RU2091560C1 - Clamp for holding of sucker rod string - Google Patents

Abstract

FIELD: oil producing industry, particular, devices used in performance of repair of pumping wells for holding sucker rod strings. SUBSTANCE: the offered device has body with mouth for polished rod. Installed in body is die for contacting polished rod by one side and contacting body over slip parting and slip top oriented in direction of gravity force of sucker rod string, by the other side. Besides, there is one more slip pair which is located symmetrically to polished rod and having slip parting between die and slider. The latter is installed in body for forced motion to overlap body mouth. Slip pairs are functioning on rolling friction. EFFECT: higher reliability of operation, convenience in servicing in combination with promptness, and preservation of polished rod from damage due to special design of slip pair based on rolling friction and use of slips with special working surface that increases reliability and service life of casing-head stuffing box whose proper operation does not affect ecology of environment. 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам, используемым при проведении ремонта насосных скважин для удержания колонны насосных штанг. The invention relates to the oil industry, in particular to devices used in the repair of pumping wells to hold the string of pump rods.

Известен зажим Азинмаша, состоящий из корпуса с зевом под сальниковый шток и плашки с зубчатой насечной, сориентированной на сальниковый шток. На тыльной стороне плашки выполнена наклонная относительно вертикальной оси корпуса поверхность, которая в контакте с соответствующей поверхностью корпуса образует клиновую пару на трении скольжения с вершиной клина, ориентированной в направлении силы тяжести колонны насосных штанг. The known Azinmash clamp, consisting of a housing with a pharynx for the stuffing rod and dies with a notched gear, oriented to the stuffing box. On the back side of the die there is a surface inclined relative to the vertical axis of the housing, which in contact with the corresponding surface of the housing forms a wedge pair on sliding friction with the top of the wedge oriented in the direction of gravity of the pump rod string.

Наличие зубчатой насечки на рабочей поверхности плашки приводит к повреждению полированной поверхности сальникового штока, вследствие чего нарушается герметичность устьевого сальника, сокращается его срок службы, нарушается экология окружающей среды из-за выбросов нефти, газа и т.п. The presence of a serrated notch on the working surface of the ram leads to damage to the polished surface of the stuffing box stem, as a result of which the tightness of the wellhead packing is impaired, its service life is reduced, and the ecology of the environment is disturbed due to emissions of oil, gas, etc.

В случае отсутствия зубчатой насечки клиновая пара на трении скольжения не удержит колонну насосных штанг и сальниковый шток по пути наименьшего сопротивления скорее проскользнет по плашке, чем сработает клиновая пара. In the absence of a serrated notch, the wedge pair on sliding friction will not hold the rod string and the stuffing rod along the path of least resistance will more likely slip along the ram than the wedge pair will work.

Кроме того, обслуживание такого зажима затруднительно, так как для зажатия сальникового штока приходится первоначально забивать плашку слесарным молотком, а освобождение его от зажима, заряженного клинообразной плашкой, тем более связано с дополнительными трудностями. In addition, the maintenance of such a clamp is difficult, since in order to clamp the stuffing box it is necessary to first hammer the ram with a bench hammer, and releasing it from the clamp charged with a wedge-shaped ram is all the more connected with additional difficulties.

Сущность изобретения заключается в том, что зажим снабжен расположенной симметрично сальниковому штоку второй клиновой парой с клиновым разъемом между плашкой и ползуном, установленным в корпусе с возможностью принудительного перемещения для перекрытия зева корпуса, а клиновые пары выполнены на трении качения. The essence of the invention lies in the fact that the clamp is equipped with a second wedge pair located symmetrically to the gland rod with a wedge connector between the ram and the slider mounted in the housing with the possibility of forced movement to close the throat of the housing, and the wedge pairs are made by rolling friction.

На фиг. 1 изображен зажим, разрез; на фиг. 2 вид А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a clip, a section; in FIG. 2, view A in FIG. one.

Зажим состоит из корпуса 1 с зевом 2. По обе стороны от зева в корпусе установлены плашки 3 и 4. Каждая из плашек имеет с одной стороны рабочую поверхность 5 по форме сальникового штока 6, а с другой (тыльной) наклонную по отношению к вертикальной оси штока поверхность 7, которая сопряжена с идентичной поверхностью через игольчатые ролики, соответственно, на корпусе 1 и на ползуне 9, образуя клиновую пару на трении качения с центральным углом клина (фиг. 1) α. The clamp consists of a housing 1 with a pharynx 2. On both sides of the pharynx, the dies 3 and 4 are installed in the housing. Each of the dies has a working surface 5 on the one side in the form of an stuffing rod 6, and on the other (back) inclined with respect to the vertical axis rod surface 7, which is associated with an identical surface through needle rollers, respectively, on the housing 1 and on the slider 9, forming a wedge pair on rolling friction with a central angle of the wedge (Fig. 1) α.

Плашки 3 и 4 установлены в соответствующих пазах корпуса 1 и ползуна 9 так, что опираясь на ролики 8, имеют возможность возвратно-поступательного перемещения на длине пазов 10, расположенных параллельно тыльной поверхности плашек. От выпадания плашек 3 и 4 в корпусе 1 и ползуне 9 предусмотрены фиксаторы, соответственно 11 и 12, расположенные по боковым сторонам каждой из плашек. The dice 3 and 4 are installed in the corresponding grooves of the housing 1 and the slider 9 so that relying on the rollers 8, have the possibility of reciprocating movement along the length of the grooves 10 located parallel to the back surface of the dies. From the loss of the dies 3 and 4 in the housing 1 and the slider 9 are provided latches, respectively 11 and 12, located on the sides of each of the dies.

Ползун 9 вместе с плашкой 4 имеют возможность перемещаться в пазу корпуса 1 относительно его зева 2, открывая при необходимости доступ сальниковому штоку 5. Ход ползуна обеспечивается благодаря винту 13, соединенному с корпусом 1 на резьбе и сопряженному с плашной сферическим торцем 14. Ползун по бокам снабжен выступами 15, которыми опирается об корпус в процессе работы, а от осевого смещения относительно винта 13 в нем установлены штифты 16 с возможностью зацепления за кольцевой выступ 17 винта 13. Верхний 18 и нижний 19 выступы в клиновой паре качения предусмотрены для удержания роликов в наборе. The slider 9 together with the die 4 have the ability to move into the groove of the housing 1 relative to its pharynx 2, providing access to the stuffing box 5, if necessary. The slide is moved thanks to a screw 13 connected to the housing 1 on the thread and mating with the flat spherical end 14. The slider on the sides equipped with protrusions 15, which relies on the housing during operation, and from axial displacement relative to the screw 13, pins 16 are installed in it with the possibility of engagement with the annular protrusion 17 of the screw 13. The upper 18 and lower 19 protrusions in the wedge pair are provided to hold the rollers in the set.

Винт 13 для удобства в работе снабжен маховичком 20, а также сквозным отверстием 21 под усилитель на тот случай, если потребуется создать на винте увеличенный крутящий момент. The screw 13 for convenience in operation is equipped with a handwheel 20, as well as a through hole 21 for the amplifier in case you need to create increased torque on the screw.

Зажим работает следующим образом. The clamp works as follows.

С отведенным от зева 2 ползуном 9 зажим подводится к сальниковому штоку 6 на некотором расстоянии от нажимной гайки 22 устьевого сальника (не показан). Вращая винт 13 за маховичок 20, сальниковый шток зажимается плашками 3 и 4, что необходимо совместить с одновременным воздействием на корпус 1 некоторым усилием, направленным вниз. При этом создаются благоприятные условия для того, чтобы плашки заняли свое верхнее крайнее положение. With the slider 9 removed from the pharynx 2, the clamp is brought to the stuffing box 6 at some distance from the pressure nut 22 of the wellhead stuffing box (not shown). Rotating the screw 13 by the handwheel 20, the stuffing rod is clamped by dies 3 and 4, which must be combined with the simultaneous impact on the housing 1 with a certain downward force. In this case, favorable conditions are created for the dies to occupy their upper extreme position.

Предварительно зафиксированный таким образом на сальниковом штоке зажим опускается посредством станка-качалки на нажимную гайку 22 устьевого сальника, при этом плашки 3 и 4 вместе с сальниковым штоком 6, находясь в контакте между собой на трении скольжения, несколько смещаются вниз на роликах по клиновой поверхности, испытывая трение качения, и заклинивают. The clamp preliminarily fixed in this manner on the stuffing rod is lowered by means of a rocking machine onto the pressure nut 22 of the wellhead stuffing box, while the dies 3 and 4, together with the stuffing box 6, being in contact with each other on sliding friction, are slightly shifted down on the rollers along the wedge surface, experiencing rolling friction, and jam.

После проведения ремонтных работ зажим также посредством станка-качалки отводится вверх от нажимной гайки устьевого сальника, при этом плашки 3 и 4 с сальниковым штоком 6 автоматически смещаются вверх относительно корпуса 1 и ползуна 9, совершая выход из заклиненного состояния. Плашка 3 с ползуном 9 при помощи винта 13 отводятся в сторону от зева, и зажим снимается с сальникового штока. After carrying out repair work, the clamp is also removed upstream from the pressure nut of the wellhead seal by means of a rocking machine, while the dies 3 and 4 with the gland rod 6 are automatically displaced upward relative to the housing 1 and the slide 9, making an exit from the jammed state. The die 3 with the slider 9 is screwed away from the throat by means of a screw 13, and the clamp is removed from the stuffing box.

Использование предлагаемого зажима позволяет повысить надежность работы, создает удобства в обслуживании в сочетании с оперативностью. Заложенная в конструкции клиновая пара на трении качения создает возможность использования плашек с такой рабочей поверхностью, которая позволяет сохранить поверхность сальникового штока неповрежденной, вследствие чего повышается надежность и срок службы устьевого сальника, от работы которого зависит экология окружающей среды. Using the proposed clamp allows you to increase the reliability of the work, creates ease of maintenance in combination with efficiency. The wedge pair incorporated in the design on rolling friction creates the possibility of using dies with such a working surface that allows you to keep the stuffing box surface intact, thereby increasing the reliability and service life of the wellhead stuffing box, on which the environment depends on the work.

Claims (1)

Зажим для удержания колонны насосных штанг, содержащий корпус с зевом под сальниковый шток, установленную в корпусе плашку с возможностью контактирования одной стороной с сальниковым штоком, а другой с корпусом по клиновому разъему с вершиной клина, ориентированной в направлении силы тяжести колонны насосных штанг, отличающийся тем, что он снабжен расположенной симметрично сальниковому штоку второй клиновой парой с клиновым разъемом между плашкой и ползуном, установленным в корпусе с возможностью принудительного перемещения для перекрытия зева корпуса, а клиновые пары выполнены на трении качения. A clamp for holding a string of pump rods, comprising a housing with a throat for a stuffing rod, a ram installed in the housing with the possibility of contacting one side with the stuffing rod, and the other with the housing along the wedge connector with the top of the wedge oriented in the direction of gravity of the string of pump rods, characterized in that it is equipped with a second wedge pair located symmetrically to the stuffing box rod with a wedge connector between the ram and the slider installed in the housing with the possibility of forced movement to move rytiya throat body, and a pair of wedge performed on rolling friction.

Images