RU2081293C1

RU2081293C1 - Device for servicing of oil and gas wells

Info

Publication number: RU2081293C1
Application number: RU95104424/03A
Authority: RU
Inventors: О.П. Попов; Е.М. Курчицер
Original assignee: Попов Олег Петрович
Priority date: 1995-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1997-06-10
Also published as: RU95104424A

Abstract

FIELD: oil and gas industry. SUBSTANCE: device can be used for round trip operations with using continuous tube strings. Device has transport base and mounted on its platform are drum with continuous tube and longitudinal guide members with upper and lower contact paths. Carriage is provided with supporting rollers and is moving over longitudinal guide members. Mounted on carriage is inclined frame with possibility of limited turning in vertical plane and also provided are hydraulic cylinders connecting this frame with carriage. Carriage also has centering rollers and it is installed with possible limited turning in platform plane. Inclined frame carries round trip mechanism which can be displaced along inclined frame. Longitudinal guide members have side contact paths and widened sections on free ends which are adjoining platform edge. EFFECT: simplified design and higher operational reliability. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области нефте-газовой промышленности и может быть использовано для выполнения спуско-подъемных операций в процессе обслуживания скважинного оборудования в нефте-газодобывающих скважинах, при ликвидации гидратных, парафиновых и других пробок в насосно-компрессорных трубах (НКТ), при проведении ремонтных, технологических и исследовательских работ с применением непрерывной колонны труб. The invention relates to the field of the oil and gas industry and can be used to carry out tripping operations in the process of servicing downhole equipment in oil and gas wells, while eliminating hydrated, paraffin and other plugs in tubing, when carrying out repair, technological and research work using a continuous pipe string.

Известна подъемная установка для обслуживания нефтяных скважин, содержащая транспортную базу с платформой, размещенные на платформе транспортной базы барабан с непрерывной трубой, продольные направляющие, раму с опорами, установленную с возможностью перемещения опорами по продольным направляющим платформы, механизм спуско-подъема непрерывной трубы, механизм перемещения рамы опорами по направляющим, ролики, размещенные в башмаках опор. При этом продольные направляющие платформы имеют низкие контактные дорожки, по меньшей мере одна пара роликов установлена с возможностью взаимодействия с нижними контактными дорожками продольных направляющих платформы в процессе ее перевода из транспортного положения в рабочее и наоборот (А.С. СССР N 1439197, ЕИB 19/00, 1988, Бюл. N 43). A well-known lifting installation for servicing oil wells, comprising a transport base with a platform, a drum with a continuous pipe placed on the platform of the transport base, longitudinal guides, a frame with supports installed to move the supports along the longitudinal guides of the platform, a continuous pipe hoisting and lifting mechanism, a moving mechanism frames with supports along the guides, rollers placed in the shoes of the supports. In this case, the longitudinal guide platforms have low contact paths, at least one pair of rollers is installed with the possibility of interaction with the lower contact paths of the longitudinal guide tracks of the platform during its transfer from the transport position to the working one and vice versa (AS USSR N 1439197, ЕИБ 19 / 00, 1988, Bull. No. 43).

Известная подъемная установка не обеспечивает необходимую высоту подъема механизма спуско-подъема на скважине в рабочем положении, имеет сложную конструкцию и требует больших затрат времени на ее перевод из транспортного положения в рабочее и наоборот. The known lifting installation does not provide the necessary lifting height of the launching mechanism on the well in the working position, has a complex structure and requires a lot of time to translate it from the transport position to the working one and vice versa.

Известна наиболее близкая по технической сути и выбранная в качестве прототипа установка для обслуживания нефте-газовых скважин, содержащая транспортную базу с платформой, размещенные на платформе транспортной базы барабан с непрерывной трубой, продольные направляющие, наклонную раму с опорой и направляющими, установленную с возможностью перемещения опорой по продольным направляющим платформы, ограниченного поворота в плоскости платформы и в перпендикулярной ей плоскости, механизм спуско-подъема непрерывной трубы, установленный с возможностью перемещения вдоль направляющих наклонной рамы, механизм перемещения наклонной рамы опорой по продольным направляющим платформы и ограниченного поворота в плоскости платформы и механизм ограниченного поворота наклонной рамы в плоскости, перпендикулярной плоскости платформы (пат. СССР N 1774985, E 21 B 19/00, 1992). Known for the closest in technical essence and selected as a prototype installation for servicing oil and gas wells, containing a transport base with a platform, a drum with a continuous pipe placed on a platform of the transport base, longitudinal guides, an inclined frame with a support and guides mounted with the possibility of moving the support along the longitudinal guides of the platform, limited rotation in the plane of the platform and in the plane perpendicular to it, the continuous-tube launching mechanism installed with the ability to move along the guides of the inclined frame, the mechanism for moving the inclined frame with a support along the longitudinal guides of the platform and limited rotation in the plane of the platform and the mechanism for limited rotation of the inclined frame in the plane perpendicular to the plane of the plane (US Pat. USSR N 1774985, E 21 B 19/00, 1992) .

Эта известная установка обладает существенным недостатком. У нее механизм ограниченного поворота наклонной рамы в плоскости, перпендикулярной плоскости платформы, имеет сложную конструкцию и низкую надежность в эксплуатации. This known installation has a significant drawback. She has a mechanism for limited rotation of the inclined frame in a plane perpendicular to the plane of the platform, has a complex structure and low reliability.

Задачей настоящего изобретения является получения технического результата, выражающегося в упрощении конструкции и повышении надежности в эксплуатации установки для обслуживания нефте-газовых скважин. The objective of the present invention is to obtain a technical result, which is expressed in simplifying the design and improving the reliability of the operation of the installation for servicing oil and gas wells.

Поставленная задача решается тем, что в установке для обслуживания нефте-газовых скважин, содержащей транспортную базу с платформой, размещенные на платформе транспортной базы барабан с непрерывной трубой, продольные направляющие, наклонную раму с опорой и направляющими, установленную с возможностью перемещения опорой по продольным направляющим платформы и ограниченного поворота в плоскости платформы и в перпендикулярной ей плоскости, механизм спуско-подъема непрерывной трубы, установленный с возможностью перемещения вдоль направляющих наклонной рамы, механизм перемещения наклонной рамы опорой по продольным направляющим платформы и ограниченного поворота в плоскости платформы и механизм ограниченного поворота наклонной рамы в плоскости, перпендикулярной плоскости платформы, опора наклонной рамы выполнена в виде каретки с опорными роликами, установленными с возможностью взаимодействия с продольными направляющими платформы, механизм ограниченного поворота наклонной рамы в плоскости, перпендикулярной плоскости платформы, установлен на каретке, при этом продольные направляющие платформы выполнены с верхними и нижними контактными дорожками, по меньшей мере одна пара опорных роликов каретки установлена с возможностью взаимодействия с верхними контактными дорожками и по меньшей мере вторая пара опорных роликов каретки установлена с возможностью взаимодействия с нижними контактными дорожками продольных направляющих платформы в рабочем положении установки и в процессе ее перевода из транспортного в рабочее положение и наоборот. The problem is solved in that in an installation for servicing oil and gas wells containing a transport base with a platform, a drum with a continuous pipe placed on the platform of the transport base, longitudinal guides, an inclined frame with a support and guides installed with the possibility of moving the support along the longitudinal guides of the platform and limited rotation in the plane of the platform and in the plane perpendicular to it, the trigger mechanism of the continuous pipe mounted with the possibility of movement along the direction the inclined frame, the mechanism for moving the inclined frame with the support along the longitudinal guides of the platform and limited rotation in the plane of the platform and the mechanism for the limited rotation of the inclined frame in the plane perpendicular to the plane of the platform, the support of the inclined frame is made in the form of a carriage with support rollers mounted to interact with longitudinal guides platforms, the mechanism of limited rotation of the inclined frame in a plane perpendicular to the plane of the platform is mounted on the carriage, while The guide rails are made with upper and lower contact tracks, at least one pair of support rollers of the carriage is installed to interact with the upper contact tracks and at least the second pair of support rollers of the carriage is installed to interact with the lower contact tracks of the longitudinal guides of the platform in the working position installation and in the process of its transfer from transport to working position and vice versa.

Продольные направляющие платформы могут иметь боковые контактные дорожки, а каретка может быть оснащена по меньшей мере одной парой центрирующих роликов для взаимодействия с упомянутыми боковыми контактными дорожками. The longitudinal guide platforms may have lateral contact tracks, and the carriage may be equipped with at least one pair of centering rollers to interact with said lateral contact tracks.

Для увеличения угла ограниченного поворота наклонной рамы в плоскости платформы нижние контактные дорожки на концах продольных направляющих примыкающих к краю платформы могут иметь расширенные участки, а сами концы продольных направляющих оснащены ограничительными стенками и направляющими скосами. To increase the angle of limited rotation of the inclined frame in the plane of the platform, the lower contact tracks at the ends of the longitudinal guides adjacent to the edge of the platform can have extended sections, and the ends of the longitudinal guides themselves are equipped with boundary walls and guide bevels.

В частном случае рабочая поверхность верхних и нижних контактных дорожек и расширенных участков последних может быть покрыта закрепленными, например, винтами, пластинами из материала с повышенным значением допустимых контактных напряжений. In the particular case, the working surface of the upper and lower contact paths and extended sections of the latter can be covered with fixed, for example, screws, plates of material with a higher value of permissible contact stresses.

На фиг. 1 показана установка в транспортном положении; на фиг. 2 в рабочем положении; на фиг. 3 вид А на фиг. 1 укрупненно, при этом наклонная рама не показана; на фиг. 4 размер по Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 укрупненно расширенный участок конца продольной направляющей, примыкающий к концу платформы, вид в плане, совмещенный с разрезом. In FIG. 1 shows the installation in the transport position; in FIG. 2 in working position; in FIG. 3, view A in FIG. 1 is enlarged, while the inclined frame is not shown; in FIG. 4 BB size in FIG. 3; in FIG. 5 enlarged enlarged section of the end of the longitudinal guide adjacent to the end of the platform, plan view combined with a section.

Установка содержит транспортную базу 1 с платформой 2. На платформе 2 размещены барабан 3 с непрерывной трубой 4 и укладчиком 5, кабина оператора 6 и продольные направляющие 7. Наклонная рама 8 имеет направляющие (не показаны) и опору в виде каретки 9 и установлена с возможностью перемещения опорой (кареткой)9 по продольным направляющим 7 платформы 2. Механизм 10 спуско-подъема непрерывной трубы 4 установлен на наклонной раме 8 с возможностью перемещения вдоль ее направляющих. Каретка 9 выполнена с опорными роликами 11, 12, установленными с возможностью взаимодействия с продольными направляющими 7 платформы 2. Наклонная рама 8 установлена с возможностью ограниченного поворота в плоскости платформы 2, обеспечиваемого механизмом перемещения наклонной рамы опорой (кареткой) 9 по продольным направляющим 7 платформы 2, который может быть выполнен в виде гидроцилиндров 13. Корпуса этих гидроцилиндров закреплены на платформе 2, а штоки шарнирами 14 связаны с кареткой 9. Наклонная рама 8 имеет возможность ограниченного поворота в плоскости, перпендикулярной плоскости платформы 2. Механизм ограниченного поворота наклонной рамы 8 в плоскости, перпендикулярной плоскости платформы 2, установлен на каретке 9 и может быть выполнен в виде гидроцилиндров 15 с удлиненными штоками. Корпуса и штоки этих гидроцилиндров шарнирно связаны с кареткой 9 и наклонной рамой 8 соответственно. Продольные направляющие 7 платформы 2 выполнены с верхними и нижними контактными дорожками 16, 17 соответственно. С верхними контактными дорожками 16 взаимодействует пара опорных роликов 11, с нижними пара опорных роликов 12. Продольные направляющие 7 имеют также боковые контактные дорожки 18, а каретка 9 оснащена по меньшей мере одной парой центрирующих роликов 19 для взаимодействия с упомянутыми боковыми контактными дорожками 18. The installation contains a transport base 1 with a platform 2. On the platform 2 there is a drum 3 with a continuous pipe 4 and a stacker 5, an operator's cabin 6 and longitudinal guides 7. The inclined frame 8 has guides (not shown) and a support in the form of a carriage 9 and is installed with the possibility moving support (carriage) 9 along the longitudinal guides 7 of the platform 2. The mechanism 10 for the launching of the continuous pipe 4 is mounted on an inclined frame 8 with the possibility of movement along its guides. The carriage 9 is made with support rollers 11, 12, which are installed with the possibility of interaction with the longitudinal guides 7 of the platform 2. The inclined frame 8 is mounted with the possibility of limited rotation in the plane of the platform 2, provided by the mechanism for moving the inclined frame with a support (carriage) 9 along the longitudinal guides 7 of the platform 2 , which can be made in the form of hydraulic cylinders 13. The housings of these hydraulic cylinders are mounted on the platform 2, and the rods are hinged 14 connected to the carriage 9. The inclined frame 8 has the ability to be limited that in the plane perpendicular to the plane of the platform 2. The mechanism of the limited rotation of the inclined frame 8 in the plane perpendicular to the plane of the platform 2 is mounted on the carriage 9 and can be made in the form of hydraulic cylinders 15 with elongated rods. The cases and rods of these hydraulic cylinders are pivotally connected to the carriage 9 and the inclined frame 8, respectively. Longitudinal guides 7 of the platform 2 are made with upper and lower contact tracks 16, 17, respectively. A pair of support rollers 11 interacts with the upper contact paths 16, and the lower pair of support rollers 12 interacts with the lower contact paths. The longitudinal guides 7 also have side contact paths 18, and the carriage 9 is equipped with at least one pair of centering rollers 19 for interacting with the said side contact paths 18.

Нижние контактные дорожки 17 на концах продольных направляющих 7, примыкающих к краю платформы 2, имеют расширенные участки 20, а сами концы направляющих 7 оснащены ограничительными стенками 21 и направляющими скосами 22. Рабочая поверхность верхних и нижних контактных дорожек 16, 17 и расширенных участков 20 покрыта закрепленными, например, винтами 23 пластинами 24 из материала с повышенным (по сравнению с материалом, из которого изготавливаются направляющие) значением допустимых контактных напряжений. Регулирование положения укладчика 5 осуществляется гидроцилиндрами 25. Механизм 10 спуско-подъема имеет основание 26 и направляющую дугу 27. Гидроцилиндры 54 выполнены таким образом, что наклонная рама 8 в рабочем положении установки поддерживается упомянутыми гидроцилиндрами 15 и при отсутствии в их рабочих полостях давления рабочей жидкости, т.к. удлиненные штоки в полностью выдвинутом положении совместно с корпусами образуют как бы растяжки соответствующей прочности. Наклонная рама 8 в транспортном, исходном положении занимает устойчивое положение благодаря тому, что механизм 10 спуско-подъема с основанием 26 находится в крайнем нижнем положении и, обладая значительной массой, надежно фиксирует раму 8. The lower contact tracks 17 at the ends of the longitudinal guides 7 adjacent to the edge of the platform 2 have extended sections 20, and the ends of the guides 7 are equipped with restrictive walls 21 and guide bevels 22. The working surface of the upper and lower contact tracks 16, 17 and the extended sections 20 is covered fixed, for example, screws 23 plates 24 of material with a higher (compared with the material from which the guides are made) value of permissible contact stresses. The adjustment of the position of the stacker 5 is carried out by the hydraulic cylinders 25. The launching mechanism 10 has a base 26 and a guiding arc 27. The hydraulic cylinders 54 are made in such a way that the inclined frame 8 in the working position of the installation is supported by the said hydraulic cylinders 15 and in the absence of working fluid pressure in their working cavities, because elongated rods in a fully extended position together with the bodies form, as it were, stretch marks of appropriate strength. The inclined frame 8 in a transport, initial position is in a stable position due to the fact that the trigger mechanism 10 with the base 26 is in its lowest position and, having a significant mass, reliably fixes the frame 8.

Система управления гидроприводными механизмами установки включает в себя в т. ч. элементы блокировки, предотвращающие включение в работу гидроцилиндров 15 прежде, чем механизм 10 спуско-подъема вместе с основанием 26 не будет приподнят и переведен из крайнего нижнего своего положения в некоторое промежуточное или крайне верхнее положение. На фиг. 5 показано условно пунктиром три положения одного из пары опорных роликов 12 в крайнем выдвинутом положении каретки 9. The control system of the hydraulic drive mechanisms of the installation includes, inter alia, blocking elements that prevent the hydraulic cylinders 15 from being turned on before the trigger-and-lift mechanism 10 together with the base 26 is lifted and moved from its lowermost position to some intermediate or extreme upper position. In FIG. 5 shows conventionally dashed three positions of one of a pair of support rollers 12 in the extreme extended position of the carriage 9.

Установка работает следующим образом. В транспортном положении каретка 9 находится в исходном положении, основание 26 механизма 10 спуско-подъема расположено в нижнем крайнем положении. По прибытии на скважину установка подается к ней задним ходом. Механизм 10 спуско-подъема вместе с основанием 26 приподнимается и переводится из крайнего нижнего своего положения в некоторое промежуточное или крайнее верхнее положение. После чего или одновременно с этим осуществляется выдвижение каретки 9 по продольным направляющим 7 включением гидроцилиндров 13. Механизм 10 спуско-подъема выдвигается вдоль наклонной рамы 8 на необходимую высоту, после чего каретка 9 передвигается в крайнее свое рабочее положение. Совмещение вертикальной оси механизма 10 спуско-подъема с осью скважины обеспечивается поворотом наклонной рамы 8 в ту или иную сторону при помощи гидроцилиндров 15. В горизонтальной плоскости совмещение вертикальной оси механизма 10 спуско-подъема с осью скважины достигается за счет разницы длины хода правого и левого гидроцилиндров 13. Этому способствует наличие на нижних контактных дорожках 17 продольных направляющих 7 расширенных участков 20. Управляя работой гидроцилиндров 13, 15, добиваются совмещения вертикальной оси механизма 10 спуско-подъема с осью скважины. После этого механизм 10 спуско-подъема с предварительно пропущенной через него непрерывной трубой 4 монтируется на устье скважины. Проводится необходимый комплекс работ в скважине. Installation works as follows. In the transport position, the carriage 9 is in the initial position, the base 26 of the trigger mechanism 10 is located in the lower extreme position. Upon arrival at the well, the installation is reversed. The launching mechanism 10 together with the base 26 rises and moves from its lowermost position to some intermediate or extreme upper position. After that, or at the same time, the carriage 9 is extended along the longitudinal guides 7 by turning on the hydraulic cylinders 13. The trigger-and-pull mechanism 10 extends along the inclined frame 8 to the required height, after which the carriage 9 moves to its extreme working position. The combination of the vertical axis of the launching mechanism 10 with the axis of the well is provided by turning the inclined frame 8 in one direction or another using the hydraulic cylinders 15. In the horizontal plane, the combination of the vertical axis of the launching mechanism 10 with the axis of the well is achieved due to the difference in the stroke length of the right and left hydraulic cylinders 13. This is facilitated by the presence on the lower contact paths 17 of the longitudinal guides 7 of the extended sections 20. By controlling the operation of the hydraulic cylinders 13, 15, they achieve the alignment of the vertical axis of the trigger mechanism 10 -lift with the axis of the well. After that, the launching mechanism 10 with the continuous pipe 4 previously passed through it is mounted at the wellhead. The necessary complex of work is being carried out in the well.

Демонтаж установки производится в обратном порядке. Dismantling the installation is carried out in the reverse order.

Использование изобретения позволяет упростить конструкцию и повысить надежность установки для обслуживания нефте-газовых скважин в эксплуатации. Using the invention allows to simplify the design and increase the reliability of the installation for servicing oil and gas wells in operation.

Claims

1. Installation for servicing oil and gas wells, comprising a transport base with a platform, a drum with a continuous pipe placed on the platform of the transport base, longitudinal guides, an inclined frame with a support and guides, an installation with the ability to move the support along the longitudinal guides of the platform, limited rotation in the plane of the platform and in a plane perpendicular to it, the continuous tube hoisting mechanism mounted to move along the guides of the inclined frame, the mechanism is moved I inclined frame support along the longitudinal guides of the platform and limited rotation in the plane of the platform and the mechanism for limited rotation of the inclined frame in a plane perpendicular to the plane of the platform, characterized in that the support of the inclined frame is made in the form of a carriage with support rollers mounted to interact with longitudinal guide platforms , the mechanism of the limited rotation of the inclined frame in a plane perpendicular to the plane of the platform is mounted on the carriage, while longitudinal guides e platforms are made with upper and lower contact tracks, at least one pair of support rollers of the carriage is installed to interact with the upper contact tracks and at least a second pair of support rollers of the carriage is installed to interact with lower contact tracks of the longitudinal guide platforms in the operating position of the installation and in the process of its transfer from transport to working position and vice versa.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the longitudinal guide platforms have lateral contact tracks, and the carriage is equipped with at least one pair of centering rollers for interacting with said lateral contact tracks.

3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the lower contact paths at the ends of the longitudinal guides adjacent to the edge of the platform have extended sections, and the ends of the longitudinal guides themselves are equipped with boundary walls and guide bevels.

4. Installation according to claims 1 and 3, characterized in that the working surface of the upper and lower contact paths and extended sections of the latter is covered with fixed plates of material with increased values of permissible contact stresses.