RU2444608C2 - Mechanisation system for lifting and lowering operations during overhaul and routine maintenance of wells - Google Patents
Mechanisation system for lifting and lowering operations during overhaul and routine maintenance of wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2444608C2 RU2444608C2 RU2010123180/03A RU2010123180A RU2444608C2 RU 2444608 C2 RU2444608 C2 RU 2444608C2 RU 2010123180/03 A RU2010123180/03 A RU 2010123180/03A RU 2010123180 A RU2010123180 A RU 2010123180A RU 2444608 C2 RU2444608 C2 RU 2444608C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- pipe
- mechanisation
- trailer
- centralizer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для обслуживания нефтяных и газовых скважин, в частности к комплексу устройств для механизации спуско-подъемных операций (СПО) с насосно-компрессорными трубами во время освоения или ремонта скважин, и может быть использовано при разведке и разработке нефтегазовых месторождений.The invention relates to equipment for servicing oil and gas wells, in particular to a set of devices for mechanizing tripping operations with open tubing during well development or repair, and can be used in exploration and development of oil and gas fields.
В настоящее время известны буровые установки, оснащенные устройствами для механизации спуско-подъемных операций. Наиболее близкой является установка для ремонта скважин (US 2007/0017704 А1, 2007 г.), принятая за прототип, которая включает себя манипулятор, центратор, верхний привод с выдвижным элеватором, устройство вертикальной поддержки трубы, центратор, систему свинчивания-развинчивания, приемные мостки. При спуске бурильной колонны труба с приемных мостков подается на манипулятор, который находится в горизонтальном положении, захваты манипулятора фиксируют трубу и манипулятор вместе с трубой поворачивается с помощью гидроцилиндра в вертикальное положение так, чтобы верхняя часть трубы находилась над полом буровой. Труба смещена от центра скважины и удерживается системой вертикальной поддержки. В то время как верхний привод опускает колонну, элеватор смещается в сторону трубы и захватывает ее. Затем колонна опускается на клинья спайдера, верхний привод освобождается и начинает движение вверх вместе с элеватором и трубой. Когда система достигает верхней точки, элеватор подает трубу к центру скважины, и верхний привод фиксирует трубу.Currently known drilling rigs equipped with devices for mechanization of hoisting operations. The closest is the installation for repairing wells (US 2007/0017704 A1, 2007), adopted as a prototype, which includes a manipulator, a centralizer, a top drive with a retractable elevator, a device for vertical pipe support, a centralizer, a screwing-unscrewing system, receiving bridges . When the drill string is lowered, the pipe from the receiving bridges is fed to the manipulator, which is in a horizontal position, the grippers of the manipulator fix the pipe and the manipulator together with the pipe is rotated with the hydraulic cylinder in a vertical position so that the upper part of the pipe is above the drill floor. The pipe is offset from the center of the well and held by a vertical support system. While the top drive lowers the column, the elevator slides toward the pipe and grabs it. Then the column is lowered onto the spider wedges, the top drive is released and begins to move upward along with the elevator and the pipe. When the system reaches the top point, the elevator feeds the pipe to the center of the well, and the top drive fixes the pipe.
Затем верхний привод опускает трубу до контакта с колонной, соосность которой обеспечивается с помощью центратора, установленного в нижней части мачты, и система свинчивания-развинчивания осуществляет свинчивание трубы с колонной. Управление установкой производится с пульта бурильщика, установленного на буровой площадке.Then the upper drive lowers the pipe to contact with the column, the coaxiality of which is ensured by a centralizer installed in the lower part of the mast, and the screw-unscrew system makes the pipe with the column. The installation is controlled from the driller’s remote control installed on the drilling site.
В данной буровой установке применяемый гидроманипулятор способен перемещать трубу только из горизонтальной плоскости в вертикальную или наоборот, что не позволяет использовать манипулятор для других целей. Так как гидроманипулятор может захватывать трубы в горизонтальном положении только в одной точке, то необходимо обеспечивать подачу труб с помощью специальных механизмов. Данное обстоятельство значительно усложняет систему и требует наличия дополнительных устройств механизации, что усложняет комплекс и снижает надежность всего комплекса оборудования для проведения спуско-подъемных операций.In this drilling rig, the hydraulic manipulator used is capable of moving the pipe only from a horizontal plane to a vertical one or vice versa, which does not allow using the manipulator for other purposes. Since the hydraulic manipulator can capture pipes in horizontal position only at one point, it is necessary to ensure the supply of pipes using special mechanisms. This circumstance significantly complicates the system and requires the availability of additional mechanization devices, which complicates the complex and reduces the reliability of the entire complex of equipment for hoisting operations.
Известные установки для механизации спуско-подъемных операций применяются, в основном, в бурении скважин, в то время как при ремонте скважин доля затрат времени на спуско-подъемные операции не менее значительна и часть технологических операций, в настоящее время, выполняется рабочим вручную, что требует значительных физических усилий и создает угрозу для безопасности рабочего.Known installations for mechanizing tripping operations are mainly used in well drilling, while in well repair, the proportion of time spent on tripping operations is no less significant and part of the technological operations are currently performed manually, which requires considerable physical effort and poses a threat to worker safety.
Задачей изобретения является повышение степени механизации и сокращение продолжительности спуско-подъемных операций с насосно-компрессорными трубами, увеличение срока службы насосно-компрессорных труб, повышение безопасности работ и культуры производства.The objective of the invention is to increase the degree of mechanization and reduce the duration of tripping operations with tubing, increase the service life of tubing, increase the safety of work and production culture.
Поставленная задача достигается тем, что в известном комплексе для механизации спуско-подъемных операций при капитальном и текущем ремонте скважин, включающем гидроманипулятор, установленный на прицепе, подвешенный на крюкоблоке автоматический элеватор для захвата и освобождения труб, центратор, гидроключ для свинчивания-развинчивания труб, спайдер, пульт управления, гидростанцию, приемные мостки, согласно изобретению гидроманипулятор снабжен выдвижным механическим захватом с возможностью захвата трубы из любой точки в пределах вылета трубы и подаче ее к элеватору; гидроключ, выдвигаемый к трубе с помощью гидроцилиндра, смонтирован в каркасе вместе со средним центратором, гидравлическим стопорным устройством, жестко связанным с нижним центратором, перемещаемым при помощи второго гидроцилиндра к центру скважины, причем каркас имеет возможность поворота в горизонтальной плоскости относительно прицепа. Кроме того, приемные мостки выполнены в виде параллельных опорных стоек со смонтированными на них ложементами, выполненными в виде швеллера с размещенными на них вкладышами из резины с полусферическими вырезами и устанавливаемыми поочередно в несколько рядов.The task is achieved by the fact that in the well-known complex for mechanization of tripping during well completion and maintenance, including a hydraulic manipulator mounted on a trailer, an automatic elevator suspended on a hook block for gripping and releasing pipes, a centralizer, a hydraulic key for screwing and unscrewing pipes, a spider , control panel, hydraulic station, receiving bridges, according to the invention, the hydraulic manipulator is equipped with a retractable mechanical gripper with the possibility of gripping the pipe from anywhere in the range of eta pipe and feeding it to the elevator; the hydraulic key extended to the pipe by means of a hydraulic cylinder is mounted in the frame together with the middle centralizer, a hydraulic locking device rigidly connected to the lower centralizer, which is moved by the second hydraulic cylinder to the center of the well, and the frame can be rotated in a horizontal plane relative to the trailer. In addition, the receiving bridges are made in the form of parallel support posts with mounted lodges, made in the form of a channel with rubber inserts placed on them with hemispherical cutouts and installed alternately in several rows.
Применение данного комплекса позволит значительно уменьшить время СПО, сократить численность рабочей бригады, повысить эффективность и безопасность работ, заменить тяжелую физическую работу механизированной с управлением с пульта управления, повысить культуру производства.The use of this complex will significantly reduce the time of STR, reduce the number of work teams, increase the efficiency and safety of work, replace heavy physical work with mechanized control from the control panel, and improve the culture of production.
Представленные фигуры поясняют суть изобретения, где на фиг.1 изображен общий вид установки в положении захвата трубы с мостков, фиг.2 - общий вид установки в положении подачи трубы в элеватор и захвата трубы средним центратором, фиг.3 - схема размещения труб на приемных мосткахThe presented figures explain the essence of the invention, in which Fig. 1 shows a general view of the installation in the position of capturing the pipe from the bridges, Fig. 2 is a general view of the installation in the position of supplying the pipe to the elevator and capturing the pipe with the middle centralizer, Fig. 3 is a diagram of the placement of pipes walkways
В состав комплекса механизации спуско-подъемных операций включается гидроманипулятор 1, установленный на седельном прицепе 2, автоматический элеватор 3, верхний центратор 4, каркас 5, на котором размещены гидроключ 6 с гидравлическим стопорным устройством 7, средний 8 и нижний центратор 9. Также в состав комплекса входит гидростанция 10, пульт управления 11 и приемные мостки 12. Приемные мостки состоят из опорных стоек 13 и ложементов 14, устанавливаемых на опорных стойках. Ложементы предназначены для размещения насосно-компрессорных труб 15 в процессе спуско-подъемных операций и выполнены в виде швеллера, с размещенным в нем вкладышем из резины с полусферическими вырезами. В транспортном положении пульт управления, приемные мостки, гидроманипулятор, гидростанция, гидроключ и стопорное устройство расположены на седельном прицепе. В рабочем положении пульт управления и приемные мостки устанавливаются на площадку возле устья скважины 16. Гидроманипулятор снабжен механическим захватом 17, который предназначен для захвата трубы в двух точках. Автоматический элеватор 3 подвешивается на крюкоблоке 18 и перемещается в вертикальной плоскости вдоль мачты 19 посредством талевой системы. Колонна 20 насосно-компрессорных труб (НКТ) удерживается спайдером 21. На устье скважины 16 может монтироваться превентор 22. Каркас 5 перемещается к устью скважины 16 с помощью гидроцилиндра 23. Гидроключ 6 подается к устью скважины 16 с помощью гидроцилиндра 24. Приемные мостки 12 состоят из опорных стоек 13, которые по два расположены параллельно в три ряда (фиг.1), и ложементов 14, устанавливаемых поочередно на опорные стойки 13 в несколько рядов (фиг.3).The structure of the mechanization of hoisting operations includes a hydraulic manipulator 1 mounted on a
При проведении СПО невозможно обеспечить точность установки прицепа 2 относительно колонны НКТ 20, поэтому каркас 5 вместе со смонтированным в нем оборудованием имеет возможность поворачиваться относительно прицепа 2 таким образом, чтобы при выдвижении оси среднего центратора 8, гидроключа 6 и стопорного устройства 7 совпадали с осью колонны НКТ 20.When carrying out the STR, it is impossible to ensure the accuracy of the installation of the
Автоматизированный комплекс работает следующим образом.Automated complex works as follows.
В процессе спуска колонны НКТ, манипулятор 1 занимает положение, как показано на фиг.1. Механический захват 17 находится перед трубой 15, затем выдвигается и фиксирует трубу 15, гидроманипулятор 1 поднимает трубу 15 на безопасную высоту и переводит ее из горизонтального в вертикальное положение. После этого он начинает перемещать трубу к устью скважины 16. Когда труба находится на одной оси с колонной 20 НКТ, как показано на фиг.2, гидроманипулятор 1 подает трубу в автоматический элеватор 3. После того как труба начинает удерживаться автоматическим элеватором 3, ее захватывает средний центратор 8 таким образом, чтобы труба могла перемещаться в осевом направлении. После этого гидроманипулятор 1 освобождает трубу 15 и отправляется к приемным мосткам 12 за следующей трубой.During the descent of the tubing string, the manipulator 1 takes a position, as shown in figure 1. The
Автоматический элеватор 3 начинает опускать трубу 15, она центрируется средним центратором 8, затем нижним концом попадает в нижний центратор 9, который обеспечивает точное попадание ниппеля трубы 15 в муфту колонны 20. Нижний центратор 9 смонтирован на стопорном устройстве 7, которое подается к колонне вместе с каркасом 5 с помощью гидроцилиндра 23.The automatic elevator 3 begins to lower the
Центрирование трубы необходимо для обеспечения свинчивания-развинчивания насосно-компрессорных труб, так как в случае нестыковки ниппеля трубы 15 и муфты трубы колонны 20 возможны повреждения резьбы и, как следствие, потеря герметичности в колонне.The centering of the pipe is necessary to ensure the make-up and unscrewing of the tubing, since if the nipple of the
После стыковки трубы 15 с колонной 20 происходит свинчивание труб. Гидроключ 6, подвешенный на каркасе 5, выдвигается к центру скважины при помощи гидроцилиндра 24. Гидроключ свинчивает трубу 15 с колонной 20, стопорное устройство 7 фиксирует колонну 20 насосно-компрессорных труб от проворачивания в спайдере 21.After the
После завершения свинчивания автоматический элеватор 3, подвешенный на крюкоблоке 18, начинает опускаться до тех пор, пока муфта трубы не займет положение между гидроключом 6 и стопорным устройством 7. В этот момент колонна опускается на клинья спайдера 21, а свободный автоматический элеватор 3 начинает движение в первоначальное положение, когда он находится внутри верхнего центратора 4.After the make-up is completed, the automatic elevator 3 suspended on the
Так как талевая система с автоматическим элеватором 3 под действием ветровой нагрузки начинает раскачиваться, а для захвата трубы необходимо, чтобы торец муфты трубы 13 мог точно войти в отверстие траверсы элеватора, то необходимо предотвратить колебания элеватора 3. Для этого используют верхний центратор 4, который монтируется на мачте 17.Since the tackle system with the automatic elevator 3 begins to swing under the influence of wind load, and to grab the pipe, it is necessary that the end of the
Процесс спуска колонны производится в обратном порядке.The process of lowering the column is in the reverse order.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010123180/03A RU2444608C2 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Mechanisation system for lifting and lowering operations during overhaul and routine maintenance of wells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010123180/03A RU2444608C2 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Mechanisation system for lifting and lowering operations during overhaul and routine maintenance of wells |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010123180A RU2010123180A (en) | 2011-12-20 |
RU2444608C2 true RU2444608C2 (en) | 2012-03-10 |
Family
ID=45403694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010123180/03A RU2444608C2 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Mechanisation system for lifting and lowering operations during overhaul and routine maintenance of wells |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2444608C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9732570B2 (en) | 2014-01-13 | 2017-08-15 | China Petroleum & Chemical Corporation | Apparatus for tripping oil pipe and system for automatic well workover |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115992657B (en) * | 2023-01-09 | 2023-07-25 | 山东爱特机电技术有限责任公司 | Automatic racking platform pipe arranging device for drilling machine operation |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3613905A (en) * | 1970-04-06 | 1971-10-19 | Moore Corp Lee C | Method and apparatus for handling drill pipe |
SU574517A1 (en) * | 1973-06-19 | 1977-09-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Нефтяного Машиностроения | Drill string lifting/lowering arrangement |
SU1078025A1 (en) * | 1983-01-12 | 1984-03-07 | Северо-Казахстанское Производственное Геологическое Объединение "Севказгеология" | Apparatus for performing tripping operations with drilling stands |
SU1134693A1 (en) * | 1979-10-26 | 1985-01-15 | Специальное Конструкторское Бюро Сейсмической Техники | Pipe string running arrangement |
SU1479609A1 (en) * | 1986-03-31 | 1989-05-15 | Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Автоматизации Глубокого Разведочного Бурения Всесоюзного Производственного Объединения "Союзгеотехника" | Arrangement for advancing pipes to well |
RU2002022C1 (en) * | 1991-02-06 | 1993-10-30 | Владимир Леонтьевич Гой | Drilling rig |
-
2010
- 2010-06-07 RU RU2010123180/03A patent/RU2444608C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3613905A (en) * | 1970-04-06 | 1971-10-19 | Moore Corp Lee C | Method and apparatus for handling drill pipe |
SU574517A1 (en) * | 1973-06-19 | 1977-09-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Нефтяного Машиностроения | Drill string lifting/lowering arrangement |
SU1134693A1 (en) * | 1979-10-26 | 1985-01-15 | Специальное Конструкторское Бюро Сейсмической Техники | Pipe string running arrangement |
SU1078025A1 (en) * | 1983-01-12 | 1984-03-07 | Северо-Казахстанское Производственное Геологическое Объединение "Севказгеология" | Apparatus for performing tripping operations with drilling stands |
SU1479609A1 (en) * | 1986-03-31 | 1989-05-15 | Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Автоматизации Глубокого Разведочного Бурения Всесоюзного Производственного Объединения "Союзгеотехника" | Arrangement for advancing pipes to well |
RU2002022C1 (en) * | 1991-02-06 | 1993-10-30 | Владимир Леонтьевич Гой | Drilling rig |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9732570B2 (en) | 2014-01-13 | 2017-08-15 | China Petroleum & Chemical Corporation | Apparatus for tripping oil pipe and system for automatic well workover |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010123180A (en) | 2011-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8371790B2 (en) | Derrickless tubular servicing system and method | |
US9752395B2 (en) | Wellbore drilling system | |
US7946795B2 (en) | Telescoping jack for a gripper assembly | |
RU2403374C2 (en) | Pipe handling device | |
CN107476769A (en) | A kind of all-hydraulic intelligent workover rig | |
CN106285518B (en) | A kind of tubing string automatic processing device discharging four single upright column of small drilling tool | |
US20090053015A1 (en) | Pipe Handling Equipment | |
US8191621B2 (en) | Casing stabbing guide and method of use thereof | |
WO2012173395A2 (en) | Drilling system having slot for underwater storage of bop assembly | |
RU2019135511A (en) | DRILLING RIG WITH TOP DRIVE SYSTEM FUNCTIONING IN WELL DRILLING MODE, LIFTING MODE AND BYPASSING MODE | |
WO2016024859A1 (en) | Offshore pipe handling system | |
RU2541972C2 (en) | Drilling rig | |
KR101164086B1 (en) | Drilling working method in a seabed drilling facility | |
CN203271634U (en) | Automatic pipe arranging system of marine drilling platform | |
US20160102508A1 (en) | Automated bootstrap quad-mast rig | |
RU2444608C2 (en) | Mechanisation system for lifting and lowering operations during overhaul and routine maintenance of wells | |
CN105937371A (en) | Workover operation integrated equipment and string disassembling and assembling device thereof | |
CA2807146C (en) | Control line installation unit | |
NO342128B1 (en) | pipe handling apparatus | |
KR20150144430A (en) | A handling system for drill pipe | |
CA2527463C (en) | Case alignment tool | |
CN103485734A (en) | Under-pressure drill tripping method used under top drive drilling machine | |
CN102199996B (en) | Stand connection method and device thereof | |
US11591864B2 (en) | Running and retrieving tubing in a wellbore | |
AU2021254558B2 (en) | Method for offline lowering pipe string on offshore single derrick platform |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20121009 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150608 |