RU2021476C1

RU2021476C1 - Repair unit

Info

Publication number: RU2021476C1
Authority: RU
Inventors: Леонид Петрович Пешков; Анатолий Георгиевич Шестов; Вячеслав Анатольевич Сапожников
Original assignee: Леонид Петрович Пешков; Анатолий Георгиевич Шестов; Вячеслав Анатольевич Сапожников
Priority date: 1991-06-25
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1994-10-15

Abstract

FIELD: oil field equipment. SUBSTANCE: repair unit includes vehicle 1 carrying mounted folding mast 2 and outriggers 3, power tongs containing rotary head, 4, holding tongs 5 and mechanism 6 for their horizontal and vertical self-installation. Mechanism 6 is secured to telescopic hydraulic cylinder 7 and installed on vertical guides 8. Rod of hydraulic cylinder 7 is attached to vehicle by means of hinge member 9 in horizontally turnable bracket 10 for turning round pin 11. Unit also includes tongs control panel 12 resting on hinge-turning lever 13, spider 14 and bracket 15 connected with outrigger for changing over of tongs control panel from working to transportation positions and vice versa. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для выполнения спускоподъемных операций при проводках и ремонтах нефтегазовых скважин. The invention relates to devices for hoisting operations during wiring and repairs of oil and gas wells.

Известны устройства фирмы Farr для свинчивания и развинчивания скважинных труб в процессе выполнения спускоподъемных операций при проводках и ремонтах нефтегазовых скважин [1]. Known devices of the company Farr for screwing and unscrewing of downhole pipes during tripping operations during wiring and repairs of oil and gas wells [1].

Однако данные устройства имеют ограниченные функциональные возможности в части вспомогательных перемещений, стопорения труб различного диаметра, недостаточный диапазон захвата труб без смены челюстей и пониженную долговечность опорных роликов ротора из-за многократного возрастания действующих на них распорных нагрузок в определенных фазах поворота роторной шестерни. However, these devices have limited functionality in terms of auxiliary movements, locking of pipes of various diameters, insufficient gripping range without changing the jaws and reduced durability of the rotor support rollers due to the multiple increase in the spacer loads acting on them in certain phases of rotation of the rotor gear.

Наиболее близким из известных технических решений по своей технической сущности и достигаемому результату является агрегат ремонтный, состоящий из транспортного средства со смонтированными на нем складной мачтой и аутригерами (или без), механического ключа, связанного с транспортным средством системой тяг и гидроцилиндров и включающего вращатель, стопорный ключ и механизм их горизонтальной и вертикальной установки, а также пульта управления [2]. The closest known technical solutions in their technical essence and the achieved result is the repair unit, consisting of a vehicle with a folding mast mounted and outriggers (or without), a mechanical key connected to the vehicle by a system of rods and hydraulic cylinders and including a rotator, a lock the key and the mechanism of their horizontal and vertical installation, as well as the control panel [2].

Однако такой агрегат имеет ограниченные возможности при проводках и ремонтах нефтегазовых скважин, невысокую производительность и неблагоприятные условия труда из-за загроможденности околоскважинной зоны, невысокой скорости перевода агрегата из транспортного положения и обратно (вследствие необходимости в подготовке околоскважинной площадки для установки ключа). However, such a unit has limited capabilities for wiring and repairs of oil and gas wells, low productivity and adverse working conditions due to clutter of the near-wellbore zone, low speed of transferring the unit from the transport position and back (due to the need to prepare the near-well site for installing the key).

Целью изобретения является расширение функционально-технологических возможностей при проводках и ремонтах нефтегазовых скважин, улучшение условий и производительности труда путем освобождения околоскважинной зоны, а также ускорение перевода агрегата из транспортного положения в рабочее и обратно. The aim of the invention is the expansion of functional and technological capabilities during wiring and repairs of oil and gas wells, improving conditions and labor productivity by releasing the near-wellbore zone, as well as accelerating the transfer of the unit from the transport position to the working one and vice versa.

Это достигается тем, что в агрегате ремонтном, состоящем из транспортного средства со смонтированными на нем складной мачтой и аутригерами, механического ключа, связанного с транспортным средством системой тяг и гидроцилиндров и включающего вращатель, стопорный ключ и механизм их горизонтальной и вертикальной установки, а также пульта управления, механический ключ закреплен на телескопическом гидроцилиндре, установленном на направляющих и скрепленном с транспортным средством посредством шарнирной заделки его штока в горизонтально-поворотном кронштейне, пульт управления механическим ключом размещен на шарнирно-поворотном рычаге, а аутригер агрегата снабжен кронштейном перевода из рабочего состояния в транспортное и обратно. This is achieved by the fact that in the repair unit, consisting of a vehicle with a folding mast and outriggers mounted on it, a mechanical key connected to the vehicle by a system of rods and hydraulic cylinders and including a rotator, a locking key and a mechanism for their horizontal and vertical installation, as well as a remote control control, a mechanical key is mounted on a telescopic hydraulic cylinder mounted on rails and fastened to the vehicle by hinging its rod in a horizontal a swivel bracket, a control panel for a mechanical key is placed on a pivot-swivel lever, and the outrigger of the unit is equipped with a bracket for transferring from operating state to transport and vice versa.

Технических решений с преложенными признаками не обнаружено. No technical solutions with the proposed features were found.

На фиг. 1 и 2 показан агрегат в рабочем состоянии, виды сбоку и сверху соответственно. In FIG. 1 and 2 show the unit in working condition, side and top views, respectively.

Предложенный агрегат состоит из транспортного средства 1 со смонтированными на нем складной мачтой 2 и аутригерами (выносными опорами) 3, механического ключа, содержащего вращатель 4, стопорный ключ 5, механизм 6 их горизонтальной и вертикальной самоустановки, который закреплен на телескопическом гидроцилиндре 7 и установлен на вертикальных направляющих 8. Шток гидроцилиндра 7 скреплен с транспортным средством (с опорой его складной мачты) посредством шарнирной заделки 9 в горизонтально-поворотном кронштейне 10, который имеет возможность поворота вокруг пальца 11. В состав агрегата входят также пульт управления 12 механическим ключом для выполнения спускоподъемных операций при проводках и ремонтных нефтегазовых скважин, опирающийся на шарнирно-поворотный рычаг 13, спайдер 14, а также связанный с аутригером 3 кронштейн 15 для перевода пульта управления 12 из рабочего положения в транспортное и обратно. The proposed unit consists of a vehicle 1 with a folding mast 2 mounted on it and outriggers (outriggers) 3, a mechanical key containing a rotator 4, a locking key 5, a mechanism 6 for their horizontal and vertical self-installation, which is mounted on a telescopic hydraulic cylinder 7 and mounted on vertical guides 8. The rod of the hydraulic cylinder 7 is fastened to the vehicle (with the support of its folding mast) by means of a hinged seal 9 in a horizontally-rotating bracket 10, which has the ability to orot around the finger 11. The unit also includes a control panel 12 with a mechanical key for tripping during wiring and repair oil and gas wells, based on a pivoting lever 13, a spider 14, and also an arm 15 connected to the outrigger 3 for translating the control panel 12 from working position to transport and back.

Агрегат работает следующим образом. The unit operates as follows.

В исходном положении он устанавливается на определенном расстоянии от устьевого фланца нефтяной или газовой скважины 16, спайдер 14 закрепляется на указанном фланце, вращатель 4 и стопорный ключ 5 захватными органами охватывают колонну труб, удерживаемую на весу спайдером 14, и находятся под ее муфтой 17. После установки трубы 18 в муфту 17 вращатель 4 поднимают в положение 19 (по команде оператора с пульта). Далее производятся необходимые манипуляции, присущие процессу свинчивания (захват муфты 17 стопорным ключом 5, захват трубы 18 вращателем 4, быстрое предварительное свинчивание, переключение скорости и докрепление с необходимым моментом на малой скорости, отвод захватных органов вращателя 4, стопорного ключа 5 и спайдера 14, спуск очередной трубы 18 в скважину и возвращение вращателя со стопорным ключом в нижнее исходное положение). Помимо указанных предусмотрено еще одно верхнее положение ключа 20, которое используется для повышения удобства крепления к трубе электрокабеля при ремонтах скважин, оборудованных электроцентробежным насосом. При этом человек может подойти к скважине вплотную в полный рост, что повышает производительность и качество работы. In the initial position, it is installed at a certain distance from the wellhead flange of an oil or gas well 16, the spider 14 is fixed to the specified flange, the rotator 4 and the locking key 5 with gripping bodies cover the pipe string, supported by the spider 14, and are located under its sleeve 17. After the installation of the pipe 18 in the coupling 17, the rotator 4 is raised to position 19 (by command of the operator from the remote control). Next, the necessary manipulations are performed inherent in the make-up process (grabbing the sleeve 17 with a lock wrench 5, grab the pipe 18 with the rotator 4, fast pre-make-up, change gears and fasten with the necessary torque at low speed, retract the gripper bodies of the rotator 4, the lock key 5 and the spider 14, the descent of the next pipe 18 into the well and the return of the rotator with the locking key to the lower initial position). In addition to the above, another upper position of the key 20 is provided, which is used to increase the convenience of attaching the electric cable to the pipe during well repairs equipped with an electric centrifugal pump. At the same time, a person can come close to full well to the well, which increases productivity and quality of work.

Процесс развинчивания труб производится в обратном порядке. Управление ключом и спайдером дистанционное с пульта управления 12. На пульте управления имеются гидрораспределители управления мотором вращателя, вертикальными перемещениями ключа, переключением скоростей вращения трубозахватного устройства вращателя, переключением вращателя для работы при свинчивании и при развинчивании, спайдером и стопорным ключом. Поэтому оператор находится в достаточно комфортных условиях при управлении ключом. Шарнирно-поворотный рычаг 13 позволяет установить пульт 12 в удобное для управления место. The process of unscrewing pipes is carried out in the reverse order. The key and spider are controlled remotely from the control panel 12. The control panel has control valves for the motor of the rotator, vertical displacements of the key, switching rotation speeds of the pipe-gripping device of the rotator, switching the rotator to work when making and unscrewing, a spider and a lock key. Therefore, the operator is in fairly comfortable conditions when managing the key. The pivot-swing lever 13 allows you to install the remote control 12 in a convenient place for control.

Для горизонтальной и вертикальной относительной самоустановки при работе вращателя 4 и стопорного ключа 5 служит пружинная подвеска механизма 6, который закреплен на телескопическом гидроцилиндре 7 и опорной поверхностью может скользить по вертикальной направляющей 8, имеющей шарнирную подвижность в верхней части и механизм отклонения в двух взаимно перпендикулярных направлениях внизу (чем достигается параллельность направляющей 8 и оси скважины 16 при первоначальной установке транспортного средства 1 у скважины 16). For horizontal and vertical relative self-installation during operation of the rotator 4 and the locking key 5, a spring suspension of the mechanism 6 is used, which is mounted on the telescopic hydraulic cylinder 7 and the supporting surface can slide along a vertical guide 8 having hinged mobility in the upper part and the deflection mechanism in two mutually perpendicular directions below (what is achieved parallelism of the guide 8 and the axis of the well 16 during the initial installation of the vehicle 1 at the well 16).

Перемещения вращателя 4 и стопорного ключа 5 по вертикали производятся с помощью гидроцилиндра 7, который в данном исполнении выполнен телескопическим с целью увеличения хода. Шток гидроцилиндра 7 скреплен с транспортным средством (в данном случае с опорой его складной мачты 2) посредством шарнирной заделки 9 в горизонтально-поворотном кронштейне 10, имеющего возможность поворота вокруг пальца 11. Указанный поворот используется при переводе агрегата из рабочего в транспортное положение и обратно (транспортное положение вращателя со стопорным ключом показано штрихпунктиром на фиг.2). The rotator 4 and the locking key 5 are moved vertically using the hydraulic cylinder 7, which in this design is made telescopic in order to increase the stroke. The rod of the hydraulic cylinder 7 is fastened to the vehicle (in this case, with the support of its folding mast 2) by means of a hinged seal 9 in the horizontally-swivel bracket 10, which can be rotated around the finger 11. This rotation is used when moving the unit from working to transport position and back ( the transport position of the rotator with the locking key is shown by a dash-dot in FIG. 2).

На аутригере 3 агрегата закреплен кронштейн 15, с помощью которого механизируется перевод пульта управления из рабочего в транспортное положение (с помощью шарнирно-поворотного рычага 13 пульт 12 подводится к кронштейну 15. Далее подъемом аутригера 3 пульт перемещается в верхнее положение по вертикальным направляющим кронштейна 15, после чего крепится по походному). A bracket 15 is fixed on the outrigger 3 of the unit, by means of which the control panel is mechanized from the worker to the transport position (using the pivoting lever 13, the console 12 is brought to the bracket 15. Then, by lifting the outrigger 3, the console moves to the upper position along the vertical guides of the bracket 15, after which it is mounted on a camping trip).

Опыт эксплуатации ремонтных агрегатов показывает, что освобождение околоскважинной зоны и ускорение перевода их из транспортного положения в рабочее и обратном позволяет по меньшей мере на 15% повысить производительность при работе на скважине. The operating experience of repair units shows that the release of the near-wellbore zone and the acceleration of their transfer from the transport position to the working and reverse allows for at least 15% increase in productivity while working in the well.

Claims

REPAIR UNIT, including a vehicle with a folding mast and outriggers mounted on it, a mechanical key made in the form of a rotator and a locking key and connected to the vehicle by a system of rods and hydraulic cylinders, a mechanism for horizontal and vertical installation of a mechanical key, and a control panel, characterized in that, with the aim of expanding the functional and technological capabilities during wiring and repairs of oil and gas wells, improving conditions and labor productivity by freeing okolos the borehole zone, as well as accelerating the transfer of the unit from the transport position to the working one and vice versa, it is equipped with a horizontally-swivel lever mounted on the vehicle and an arm for transferring the remote control from the working position to the transport one and back mounted on the outrigger, the mechanism for the vertical installation of a mechanical key is made in in the form of guides with a horizontally swivel bracket mounted at the top of the vehicle and a hydraulic cylinder connected by a rod to a horizontally swivel bracket m and the body - with a mechanical key, and the control panel is located on a horizontally-swinging lever with the ability to interact with the bracket mounted on the outrigger, when moving the unit from the working position to transport.