Забойный штуцер

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (И) (l1) (я)з Е 21 В 49/00, 43/25 гОсудАРстВен10е пАтентнОе

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (54) аЮОЙНЫй ШТУЦЕ

A+7

РУ

J г

Ю ,И

re 8

ru

И

rs л

1В (21) 4903356/03 (2 ) 18.01,91 (46} 30.08.93, Бюл. tk 32 (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (7 } П.С.Варламов, О.В.Пилюцкий и Г.П.Варламов (73) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (55) Сухоносов Г.Д. и др. Справочник по испытанию необсаженных скважин. М.: Недра, 1985, с.248.

Авторское свидетельство СССР

f4 587243, кл. Е 21 В 43/12, 1978. 5. (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к пластоиспытательному оборудованию на бурильных трубах и может быть использовано для регулирования отбора флюида из пласта. Устройство позволяет повысить качество процесса. испытания и расширения технологических возможностей. Для этого штуцирующий механизм забойного штуцера выполнен в виде втулки 19 с осевым каналом 21, с прикрепленными посредством пальцев 22 поворотными плашками 23, образующими осевой канал 24 в закрытом положении, шарнирно связанными с рычагами

7/

Х

Ф ят

М" А б бt тб

pe бг тб .) f 6

1838601

27, соединенными с пальцами 28, жестко закрепленными на верхнем торце ступенчатой втулки 30, установленной с возможностью вращения на кольцевом выступе 6 корпуса 1. Внутри него расположена гильза

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к пластоиспытательному оборудованию на бурильных трубах и может быть использовано для регулирования отбора флюида из пласта.

Целью изобретения является повышение надежности работы штуцера, эа счет воэможности создания управляемого режима штуцирования и исключения попадания в дросселирующие насадки механических примесей.

На фиг.1 представлен общий вид штуцера в разрезе в закрытом положении; на фиг.2,3и 5 показаны сечения А-А, Б-Б, В-В фиг 1; на фиг.4 изображен профиль паза ступенчатой втулки, вид по стрелке Е фиг.1; на фиг,6 — представлен общий вид штуцера в разрезе в открытом положении; на фиг.7 показано положение плашек забойного штуцера в открытом положении; на фиг.8 приведена развертка шлицевой части корпуса забойного штуцера; на фис.9 изображен типовой вариант компоновки комплекса испытательного оборудования.

Забойный штуцер содержит полый цилиндрический корпус 1 с уплотнением 2 жестко и герметично соединенный резьбой 3 с верхним переводником 4 с конусной резьбой 5. Внутренняя поверхность корпуса 1 в средней части имеет цилиндрический кольцевой выступ 6. Нижняя часть корпуса 1 жестко связана по резьбе 7 с цилиндрическим средним переводником 8, который в свою очередь по резьбе 9 связан с корпусом

10, снабженным расположенными в шахматном порядке шлицами 11 (см. фиг.5, фиг.8). Корпус 10 заканчивается кольцевым выступом 12 с уплотнениями 13. Корпус 10 телескопически связан со штоком 14, с осевым каналом снабженными шлицами 15 и внутри шлицевыми пазами. Шток 14 жестко связан по резьбе 16 с нижним переводником 17, заканчивающимся конусной резьбой 18, Внутри переводника 3 и корпуса 1 расположен штуцирующий механизм в виде втулки 19 с уплотнением 20 и полнопроход33. Поворотный механизм снабжен шаровым замком 41, а внутренняя и наружная поверхности штока 14 выполнены со шлицэми 15, входящими s зацепление со шлицами

42 втулки 39 и корпуса 10. 9 ил, ным осевым каналом 21, K нижнему торцу втулки 19 посредством пальцев 22 подвижно закреплены поворотные плашки 23, в исходном закрытом положении обраэую5 щие осевой канал 24. Герметичность соединения плашек поворотных 23 и пальцев 22 обеспечивается уплотнениями 25.

Поворотные плашки 23 посредством . пальцев 26 шарнирно связаны с параллель10 но расположенными рычагами 27, выполненными в виде продолговатых пластин с симметрично расположенными на концах отверстиями.

Рычаги 27 шарнирно связаны с пальца15 ми 28 жестко установленными нг верхнем торце ступенчатой части 29 ступенчатой втулки 30. Ступенчатая втулка 30 установлена с возможностью вращения на,кольцевом выступе 6 корпуса 1 и зафиксирована про20 тив осевого перемещения упорным разреэн6!м кольцом 31.

Ступенчатая втулка 30 выполнена с наклонной прорезью 32 (см. фиг,4). В корпусе

1 под его кольцевым выступом 6 размещена

25 гильза 33, один конец которой связан резьбой с механизмом поворота, а другой конец имеет выступ 34 с жестко закрепленным на нем пальцем 35. установленном в пазу 36 корпуса 1 с возможностью размещения е

30 наклонной прорези 32 втулки 30 штуцирующего механизма. Механизм поворота выполнен в виде втулки 39 связанной с гильзой

33 и имеющей шаровой замок, образованный кольцевым выступом 40 втулки 39 с

35 кольцевой канавкой под шар 41, который в свою очередь находится в кольцевой канав, хе переводника 8.

На наружной поверхности втулки 39 ме40 ханизма поворота выполнены шлицы 42, расположенные с возможностью взаимодействия со шлицами штока 14. Шлицевые выступы 15 на штоке 14 выполнены с воэможностью взаимодействия со шлицевыми

45 выступами 11 корпуса 10, действующим с пазом 35, в котором жестко закреплен палец 36, взаимодействующий с наклонной прорезью 32 ступенчатой втулки 30.

1838601 5

1.0

На внутренней поверхности нижней части 37 гильзы 33 выполнена резьба 38, с которой взаимодействует втулка 39, имеющая наружный кольцевой выступ 40 с кольцевой канавкой под шар 41, который, находясь в свою очередь в кольцевой канавке переводника 8, образует шаровой замок, обеспечивающий только осевое вращение втулки 39 относительно переводника 8.

Нижняя часть втулки 39 выполнена в виде полого шлицевого вала со шлицами 42, которые взаимодействует со шлицевыми пазами штока 14. Шлицевые выступы 15 штока

14 взаимодействуют со шлицевыми выступами 11 корпуса 10.

Забойный штуцер работает следующим образом. При спуске в скважину в компоновке пластоиспытательного оборудования (фиг.9) он находится в растянутом положении, плашки 23 сомкнуты, ступенчатая гильза 33 занимает крайнее верхнее положение (фиг.1), шлицевой выступ 15 штока 14 находится в зацеплении со шлицевым выступом

11 корпуса 10 (фиг.8). При передаче механической сжимающей нагрузки для пакеровки и открытия приемного клапана испытателя пластов шток 14 с переводником 17 остаются неподвижными, а корпус 1 с переводниками 4 и 8 и корпусом 10 с размещенными в нем узлами перемещается вниз на величину хода "а" по шлицевому зацеплению штока 14 с втулкой 39, при этом шлицевой выступ 15 штока 14 взаимодействует со шлицевым выступом 11а корпуса 10. Осуществляется отбор флюида из пласта через осевой канал 24. Для открытия плашек 23 корпус 1 с переводниками 4 и 8 и корпусом

10 посредством колонны бурильных труб проворачивают вправо с небольшим крутящим моментом, который воспринимается шлицевым зацеплением штока 14 с корпусом 10 и не передается вышерасположенным узлам забойного штуцера. Затем посредством колонны бурильных труб приподнимают корпус 1с переводниками 4 и 8 и корпусом 10 на величину "хода "а". При этом шлицевые выступы 15 и 11 а выходят из зацепления и корпус 1 с переводниками

4 и 8 и корпусом 10 под действием приложенного крутящего момента проворачивается на 120 и начинает взаимодействовать шлицевым выступом 116 с шлицевым выступом 15, Во время такого поворота втулка 39, взаимодействуя своими шлицами 42 с шлицевыми пазами штока 14, остается неподвижной, а гильза 33, связанная по пазу 36 с корпусом 1, вместе с пальцем 35, взаимодействуя по резьбе 38 с втулкой 39, переместится вниз на некоторое расстояние.

Палец 35, двигаясь по наклонной прорези

32 втулки 30 (фиг.4) проворачивает последнюю на некоторый угол относительно корпуса 1. Вращение втулки 30 посредством пальцев 28, шатунов 27 передается пальцем

26, которые радиально перемещают плашки

23 в равные стороны, образуя между ними проход. Затем вновь проворачивают корпус

1 забойного штуцера вправо с небольшим моментом и перемещают его вниз на величину хода "а", что приводит к освобождению зацепления шлицевого выступа 15 с шлицевым выступом 116, провороту корпуса 1 нэ

120 и очередному увеличению прохода между плашками 23, при этом в зацеплении

15 находятся уже шлицевые выступы 15 и 11.

Для полного открытия прохода между плашками 23 (фиг.7) повторяют описанные выше циклы возвратно-поступательных перемещений с поворотом корпуса забойного штуцера, в результате чего гильза 33 займет крайнее нижнее положение, упершись выступом 34 в тело переводника 8 (фиг.6), при этом палец 35 переместится вниз до конца наклонной прорези 32 втулки 30 (фиг.4), провернув ее при этом относительно корпуса 1, что приведет к полному размыканию плашек 23 (фиг.7) и освобождению полнопроходного канала 21 забойного штуцера (фиг.б).

Выполнение штуциру ощего механизма в виде управляемых с поверхности, горизонтальных плашек позволяет выполнить забойный штуцер с полнопроходным осевым каналом, бла одаря чему исключается излом струи при штуцировании и возможность засорения его механическими примесями, содержащимися в пластовом флюиде, обеспечивается плавное увеличение интенсивности притока из пласта и пропуск через забойный штуцер приборов на кабеле, что позволит повысить эксплуатационную стойкость и расширить технологические воэможности забойного штуцера, сократить число неудачных операций по испытанию пласта и повысить их эффективность. Таким образом, использование заявляемого изо-, бретения обеспечит экономический эффект не менее 80 тыс.ркиб. на 100 операций, Формула изобретения

Забойный штуцер, включающий полый цилиндрический корпус со шлицами, связанный с нижним, средним и верхним переводниками, размещенные в корпусе ступенчатую втулку с осевым каналом и шлицами, шток с осевым каналом, жестко связанный с нижним переводником и поворотный и штуцирующий механизмы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности в работе штуцера за счет воз1838601 гг гг дь г 2 б- E

24 можности создания управляемого режима .штуцирования и исключения попадания в дросселирующие насадки механических примесей; корпус выполнен с кольцевым выступом и пазом на внутренней поверхно. сти, а штуцирующий механизм — в виде втулки с осевым каналом и наклонной прорезью, закрепленных на ней пальцами поворотных плашек и шарнирно связанных с ними рычагов, жестко установленных на верхнем торце ступенчатой втулки, размещенной на кольцевом выступе корпуса с воэможностью вращения, шток выполнен со шлицами. а корпус под его кольцевым выступом имеет размещенную в нем гильзу, один конец которой связан резьбой с механизмом поворота, а другой конец имеет выступ с жестко закрепленным на нем пальцем, уста5 новленным в пазу корпуса с возможностью размещения в наклонной прорези втулки штуцирующего механизма, механизм поворота выполнен в виде втулки, связанной с гильзой и имеющей шаровой замок для сое10 динения со средним переводником, причем . на наружной поверхности втулки механизма поворота выполнены шлицы, расположенные с возможностью взаимодействия со шлицами штока.

1838601

9Ьгя

Составитель П.Варламов

Редактор Л.Волкова . Техред М. Моргентал Корректор M.Êóëü

Заказ 2915 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комит та по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., 4/б

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101