ШТАНГОВЫЙ КЛЮЧ

Настоящая полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к инструментам для свинчивания и развинчивания насосных штанг в колонну, в частности, к переносным ручным инструментам, и может быть использована в производстве для механизации спуско-подъемных операций при ремонтных работах на скважинах.
Практика показывает, что при ремонте нефтяных скважин основной объем работ составляют спуско-подъемные операции, являющиеся наиболее травмоопасными и трудоемкими.
В настоящее время на производстве применяются ключи различных типов, предназначенные для свинчивания или развинчивания насосных штанг, при этом операции по докреплению или раскреплению резьбовых соединений выполняются вручную с использованием механических ключей.
В производственных бригадах подземного ремонта скважин ОАО "Татнефть" для свинчивания и развинчивания насосных штанг используется приставка ПСРШ «ЛК» с механическими ключами типа АПР-2ВБ и КМ-00. (Справочные материалы, Сборник технико-технологических материалов и инструктивных карт передовых и безопасных приемов труда на основные виды работ в текущем и капитальном ремонтах скважин, Альметьевск, 1998, стр.105-115, копия прилагается).
Приставка ПСРШ «ЛК» представляет собой сварную конструкцию из корпуса с направляющим конусом и опорным кольцом с полумуфтами. К верхней части корпуса приварен контрключ с зевом, размер которого равен размеру квадратной части насосной штанги. Приставка используется для стопорения колонны насосных штанг при операциях свинчивания или
развинчивания их, а также для захвата и подвески насосных штанг на элеваторах при спуско-подъемных операциях в процессе ремонта скважин.
При свинчивании и развинчивании насосных штанг с помощью приставки ПСРШ «ЛК» штанговый ключ в момент соприкосновения водила механического ключа о штанговый ключ часто срывается с квадратной части насосной штанги и падает на рабочую площадку, создавая тем самым травмоопасную ситуацию.
Согласно таблице классификаций взрывоопасных зон (Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности, постановление Госгортехнадзора России №56 от 05.06.2003 г.) открытое устье скважины относится к взрывоопасной зоне №0, радиус которой равен 1,5 м.
Падение инструмента, в данном случае штангового ключа во взрывоопасной зоне №0, является серьезным нарушением безопасности труда при спуско-подъемных операциях, т.е. не обеспечивается одно из основных требований производства.
Известен штанговый ключ КШН, выбранный в качестве ближайшего аналога-прототипа, предназначенный для свинчивания и развинчивания вручную колонны насосных штанг в процессе производства спуско-подъемных операций при подземном ремонте скважин. Штанговый ключ состоит из кованого цельнометаллического корпуса с зевом для захвата квадратной части насосной штанги, выполненного в соответствии с размером этого квадрата, и рукоятки с шаровым утолщением на конце. Штанговый ключ имеет форму крюка и выпускается двух модификаций - стандартной и удлиненной. (Руководство по подземному ремонту нефтяных скважин, г. Альметьевск, 1974 год, стр.117, рис.51, копия прилагается).
Недостатками известного штангового ключа являются:
- необходимость постоянно подтягивать ключ на себя вручную, предотвращая его падение на рабочую площадку, что создает травмоопаскую ситуацию;
- понижение коэффициента надежности и эффективности зажима насосных штанг.
Чтобы исключить данные недостатки и предлагается штанговый ключ, позволяющий работать без нарушения требований безопасности труда.
Целью полезной модели является повышение безопасности труда и технологичности свинчивания и развинчивания насосных штанг, при упрощении и надежности конструкции предлагаемого штангового ключа.
Поставленная цель достигается применением штангового ключа цельнометаллического, выполненного в форме рожкового ключа, имеющего зев, рукоятку и крюк, при этом к корпусу штангового ключа параллельно его зеву приварен крюк, причем упор изгиба крюка является противоположным упору зева штангового ключа.
Новым является и то, что штанговый ключ предлагаемой конструкции не накидывается в захват на квадратную часть насосной штанги, а вставляется в квадратную часть насосной штанги по принципу рожкового ключа.
Предлагаемая полезная модель поясняется примером ее выполнения, схематически изображенным на прилагаемых чертежах, где
- на фиг.1 представлен общий вид штангового ключа;
- на фиг.2 - вид сбоку.
Штанговый ключ цельнометаллический, имеет зев 1, рукоятку 2, крюк 3, который посредством сварки соединен с корпусом штангового ключа и установлен параллельно зеву 1 штангового ключа, а упор изгиба крюка 3 является противоположным упору зева 1 штангового ключа. Штанговый ключ вставляется в квадратную часть насосной штанги по принципу рожкового ключа.
Штанговый ключ работает следующим образом.
Поступившая насосная штанга устанавливается в муфту предыдущей насосной штанги для проведения операции свинчивания или развинчивания, при которой рукоятка 2 штангового ключа приподнимается, а крюк 3 штангового ключа заводится за тело насосной штанги и, опуская рукоятку 2 вниз, зев 1 штангового ключа вводится в квадратную часть насосной штанги.
Крюк 3 удерживает штанговый ключ под прямым углом по отношению к насосной штанге, что предотвращает выпадение штангового ключа из
квадратной части насосной штанги. Штанговый ключ установлен. Оператор отходит от устья скважины на безопасное расстояние и включает автомат подземного ремонта (АПР или КМ-00), т.е. производит операцию свинчивания или развинчивания насосной штанги. При этом вращающееся водило механического ключа АПР или КМ-00 взаимодействует с рукояткой 2 штангового ключа, тем самым, вращая его.
После завершения операций, чтобы снять штанговый ключ с насосной штанги, рукоятку 2 штангового ключа необходимо поднять вверх, вывести зев 1 штангового ключа из квадратной части насосной штанги и вывести крюк 3 из зацепления с телом насосной штанги. Эти действия возможно произвести только вручную, следовательно, самопроизвольное выпадение штангового ключа из квадратной части насосной штанги при свинчивании или развинчивании насосных штанг вручную или механическим способом исключено. Операции повторяются до завершения ремонта нефтяной скважины.
Использование полезной модели позволяет соблюдать правила безопасности труда и, наряду с этим, упростить конструкцию штангового ключа, его обслуживание и сборку; обеспечить высокую технологичность и низкую себестоимость изготовления, значительно расширить его функциональные возможности, улучшить эксплуатационные качества и повысить надежность срабатывания при свинчивании и развинчивании насосных штанг.