Спайдер-элеватор (захват для бурильных труб)

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована в конструкции слайдера, применяемого для захвата и удержания на весу колонны труб при проведении спускоподъемных операций. Спайдер содержит корпус с блоком клиньев с вкладышами, взаимодействующими с системой рычагов с защелкой, кинематически связанными с цилиндром, дверцу, установленную на двух пальцах и выполненную с возможностью ее вращения относительно продольной оси любого из пальцев в отсутствии другого, и проходное отверстие для кабеля, расположенное в корпусе между дверцей и блоком клиньев. Технический результат, заключающийся в гарантированном сохранении целостности кабеля в процессе спуска и подъема колонны труб, достигается благодаря тому, что к одному из пальцев дверцы жестко крепится жесткая стойка, в нижней части которой посредством жесткой связи установлена жесткая пластина с отверстием на ее противоположном конце, взаимодействующим с другим пальцем дверцы, а в верхней части стойки перпендикулярно ее оси жестко крепится вал с установленным на нем с возможностью вращения роликом, при этом ролик располагается над проходным отверстием для кабеля. 2 ил.

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, более конкретно - к нефтегазовому оборудованию, и может быть использована в конструкции слайдера, применяемого для захвата и удержания на весу колонны труб при проведении спускоподъемных операций с насосно-компрессорными трубами (НКТ).

Известен аналог заявляемого технического решения, описанный в патенте RU 2030542, МПК E21B 19/10, опубл. 10.03.1995 г. Известный спайдер содержит корпус с центральным конусным отверстием и радиальным пазом, установленный на горизонтальной оси, закрепленной на корпусе. Спайдер снабжен толкателем, установленным на штоке приводного цилиндра, рычажная система выполнена в виде ножниц, ось вращения которых расположена вертикально и жестко связана с горизонтальной осью, на рабочих концах ножниц закреплены клинья, противоположные концы ножниц связаны пружиной сжатия, а приводной цилиндр установлен с возможностью взаимодействия его толкателя с внутренними поверхностями рабочих концов ножниц для подъема клиньев.

Известен также аналог, описанный в патенте RU 2030543, МПК E21B 19/10, опубл. 10.03.1995 г. Спайдер содержит корпус с центральным конусным отверстием и радиальным пазом, размещенным на устьевом трубном фланце, клинья, установленные в центральном отверстии, связанные с рычажной системой управления ими, и П-образные рукоятки, шарнирно закрепленные в верхней части корпуса. Кроме этого спайдер снабжен двумя съемными полками с радиусными вырезами и соединителями П-образных рукояток, выполненными в виде пружинных зажимов, а съемные полки выполнены с возможностью установки под устьевой трубный фланец и охвата П-образными рукоятками.

Отметим общий недостаток, присущий описанным выше аналогам. Для питания электроэнергией насоса, находящегося на нижнем конце колонны НКТ, по колонне НКТ с внешней стороны прокладывается специальный силовой кабель, крепящийся к колонне НКТ посредством хомутов. В слайдере кабель проходит через отверстие, расположенное в его корпусе. В процессе подъема либо опускания колонны НКТ кабель может совершать беспорядочные колебания, что может привести к нарушениям его электроизоляции, но наиболее опасны возможные зажимания кабеля контактными поверхностями подвижных клиньев, которые могут приводить к механическим разрушениям (обрыву) кабеля. Таким образом, описанные в аналогах конструкции слайдеров не обеспечивают гарантированного сохранения целостности кабеля в процессе спуска и подъема колонны НКТ, что и является их основным недостатком.

В качестве прототипа, как наиболее близкого по технической сути к заявляемому решению, выбран спайдер, выложенный в Интернет-ресурсах на сайте http://neftemashservice.ru/?page_id=93 (дата выкладки не указана). Спайдер содержит корпус с блоком клиньев с вкладышами, взаимодействующими с системой рычагов с защелкой, кинематически связанными с цилиндром, и дверцу, установленную на пальцах. Между дверцей и блоком клиньев имеется сквозное отверстие для прохождения сквозь него кабеля погружного центробежного электронасоса. Прототипу присущ тот же недостаток, что и аналогам, а именно, он не обеспечивает гарантированного сохранения целостности кабеля в процессе спуска и подъема колонны НКТ при бурении и ремонте скважины.

Задачей, решаемой полезной моделью, является создание такой конструкции слайдера, которая позволяла бы обеспечить гарантированное сохранение целостности кабеля в процессе спуска и подъема колонны насосно-компрессорных труб.

Достигается это тем, что в известном слайдере, содержащем корпус с блоком клиньев с вкладышами, взаимодействующими с системой рычагов с защелкой, кинематически связанными с цилиндром, дверцу, установленную на двух пальцах и выполненную с возможностью ее вращения относительно продольной оси любого из пальцев в отсутствии другого, и проходное отверстие для кабеля, расположенное в корпусе между дверцей и блоком клиньев, согласно полезной модели:

- к одному из пальцев дверцы жестко крепится жесткая стойка, в нижней части которой посредством жесткой связи установлена жесткая пластина с отверстием на ее противоположном конце, взаимодействующим с другим пальцем дверцы;

- в верхней части стойки перпендикулярно ее оси жестко крепится вал с установленным на нем с возможностью вращения роликом;

- ролик располагается над проходным отверстием для кабеля.

Суть полезной модели иллюстрируется на фиг.1, на которой показан спайдер с установленным на нем роликом, и на фиг.2, на которой приводится ролик отдельно.

Спайдер (см. фиг.1) содержит корпус 1 с блоком клиньев 2 с установленными на них вкладышами, охватывающими колонну НКТ (вкладыши на фиг.1 не показаны). Блок клиньев 2 взаимодействует посредством системы рычагов 3 с защелкой (не показана), жестко крепящихся на валах 4, кинематически связанных посредством штропа 5 с цилиндром 6, обеспечивающим синхронные повороты валов 4 в ту или другую сторону. Корпус 1 имеет дверцу 7, установленную на двух пальцах 8, выполненную с возможностью ее вращения относительно продольной оси любого из пальцев в отсутствии другого пальца. Между дверцей 7 и блоком клиньев 2 выполнено проходное отверстие (не показано) для электрокабеля (кабель показан пунктирной линией 9). К одному из пальцев 8 (правому на фиг.1) жестко крепится жесткая стойка 10 (см. на фиг.2), например, с помощью сварки, в нижней части которой посредством жесткой связи (например, сварки) установлена жесткая пластина 11 с отверстием 12 на ее противоположном конце, взаимодействующим с другим пальцем 8 (левым на фиг.1) дверцы 7. В верхней части стойки 10 перпендикулярно ее оси жестко крепится вал 13, с установленным на нем роликом 14, выполненным с возможностью вращения относительно вала 13. Ролик 14 на вале 13 устанавливается с помощью подшипников (не показаны) и имеет боковые щеки 15, препятствующие сползанию кабеля 9 за пределы ролика 14.

Работа заявляемого устройства происходит следующим образом. Устанавливают роликовое устройство для поддержки кабеля на спайдер (см. фиг.2). Для этого один из пальцев 8 с жестко крепящейся к нему стойкой 10 вставляют в отверстие для пальца с одной из сторон дверцы 7 (с правой на фиг.1), а в отверстие 12 пластины 11 вставляют палец 8 с левой стороны дверцы 7, что исключает повороты стойки 10 с размещенным на ней роликом 14 вокруг оси стойки. При подъеме (или опускании) колонны насосно-компрессорных труб (блок клиньев 2 при этом раскрыт и спайдер не удерживает колонну труб) кабель 9, спускаемый (либо поднимаемый) вместе с НКТ в скважину, под действием натяжения опирается на ролик 14, а щеки 15 направляют кабель в заданном направлении, препятствуя его беспорядочным колебаниям, предохраняя тем самым кабель от критичных для его эксплуатации зажиманий контактными поверхностями блока клиньев 2. Таким образом обеспечивается надежный спуск (либо подъем) кабеля 9 совместно с насосно-компрессорными трубами в процессе спускоподъемных операций и исключается его механическое повреждение.

Конструкция заявляемого слайдера является новой, в соответствии с чем полезная модель соответствует критерию «новизна».

Заявляемое техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом, следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».

Учитывая изложенное, заявитель считает, что предложенная конструкция слайдера может быть защищена патентом на полезную модель.

Спайдер, содержащий корпус с блоком клиньев с вкладышами, взаимодействующими с системой рычагов с защелкой, кинематически связанными с цилиндром, дверцу, установленную на двух пальцах и выполненную с возможностью ее вращения относительно продольной оси любого из пальцев в отсутствии другого, и проходное отверстие для кабеля, расположенное в корпусе между дверцей и блоком клиньев, отличающийся тем, что к одному из пальцев дверцы жестко крепится жесткая стойка, в нижней части которой посредством жесткой связи установлена жесткая пластина с отверстием на ее противоположном конце, взаимодействующим с другим пальцем дверцы, а в верхней части стойки перпендикулярно ее оси жестко крепится вал с установленным на нем с возможностью вращения роликом, при этом ролик располагается над проходным отверстием для кабеля.