трубный элеватор для стеклопластиковых насосно-компрессорных труб

Формула изобретения

Трубный элеватор для стеклопластиковых насосно-компрессорных труб с раструбным и ниппельным концами, содержащий втулочный корпус с серьгой, сменный захват с установленными шарнирно на конце выдвижного штока половинчатыми челюстями с возможностью их раскрытия в положении вне втулочного корпуса и закрытия в положении внутри последнего запирающее устройство, состоящее из поворотной рукоятки с установленными в ней подпружиненными фиксатором и рычагом, причем поворотная рукоятка в основании жестко связана с втулкой, установленной с возможностью фиксации размещенного в последней выдвижного штока, отличающийся тем, что свободные от шарнира концы половинчатых челюстей сопряжены между собой внахлестку и соединены посредством конического прецизионного штифта, зафиксированного пружинным фиксатором, установленным на одной из половинчатых челюстей, при этом внутренняя рабочая поверхность половинчатых челюстей выполнена в соответствии с профилем раструбного конца стеклопластиковой насосно-компрессорной трубы, а наружная поверхность сопряжена с внутренним отверстием втулочного корпуса с радиальным зазором, обеспечивающим освобождение трубного элеватора от стеклопластиковой насосно-компрессорной трубы при снятии конического прецизионного штифта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для подземного ремонта и освоения нефтяных, нагнетательных и газовых скважин, а именно к инструменту для спуско-подъемных операций стеклопластиковых насосно-компрессорных труб.

Известен элеватор системы Молчанова в универсальном исполнении (Г.В.Молчанов, А.Г.Молчанов, Машины и оборудование для добычи нефти и газа, Москва, «НЕДРА», 1984 г. стр.318, рис.ХIII5, В) - (1), содержащий втулочный корпус с серьгой, сменный захват с установленными шарнирно на конце выдвижного штока половинчатыми челюстями с возможностью их раскрытия в положении вне втулочного корпуса и закрытия в положении внутри последнего, запирающее устройство, состоящее из поворотной рукоятки с установленными в ней подпружиненными фиксатором и рычагом. Поворотная рукоятка в основании жестко связана с втулкой, установленной с возможностью фиксации размещенного в последней выдвижного штока.

Однако этот элеватор не приспособлен для работы со стеклопластиковыми насосно-компрессорными трубами, у которых муфтовый конец выполнен в виде раструба («Трубы насосно-компрессорные стеклопластиковые». Инструкция по эксплуатации. РД 153-39.1-306-03. Открытое акционерное общество «Татнефть». 2003 г. Стр.3) - (2). Описанный выше элеватор предназначен для работы с металлическими насосно-компрессорными трубами с обыкновенным муфтовым концом.

При спуско-подъемных операциях стеклопластиковых насосно-компрессорных труб применяют технологический металлический патрубок, представляющий собой укороченную насосно-компрессорную трубу, за которую и зацепляют известным трубным элеватором (2, стр 13, 14).

Таким образом, использовав технологический металлический патрубок, специалисты приспособились реализовывать спуско-подъемные операции стеклопластиковых насосно-компрессорных труб, применяя при этом обыкновенный трубный элеватор (прототип, (2) стр. 13, 14), описанный выше (1).

Однако такая технология при спуско-подъемных операциях связана с потерей рабочего времени, затрачиваемого дополнительно на заворот и отворот технологического металлического патрубка, притом, что последняя портит резьбу у стеклопластиковой трубы.

Ставится техническая задача - создать трубный элеватор для работы со стеклопластиковыми насосно-компрессорными трубами непосредственно. Для достижения поставленной цели создан трубный элеватор для стеклопластиковых насосно-компрессорных труб с раструбным и ниппельным концами, содержащий втулочный корпус с серьгой, сменный захват с установленными шарнирно на конце выдвижного штока половинчатыми челюстями с возможностью их раскрытия в положении вне втулочного корпуса и закрытия в положении внутри последнего, запирающее устройство, состоящее из поворотной рукоятки с установленными в ней подпружиненными фиксатором и рычагом, причем поворотная рукоятка в основании жестко связана с втулкой, установленной с возможностью фиксации размещенного в последней выдвижного штока, выполнен так, что свободные от шарнира концы половинчатых челюстей сопряжены между собой внахлестку и соединены посредством конического прецизионного штифта, зафиксированного пружинным фиксатором, установленным на одной из половинчатых челюстей, при этом внутренняя рабочая поверхность половинчатых челюстей выполнена в соответствии с профилем раструбного конца стеклопластиковой насосно-компрессорной трубы, а наружная поверхность сопряжена с внутренним отверстием втулочного корпуса с радиальным зазором, обеспечивающим освобождение трубного элеватора от стеклопластиковой насосно-компрессорной трубы при снятии конического прецизионного штифта.

На фиг.1 приведено фронтальное изображение трубного элеватора для стеклопластиковых насосно-компрессорных труб (в дальнейшем - трубного элеватора); на фиг.2 - разрез по линии А-А на фиг.1 в закрытом положении трубного элеватора; на фиг.3 - разрез по линии А-А на фиг.1 в открытом положении трубного элеватора; на фиг.4 - разрез по линии Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - местная выноска пружинного фиксатора В на фиг.1.

Трубный элеватор состоит из втулочного корпуса 1 (фиг.1) с серьгой 2, сменного захвата с установленными на шарнире 3 на конце выдвижного штока 4 половинчатыми челюстями 5, 6 (фиг.2, 3) с возможностью их раскрытия (фиг.3) в положении вне втулочного корпуса 1 и закрытия в положении внутри последнего (фиг.2) благодаря взаимосвязи половинчатых челюстей 5, 6 по их направляющим пазам 7, 8, соответственно, с прикрепленными к втулочному корпусу 1 упорами 9, 10. Запирающее устройство трубного элеватора состоит из поворотной рукоятки 11 (фиг.1) с установленными в ней фиксатором 12 и рычагом 13, снабженными пружинами 14, 15 и контактирующими со стойкой 16 и пазом 17 (фиг.2) соответственно, предусмотренными на втулочном корпусе 1. Поворотная рукоятка 11 в основании жестко связана с втулкой 18, установленной с возможностью фиксации размещенного в последней выдвижного штока 4 за счет зацепления за паз 19 (фиг.2), выполненной на выдвижном штоке 4, при установке поворотной рукоятки 11 в положение закрыто (фиг.1, 2).

Свободные от шарнира 3 концы половинчатых челюстей 5, 6 (фиг.2, 3) сопряжены между собой внахлестку и соединены посредством конического прецизионного штифта 20, зафиксированного пружинным фиксатором (фиг.5), установленным на половинчатой челюсти 6 (фиг.2, 3). Пружинный фиксатор состоит из корпуса 21 (фиг.5), у которого имеются лапы 22 (фиг.3) с отверстиями под монтажные болты 23. В корпусе 21 расположен фиксатор 24 с пружиной 25 и шайба 26, поджатая гайкой 27. Тыльный конец фиксатора 24 снабжен ручкой 28 со шплинтом 29. На участке контактирования с шайбой 26 фиксатор 24 имеет лыски в соответствии с отверстием в шайбе 26, чтобы исключить проворот фиксатора 24 в процессе работы (см. наложенные сечения 30), а передний торец фиксатора 24 выполнен с выступом 31 под соответствующий паз 32 на прецизионном штифте 20, который в процессе работы для удобства может быть привязан к трубному элеватору посредством гибкой связи 33, соединенной с ручкой 34 прецизионного конического штифта 20. Втулка 18 зафиксирована от продольного смещения благодаря шарикам 35 (фиг.1), расположенным в общей кольцевой канавке втулочного корпуса 1 и самой втулки 18, что обеспечивает легкое проворачивание последней, как на подшипнике качения.

Внутренняя рабочая поверхность половинчатых челюстей 5, 6 выполнена в соответствии с профилем раструбного конца стеклопластиковой насосно-компрессорной трубы, то есть под конус, а наружная поверхность сопряжена с внутренним отверстием втулочного корпуса 1 с радиальным зазором, обеспечивающим освобождение трубного элеватора от стеклопластиковой насосно-компрессорной трубы при снятии конического прецизионного штифта 20 и раскрытия половинчатых челюстей 5, 6 на величину упомянутого выше радиального зазора, заложенного в конструкцию заранее.

Трубный элеватор работает следующим образом.

Подвешенный на крюке (не показан) трубный элеватор с раскрытыми половинчатыми челюстями 5, 6 (фиг.3) подводится к лежащей на мостках (не показаны) стеклопластиковой насосно-компрессорной трубе (НКТ) и закрывается поворотом его рукоятки 11 до срабатывания фиксатора 12 и рычага 13 под действием соответствующих пружин 14, 15 (фиг.1).

Оператор хватает за ручку 34 и устанавливает конический прецизионный штифт 20 в свое отверстие, при этом конический прецизионный штифт 20, проходя фиксатор 24, отодвигает его в сторону пружины 25 и садится на место. А фиксатор 24 под действием пружины 25 оказывается в соответствующем пазу 32 конического прецизионного штифта 20, что обеспечивает его фиксацию. Зацепленная трубным элеватором стеклопластиковая НКТ приподнимается на крюке подъемника (не показаны) и ниппельным концом устанавливается в раструб находящейся на спайдере (не показан) стеклопластиковой НКТ и заворачивается. Колонна стеклопластиковых НКТ освобождается от спайдера, спускается в скважину и снова сажается на спайдер вместе с закрытым трубным элеватором. Под действием осевой нагрузки конусный раструб стеклопластиковой НКТ еще глубже садится в соответствующее внутреннее отверстие половинчатых челюстей 5, 6, распирая их еще сильнее.

Для открытия трубного элеватора необходимо выдвинуть фиксатор 24 из паза 32, постукивая молотком вниз по головке конического прецизионного штифта 20, и выбить последний из своего отверстия. При этом половинчатые челюсти 5, 6 раскрываются на величину радиального зазора, предусмотренного между наружным диаметром половинчатых челюстей 5, 6 и внутренним диаметром втулочного корпуса 1, что обеспечивает открытие трубного элеватора. Трубный элеватор снимается с раструба стеклопластиковой НКТ, после чего зацепляется следующая стеклопластиковая НКТ. Итак, процесс повторяется.