ДЕМПФИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНТАЖА И ДЕМОНТАЖА ПЕРЕВОДНИКА

Полезная модель относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для гашения динамических нагрузок в процессе монтажа и демонтажа переводников в системах верхнего привода (СВП) буровых установок. Может использоваться также для монтажа/демонтажа кранов шаровых цапфовых.
Переводники необходимы для соединения между собой частей бурильной колонны или присоединения к ней инструмента с различной по типу и размерам резьбой при проведении буровых, ремонтных и геологоразведочных работ на нефтегазовых месторождениях.
Известен переводник муфтовый, предназначенный для соединения насосно-компрессорных или бурильных труб при монтаже их в колонну. Переводник содержит резьбовые концевые участки и среднюю часть с наружной поверхностью, диаметральный размер d которой меньше диаметрального размера D концевых участков. Наружная поверхность средней части выполнена в виде поверхности вращения с выпуклой криволинейной образующей. При монтаже колонны обеспечивается центральное приложение нагрузки к плашкам клинового захвата механизма для монтажа-демонтажа, что позволяет оптимизировать распределение нагрузки на плашки клинового захвата за счет исключения кромочного давления на поверхность переводника (патент РФ на полезную модель 93129, МПК F16L 15/08, опубликовано 20.04.2010).
,
Известен демпфер продольных колебанийв котором металлический демпфирующий элемент с заданной частотой собственных колебаний, которая определяется расчетным путем, соединен с переводниками и корпусом посредством муфт со шлицами с возможностью передачи крутящего момента. Демпфер обеспечивает повышение эффективности гашения колебаний (патент РФ на изобретение 2185493, МПК E21B 17/07, опубликовано 20.07.2002).
Известен виброгаситель, содержащий корпус, вал, в котором выполнены продольные пазы с размещенными в них демпфирующими элементами в виде стержней, расположенными коаксиально валу. Виброгаситель посредством переводника связан с корпусом забойного двигателя. Демпфирующие элементы установлены с возможностью изменения зазора между ними и валом виброгасителя, который, в свою очередь, связан переводником с валом забойного двигателя. В результате повышается эффективность гашения крутильных колебаний (патент РФ на изобретение 2237793, МПК E21B 17/07, опубликовано 10.10.2004).
Известные устройства не содержат решений, которые могли бы быть применены для монтажа/демонтажа рабочих переводников и кранов шаровых входящих в состав ведущего вала системы верхнего привода и компенсации нагрузок в системах верхнего привода буровых установок.
Задачей настоящей полезной модели является создание надежной и безопасной конструкции, используемой как при монтаже/демонтаже рабочего переводника СВП, крана шарового цапфового с ручным управлением, крана шарового цапфового с гидравлическим управлением (КШЦ).
Эта задача решается тем, что демпфирующее устройство для монтажа и демонтажа переводника содержит цилиндрический корпус, внутри которого размещена установочная труба, в нижней части которой закреплена установочная плита, в верхней - плита-основание, на которой установлены пружины, поджатые съемной разгрузочной плитой, являющейся частью корпуса, при этом к установочной трубе прикреплены ролики, имеющие возможность осевого перемещения относительно корпуса. К разгрузочной плите прикреплен направляющий стержень, пружины установлены в стаканах, а между съемной разгрузочной плитой и ее направляющей размещена амортизационная подложка.
Конструкция демпфирующего устройства изображена на чертежах, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства, на фиг. 2 представлен вид устройства спереди, на фиг. 3 - то же, в разрезе, на фиг. 4 то же, вид сверху, на фиг. 5 - устройство в разрезе, в нормальном состоянии, на фиг. 6 - то же, в сжатом состоянии, на фиг. 7 - сборка СВП и устройства, на фиг. 8 - вид А на фиг. 7.
Демфирующее устройство содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого размещена установочная труба 2 в нижней части которой приварена установочная плита 3, в верхней - плита-основание 4. К установочной трубе 2 приварены ролики 5, имеющие возможность осевого перемещения относительно корпуса 1 по направляющим 6. В верхней части корпус 1 представляет собой съемную разгрузочную плиту 7, которая устанавливается по направляющей 8 и крепится к корпусу 1 винтами 9. Корпус имеет ручки 10. На разгрузочной плите 7 закреплен направляющий стержень 11. На плите-основании 4 установлены пружины 12, поджатые съемной разгрузочной плитой 7. Пружины 12 имеют стаканы 13 для предотвращения их смещения. Для защиты резьбы от повреждения на переводнике между съемной разгрузочной плитой 7 и ее направляющей 8 размещена амортизационная подложка 14. Внутренняя полость переводника защищена кожухом 15.
Устройство 16 может быть использовано как при наличии бурильных труб в скважине 17, так и без них. Устройство 16 перемещается на место выполнения работ с помощью вспомогательной лебедки буровой установки и других механизированных средств и устанавливается на роторной площадке непосредственно под СВП 18 на клинья ротора или во вкладыши ротора в зависимости от процесса выполнения работ на скважине.
В процессе выполнения работ по замене переводника при взаимодействии гидравлического зажима (ключа) 19 СВП и переводника в результате сил трения между гидравлическим зажимом 19 и балкой гашения момента 20 (она же подвесная балка гидравлического зажима) могут возникнуть нежелательные нагрузки на гидравлический зажим. Эти нагрузки компенсируются демпфирующей системой устройства за счет сжатия пружин 12 при движении роликов по направляющим 6 корпуса 1. Кроме того, при подъеме СВП 19 направляющий стержень 11 предотвращает опрокидывание переводника.
Предлагаемая полезная модель позволяет надежно компенсировать нагрузки, возникающие в системах верхнего привода буровых установок и безопасна в работе.
Дополнительными положительными свойствами устройства являются:
1. Предотвращает падение в скважину посторонних предметов;
2. Поднимает гидравлический зажим системы верхнего привода вдоль ведущего вала при движении СВП вниз, позволяя разместить гидравлический ключ в нужном диапазоне;
3. Компенсирует нагрузку на резьбу рабочего переводника или КШЦ при раскреплении и отвороте, предотвращая повреждение резьбы;
4. Предотвращает падение рабочего переводника или КШЦ;
5. Предотвращает воздействие критических нагрузок на сухари гидравлического зажима системы верхнего привода;
6. Предотвращает резьбу и упоры от повреждения.
Прототип устройства был испытан на буровой установке Салымского месторождения скважине № 1754, где в процессе выполнения работ возникла потребность в демонтаже/монтаже рабочего переводника. Работы были выполнены безопасно, эффективно с сокращением времени на 50% от технологической операции, которая никем нигде не стандартизирована и проводится на каждой буровой установке на свое усмотрение. Участие сотрудников в процессе выполнения работ по монтажу/демонтажу рабочего переводника и КШЦ сведено к минимуму и теперь составляет 10% по отношению к тем процедурам, которые существуют и применяются.