Устройство для спуска и извлечения скважинных предметов

 

Изобретение относится к технике нефтегазодобычи и может быть применено для спуска и извлечения скважинных предметов (клапанов, приборов и т.д.) из посадочных ниппелей или карманов мандрелей, а также для захвата проволоки (каната), головки штанги и подъема аварийных узлов из колонны насосно-компрессорных труб. Устройство включает полый корпус с продольными прорезями и окнами. Внутри корпуса установлен подпружиненный шток с переменным сечением и штифтом, снаружи корпуса - подпружиненная цанга с лепестками, расположенными в продольных окнах. В продольных прорезях корпуса размещен ограничитель цанги. Внутри верхней части корпуса установлены штифтованные пластины с возможностью продольного перемещения. Верхние концы упомянутых пластин взаимодействуют со штоком, а нижние шарнирно связаны с подпружиненными кулачками, выполненными с возможностью дугового перемещения. Верхний конец штока связан со спускной муфтой. Пружина штока расположена между спускной муфтой и верхним торцом корпуса. Штифт штока установлен в продольных прорезях корпуса над пружиной цанги. Корпус выполнен с возможностью осевого перемещения относительно штока и цанги. Нижняя часть штока жестко может быть связана с дополнительным штоком. На дополнительном штоке шарнирно закреплены взаимосвязанные подпружиненные рычаги с ловителем. Пружина установлена на дополнительном штоке между внутренними рычагами. На дополнительном штоке может быть ловитель, выполненный с ребристой поверхностью. Использование изобретения повышает эффективность при одновременном расширении функциональных возможностей работы устройства. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к технике нефтегазодобычи и может быть применено для спуска и извлечения скважинных предметов (клапанов, приборов и т.д.) из посадочных ниппелей или карманов мандрелей, а также для захвата проволоки (каната) головки штанги и подъема аварийных узлов из колонны насосно-компрессорных труб.

Известен инструмент для установки и извлечения клапана (а. с. N 1645444, кл. E 21 B 23/00, 31/00, 30.04.91), включающий полый корпус с продольными прорезями, внутри которого размещены относительно него подпружиненных шток, связанный с ним через штифт, кольцо, подпружиненный ловитель в нижней части штока и направляющий элемент ловителя.

Также известен подъемный инструмент ИЦ (Справочное пособие по газлифтному способу эксплуатации скважин/ Ю.В. Зайцев, Р. А. Максутов, О.В. Чубанов и др. - М.: Недра, 1984, стр. 131), включающий полый корпус с продольными прорезями и окнами, внутри которого установлен подпружиненный шток, связанный с ним через штифт, а снаружи - подпружиненная цанга с лепестками, расположенными в продлольных окнах, ограничители, установленные в продольных прорезях корпуса и связанные с цангой.

Эти инструменты не приемлемы для установки и подъема скважинных измерительных приборов, так как освобождаются в скважинных условиях от предметов путем создания механического удара, что может нарушать внутренний механизм этих приборов. Кроме того, эти инструменты не являются универсальными, так как не приемлемы для захвата аварийного кабеля и ряда предметов, имеющих относительно гладкую поверхность.

Целью изобретения является повышение эффективности при одновременном расширении функциональной возможности работы устройства.

Положительный эффект от использования изобретения заключается в повышении эффективности и надежности спуско-подъемных операций.

Цель изобретения достигается тем, что внутри верхней части корпуса установлены штифтованные пластины с возможностью продольного перемещения, верхние концы которых взаимодействуют со штоком, а нижние - шарнирно связаны с подпружиненными кулачками, выполненными с возможностью дугового перемещения, при этом верхний конец штока связан со спускной муфтой, пружина штока расположена между спускной муфтой и верхним торцом корпуса, а штифт штока установлен в продольных прорезях корпуса над пружиной цанги, причем корпус выполнен с возможностью осевого перемещения относительно штока и цанги.

Также нижняя часть штока может быть жестко связана с дополнительным штоком, на котором шарнирно закреплены взаимосвязанные и подпружиненные рычаги с ловителем, при этом пружина может быть установлена на дополнительном штоке между внутренними рычагами или с дополнительным ловителем с ребристой поверхностью.

Эти решения повышают эффективность и расширяют функциональные возможности работы устройства, в частности, обеспечивают выполнение операций по установке и извлечению приборов из скважины без дополнительного механического удара, что уменьшает возможность повреждения чувствительных элементов измерительных приборов, а также позволяют оперативно извлекать аварийные узлы.

На фиг. 1 - 3 приводится общий вид устройства в исходном и рабочих положениях, на фиг. 4 - 7 исходное и рабочее положения устройства с ловителями.

Устройство для спуска и извлечения скважинных предметов включает в себя полый корпус 1 (фиг. 1) с продольными прорезями 2 и окнами 3, внутри которого установлен подпружиненный шток 4 с переменным сечением и штифтом 5, а снаружи - подпружиненная цанга 6 с лепестками 7, расположенными в продольных окнах 3, ограничитель 8 цанги 6 в продольных прорезях 2 корпуса 1, при этом внутри верхней части корпуса 1 установлены штифтованные пластины 9 с возможностью продольного перемещения, верхние концы которых взаимодействуют со штоком 4, а нижние шарнирно связаны с подпружиненными кулачками 10, выполненными с возможностью дугового перемещения, при этом верхний конец штока 4 связан со спускной муфтой 11, пружина 12 штока 4 расположена между спускной муфтой 11 и верхним торцом корпуса 1, а штифт 5 штока 4 установлен в продольных прорезях 2 корпуса 1 над пружиной 13 цанги 6, причем корпус 1 выполнен с возможностью осевого перемещения относительно штока 4 и цанги 6.

Кроме того, нижняя часть штока 4 может быть жестко связана с дополнительным штоком 14 (фиг. 4), на котором шарнирно закреплены взаимосвязанные подпружиненные рычаги 15 с ловителем 16, при этом пружина 17 может быть установлена на дополнительном штоке между внутренними рычагами 15.

Также нижняя часть штока 4 может быть жестко связана с ловителем 18 (фиг. 6), который имеет ребристую поверхность 19.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском прибора в скважину подпружиненную цангу 6 приподнимают вверх и надевают корпус 1 устройства на головку прибора (фиг. 1). При спуске устройства в скважину с помощью канатной техники подпружиненные кулачки 10 находятся в верхнем положении, что не препятствует спуску устройства под нагрузкой канатной штанги. После того как прибор спускают на заданную глубину до посадочного гнезда (ниппеля), устройство приподнимают вверх с помощью канатной техники, в результате чего подпружиненные кулачки 10 упираются во внутреннюю поверхность эксплуатационной колонны, штифтованные пластины 9 продольно перемещаются относительно штока 4 и тем самым шток 4, выходя из фиксации (контакта), концами пластин 9 перемещается вверх относительно корпуса 1 (фиг. 2). При этом бурт штока 4 упирается в ограничители 8, и таким образом перемещают цангу 6 вверх, что обеспечивает выход лепестков 7 из продольных окон 2 и освобождение цанги 6 устройства от прибора. Далее увеличивают силу натяга на шток 4 и тем самым обеспечивают продольное перемещение пластин 9 внутри корпуса 1 и дуговое перемещение кулачков 10 вниз, что позволяет осуществлять подъем устройства из скважины.

При извлечении предметов из скважины кулачки 10 фиксируют в нижнем положении (например, используя штифты, винты и пр.) и спускают до скважинного предмета (фиг. 3). При этом головка прибора упирается в торцевой бурт цанги 6, перемещают последнюю вверх в корпусе 1, тем самым обеспечивают выход лепестков 7 цанги 6 из продольных окон 2. Затем головка предмета свободно входит внутрь цанги 6 и, перемещая цангу 6 вниз под усилием пружины 13, захватывает головку предмета. Далее натягом вверх обеспечивают освобождение прибора от посадочного гнезда.

В случае необходимости улавливания аварийных предметов в скважине может быть использовано устройство с дополнительными ловителями (фиг. 4-7). Эти устройства работаю аналогично, но с перемещением штока 4 вверх в корпусе 1 верхние рычаги 15 или ловитель 18 с ребристой поверхностью (фиг. 6) упираются в нижний внутренний конец корпуса 1, в результате чего подпружиненные рычаги 15 или ловитель 18 с ребристой поверхностью продольно перемещаются и тем самым приводят в рабочее состояние ловители 16 и 18.

Формула изобретения

1. Устройство для спуска и извлечения скважинных предметов, включающее полый корпус с продольными прорезями и окнами, внутри которого установлен подпружиненный шток с переменным сечением и штифтом, а снаружи - подпружиненная цанга с лепестками, расположенными в продольных окнах, ограничитель цанги в продольных прорезях корпуса, отличающееся тем, что внутри верхней части корпуса установлены штифтованные пластины с возможностью продольного перемещения, верхние концы которых взаимодействуют со штоком, а нижние шарнирно связаны с подпружиненными кулачками, выполненными с возможностью дугового перемещения, при этом верхний конец штока связан со спускной муфтой, пружина штока расположена между спускной муфтой и верхним торцом корпуса, а штифт штока установлен в продольных прорезях корпуса над пружиной цанги, причем корпус выполнен с возможностью осевого перемещения относительно штока и цанги.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя часть штока жестко связана с дополнительным штоком, на котором шарнирно закреплены взаимосвязанные подпружиненные рычаги с ловителем, при этом пружина установлена на дополнительном штоке между внутренними рычагами.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя часть штока жестко связана с ловителем, выполненным с ребристой поверхностью.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7