EA003648B1 - Device for frictional engagement with tubular goods - Google Patents

Device for frictional engagement with tubular goods Download PDF

Info

Publication number
EA003648B1
EA003648B1 EA200200608A EA200200608A EA003648B1 EA 003648 B1 EA003648 B1 EA 003648B1 EA 200200608 A EA200200608 A EA 200200608A EA 200200608 A EA200200608 A EA 200200608A EA 003648 B1 EA003648 B1 EA 003648B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
pipe
gripping element
housing
gripping
tubular
Prior art date
Application number
EA200200608A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200200608A1 (en
Inventor
Пер Ватне
Original Assignee
Певатек Ас
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Певатек Ас filed Critical Певатек Ас
Publication of EA200200608A1 publication Critical patent/EA200200608A1/en
Publication of EA003648B1 publication Critical patent/EA003648B1/en

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • E21B19/161—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • E21B19/161—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe
    • E21B19/163—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe piston-cylinder actuated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
  • Supports For Pipes And Cables (AREA)

Abstract

1. A device (10) for gripping and fixing a tubular (21), comprising means for subsequent loosening of the grip, which device (10) includes a dividable housing (15) for proceeding towards and embracing the tubular (21), said housing (15) receives and retains at least one gripping element (14), which at least one gripping element (14) is activable in order to tighten with heavy force the gripping element (14) against a tubular (21), characterized in that the at least one gripping element (14) is a resilient, incompressible body that is allowed to undergo deformation, and that the at least one gripping element (14) has a friction forming radially inner surface (14F) for direct engagement with the tubular (21). 2. A dividable spinner and torque tong (1) for spinning in and making up tubular joints (22,23), comprising an outer stationary housing (5) having a drive gear (9) connected to a driving motor, an inner rotatable housing (2) having a driven ring gear (3) in mesh with the drive gear (9), at least one element (4) for gripping a tubular (20), which inner housing (2) has an internal mechanical or hydraulic system (8) that is able to activate the at least one gripping element (4), characterized in that the at least one gripping element (4) is a resilient, incompressible body that is allowed to undergo deformation, and that the at least one gripping element (4) has a friction forming radially inner surface (4F) for direct engagement with the tubular (20). 3. A device according to claim 1 or 2, characterized in that the housing (5;15) is assembled by two main components (2;12 and 6;16) that are movable in respect of each other and are able to apply force against the at least one resilient, incompressible body (4;14) such that the body (4;14) undergoes deformation with expansion in a substantially radially inward main direction. 4. A device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the at least one resilient, incompressible body (4;14) comprises a rubber elastomeric material that encloses a gel or liquid volume. 5. A device according to any of the claims 1-4, characterized in that the resilient, incompressible body (4;14) is reinforced, such as steel armoured. 6. A device according to any of the claims 1-5, characterized in that the friction forming surface (4F;14F) comprises hard particles (13), preferably of hard metal, that are vulcanised into the elastomeric material. 7. A device according to any of the claims 1-6, characterized in that the resilient, incompressible body (4;14) comprises an outer jacket (11) in form of a laminate, including an inner layer (11A) of rubber material, an embedded reinforcing layer (11B) and an outer friction layer (11C). 8. A device according to any of the claims 1-7, characterized in that the one main component (6;16) of the housing (5;15) is, in respect of the tubular (20;21), axially moveable towards the second main component (2;12) and exerts a squeeze force against the at least one resilient, incompressible body (4;14) and causes radially inward directed deformation of the body (4;14). 9. A device according to claim 8, characterized in that hydraulic cylinders (7;17) exert said axial motion and squeeze force between the main components (2;12 and 6;16) of the housing (5;15). 10. A device according to any of the claims 2-9, characterized in that for the spinner and torque tong (1), the at least one resilient, incompressible body (4) is activated by means of an internal hydraulic system (8) that is applied by rotation of the spinner and torque tong (1).

Description

Данное изобретение относится к устройству для захвата и фиксации труб, содержащему средства последующего ослабления захвата и включающему разъемный корпус для продвижения по направлению к трубе и ее охвата, при этом в корпусе находится и удерживается, по меньшей мере, один захватный элемент, выполненный с возможностью приведения в действие с обеспечением его прижатия с большой силой к трубе.This invention relates to a device for gripping and fixing pipes, comprising means for the subsequent loosening of gripping and including a detachable body for advancing towards the pipe and its coverage, while at least one gripping element is arranged and retained in the body. into action with ensuring its pressing with great force to the pipe.

Изобретение также относится к разъемному завинчивающему и затягивающему ключу для свинчивания и докрепления трубных соединений, содержащему внешний неподвижный корпус, который имеет ведущую шестерню, соединенную с приводным двигателем, внутренний поворотный корпус, который имеет ведомый зубчатый венец, находящийся в зацеплении с ведущей шестерней, и, по меньшей мере, один элемент для захвата трубы, причем внутренний корпус имеет внутреннюю механическую или гидравлическую систему, выполненную с возможностью приведения в действие указанного, по меньшей мере, одного захватного элемента.The invention also relates to a split screwdriving and tightening key for screwing and securing pipe connections, comprising an external fixed housing that has a pinion gear connected to a drive motor, an internal rotary housing that has a driven gear that engages with the pinion gear, and at least one element for gripping the pipe, and the inner case has an internal mechanical or hydraulic system, configured to actuate the decree an at least one gripping element.

Завинчивающий и затягивающий трубный ключ этого вида известен из патента Норвегии № 163973, автором которого является автор настоящего изобретения.The screw-on and tightening pipe wrench of this type is known from Norwegian patent No. 163973, the author of which is the author of the present invention.

При бурении скважин на нефть и газ на суше или на море используются бурильные трубы длиной примерно 9,5 или 14 м и диаметром 90-170 мм. Скважины в процессе бурения укрепляют и уплотняют обсадными трубами длиной приблизительно 12 м и диаметром 178-510 мм. Все эти трубы имеют резьбовые соединения, которые необходимо докреплять при относительно высоком крутящем моменте, чтобы обеспечить герметичность этих соединений и не допустить их ослабления при вращении. Это означает, что одной из основных операций во время бурения скважин является докрепление и разъединение трубных соединений. В целом, на каждую скважину приходится примерно от 2 до 4000 таких соединительных операций. В течение последних 25 лет для этих операций используют механизированные инструменты.When drilling wells for oil and gas on land or at sea, drill pipes with a length of approximately 9.5 or 14 m and a diameter of 90-170 mm are used. The wells in the drilling process strengthened and compacted casing pipes with a length of approximately 12 m and a diameter of 178-510 mm. All these pipes have threaded connections that need to be fixed at relatively high torque in order to ensure the tightness of these connections and to prevent them from loosening during rotation. This means that one of the main operations during the drilling of wells is the reinforcement and separation of pipe connections. In general, approximately 2 to 4,000 of such interconnection operations per well. For the past 25 years, mechanized tools have been used for these operations.

Существующее механизированное оборудование для соединения труб во время бурения можно разделить на две категории - приводные ключи для бурильных труб и приводные ключи для обсадных труб. Эти ключи представляют собой инструменты двух различных видов, из которых приводной ключ для бурильных труб постоянно установлен на бурильной площадке, а приводной ключ для обсадных труб собирают каждый раз, когда обсадную колонну необходимо опустить в скважину. При существующей технологии такое оборудование должно создаваться индивидуально; обсадные трубы имеют тонкостенные соединения, в то время как бурильные трубы имеют толстостенные соединения. Для сборки и разборки оборудования при опускании обсадных труб требуется ручная работа в существенном объеме.The existing mechanized equipment for connecting pipes during drilling can be divided into two categories - drill tongs for drill pipes and drive tongs for casing. These keys are two different types of tools, of which the drive wrench for drill pipes is permanently installed on the drill site, and the drive wrench for casing pipes is assembled each time the casing string is to be lowered into the well. With existing technology, such equipment must be created individually; casing pipes have thin-walled connections, while drill pipes have thick-walled connections. Assembly and disassembly of equipment when lowering casing pipes requires manual work in a substantial amount.

Традиционный приводной ключ для бурильных труб содержит два основных узла верхний узел с приводными роликами для завинчивания по резьбе, пока эта операция происходит свободно (завинчивающий ключ), и нижний узел, который докрепляет соединение с заданным крутящим моментом. Это означает, что полный рабочий цикл состоит из многих операций, которыми нужно последовательно управлять. Прежде всеми этими функциями управляли вручную, но в последние годы они почти все управляются посредством систем программируемой логики (РЬ8). Механическая конструкция в целом не подходит для автоматического последовательного управления, которое во многих случаях приводит к тому, что последовательность рабочих операций в автоматизированных механизмах осуществляется медленнее, чем в механизмах, управляемых вручную.A traditional drill pipe wrench contains two main assemblies, an upper assembly with drive rollers for threading until this operation is free (a screwdriver), and a lower assembly, which completes the connection with the specified torque. This means that a full working cycle consists of many operations that need to be consistently managed. Before all these functions were controlled manually, but in recent years, almost all of them are controlled by programmable logic systems (Pb8). The mechanical design is generally not suitable for automatic sequential control, which in many cases leads to the fact that the sequence of working operations in automated mechanisms is slower than in mechanisms operated by hand.

Данный приводной ключ представляет совершенно новую концепцию трубного ключа, которая объединяет завинчивающий ключ и затягивающий ключ в один блок и при которой элементы ключа являются легко заменяемыми, вследствие чего с помощью этого же механизма можно также пропускать и обсадные трубы.This drive key represents a completely new concept of a pipe key, which combines a screwdriver key and a tightening key in one unit and in which key elements are easily replaceable, as a result of which casing can also be skipped using the same mechanism.

Согласно данному изобретению предложены устройство для захвата и фиксации трубы и разъемный завинчивающий и затягивающий трубный ключ упомянутого вначале типа, причем устройство отличается тем, что указанный, по меньшей мере, один захватный элемент представляет собой упругое несжимаемое тело, которое может подвергаться деформации, и имеет радиально внутреннюю поверхность, создающую трение, для непосредственного взаимодействия с трубой.According to the present invention, a device is proposed for gripping and fixing a pipe and a detachable screwing and tightening pipe wrench of the type mentioned at the beginning, wherein the device is characterized in that said at least one gripping element is an elastic incompressible body that can undergo deformation and has radially internal friction surface for direct interaction with the pipe.

В одном варианте выполнения корпус образован двумя основными элементами, расположенными с возможностью перемещения по отношению друг к другу и приложения силы к упругому несжимаемому телу, так что это тело подвергается деформации с расширением, по существу, в радиальном внутреннем основном направлении.In one embodiment, the body is formed by two main elements arranged to move relative to each other and apply a force to an elastic incompressible body, so that this body is subjected to deformation with expansion essentially in the radially inner main direction.

В предпочтительном случае упругое несжимаемое тело может быть выполнено из резинового эластомерного материала, который заключает в себе объем геля или жидкости.In the preferred case, the elastic incompressible body may be made of a rubber elastomeric material that encloses the volume of the gel or liquid.

Упругое несжимаемое тело может быть упрочнено, например армировано сталью.The elastic incompressible body can be strengthened, for example, reinforced with steel.

Создающая трение поверхность соответственно может включать твердые частицы, предпочтительно из твердого металла, заделанные в эластомерный материал при вулканизации.The friction-creating surface, respectively, may include solid particles, preferably of solid metal, embedded in the elastomeric material during vulcanization.

В одном варианте выполнения один из указанных основных элементов корпуса установлен с возможностью перемещения в осевом направлении относительно трубы ко второму основному элементу и приложения зажимаю щей силы к упругому несжимаемому телу с обеспечением его деформации, направленной радиально внутрь.In one embodiment, one of said main body elements is mounted to move axially relative to the pipe to the second main element and to apply a clamping force to an elastic incompressible body ensuring its deformation directed radially inward.

В подходящем случае указанное осевое перемещение между основными элементами корпуса и зажимающую силу могут вызывать гидравлические цилиндры.In an appropriate case, the specified axial movement between the main elements of the body and the clamping force can cause hydraulic cylinders.

В завинчивающем и затягивающем ключе указанное, по меньшей мере, одно упругое несжимаемое тело приводится в действие посредством внутренней гидравлической системы, которая, в свою очередь, приводится в действие путем поворота этого завинчивающего и затягивающего ключа.In the screwing and tightening key, the specified at least one elastic incompressible body is driven by an internal hydraulic system, which, in turn, is driven by turning this screwing and tightening key.

Предлагаемые устройство для захвата и фиксации трубы и разъемный завинчивающий и затягивающий ключ могут быть встроены в качестве составных элементов в единый комбинированный приводной трубный ключ, описанный более подробно в находящейся одновременно на рассмотрении международной заявке на патент РСТ/ΝΟ 99/00399, озаглавленной Комбинированный приводной трубный ключ со встроенным устройством для отсасывания бурового раствора и смазывания резьбы.The proposed device for gripping and fixing the pipe and the detachable screw-in and tightening wrench can be embedded as integral elements into a single combined driving pipe wrench, described in more detail in the international patent application PCT / ΝΟ 99/00399 entitled Combined pipe-wrench key with built-in device for suction of drilling mud and lubrication of the thread.

Другие дополнительные цели, особенности и преимущества станут понятными из последующего описания одного из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, которое приведено с иллюстративной целью, не ограничивает объем притязаний и рассматривается в контексте с приложенными чертежами, где фиг. 1А и 1В схематически изображают соответственно в продольном разрезе и на виде сверху завинчивающий и затягивающий ключ в нерабочем состоянии;Other additional objectives, features and advantages will become clear from the following description of one of the preferred embodiments of the invention, which is shown for illustrative purposes, does not limit the scope of the claims and is considered in context with the attached drawings, where FIG. 1A and 1B schematically depict, respectively, in a longitudinal section and in a top view, a tightening and tightening key in an inoperative state;

фиг. 2А и 2В схематически изображают показанный на фиг. 1А и 1В ключ в рабочем состоянии;FIG. 2A and 2B schematically depict the one shown in FIG. 1A and 1B key in working condition;

фиг. 3 схематически изображает продольный разрез завинчивающего и затягивающего ключа и расположенного снизу придерживающего ключа в положении свинчивания трубных соединений;FIG. 3 schematically depicts a longitudinal section of a screwdriver and a tightening key and a supporting key located below in the screwing position of the pipe joints;

фиг. 4 схематически изображает продольный разрез показанных на фиг. 3 ключей в положении после свинчивания трубных соединений;FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view shown in FIG. 3 keys in position after screwing pipe connections;

фиг. 5 схематически изображает показанные на фиг. 1-4 ключи, используемые для обсадной трубы диаметром 500 мм;FIG. 5 shows schematically the one shown in FIG. 1-4 keys used for the casing with a diameter of 500 mm;

фиг. 6 схематически изображает показанные на фиг. 1-4 ключи, используемые для обсадной трубы диаметром 300 мм;FIG. 6 shows schematically the one shown in FIG. 1-4 keys used for the casing with a diameter of 300 mm;

фиг. 7 в аксонометрии схематически изображает соответствующий захватный элемент, фиг. 8 изображает поперечное сечение захватного элемента, показанного на фиг. 7; и фиг. 9 в большем масштабе изображает элемент, обведенный на фиг. 8 рамкой.FIG. 7 is a perspective view of a corresponding gripping element schematically, FIG. 8 is a cross section of the gripping member shown in FIG. 7; and FIG. 9 shows on a larger scale an element circled in FIG. 8 frame.

Фиг. 1А и 1В изображают завинчивающий и затягивающий трубный ключ 1. Ключ 1 имеет внешний неподвижный корпус 5 и внутренний поворотный корпус 2. Во внешнем корпусе 5 имеется ведущая шестерня 9, которая находится в зацеплении с зубьями ведомого зубчатого венца 3, присоединенного к поворотному корпусу 2 и удерживаемого в нем. Внешний неподвижный корпус 5, внутренний поворотный корпус 2 и ведомый зубчатый венец 3 являются разъемными, т.е. они могут быть разомкнуты для продвижения в направлении трубы в разомкнутом состоянии и затем сомкнуты для охвата трубы. Оба корпуса 5, 2 и венец 3 имеют разделительную линию, по которой они могут быть разомкнуты. Перед размыканием корпусов 5, 2 и венца 3 соответствующие разделительные линии необходимо совместить. Это означает, что внутренний корпус 2 и венец 3 должны быть повернуты по отношению к внешнему корпусу 5, чтобы их разделительная линия Ό совпала с разделительной линией этого корпуса 5.FIG. 1A and 1B depict a screw-in and tightening pipe wrench 1. Key 1 has an external fixed body 5 and an internal rotary body 2. In the external case 5 there is a driving gear 9 which is in engagement with the teeth of the driven gear 3 attached to the rotary body 2 and held in it. The outer fixed housing 5, the inner rotary housing 2 and the driven gear rim 3 are separable, i.e. they can be open to move in the direction of the pipe in the open state and then closed to cover the pipe. Both housings 5, 2 and crown 3 have a dividing line along which they can be open. Before opening the cases 5, 2 and crown 3, the corresponding dividing lines must be combined. This means that the inner casing 2 and the crown 3 must be rotated with respect to the outer casing 5 so that their dividing line coincides with the dividing line of this casing 5.

Во внутреннем корпусе 2 расположен и удерживается, по меньшей мере, один захватный элемент 4, который представляет собой упругое несжимаемое тело. Это означает, что он не может изменять свой объем, а только лишь форму. Захватные элементы 4 описаны более подробно ниже со ссылкой на фиг. 7-9. Корпус 2 включает также зажимную часть 6, присоединенную к гидравлической системе, которая может приводить в действие гидравлические зажимные цилиндры 7, действующие непосредственно на зажимную часть 6. Захватные элементы 4 в осевом и радиальном направлениях ограничены снаружи соответственно корпусом 2 и зажимной частью 6, так что деформация может происходить, по существу, только в радиальном внутреннем направлении. Путем приведения гидравлической системы в действие к цилиндрам 7 прикладывается давление, которое прижимает часть 6 в осевом направлении к захватным элементам 4, для которых корпус 2 является упором. Таким образом, указанные несжимаемые тела могут расширяться только в одну сторону, а именно радиально внутрь по направлению к трубе. Эта обращенная внутрь поверхность имеет поверхность 4Р трения. Обращенная в наружном направлении поверхность также может иметь созданную обычным образом поверхность трения, возможно, шипы или зубья, которые находятся в зацеплении с соответствующими шипами или зубьями в корпусе 2.In the inner housing 2 is located and held at least one gripping element 4, which is an elastic incompressible body. This means that it cannot change its volume, but only its shape. The gripping elements 4 are described in more detail below with reference to FIG. 7-9. The housing 2 also includes a clamping part 6 connected to the hydraulic system, which can actuate hydraulic clamping cylinders 7 acting directly on the clamping part 6. The gripping elements 4 in the axial and radial directions are limited externally by the housing 2 and the clamping part 6, so that deformation can occur essentially only in the radially inward direction. By actuating the hydraulic system, pressure is applied to the cylinders 7, which presses the part 6 axially against the gripping elements 4, for which the body 2 is the stop. Thus, these incompressible bodies can expand only in one direction, namely radially inward towards the pipe. This inward surface has a friction surface 4P. The outward-facing surface may also have a friction surface created in the usual manner, possibly spikes or teeth that engage with corresponding spikes or teeth in housing 2.

Фиг. 2А и 2В показывают ключ 1 в рабочем состоянии (без трубы) и иллюстрируют деформацию, которая происходит в захватных элементах 4. Между зубчатым венцом 3 и корпусом 2 расположены два насосных цилиндра 8, диаметрально друг против друга. Насосные цилиндры 8 с одного конца удерживаются зубчатым венцом 3, а с противоположного конца поворотным корпусом 2. Насосные цилиндры 8 обеспечивают соединение между зубчатым венцом 3 и корпусом 2. Однако между венцом 3 и корпусом 2 присутствует степень вращательной подвижности, которая ограничена длиной хода насосных цилиндров 8. Венец 3 поворачивается посредством ведущей шестерни 9, которая приводится в движение гидравлическим двигателем (не показан).FIG. 2A and 2B show the key 1 in working condition (without a pipe) and illustrate the deformation that occurs in the gripping members 4. Between the gear ring 3 and the body 2 there are two pump cylinders 8 diametrically opposite each other. Pump cylinders 8 are held at one end by a gear crown 3, and at the opposite end by a rotating body 2. Pump cylinders 8 provide a connection between gear crown 3 and body 2. However, between crown 3 and body 2 there is a degree of rotational mobility that is limited by the stroke length of the pump cylinders 8. The crown 3 is rotated by the pinion gear 9, which is driven by a hydraulic motor (not shown).

В корпусе 2 имеются четыре цилиндра 7, называемые зажимными цилиндрами, которые могут воздействовать на зажимную часть 6, которая, в свою очередь, прикладывает давление к захватным элементам 4. Четыре цилиндра 7 находятся в гидравлической связи с насосными цилиндрами 8 в замкнутой гидравлической системе.The housing 2 has four cylinders 7, called clamping cylinders, which can act on the clamping part 6, which in turn applies pressure to the gripping elements 4. Four cylinders 7 are in hydraulic communication with the pump cylinders 8 in a closed hydraulic system.

При повороте ведущей шестерни 9 и, следовательно, зубчатого венца 3 насосные цилиндры 8 сжимаются. Трение между зажимной частью 6 и корпусом 2 превышает трение между зубчатым венцом 3 и корпусом 2, так что насосные цилиндры 8 оказываются полностью сжатыми, прежде чем зажимная часть 6 вовлекается во вращение. Это обуславливает то, что к цилиндрам 7 прикладывается давление, соответствующее сжатию насосных цилиндров 8. Данное обстоятельство проиллюстрировано на фиг. 2А и 2В. Перемещение цилиндров 7 приводит, в свою очередь, к тому, что захватные элементы 4 сжимаются и приобретают меньший внутренний диаметр, в результате чего возникает зажимная сила, действующая на трубу.When turning the drive gear 9 and, consequently, the ring gear 3 pump cylinders 8 are compressed. The friction between the clamping part 6 and the housing 2 exceeds the friction between the ring gear 3 and the housing 2, so that the pump cylinders 8 are completely compressed before the clamping part 6 is engaged in rotation. This means that a pressure is applied to the cylinders 7 corresponding to the compression of the pump cylinders 8. This circumstance is illustrated in FIG. 2A and 2B. The movement of the cylinders 7 leads, in turn, to the fact that the gripping elements 4 are compressed and acquire a smaller internal diameter, as a result of which the clamping force acting on the pipe occurs.

Фиг. 3 изображает ключ 1, который удерживает бурильную трубу 20, подготовленную для завинчивания в гнездовой конец второй бурильной трубы 21. Вторая бурильная труба удерживается устройством для захвата и фиксации трубы, в дальнейшем называемым придерживающим ключом 10. Изображенный ключ 10 представляет собой простейший вариант, заключающий в себе достоинства данного изобретения. Ключ 10 содержит неподвижный разъемный корпус 15, имеющий основную часть 12 и зажимную часть 16, которые выполнены с возможностью осевого перемещения относительно трубы 21 друг к другу. В представленном варианте выполнения изобретения именно зажимная часть 16 выполнена с возможностью смещения посредством гидравлического цилиндра 17, а основная часть 12 действует как упор. Захватные элементы 14 под воздействием зажимной части 16 сжимаются и прижимаются радиально внутрь к бурильной трубе 21. Радиально внутренняя поверхность 14Е трения захватных элементов 14 обеспечивает непосредственное взаимодействие с бурильной трубой 21. Ключ 10, включая все элементы, может быть разомкнут по разделительной линии для продвижения к трубе и потом сомкнут для охвата бурильной трубы 21.FIG. 3 depicts a key 1 which holds the drill pipe 20 prepared for screwing into the socket end of the second drill pipe 21. The second drill pipe is held by a device for gripping and fixing the pipe, hereinafter referred to as a holding key 10. The depicted key 10 is the simplest option containing the merits of this invention. The key 10 comprises a fixed detachable body 15 having a main part 12 and a clamping part 16, which are axially movable relative to the pipe 21 to each other. In the present embodiment of the invention, it is the clamping part 16 which is biasable by means of the hydraulic cylinder 17, and the main part 12 acts as an abutment. The gripping elements 14 under the action of the clamping part 16 are compressed and pressed radially inward to the drill pipe 21. The radially inner friction surface 14E of the gripping elements 14 provides direct interaction with the drill pipe 21. The key 10, including all elements, can be opened along the dividing line to move towards pipe and then close to cover the drill pipe 21.

Фиг. 4 иллюстрирует ситуацию, при которой стержневой конец бурильной трубы 20 ввинчен в гнездовой конец бурильной трубы 21 посредством ключа 1. В ходе такой операции свинчивания ключи 1, 10 перемещаются в осевом направлении друг к другу (обычно ключ 1 перемещается к ключу 10). Зажимные цилиндры 17 приводятся в действие обычной гидравлической системой, которая подает давление к их поршням.FIG. 4 illustrates a situation in which the rod end of the drill pipe 20 is screwed into the socket end of the drill pipe 21 by means of a key 1. During such a screwing operation, the keys 1, 10 move axially towards each other (usually key 1 moves to key 10). The clamping cylinders 17 are driven by a conventional hydraulic system that applies pressure to their pistons.

Фиг. 5 иллюстрирует другую ситуацию, когда завинчивающий и затягивающий ключ 1' другой конструкции используется на обсадной трубе 30 диаметром 20 дюймов (50,8 см), которая должна быть завинчена в соответствующую обсадную трубу 31. Обсадная труба 31 фиксируется придерживающим ключом 10' другой конструкции. Конфигурация и момент силы ключа 1' таковы, что он, в частности, подходит для приложения крутящего момента докрепления к обсадным трубам.FIG. 5 illustrates another situation where a tightening and tightening wrench 1 ′ of a different design is used on a casing 30 with a diameter of 20 inches (50.8 cm), which must be screwed into a corresponding casing 31. The casing 31 is fixed by a holding wrench 10 ′ of a different design. The configuration and moment of force of the key 1 'are such that it is particularly suitable for the application of torque to the casing.

Фиг. 6 иллюстрирует еще одну ситуацию, когда завинчивающий и затягивающий ключ 1 другой конструкции используется на обсадной трубе 40 диаметром 133/8 дюймов (34 см), которая должна быть завинчена в соответствующую обсадную трубу 41. Обсадная труба 41 фиксируется придерживающим ключом 10 еще одной конструкции. Конфигурация и момент силы ключа 1 таковы, что он, в частности, подходит для приложения крутящего момента докрепления к такой обсадной трубе 40 меньшего диаметра.FIG. 6 illustrates another situation when screwing and tightening key 1 used in another construction the casing 40 a diameter of 13 3/8 inches (34 cm), which must be screwed into a corresponding casing 41. The casing 41 is fixed adhere key 10 another design . The configuration and the moment of force of the key 1 are such that it, in particular, is suitable for the application of torque to the anchorage to such a casing 40 of smaller diameter.

Фиг. 7 изображает вариант выполнения захватного элемента 4, а также иллюстрирует соответствующий захватный элемент 14 придерживающего ключа 10. Однако здесь описан только захватный элемент 4 завинчивающего и затягивающего ключа. Один целый захватный элемент собирается воедино из двух его показанных половин. Соответствующие половины элемента могут быть шарнирно соединены в одной точке, но непременно с возможностью размыкания для возможности продвижения к трубам 20, 21; 30, 31; 40, 41 и их охвата. Как отмечено выше, захватные элементы 4, 14 являются и упругими, и несжимаемыми. Когда элементы испытывают нагрузку, они не изменяют свой объем, а только подвергаются деформации. Внутренняя поверхность 4Е предназначена для взаимодействия с трубой. Внешняя поверхность 48 находится в корпусе 5, 15 и создает фрикционное взаимодействие с его внутренней поверхностью.FIG. 7 depicts an embodiment of the gripping element 4, and also illustrates the corresponding gripping element 14 of the holding key 10. However, only the gripping element 4 of the screw-in and tightening key is described here. One whole gripping element is put together from its two halves shown. The corresponding half of the element can be pivotally connected at one point, but certainly with the possibility of opening to be able to move to the pipes 20, 21; 30, 31; 40, 41 and their coverage. As noted above, the gripping elements 4, 14 are both elastic and incompressible. When the elements are under load, they do not change their volume, but only undergo deformation. The inner surface 4E is designed to interact with the pipe. The outer surface 48 is located in the housing 5, 15 and creates frictional interaction with its inner surface.

Как показано на фиг. 8, захватный элемент 4 может быть образован внешней оболочкой, заключающей в себе гель О или жидкость. Один пример более детального строения оболочки 11 показан на фиг. 9. Оболочка 11 показана в виде слоистого материала, имеющего внутренний слой 11А из резины, заделанный упрочняющий слой 11В со стальной прокладкой (как вариант с балатой) и внешний фрикционный слой 11С из резины с заделанными и выступающими твердыми частицами 13, например частицами твердого металла.As shown in FIG. 8, the gripping element 4 may be formed by an outer shell enclosing O gel or a liquid. One example of a more detailed structure of the shell 11 is shown in FIG. 9. Shell 11 is shown in the form of a laminate having an inner rubber layer 11A, embedded reinforcing layer 11B with a steel gasket (alternatively balata) and an outer friction rubber layer 11C with embedded solid 13 protruding particles, such as solid metal particles.

Следует понимать, что конструкция и конфигурация захватных элементов 4, 14 могут допускать много вариантов. Однако существенным является то, что они выполнены в виде упругих несжимаемых тел. Например, эти элементы могут также иметь частицы 13, заделанные во внешнюю захватную поверхность 48, которая примыкает к корпусу 5, или во всю внешнюю поверхность элемента. В особых случаях может также оказаться необходимым дополнительно увеличить трение, например, путем создания шипов или зубцов внутри корпуса 5 и соответственно зубцов на радиально внешней поверхности 48 захватных элементов 4, 14.It should be understood that the design and configuration of the gripping elements 4, 14 may allow many options. However, it is essential that they are made in the form of elastic incompressible bodies. For example, these elements may also have particles 13, embedded in the outer gripping surface 48, which is adjacent to the housing 5, or to the entire external surface of the element. In special cases, it may also be necessary to further increase friction, for example, by creating spikes or teeth inside the housing 5 and, accordingly, teeth on the radially outer surface 48 of the gripping elements 4, 14.

Claims (10)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Устройство (10) для захвата и фиксации трубы (21), содержащее средства последующего ослабления захвата и включающее разъемный корпус (15) для продвижения по направлению к трубе (21) и ее охвата, при этом в корпусе (15) находится и удерживается, по меньшей мере, один захватный элемент (14), выполненный с возможностью приведения в действие с обеспечением его прижатия с большой силой к трубе (21), отличающееся тем, что указанный, по меньшей мере, один захватный элемент (14) представляет собой упругое несжимаемое тело, которое может подвергаться деформации, и имеет радиально внутреннюю поверхность (14Е), создающую трение, для непосредственного взаимодействия с трубой (21).1. A device (10) for gripping and fixing a pipe (21), containing means for subsequent loosening the grip and including a detachable body (15) for advancing towards the pipe (21) and its scope, while in the body (15) it is held and held at least one gripping element (14), made with the possibility of actuation with ensuring its pressing with great force to the pipe (21), characterized in that said at least one gripping element (14) is an elastic an incompressible body that may be subject to deformation, and has a radially inner surface (14E), creating friction, for direct interaction with the pipe (21). 2. Разъемный завинчивающий и затягивающий трубный ключ (1) для свинчивания и докрепления трубных соединений (22, 23), содержащий внешний неподвижный корпус (5), который имеет ведущую шестерню (9), соединенную с приводным двигателем, внутренний поворотный корпус (2), который имеет ведомый зубчатый венец (3), находящийся в зацеплении с ведущей шестерней (9), и, по меньшей мере, один элемент (4) для захвата трубы (20), причем внутренний корпус (2) имеет внутреннюю механическую или гидравлическую систему (8), выполненную с возможностью приведения в действие указанного, по меньшей мере, одного захватного элемента (4), отличающийся тем, что указанный, по меньшей мере, один захватный элемент (4) представляет собой упругое несжимаемое тело, которое может подвергаться деформации, и имеет радиально внутреннюю поверхность (14Е), создающую трение, для непосредственного взаимодействия с трубой (20).2. A detachable screw-in and tightening pipe wrench (1) for screwing and securing pipe connections (22, 23), containing an external stationary body (5), which has a drive gear (9) connected to a drive motor, an internal rotary body (2) which has a driven ring gear (3) meshed with the pinion gear (9), and at least one element (4) for gripping the pipe (20), and the inner body (2) has an internal mechanical or hydraulic system (8), configured to actuate the at least one gripping element (4), characterized in that said at least one gripping element (4) is an elastic incompressible body that can undergo deformation and has a radially inner surface (14E), creating friction, for direct interaction with the pipe (20). 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что корпус (5; 15) образован двумя основ ными элементами (2; 12 и 6; 16), расположенными с возможностью перемещения по отношению друг к другу и приложения силы к указанному, по меньшей мере, одному упругому несжимаемому телу (4, 14), так что это тело (4, 14) подвергается деформации с расширением, по существу, в радиальном внутреннем основном направлении.3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the casing (5; 15) is formed by two main elements (2; 12 and 6; 16), which are arranged with the possibility of movement relative to each other and application of force to the specified, at least one elastic incompressible body (4, 14), so that this body (4, 14) undergoes deformation with expansion, essentially, in the radial inner main direction. 4. Устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что указанное, по меньшей мере, одно упругое несжимаемое тело (4; 14) содержит резиновый эластомерный материал, заключающий в себе объем геля или жидкости.4. The device according to claims 1, 2 or 3, characterized in that the said at least one elastic incompressible body (4; 14) contains a rubber elastomeric material comprising a volume of gel or liquid. 5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что упругое несжимаемое тело (4; 14) упрочнено, например армировано сталью.5. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the elastic incompressible body (4; 14) is strengthened, for example, reinforced with steel. 6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что создающая трение поверхность (4Е; 14Е) включает твердые частицы (13), предпочтительно из твердого металла, заделанные в эластомерный материал при вулканизации.6. Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the friction-creating surface (4E; 14E) includes solid particles (13), preferably of solid metal, embedded in an elastomeric material during vulcanization. 7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что упругое несжимаемое тело (4; 14) содержит внешнюю оболочку (11) в виде слоистого материала, включающего внутренний слой (11А) из резины, заделанный упрочняющий слой (11В) и внешний фрикционный слой (11С).7. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the elastic incompressible body (4; 14) contains an outer shell (11) in the form of a laminated material comprising an inner layer (11A) of rubber, embedded reinforcing layer (11B) and the outer friction layer (11C). 8. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что один из указанных основных элементов (6; 16) корпуса (5; 15) установлен с возможностью перемещения в осевом направлении относительно трубы (20; 21) ко второму основному элементу (2; 12) и приложения зажимающей силы к указанному, по меньшей мере, одному упругому несжимаемому телу (4; 14) с обеспечением его деформации, направленной радиально внутрь.8. Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that one of said main elements (6; 16) of the body (5; 15) is mounted for movement in the axial direction relative to the pipe (20; 21) to the second main element (2; 12) and the application of clamping force to the specified at least one elastic incompressible body (4; 14) to ensure its deformation, directed radially inward. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что осевое перемещение между основными элементами (2; 12 и 6; 16) корпуса (5; 15) и зажимающую силу вызывают гидравлические цилиндры (7; 17).9. The device according to claim 8, characterized in that the axial movement between the main elements (2; 12 and 6; 16) of the housing (5; 15) and the clamping force is caused by the hydraulic cylinders (7; 17). 10. Устройство по любому из пп.2-9, отличающееся тем, что в завинчивающем и затягивающем ключе (1) указанное, по меньшей мере, одно упругое несжимаемое тело (4) приводится в действие посредством внутренней гидравлической системы (8), которая приводится в действие путем поворота этого завинчивающего и затягивающего ключа (1).10. Device according to any one of paragraphs.2-9, characterized in that in the screwing and tightening key (1) the specified at least one elastic incompressible body (4) is driven by an internal hydraulic system (8), which is driven into action by turning this tightening and tightening key (1).
EA200200608A 1999-12-07 1999-12-21 Device for frictional engagement with tubular goods EA003648B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO19996016A NO310526B1 (en) 1999-12-07 1999-12-07 Device for frictional engagement against pipe products
PCT/NO1999/000400 WO2001051763A1 (en) 1999-12-07 1999-12-21 Device for frictional engagement with tubular goods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200200608A1 EA200200608A1 (en) 2002-12-26
EA003648B1 true EA003648B1 (en) 2003-08-28

Family

ID=19904073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200200608A EA003648B1 (en) 1999-12-07 1999-12-21 Device for frictional engagement with tubular goods

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP1264070A1 (en)
JP (1) JP2003528231A (en)
KR (1) KR20020086855A (en)
CN (1) CN1391633A (en)
AU (1) AU1899300A (en)
BR (1) BR9917575A (en)
CA (1) CA2393933A1 (en)
EA (1) EA003648B1 (en)
MX (1) MXPA02005708A (en)
NO (1) NO310526B1 (en)
PL (1) PL356331A1 (en)
WO (1) WO2001051763A1 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2387186B (en) * 2002-03-18 2005-10-26 Bj Services Co Conductor torquing system
US7114234B2 (en) 2002-03-18 2006-10-03 Bj Services Company Conductor torquing system
NO320735B1 (en) 2003-11-25 2006-01-23 V Tech As Kraft Tang
AU2008201170B2 (en) * 2003-11-25 2009-03-26 Weatherford Rig Systems As Power tong
NO319436B1 (en) * 2004-01-29 2005-08-15 Viking Engineering As Drilling fluid collection device
NO325213B1 (en) * 2004-12-16 2008-02-25 V Tech As Rorskjotsmoreanordning
NO323942B1 (en) * 2005-09-30 2007-07-23 Wellquip As Device for thread cleaning and lubrication equipment
NO324526B1 (en) 2005-12-01 2007-11-12 V Tech As Collection device for drilling fluid II
US7600450B2 (en) * 2008-03-13 2009-10-13 National Oilwell Varco Lp Curvature conformable gripping dies
CA2646231A1 (en) 2008-12-05 2010-06-05 Tracy Earl Klotz Safety torque tubing hanger and safety torque tubing drain
KR101706375B1 (en) * 2014-10-28 2017-02-13 대우조선해양 주식회사 Flexible pipe hang-off collar
CN112024277B (en) * 2020-07-28 2022-05-24 浙江联宜电机有限公司 Electric putter installation handle adds gluey oiling station

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1171837B (en) * 1958-03-18 1964-06-04 Walbersdorf Sondermaschb Clamping device, especially for sensitive, for example thin-walled workpieces
US4989909A (en) * 1989-08-17 1991-02-05 Franks Casing Crew And Rental Tools, Inc. Friction grip for tubular goods

Also Published As

Publication number Publication date
BR9917575A (en) 2002-08-06
PL356331A1 (en) 2004-06-28
CA2393933A1 (en) 2001-07-19
KR20020086855A (en) 2002-11-20
WO2001051763A1 (en) 2001-07-19
JP2003528231A (en) 2003-09-24
CN1391633A (en) 2003-01-15
NO310526B1 (en) 2001-07-16
EA200200608A1 (en) 2002-12-26
NO996016L (en) 2001-06-08
MXPA02005708A (en) 2002-12-09
NO996016D0 (en) 1999-12-07
AU1899300A (en) 2001-07-24
EP1264070A1 (en) 2002-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA003648B1 (en) Device for frictional engagement with tubular goods
US11187054B2 (en) BOP booster piston assembly and method
US4416340A (en) Rotary drilling head
US5520072A (en) Break down tong apparatus
EP1534986B1 (en) Means for connecting pipes comprising an axial press surface to take axial pressure from a preloading tool
AU726358B2 (en) Power tool
CN202108439U (en) Releasing tool
NO302969B1 (en) Pipe hanger device and method for installing an extension tube in a well
US11708725B2 (en) Drill string rotation brake
US4325534A (en) Manually operated blowout preventer and hydraulic operator therefor
EA003561B1 (en) Combined power tong having integrated mud suction and thread doping apparatus
CN110130851B (en) Fracturing roof-preventing tool
RU54083U1 (en) DOUBLE PREVENTOR WITH HYDRAULIC AND MANUAL DRIVE PPSG "GARANT-COMBI" (OPTIONS)
CN215520816U (en) Mechanical rotation seat sealing type leather cup packer
CN111411914A (en) Blowout prevention blanking plug for shaft
RU164816U1 (en) SCREW MOTOR CONVERTER
CN113236163A (en) Mechanical rotation seat sealing type leather cup packer
AU637510B2 (en) Built-in rack apparatus
RU2097527C1 (en) Multifunctional drive of ram-type blowout preventer
US20020092418A1 (en) Triplex drilling mud pump fluid driving implement
CN216043623U (en) Special well head blowout preventer for screw pump
RU216720U1 (en) Downhole wellhead anti-siphon device
CN2459466Y (en) Mud pump
RU46295U1 (en) SEALANT SEALER
JP4007825B2 (en) Chip recovery device in continuous water cutting device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ KZ RU