Инструмент для соединения насосно-компрессорных труб и насосных штанг

Устройство для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений насосных штанг и насосно-компрессорных труб с ограничителем крутящего момента содержащее поворотную рукоятку взаимодействующую с штанговым ключом, скобу, ролик, амортизатор, пружину, рычаг, стержень, корпус, рессору, регулирование крутящего момента осуществляется удлинением или укорачиванием вылета (консоли) рессоры и фиксированием регулировочного диска в этом положении фиксирующими винтами. Устройство устанавливается на водиле серийных механических ключей типа КМ, АПР, КМУ и др. Устройство позволяет производить настройку на заданный крутящий момент всего диапазона насосно-компрессорных труб и насосных штанг и использовать один механизм для завинчивания и свинчивания.

Полезная модель относится к области добычи нефти, а именно к средствам механизации спускоподъемных операций, связанных с насосно-компрессорными трубами и насосными штангами.

Известно устройство для свинчивания и развинчивания насосных штанг при спускоподъемных операциях (патент РФ 2243349, Е21В 19/16, 2004 г.). В данном устройстве с целью обеспечения затяжки насосных штанг с заданным крутящим моментом, на штанговом захвате выполнены наружный и внутренний пояски различной формы, открытый поперечный паз переходит в продольные пазы, образуемые в результате поворота штангового захвата относительно расположения последней поворотной пары до совпадения осей ее составляющих, ограничитель крутящего момента содержит горизонтальный вал, расположены в отверстии водила. Один конец горизонтального вала снабжен зацепом под рукоятку штангового ключа, а другой - соответствующим рычагом, на конце которого имеется пружинно-шариковый узел предохранительной муфты.

В данном техническом решении срабатывание предохранительного механизма происходит по пружинно-шариковому узлу предохранительной муфты с продолжающимся вращением ключа, тогда как для удобства эксплуатации более целесообразен разрыв механической связи между водилом механического привода и ключом.

Известно устройство штанговый ключ для свинчивания-развинчивания насосных штанг (прототип - патент РФ 51085 Е21В 19/16 2006 г.). Ключ содержит головку коробчатой формы с пазом под насосную штангу и монтажными отверстиями, рукоятку, соединенную с головкой и взаимодействующую с водилом, фиксатор положения ключа на насосной штанге и ограничитель крутящего момента при свинчивании штанг с регулятором крутящего момента. Ограничитель крутящего момента содержит упругий стержень, жестко закрепленный на головке резьбовым соединением и установленный с эксцентриситетом относительно оси насосной штанги, на конце стержня выполнена угловая выемка, сопряженная по радиусу с торцем стержня, с которой контактирует ролик поворотной на рукоятке подпружиненной серьги в рабочем положении ключа на головку установлена пластина-отсекатель, имеющая скос, обратный углу выемки на стержне, с которой в рабочем положении ключа контактирует упомянутый ролик серьги, рукоятка установлена на оси, расположенной в монтажном отверстии головки с эксцентриситетом относительно оси стержня и оси насосной штанги. Регулятор крутящего момента содержит сменные шайбы, устанавливаемые на резьбу под упругий стержень. Ключ снабжен демпфером колебаний упругого стержня. Демпфер содержит подпружиненную серьгу, установленную на оси в монтажном отверстии головки и снабженную подпружиненным упором, контактирующим со стержнем.

Недостаток данного устройства заключается в том, что штанговый ключ необходимо тарировать вручную, при этом из-за большой физической нагрузки возможны неточности при выборе значений по тарировочной шкале. Вследствие этого возможны выходы из строя насосных штанг по причине отворота или излома. Данное устройство невозможно применять для свинчивания -компрессорных труб.

Ставится техническая задача - улучшение технических характеристик инструмент для соединений насосных штанг и насосно-компрессорных труб.

Для достижения поставленной цели, предлагается инструмент для соединения насосных штанг и насосно-компрессорных труб с ограничителем крутящего момента, который устанавливается на водиле серийных механических ключей типа КМ, АПР, КМУ. Инструмент отличается тем, тем, что в качестве регулятора крутящего момента содержит изменяемую по длине (консоль) рессору и регулировочный диск с фиксирующими винтами.

Причем ограничитель крутящего момента позволяет производить настройку на любой крутящий момент всего диапазона насосно-компрессорных труб и насосных штанг и использовать один механизм для завинчивания и свинчивания.

На фиг.1 показан инструмент. Инструмент состоит из поворотной рукоятки 1, скобы 2, ролика 3, амортизатора 4, пружины 5, стержня 6, корпуса 7, рессоры 8, регулировочного диска 9, фиксирующих винтов 10.

Принцип работы заключается в следующем, при вращении водила с установленным на нем устройством рукоятка 1 упирается на трубный ключ или штанговый ключ, усилие от вращения водила, механического ключа через скобу 2 передается на рессору 8. Под действием нагрузки рессора 8 прогибается и ролик 3 выходит из зацепления с рессорой 8, т.е. срабатывает ограничитель крутящего момента. Операция завинчивание насосно-компрессорных труб или штанг прекращается. Регулировка крутящего момента осуществляется удлинением или укорачиванием вылета (консоли) рессоры 8 и фиксированием регулировочного диска 9 в этом положении фиксирующими винтами 10. На фиг 2 представлены фиксирующие винты вид сверху.

Для подготовки свинчивания очередной насосно-компрессорной трубы или штанги поворотом рукоятки 1 в обратном направлении скоба 2 вводится в зацепление с рессорой. Для смягчения реактивной силы и удара после срабатывания ограничителя предусмотрен амортизатор 4.

На фиг.3, показана обстановка при свинчивании насосно-компрессорных труб, насосных штанг.

При развинчивании НКТ и штанг инструмент снимается с водила механического ключа и процесс развинчивания производится без ограничителя крутящего момента

1. Инструмент для соединения насосных штанг и насосно-компрессорных труб с ограничителем крутящего момента, содержащий поворотную рукоятку, взаимодействующую со штанговым ключом, скобу, ролик, амортизатор, пружину, рычаг, стержень, корпус, рессору, отличающийся тем, что в качестве регулятора крутящего момента содержит изменяемую по длине рессору (консоль) и регулировочный диск с фиксирующими винтами.

2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что ограничитель крутящего момента устанавливается на водиле серийных механических ключей типа КМ, АПР, КМУ.

3. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что ограничитель крутящего момента может быть настроен на крутящий момент любого диапазона насосно-компрессорных труб и насосных штанг.