устройство для спуско-подъемных операций насосно-компрессорных труб

Формула изобретения

Устройство для спуско-подъемных операций насосно-компрессорных труб, включающее агрегат для текущего ремонта скважин, подвешенный на крюке с помощью стропов элеватор, механический трубный ключ со спайдером, шаблон для проверки состояния внутренней поверхности насосно-компрессорных труб, передвижные стеллажи для накопления и выдачи насосно-компрессорных труб с приемным желобом, оснащенное рабочими площадками устье скважины, отличающееся тем, что на ближнем к устью скважины конце приемного желоба установлен с наклоном к устью скважины трубчатый корпус, внутри которого с возможностью возвратно-поступательного движения расположен труболовитель, выполненный полуоткрытым со стороны передвижных стеллажей и снабженный ухватом, расположенным на верхнем окончании труболовителя и сориентированным аналогично с последним, труболовитель соединен со штоком пневмоцилиндра одностороннего действия с регулятором подачи воздуха, установленного на трубчатом корпусе, внутри трубчатого корпуса расположен снабженный амортизатором ограничитель положения шаблона с возможностью регулировки его положения по высоте.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам механизации спуско-подъемных операций при освоении, капитальном и текущем (подземных) ремонтах скважин.

Все насосно-компрессорные трубы (в дальнейшем НКТ) при спуске в скважину проверяются шаблоном (Добыча нефти штанговыми насосами, стр.176-178, Москва, “НЕДРА”, 1993 г. А.К.Мухаметзянов и др.) при задержке шаблона трубу следует забраковать.

Муфтовый конец НКТ зацепляется элеватором, подвешенным на крюке посредством стропов, и приподнимается. В это время заранее установленный в трубу шаблон проходит по наклонной трубе вниз и ударяется об приемный желоб. При дальнейшем подъеме крюка конец трубы сходит с желоба, шаблон падает на пол рабочей площадки или оператор одной рукой придерживает трубу, другой - сопровождает шаблон, выходящий из трубы, что на практике имеет место.

Выпадение шаблона из трубы на пол представляет некоторую опасность падающего предмета в зону обслуживания, где находится персонал. С другой стороны, портится пол рабочей площадки, если он деревянный; могут возникнуть искры, если пол металлический, что недопустимо на устье скважины.

При подъеме колонны НКТ после отворота очередной трубы ее нижний ниппельный конец отводится по приемному желобу в дальний конец передвижных стеллажей, а муфтовый конец вместе с элеватором ложится на приемный желоб (патент RU 2091561 С1 Е 21 В 19/14) и потом только элеватор отцепляется и подводится к следующей верхней трубе на устье скважины, в то время другой оператор укладывает сброшенную накануне трубу в стеллажи. Однако все указанные операции осуществляются с недостаточно высокой производительностью. Кроме того, наличие под ногами катящегося круглого предмета само по себе опасно.

Такая технология шаблонировки указывает на необходимость повышения и выполнения требований техники безопасности, на недостаточную культуру производства, на повышение производительности труда. Для достижения поставленной задачи на ближнем к устью скважины конце приемного желоба установлен с наклоном к устью скважины трубчатый корпус, внутри которого с возможностью возвратно-поступательного движения расположен труболовитель, выполненный полуоткрытым со стороны передвижных стеллажей и снабженный ухватом, расположенным на верхнем окончании труболовителя и сориентированным аналогично с последним, труболовитель соединен со штоком пневмоцилиндра одностороннего действия с регулятором подачи воздуха, установленного на трубчатом корпусе, внутри трубчатого корпуса расположен снабженный амортизатором ограничитель положения шаблона с возможностью регулировки его положения по высоте.

На фиг.1, изображена обстановка на устье скважины при спуско-подъемных операциях; на фиг.2 - продольный разрез труболовителя; на фиг.3 - вид по стрелке А на фиг.2.

Устье скважины (фиг.1) оснащено трубным механическим ключом 1 с водилом 2, спайдером 3 для посадки колонны НКТ 4. На ближнем к устью скважины конце приемного желоба 5 к последнему прикреплен посредством установочного винта 6 трубчатый корпус 7 труболовителя 8 (фиг.1, 2) на подкладке 9, расположенной на полу 10 рабочей площадки (не показана). При этом трубчатый корпус 7 расположен наклонно по отношению к устью скважины. Внутри трубчатого корпуса 7 с возможностью возвратно-поступательного движения расположен труболовитель, выполненный полуоткрытым со стороны передвижных стеллажей. На верхнем окончании труболовитель 8 снабжен ухватом 11 (фиг.2), сориентированным в ту же сторону, что и труболовитель 8, своей полуоткрытой стороной. Внутри трубчатого корпуса 7 расположен снабженный амортизатором 12 ограничитель положения шаблона 13, нижний стержневой конец 14 которого находится в резьбовом соединении с днищем 15, что обеспечивает регулировку ограничителя положения шаблона 13 по высоте. Амортизатор 12 предназначен для смягчения удара трубы об ее ограничитель 13.

Труболовитель 8 соединен со штоком 16 пневмоцилиндра 17 на кронштейне 18 посредством штыря 19. Пневмоцилиндр 17 установлен на трубчатом корпусе 7 посредством кронштейна 20 со штырем 21 и хомута 22.

Пневмоцилиндр 17 одностороннего действия подключен к пневмосистеме агрегата (не показан) для текущего ремонта скважин (в дальнейшем, подъемника) через регулятор подачи воздуха 23. Кран управления пмневмоцилиндром 17 (не показан) расположен непосредственно на столе для инструментов в зоне обслуживания помощника оператора.

Устройство для спуско-подъемных операций насосно-компрессорных труб (в дальнейшем устройство) работает следующим образом. Предстоит спуск колонны НКТ в скважину. В исходном положении труболовитель 8 опущен вниз (см. фиг.2) путем стравливания находящегося в нижней полости пневмоцилиндра 17 воздуха через регулятор подачи воздуха 23 и кран управления (не показан). Помощник оператора вставляет шаблон (не показан) в трубу, лежащую на передвижных стеллажах для накопления и выдачи насосно-компрессорных труб (в дальнейшем мостках). Подтягивает трубу к себе, укладывает ниппельный конец трубы на приемный желоб 5, а муфтовый конец на ухват 11 труболовителя 8 и с помощью крана управления пневмоцилиндром 17 переводит труболовитель 8 (фиг.1) вместе с трубой 24 в верхнее положение (см. фиг.1). Таким образом, муфтовый конец трубы 24 оказывается в удобном уровне для зацепления трубным элеватором 25 и в более обозримой зоне для машиниста подъемника. Труба 24 зацепляется элеватором 25 и поднимается на крюке (не показан) подъемника. В это время шаблон проходит через наклонную трубу 24 вниз и ударяется об приемный желоб 5. При дальнейшем подъеме крюка подъемника труба 24, проскальзывая по ухвату 11, выходит из зацепления с труболовителем 8, а шаблон 26 (фиг.2) падает вниз в труболовитель 8, ударяясь об амортизатор 12 ограничителя положения шаблона 13. Поднятая на крюке труба направляется в муфту колонны НКТ4, расположенной на спайдере 3. Пока старший оператор заряжает ключ на заворачиваемую трубу и соединяет ее с колонной НКТ 4, помощник оператора отключает пневмоцилиндр 17, убирает из труболовителя 8 шаблон 26 (фиг.2) и вставляет его в следующую трубу, лежащую на мостках. Колонна НКТ 4 освобождается от спайдера и сажается на последнюю завернутую трубу. Элеватор отцепляется от колонны НКТ. В дальнейшем процесс повторяется.

При подъеме колонны НКТ последняя ее труба зацепляется за элеватор 25. Колонна НКТ освобождается от спайдера и поднимается на крюке подъемника на длину одной трубы, колонна НКТ снова сажается на спайдер. Оператор заряжает на отворачиваемую трубу трубный ключ (не показан), отворачивает его механическим ключом 1. В это время помощник оператора включает пневмоцилиндр 17 (фиг.1.) и переводит труболовитель 8 в верхнее положение (как на фиг.1), соответствующее уровню ниппельного конца только что отвернутой от колонны НКТ трубы. Помощник оператора специальным крючком (не показан) отводит отвернутую трубу в приемный желоб 5 и незамедлительно отключает пневмоцилиндр 17. Пока нижний конец трубы отходит по приемному желобу 5, воздух, находящийся в пневмоцилиндре 17, постепенно стравливается до такой степени, что ухват 11 для опускающейся трубы становится амортизатором, обеспечивающим оперативный безопасный плавный спуск трубы на мостки уже отцепленной от элеватора 25 трубы 24. В это время оператор зацепляет освободившимся элеватором следующую трубу на спайдере, а помощник оператора снимает с ухвата 11 трубу и укладывает на мостки. В дальнейшем процесс повторяется.

Таким образом, в процессе подъема НКТ при опускании расположенной на ухвате 11 трубы на приемный желоб 5 удается отцепить элеватор 25 от трубы, еще находящейся на некоторой высоте от приемного желоба 5 и, тем самым, сэкономить рабочее время. Если по старой технологии трубу на приемный желоб 5 опускали полностью на элеваторе, отнимая рабочее время подъемника, то по новой технологии завершающий этап этой операции проделывает труболовитель 8 с ухватом 11 на пневмоприводе.

Аналогичный механизм экономии рабочего времени наблюдается и при спуске труб. Если по старой технологии перед зацеплением элеватором труба находилась на приемном желобе, то по новой технологии труба располагается на ухвате 11 труболовителя 8 на оптимальном уровне и расстоянии от устья скважины, что создает удобства при зацеплении элеватора и экономит рабочее время за счет сокращения расстояния, преодолеваемого элеватором. Внедрение устройства позволяет повысить производительность труда, культуру производства, обеспечивает высокий уровень соблюдения правил и норм техники безопасности труда.