial clearance in the holes of the eyelet smaller than the middle section 5. In addition, the depth of the eyes of the middle section of the opening some value, for example 20 mm. Due to this, the upper and lower sections perceive together with the hull a bending moment from the weight of the tubular column, and the middle section can be displaced on the fingers in the axial direction. One of the wedge gripping elements 2, for example a central one, is located in contact with the movable section 5 of the flap. The sash and housing sections are connected using two fingers 6 tilted to the axis of the spider-elevator at a non-braking angle exceeding the angle of sharpening of the wedge gripping elements 2, for example 16 In the design of the spider-elevator, a mechanism for lifting and locking the wedge gripping elements is provided. 7, one arm of which is pivotally connected with the wedge elements 2, the other with the rolling pin 8, and the pivot axes are mounted in brackets that are integral with the upper section of the flap 9. Depending on the position the handle 10 to the rolling pin may be positioned at or eccentric 11 or mechanical lock tooth 12 mA. The eccentric under deisture spring 13 clamps the rolling pin, preventing the rise of the wedges. Tooth 12 dropping into a groove on a rolling pin, fic. Wedges in a raised position. From below to the case of the spider-elevator, the guide funnel 14 and the centralizer 15 are fastened; the Spider-elevator works as follows. In the gripping position of the pipe, the wedge gripping members 2 are in contact with the pipe (not shown), the handle 10 is in the position shown in FIG. 1, and the eccentric 11 blocks the wedge from being accidentally lifted. To release the pipe, the handle 10 is moved to another (lower) position, thereby retracted to the eccentric 11 from the rolling pin, and the lever 7 lifts the wedge gripping elements, freeing the pipe. When the pro-watered fluid flushes out the grease from inclined surfaces of 1 sneaky gripping elements, the coefficient of rheid on them increases to –account 1, and the friction angle, respectively, to 12.5, which is higher than the angle of taper (slope 1: 6), but less than the angle of the fingers sash equal to, for example, 16 °. In this case, when lifting wedge grippers sJieMeHTOS lifting force through :; the wedge contact with the middle section 5 of the leaf is transmitted last. The middle section of the fold is mixed in lane 6, since their angle of inclination is not self-braking. A slight displacement of the sash is sufficient to remove elastic, deformations of the system-sh, and the wedge 2 will freely come out of the body. As the experience of operating wedge grippers shows, wedging is a labor-intensive operation associated with value / loss and time loss. On average, during the descent of the obsal column with a length of 1000 m, 10 self-wedging is observed, and each time is wedged; -; Therefore, it is an average of 5 hours per 1000 m long column of each pipe. Formula I of the invention. Spider-elevator, including a body with a conical boring of its inner surface, in which wedge gripping elements, a flap with eyelets, fastened with korggus lugs with the help of fingers, a lifting mechanism and locking wedge gripping elements, installed, so that, in order to increase the reliability of the device by eliminating with amo-wedging wedge gripping elements in the body;
к оси спайдера-элеватора под углом, превышающим угол наклона клинового элемента, причем створка выполнена из отдельных секций, верхн и нижн из которых через пальцы неподвижно скреплены с проушинами корпуса, а средн часть установлена на проушины корпуса и на пальцы с зазорами дл смещени ее относительно корпуса в осевом направлении, при этом по меньшей мере один из клиновых элементов расположен на подвижной секции створки.to the axis of the spider-elevator at an angle greater than the angle of inclination of the wedge element, the flap being made of separate sections, the upper and lower of which are fixedly fixed to the lugs of the body through the fingers, and the middle part is mounted on the lugs of the body and on the fingers with gaps to shift it relative to housing in the axial direction, with at least one of the wedge elements located on the movable section of the sash.
2. Спайдер-элеватор по п.1, от личающийс тем, что механизм подъема и блокировки установлен в подвижной секции створки с упором на неподвижную ее секцию.2. Spider-elevator according to claim 1, characterized in that the lifting and locking mechanism is installed in the movable section of the sash with an emphasis on its fixed section.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination
1.Патент США 3342520, кл, 24-263, 1966.1. The patent of the USA 3342520, cl, 24-263, 1966.
2.Патент CIJA № 3149391, кл. 24-263, 1964.2. Patent CIJA No. 3149391, cl. 24-263, 1964.
i/a./i / a. /
.2.2
ФигЛFy
6-66-6
- 5- five
Ри-г.5Pu-g5
9иг.69ig.6