Устройство для очистки и смазки резьбы

013335 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к устройству для очистки и смазки резьбы. Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройству для очистки и смазки резьбы, используемой для соединения труб в колонне труб, особенно при добыче нефти, выполненному с возможностью распыления чистящей жидкости и смазки на резьбу при относительно высоком давлении, снабженному по меньшей мере одним соплом и одним впрыскивающим насосом, установленными в приводном трубном ключе. Предшествующий уровень техники При соединении резьбовых бурильных труб резьба обычно смазывается. Помимо упрощения соединения и разъединения труб, целью нанесения смазки является уплотнение резьбового соединения между муфтой и ниппелем замка, когда это соединение подвергается относительно высоким давлениям жидкости, возникающим в процессе бурения. Предпочтительно соответствующие резьбовые части очищаются при помощи, например, чистящей жидкости перед нанесением смазки (лубриканта). Предпочтительно остатки чистящей жидкости удаляются с резьбовых частей после очистки. Предпочтительно очистка и смазка осуществляются при навинчивании трубы на колонну труб, поэтому понятно, что чистящая жидкость и смазка подаются через сопла, установленные вблизи колонны труб и в особенности на зажимных губках так называемого приводного трубного ключа или рядом с ними. При соединении труб часть муфты с внутренней резьбой, предусмотренной на верхнем конце колонны труб, выступает вверх через нижнюю часть приводного трубного ключа, так называемую реактивную часть. Колонна труб удерживается в неподвижном состоянии во время соединения. Нижняя часть трубы, присоединяемая к колонне труб, опускается вниз в верхнюю часть приводного трубного ключа, так называемую навинчивающую часть, и немедленно зажимается над верхней частью колонны труб в области ниппеля с наружной резьбой, обращенного к муфте колонны труб. Для соединения труба вращается при помощи навинчивающей части. При этом повороте сопла, закрепленные вблизи навинчивающей части и под ней, обеспечивают достаточную и непрерывную подачу чистящей жидкости и смазки на ниппель трубы с наружной резьбой. Для очистки и смазки (лубрикации) муфты с внутренней резьбой неподвижной колонны труб предпочтительно иметь сопло, перемещающееся вокруг центральной оси колонны труб, например, при помощи комплекта сопел, смонтированных на вращающейся навинчивающей части. Очевидным решением является подача чистящей жидкости и смазки из стационарных резервуаров, расположенных вне приводного трубного ключа, через известное вертлюжное устройство к соплам на вращающейся навинчивающей части. Уплотняющие средства предотвращают утечку жидкости между вращающейся и неподвижной частями вертлюга, что является трудной задачей, в особенности в отношении чистящей жидкости, транспортируемой при высоком давлении. Сущность изобретения Задачей настоящего изобретения является устранение или уменьшение по меньшей мере одного из недостатков известного уровня техники. Решение этой задачи достигается в соответствии с настоящим изобретением при помощи признаков, изложенных в приведенном ниже описании и прилагаемой формуле изобретения. Настоящее изобретение предлагает устройство для очистки и смазки резьбы, используемой для соединения труб с колонной труб, в особенности при добыче нефти, выполненное с возможностью распыления чистящей жидкости и смазки на резьбу при относительно высоком давлении по меньшей мере из одного сопла, установленного во вращающейся навинчивающей части приводного трубного ключа, причем предусмотрен по меньшей мере один впрыскивающий насос для подачи чистящей жидкости или смазки по меньшей мере в одно сопло, установленный во вращающейся навинчивающей части. Предпочтительно питающая линия по меньшей мере одного впрыскивающего насоса выполнена с возможностью соединения по текучей среде с резервуаром чистящей жидкости или смазки, когда навинчивающая часть приводного трубного ключа находится в неактивном состоянии. Предпочтительно резервуары чистящей жидкости и смазки находятся под давлением. Предпочтительно приводные средства по меньшей мере одного впрыскивающего насоса находятся в сообщении по текучей среде с гидравлической системой, встроенной во вращающуюся навинчивающую часть, и не находятся в сообщении с неподвижными частями приводного трубного ключа. Предпочтительно сообщение по текучей среде между приводными средствами по меньшей мере одного впрыскивающего насоса и гидравлической системой вращающейся навинчивающей части выполнено последовательным и с возможностью управления посредством перемещения приводного трубного ключа, одного или более приводов или их комбинацией. Предпочтительно вращающаяся навинчивающая часть приводного трубного ключа содержит по меньшей мере одно сопло для подачи сжатого воздуха, находящееся в сообщении по текучей среде с аккумулятором сжатого воздуха, установленным во вращающейся навинчивающей части. Предпочтительно сообщение по текучей среде по меньшей мере между одним соплом для подачи сжатого воздуха вращающейся навинчивающей части приводного трубного ключа и аккумулятором сжатого воздуха выполнено последовательным и с возможностью управления посредством впрыскивающего насоса для чистящей жидкости.-1 013335 Предпочтительно подающая линия аккумулятора сжатого воздуха выполнена с возможностью соединения по текучей среде с источником сжатого воздуха, когда навинчивающая часть приводного трубного ключа находится в неактивном состоянии. Перечень фигур чертежей Ниже с помощью чертежей на не ограничивающем примере описан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения. На фиг. 1 представлен в частичном разрезе вид сбоку узла сопла и насоса в приводном трубном ключе в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 2 представлена схема компоновки в соответствии с настоящим изобретением, схематически изображающая сопла, насосы, приводные устройства и аккумуляторы текучей среды, резервуары и источники, а также клапаны. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На чертежах позицией 1 обозначена вращающаяся навинчивающая часть приводного трубного ключа, а позицией 2 обозначена реактивная часть приводного трубного ключа. Верхняя муфтовая концевая часть 3a колонны 3 труб зажимается зажимными губками 2 а реактивной части 2 известным, по существу, способом. Муфтовая часть 3a имеет внутреннюю резьбу 3b. Нижняя ниппельная концевая часть 4 а трубы 4 зажимается зажимными губками 1 а навинчивающей части 1 известным, по существу, способом. Ниппельная часть 4 а имеет наружную резьбу 4b, соответствующую резьбе 3b муфтовой части 3a. Вращающаяся навинчивающая часть 1 имеет первое сопло 5 для распределения чистящей жидкости, соединенное по текучей среде с нагнетательной стороной первого впрыскивающего насоса 7. Таким же образом второе сопло 6 для распределения смазки соединяется по текучей среде с нагнетательной стороной второго впрыскивающего насоса 8. Сопла 5, 6 направлены на внутреннюю резьбу 3b верхней части неподвижной колонны 3 труб. Стороны нагнетания приводных устройств 7', 8' для впрыскивающих насосов 7, 8 соединяются по текучей среде с гидравлической системой 13 посредством напорных линий 7 а и 8 а соответственно. Для этой цели подходит гидравлическая система, в которой гидравлическое давление обеспечивается в результате закрывающего движения навинчивающей части, используемого для захвата трубы. Напорные линии 7 а, 8 а проходят через направляющие распределители 16 и 17 соответственно, которые могут приводиться в действие посредством вертикального перемещения навинчивающей части 1 или сочетания вертикальных перемещений привода 18 и навинчивающей части 1, приводящего кольцевой привод 18,расположенный над навинчивающей частью 1 и параллельно ей, в контакт с направляющим распределителем 16, 17 и приводя его в действие. Стороны возврата приводных устройств насосов 7, 8 чистящей жидкости и смазки соединяются по текучей среде с нагнетательной стороной приводных устройств через обратные линии 7b и 8b соответственно и направляющие распределители 16, 17 соответственно, когда направляющие распределители 16, 17 не приведены в действие приводом 18 или навинчивающей частью 1, или сочетанием вертикального перемещения привода 18 и навинчивающей части 1. Навинчивающая часть 1 содержит аккумулятор 20 сжатого воздуха, соединенный по текучей среде с соплом для подачи сжатого воздуха через линии 20 а сжатого воздуха и направляющий распределитель 24. Направляющий распределитель 24 соединяется с насосом 7 чистящей жидкости через привод 24 а, так что, когда приводное устройство насоса 7 чистящей жидкости доходит до заранее определенного этапа в цикле привода насоса, например при достижении предела линейного перемещения поршня насоса, распределитель 24 открывается, позволяя сжатому воздуху пройти из аккумулятора 20 через сопло 25 для подачи сжатого воздуха. Аккумулятор 20 имеет объем, достаточный для подачи в сопло 25 требуемого количества сжатого воздуха для удаления остатка чистящей жидкости. Сопло 25 направлено на внутреннюю резьбу 3b верхней части неподвижной колонны 3 труб. Когда навинчивающая часть 1 неподвижна и открыта, насос 7 чистящей жидкости, насос 8 смазки и аккумулятор 20 сообщаются по текучей среде с находящимися под давлением источником 22 чистящей жидкости, резервуаром 21 смазки и источником 23 сжатого воздуха через линии 7 с, 8 с и 20 с соответственно и быстроразъемные соединения 11, 12 и 19 соответственно, расположенные на стыке 15 между подвижной навинчивающей частью и окружающими неподвижными частями приводного трубного ключа. Через это последовательное сообщение по текучей среде насосы 7, 8 и аккумулятор 20 наполняются чистящей жидкостью, смазкой и сжатым воздухом соответственно. Когда навинчивающая часть 1 приводного трубного ключа перемещается для захвата трубы 4, сообщения между насосами 7, 8 и аккумулятором 20 и источником 22 чистящей жидкости, резервуаром 21 смазки и источником 23 сжатого воздуха соответственно разъединяются при помощи быстроразъемных соединений 11, 12 и 19, приводимых в действие известным, по существу, способом. Неподвижная реактивная часть 2 содержит сопло 9 чистящей жидкости, сопло 10 смазки и сопло для подачи сжатого воздуха (не показано) в постоянном сообщении по текучей среде с находящимися под давлением источником 22 чистящей жидкости, резервуаром 21 смазки и источником 23 сжатого воздуха соответственно через регулирующие клапаны (не показаны). Сопла реактивной части 2 направлены на наружную резьбу 4b вращающейся трубы 4.-2 013335 Чистящая жидкость и смазка обычно подаются в сопла 5, 6 под давлением порядка 50-60 МПа. Подача чистящей жидкости, сжатого воздуха и смазки, направленная на резьбы 3b, 4b, последовательно управляется в следующем порядке: 1) прекращается вращение навинчивающей части 1; 2) открывается навинчивающая часть 1, гидравлическая система 13 создает давление, и быстроразъемные соединения 11, 12 и 19 соединяют навинчивающую часть 1 с резервуаром 21 смазки, источником 22 чистящей жидкости и источником 23 сжатого воздуха; 3) труба 4 захватывается, поворачивается и опускается к верхней части колонны 3 труб; 4 а) впрыскивающие насосы 7 и 8 приводятся в действие последовательно при помощи дистанционного управления гидравлической системы 13 для подачи, последовательно, чистящей жидкости, сжатого воздуха и смазки на резьбу 3b неподвижной колонны 3 труб через сопла 5, 25 и 6; 4b) одновременно чистящая жидкость, сжатый воздух и смазка подаются последовательно на резьбу 4b вращающейся трубы 4 через соответствующие неподвижные сопла реактивной части; 5) труба 4 соединяется с колонной 3 труб посредством непрерывного вращения навинчивающей части 1 и опускания трубы 4 до достижения заданного крутящего момента. В соответствии с настоящим изобретением исключается необходимость передачи жидкости через одну или более вертлюжные конструкции, таким образом, упрощается техническое обслуживание приводного трубного ключа, повышается надежность и улучшается качество резьбовых соединений в колонне труб. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для очистки и смазки резьбы (3b, 4b), используемой для соединения труб (4) с колонной (3) труб, в особенности при добыче нефти, выполненное с возможностью распыления чистящей жидкости и смазки на резьбу (3b, 4b) при относительно высоком давлении по меньшей мере из одного сопла (5, 6), установленного во вращающейся навинчивающей части (1) приводного трубного ключа,отличающееся тем, что предусмотрен по меньшей мере один впрыскивающий насос (7, 8) для подачи чистящей жидкости или смазки по меньшей мере в одно сопло (5, 6), установленный во вращающейся навинчивающей части (1). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что питающая линия (7 с) первого по меньшей мере из одного впрыскивающего насоса (7) выполнена с возможностью соединения по текучей среде с источником(22) чистящей жидкости, когда навинчивающая часть (1) приводного трубного ключа находится в неактивном состоянии. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что питающая линия (8 с) второго по меньшей мере из одного впрыскивающего насоса (8) выполнена с возможностью соединения по текучей среде с резервуаром(21) смазки, когда навинчивающая часть (1) приводного трубного ключа находится в неактивном состоянии. 4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что источник (22) чистящей жидкости и резервуар(21) смазки находятся под давлением. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводные средства по меньшей мере одного впрыскивающего насоса (7, 8) находятся в сообщении по текучей среде (7 а, 16, 8 а, 17) с гидравлической системой (13), встроенной во вращающуюся навинчивающую часть (1), и не находятся в сообщении по текучей среде с неподвижными частями приводного трубного ключа. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что сообщение по текучей среде (7 а, 16, 8 а, 17) между приводными средствами по меньшей мере одного впрыскивающего насоса (7, 8) и гидравлической системой (13) вращающейся навинчивающей части выполнено последовательным и с возможностью управления посредством перемещения навинчивающей части (1), одного или более приводов (18) или их комбинацией. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вращающаяся навинчивающая часть (1) приводного трубного ключа содержит по меньшей мере одно сопло (25) для подачи сжатого воздуха, находящееся в сообщении по текучей среде (20 а, 24) с аккумулятором (20) сжатого воздуха, установленным во вращающейся навинчивающей части (1). 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что сообщение по текучей среде (20, 24 а) по меньшей мере между одним соплом (25) для подачи сжатого воздуха вращающейся навинчивающей части (1) приводного трубного ключа и аккумулятором (20) сжатого воздуха выполнено последовательным и с возможностью управления посредством впрыскивающего насоса (7) для чистящей жидкости. 9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что подающая линия (20 с) аккумулятора (20) сжатого воздуха выполнена с возможностью соединения по текучей среде с источником (23) сжатого воздуха, когда навинчивающая часть (1) приводного трубного ключа находится в неактивном состоянии.