SU796383A2

SU796383A2 - Case pipe centering device

Info

Publication number: SU796383A2
Application number: SU762328006A
Authority: SU
Inventors: Рафаэль Самсонович Агамян; Николай Михайлович Сурков; Тофик Махмуд-Оглы Рзаев
Original assignee: Всесоюзный Нефтяной Научно-Иссле-Довательский Институт По Техникебезопасности
Priority date: 1976-02-25
Filing date: 1976-02-25
Publication date: 1981-01-15

Description

Изобретение относится к горному' делу, а именно к устройствам для спуска и подъема обсадных труб на буровой вышке. Известен центратор труб, содержащий захваты, установленные на шарнире, станину и силовые цилиндры [1].The invention relates to mining, and in particular to devices for lowering and raising casing pipes on a drilling rig. Known centralizer of pipes containing grips mounted on a hinge, bed and power cylinders [1].

Недостатком указанного центратора является низкая точность центрирования труб.The disadvantage of this centralizer is the low accuracy of the centering of the pipes.

По основному авт.св. » 636370* известен центратор обсадных труб, содержащий верхние и нижние захваты, установленные на шарнире, станину и силовые цилиндры, причем захваты »5 снабжены подпружиненными стяжками и ползунами, стяжки соединены с шарниром, а ползуны верхних захватов имеют подпружиненные шарики [2].By main auto "636370 * known casing centralizer, containing the upper and lower grips mounted on the hinge, bed and power cylinders, and grippers" 5 are equipped with spring-loaded ties and sliders, couplers are connected to the hinge, and the sliders of the upper grippers have spring-loaded balls [2].

Недостатком этого центратора яв- Д* ляется также низкая точность центрирования труб.The disadvantage of this centralizer is also the low accuracy of centering the pipes.

Цель изобретения - повышение точности центрирования обсадных труб. __The purpose of the invention is to improve the accuracy of centering of casing pipes. __

Указанная цель достигается тем, что верхние захваты снабжены приводом выполненным в виде двухпоршневого силового цилйндра двухстороннего действия с концентрично расположенными штоками, а также тем, что осе- ’О вые штоки цилиндров верхних захватов снабжены упорами, а в схему гидромеханического управления последователь-, но включены трехходовые клапаны с наконечниками.This goal is achieved by the fact that the upper grips are provided with a drive made in the form of a two-piston power cylinder of double-acting with concentrically arranged rods, as well as the fact that the axial rods of the cylinders of the upper grippers are equipped with stops, and are included in the hydromechanical control circuit, but are included three-way valves with tips.

На фиг. 1 показан центратор, общий вид; на фиг. 2 - верхний захват центратора; на фиг. 3 - пневмосхема управления.In FIG. 1 shows a centralizer, a general view; in FIG. 2 - upper grip centralizer; in FIG. 3 - pneumatic control circuit.

Центратор обсадных труб состоит из станины 1, выполненной в виде гребенки, двух нижних захватов 4 с приводом от двухпоршневых цилиндров 5 двухстороннего действия с концентрично расположенными штоками. Захваты 2 и 4 расположены в горизонтальных плоскостях друг над другом и оси их находятся· на одной линии. Для жесткой установки центратора на нижней трубе на челюстях нижнего захвата 2 предусмотрены сухари с насечкой. Челюсти б (фиг. 2) верхнего захвата 4 производят только предварительный охват наращиваемой трубы. Для последующей точной центровки её предусмотрены при жимы 7 с шариками 8 поджатыми пружинами 9. Подпружиненные шарики 8 обеспечивают возможность вертикального перемещения и вращения с ком пенсацией допусков на овальность труб при свинчивании .их. Двухпоршневой цилиндр 5 двухстороннего действия с концентрично расположенными штоками состоит из рычага 10, поршней 11, 12 со штоками 13 и 14,причем шток 14 выполнен полым. Внутренний шток 13 имеет уступ, за счет которого при перемещении поршня 11 (влево по чертежу) перемещается и поршень 12. Наконечник 15 внутреннего штока 13 шарнирно соединен серьгами 16, воздействующими на челюсти 6. Наконечник 17 внешнего штока 14 серьгами 18 шарнирно соединен* с рычагами 19, воздействующими на прижимы 7. Пневмосхема управления (фиг. 3) предназначена для упоавления захватами центратора и состоит из серийно выпускаемых двух позиционных четырехходовых воздухораспределителей 20, 21 и 22 и двухпозиционных трехходовых клапанов 23, 24, .25, 26, 27 и 28 и обвязки трубопроводов. Четыре клапана 23, 24, 25 и 26 используются в качестве кнопок управления. Два клапана 27 и 28 используются в качестве конечников для обеспечения последовательности действия поршней 11 и 12 и включены в схему последовательно, что гарантирует начало перемещения поршней 12 только после окончания перемещения обоих поршней 11.The casing centralizer consists of a bed 1 made in the form of a comb, two lower grippers 4 driven by double-piston cylinders 5 of double-acting with concentric rods. Grips 2 and 4 are located in horizontal planes one above the other and their axes are · on the same line. For rigid installation of the centralizer on the lower tube on the jaws of the lower grip 2 provided with crackers with a notch. The jaw b (Fig. 2) of the upper grip 4 produce only a preliminary coverage of the stacked pipe. For subsequent precise alignment, it is provided with clamps 7 with balls 8 preloaded by springs 9. Spring-loaded balls 8 provide the possibility of vertical movement and rotation with compensation for tolerances on the ovality of pipes when screwing. A double-acting double-acting cylinder 5 with concentrically arranged rods consists of a lever 10, pistons 11, 12 with rods 13 and 14, the rod 14 being hollow. The inner rod 13 has a step, due to which the piston 12 moves when the piston 11 is moved (to the left according to the drawing). The tip 15 of the inner rod 13 is pivotally connected by the earrings 16 acting on the jaw 6. The tip 17 of the outer rod 14 by the earrings 18 is pivotally connected * to the levers 19, acting on the clamps 7. The control pneumatic circuit (Fig. 3) is designed to control the centralizer grips and consists of commercially available two-position four-way air distributors 20, 21 and 22 and two-position three-way valves 23, 24, .25, 26, 27 and 2 8 and piping piping. Four valves 23, 24, 25 and 26 are used as control buttons. Two valves 27 and 28 are used as ends to ensure the sequence of action of the pistons 11 and 12 and are included in the circuit sequentially, which guarantees the start of movement of the pistons 12 only after the end of the movement of both pistons 11.

В исходном положении центратор подвешивается внутри вышки на минимальном расстоянии от оси скважины, не препятствующем перемещению талевого блока. В нерабочем положении центратор отводится к грани вышки. ^v In the initial position, the centralizer is suspended inside the tower at a minimum distance from the axis of the well, which does not impede the movement of the tackle block. In the idle position, the centralizer is retracted to the edge of the tower. ^v

Наращивание труб с использованием центратора производится следующим образом.Pipe extension using a centralizer is as follows.

При подтягивании очередной наращиваемой трубы центратор находится в исходном положении. Наращиваемая труба 29 (фиг. 1) подтягивается талевой системой до положения, когда ее нижний конец окажется на рабочей площадке у ротора (показано пунктиром). В этом положении подъем трубы временно ’прекращается. Центратор подводится к оси скважины и нижними -захватами 2 надевается на выступающий конец колон ны 30, подвешенной на пневмоклиньях (или на спайдаре). нажимается кнопка Трехходового клапана 23, происходит переключение четырехходового воздухораспределителя 20 и сжатый воздух поступает в безштоковые полости пневмоцилиндров 3. При этом поршни, перемещаясь влево воздействуют на челюсти 6 нижних захватов, которые закрываются, жёстко устанавливая центратор на выступающем конце колонны.После установки центратора на колонне производится дальнейший подъем наращиваемой трубы 29, нижняя часть которой попадает в раскрытые челюсти 6 верхних захватов 4. Нажимается кноп ка трехходового клапана 24, происходит переключение четырехходового воздухораспределителя 21 и сжатый воздух поступает в безштоковые полости 31 двухпоршневого цилиндра 5.При ётом поршни 11, перемещаясь влево, воздействуют на челюсти 6, которые, закрываясь, охватывают наращиваемую трубу 29. В конце хода поршни 11 рычагами 10 переключают трехходовые клапаны 27 и 28 (конечники). И так как они в схему соединены последовательно, то только после срабатывания обоих клапанов 27 и 28 происходит переключение четырехходового воздухораспределителя 22 и сжатый воздух поступает в полости 32. При этом поршни 12 продолжая перемещатвся влево (по чертежу), после остановки поршней 11 воздействуют штоками 14 через серьги 18 и рычаги 19 на прижимы 7, центруя предварительно охваченную наращиваемую трубу. После центровки производят свинчивание наращиваемой трубы 29 с верхним концом колонны.30. По окончании свинчивания и отвода машинного ключа нажимается кнопка трехходового клапана 25, который возвращает воздухораспределители 21 и 22 в исходное первоначальное положение. Сжатый воздух поступает в полости 33, перемещает поршни 12 и 11 вправо, возвращая их в исходное положение. При этом прижимы 7 расходятся и открываются челюсти 6, освобождая наращиваемую трубу 29. Нажимается кнопка трехходового клапаьа 26 и четырехходовой воздухораспределители 20 возвращается в исходное положение. Сжатый воздух, поступая в штоковые полости, пневмоцилиндра 3, перемещает поршни вправо (по чертежу), ставя их в исходное положение. При этом раскрываются челюсти 6 нижних захватов 2, освобождая верхний конец колонны 30. Центратор отводится в исходное положение. Подтягивают следующую трубу и цикл центровки повторяется до окончания спуска всей колонны.When pulling the next stackable pipe, the centralizer is in its original position. The incremental pipe 29 (Fig. 1) is pulled by the tackle system to the position where its lower end will be on the working platform near the rotor (shown by a dotted line). In this position, the pipe lift temporarily ’stops. The centralizer is brought to the axis of the well and the lower jaws 2 are put on the protruding end of the column 30 suspended on pneumatic wedges (or on the spider). the Three-way valve button 23 is pressed, the four-way air diffuser 20 is switched and compressed air enters the rodless cavities of the pneumatic cylinders 3. At the same time, the pistons, moving to the left, act on the jaws of the 6 lower grippers, which close, firmly installing the centralizer on the protruding end of the column. After installing the centralizer on the column a further rise of the stackable pipe 29 is made, the lower part of which falls into the open jaw 6 of the upper grips 4. The button of the three-way valve 24 is pressed, the four-way air distributor 21 is switched and the compressed air enters the rodless cavities 31 of the two-piston cylinder 5. When this happens, the pistons 11, moving to the left, act on the jaw 6, which, when closed, cover the stacked pipe 29. At the end of the stroke, the pistons 11 switch the three-way valves 27 with the levers 10 and 28 (endings). And since they are connected in series to the circuit, it is only after the operation of both valves 27 and 28 that the four-way air diffuser 22 is switched and compressed air enters the cavities 32. At the same time, the pistons 12 continue to move to the left (according to the drawing), after the pistons 11 stop, they act on the rods 14 through the earrings 18 and levers 19 to the clamps 7, centering the previously covered stackable pipe. After alignment, make up the stacking pipe 29 with the upper end of the column. 30. At the end of screwing and removal of the machine key, the button of the three-way valve 25 is pressed, which returns the air distributors 21 and 22 to their original initial position. Compressed air enters the cavity 33, moves the pistons 12 and 11 to the right, returning them to their original position. In this case, the clamps 7 diverge and the jaw 6 opens, releasing the stacked pipe 29. The button of the three-way valve 26 is pressed and the four-way air distributors 20 are returned to their original position. Compressed air entering the rod cavities of the pneumatic cylinder 3 moves the pistons to the right (according to the drawing), putting them in their original position. At the same time, the jaws 6 of the lower grips 2 are opened, freeing the upper end of the column 30. The centralizer is retracted to its original position. The next pipe is pulled up and the centering cycle is repeated until the end of the descent of the entire column.

Применение предложенного центратора снижает трудоемкость и повышает безопасность труда.The application of the proposed centralizer reduces the complexity and increases labor safety.

Claims

1. US Patent 2450934, cl. 16677 .5, published. 1§48.

2. USSR author's certificate No. 63 & 3-70, cl. E 21 19/00, 1973.