устройство для перемещения трубы

Формула изобретения

Устройство для перемещения трубы, содержащее механизм перемещения трубы, раму и расположенные на ней с двух противоположных сторон механизма перемещения трубы опоры, одна из которых шарнирно соединена с этим механизмом с возможностью поворота его в продольной плоскости устройства, отличающееся тем, что оно снабжено датчиками давления, при этом другая опора выполнена в виде одного или нескольких силовых цилиндров, одно звено которого или одно звено каждого из которых шарнирно соединено с механизмом перемещения трубы через коромысло, шарнирно соединенное с рамой, а другое звено которого или другое звено каждого из которых шарнирно - с рамой, причем каждая рабочая полость одного силового цилиндра или нескольких силовых цилиндров соединена с соответствующим датчиком давления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области эксплуатации и подземного ремонта нефтяных и газовых скважин с применением труб, точнее - к устройствам для перемещения труб агрегатов для ремонта скважин, и предназначено для извлечения труб из скважины и подачи их при спуске в скважину.

Известно устройство для перемещения трубы, содержащее механизм перемещения трубы и раму, на которой установлен этот механизм (см. патент США №5411085, кл. Е 21 В 43/00). В этом устройстве механизм перемещения трубы неподвижно соединен с рамой, что приводит к неудобствам при проведении ремонтных работ.

Известно другое устройство для перемещения трубы, содержащее механизм перемещения трубы, раму и расположенные на ней с двух противоположных сторон механизма перемещения трубы опоры, одна из которых шарнирно соединена с этим механизмом с возможностью поворота его в продольной плоскости устройства (см. патент США №4239600, кл. Е 21 В 19/22).

Шарнирное соединение механизма перемещения трубы с одной из опор с возможностью поворота его в продольной плоскости устройства позволяет поворачивать механизм перемещения трубы при ремонте этого устройства. Таким образом, данное устройство по сравнению с вышеописанным более удобно для его ремонта.

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не обеспечивает измерение тягового усилия механизма перемещения трубы при подъеме и спуске этой трубы в связи с тем, что при работе устройства механизм перемещения трубы неподвижен и поэтому невозможно произвести замер сил, действующих на него при его работе.

Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции устройства для перемещения трубы, обеспечивающей измерение тягового усилия механизма перемещения трубы при подъеме и спуске этой трубы.

Поставленная задача решается тем, что известное устройство для перемещения трубы, содержащее механизм перемещения трубы, раму и расположенные на ней с двух противоположных сторон механизма перемещения трубы опоры, одна из которых шарнирно соединена с этим механизмом с возможностью поворота его в продольной плоскости устройства, снабжено датчиками давления, при этом другая опора выполнена в виде одного или нескольких силовых цилиндров, одно звено которого или одно звено каждого из которых шарнирно соединено с механизмом перемещения трубы через коромысло, шарнирно соединенное с рамой, а другое звено которого или другое звено каждого из которых шарнирно - с рамой, причем каждая рабочая полость одного силового цилиндра или нескольких силовых цилиндров соединена с соответствующим датчиком давления.

Отличием предлагаемого устройства для перемещения трубы от известного, наиболее близкого к нему, является то, что оно снабжено датчиками давления, при этом другая опора выполнена в виде одного или нескольких силовых цилиндров, одно звено которого или одно звено каждого из которых шарнирно соединено с механизмом перемещения трубы через коромысло, шарнирно соединенное с рамой, а другое звено которого или другое звено каждого из которых шарнирно - с рамой, причем каждая рабочая полость одного силового цилиндра или нескольких силовых цилиндров соединена с соответствующим датчиком давления.

Выполнение другой опоры в виде одного или нескольких силовых цилиндров, одно звено которого или одно звено каждого из которых шарнирно соединено с механизмом перемещения трубы через коромысло, шарнирно соединенное с рамой, а другое звено которого или другое звено каждого из которых шарнирно - с рамой, позволяет механизму перемещения трубы совершать качательное движение в продольной плоскости устройства.

Снабжение устройства датчиками давления и соединение каждой рабочей полости одного силового цилиндра или нескольких силовых цилиндров с соответствующим датчиком давления позволяет преобразовывать изменение давления в полостях одного силового цилиндра или нескольких силовых цилиндров в сигнал, удобный для измерения.

Таким образом, технический результат предлагаемого устройства заключается в обеспечении измерения тягового усилия механизма перемещения трубы при подъеме и спуске этой трубы.

Устройство для перемещения грубы иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-2.

На фиг.1 изображен общий вид устройства;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1

Устройство для перемещения трубы содержит механизм 1 перемещения трубы, раму 2 и расположенные на ней с двух противоположных сторон механизма 1 перемещения трубы опоры. Опора 3 в данном случае через стойки 4 шарнирно соединена посредством оси 5 с механизмом 1 перемещения трубы с возможностью поворота его в продольной плоскости устройства. Ось 5 закреплена на кронштейнах 6 механизма перемещения трубы.

Устройство снабжено датчиками давления, в данном примере конкретного исполнения это - манометры 7. Другая опора выполнена в виде одного или нескольких силовых цилиндров, одно звено которого или одно звено каждого из которых шарнирно соединено с механизмом 1 перемещения трубы через коромысло 8, шарнирно соединенное с рамой 2, а другое звено которого или другое звено каждого из которых шарнирно - с рамой 2. В данном примере конкретного исполнения устройства другая опора выполнена в виде двух гидроцилиндров 9, шток 10 каждого из которых шарнирно соединен посредством оси 11 с соответствующим коромыслом 8, которое шарнирно посредством оси 12 соединено с рамой 2 через опорный элемент 13. Механизм 1 перемещения трубы посредством оси 14 шарнирно соединен с каждым коромыслом 8. Ось 14 закреплена на кронштейнах 15. Каждый гидроцилиндр 9 посредством оси 16 шарнирно соединен с рамой 2 через опорный элемент 17.

В другом варианте конкретного исполнения (на чертеже не показан) с рамой 2 через опорный элемент 17 может быть шарнирно соединен шток 10 каждого гидроцилиндра 9, а каждый гидроцилиндр 9 может быть шарнирно соединен с соответствующим ему коромыслом 8.

Рабочие полости “Б” (штоковая) и “В” (поршневая) одного гидроцилиндра 9 (см. чертеж) или нескольких гидроцилиндров 9 соединены с соответствующими манометрами 7.

Позицией 18 обозначена труба, а позицией 19 - мачта, на которой закреплена рама 2. Для разъемного соединения механизма 1 перемещения трубы 18 с рамой 2 стойки 4 и коромысла 8 могут иметь подпружиненные в их пазах 21 защелки 20 (пружины на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При спуске трубы 18 (см. фиг.1, вниз) при увеличении тягового усилия механизм 1 ее перемещения за счет увеличения сил противодействия направлению перемещения трубы 18 поворачивается против часовой стрелки (см. фиг.1) на оси 5 в стойках 4 опоры 3, коромысла 8 поворачиваются по часовой стрелке на осях 12 в опорных элементах 13, а гидроцилиндры 9 - по часовой стрелке на осях 16 в опорных элементах 17. При этом штоки 10 выходят из гидроцилиндров 9, а давление в их полостях “Б” увеличивается. Манометром 7, соединенным с полостью “Б” одного из гидроцилиндров 9, фиксируется увеличение давления в этой полости. Так происходит измерение тягового усилия механизма 1 перемещения трубы 18 при спуске последней. При превышении тягового усилия механизма 1 перемещения трубы 18 сверх допустимого этот механизм выключают.

При подъеме трубы 18 (по чертежу, см. фиг.1, вверх) при увеличении тягового усилия механизм 1 ее перемещения за счет увеличения сил противодействия направлению перемещения трубы 18 поворачивается по часовой стрелке (см. фиг.1) на оси 5 в стойках 4 опоры 3, коромысла 8 поворачиваются против часовой стрелки на осях 12 в опорных элементах 13, а гидроцилиндры 9 - против часовой стрелки на осях 16 в опорных элементах 17. При этом штоки 10 заходят в гидроцилиндры 9, а давление в их полостях “В” увеличивается. Манометром 7, соединенным с полостью “В” одного из гидроцилиндров 9, фиксируется увеличение давления в этой полости. Так происходит измерение тягового усилия механизма 1 перемещения трубы 18 при подъеме последней. При превышении тягового усилия механизма 1 перемещения трубы 18 сверх допустимого этот механизм выключают.

Таким образом, использование предлагаемого устройства обеспечивает измерение тягового усилия механизма перемещения трубы при подъеме и спуске этой трубы.