Устройство для повышения надежности эксплуатации и ремонта скважин

 

Изобретение относится к газодобывающей и нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при ремонте эксплуатационных скважин в случае обрыва труб. Задачей изобретения является упрощение процесса ремонта за счет центрирования устройства при его опускании в скважину и обеспечение надежного захвата в любом месте по длине ловимой трубы. Для этого устройство содержит полый цилиндрический корпус, на котором закреплены плашки с наружной резьбой, установленные с возможностью перемещения вдоль корпуса, центратор и наконечник. В нижней части корпуса на его боковых поверхностях выполнены три наклонные плоскости с продольными выступами, на которых установлены плашки. Центратор выполнен в виде трех пластинчатых пружин, нижние концы которых припаяны твердосплавным припоем к плашкодержателю, а верхние изогнуты и выступают за диаметральный габарит корпуса. Плашки имеют ход от 4 до 24 мм. Наконечник выполнен в виде цилиндра со скошенным нижним краем и установлен на нижнем конце корпуса. 1 ил.

Изобретение относится к области газодобывающей промышленности и может быть использовано при ремонте эксплуатационных скважин в случае обрыва труб.

Известно устройство применяемое для ремонта эксплуатационных скважин в случае обрыва в них труб. Известное устройство содержит полый цилиндрический корпус, установленные на его внешней поверхности с возможностью осевого перемещения вдоль него плашки с наружной резьбой, плашкодержатель и наконечник. Наконечник выполнен в виде цилиндра со скошенным нижним краем и установлен на конце корпуса (Авторское свидетельство СССР N 1375793, МКИ E 21 B 31/30, опублик. 1988 г.).

Недостатком устройства является сложность заведения внутрь оборвавшейся трубы ввиду отсутствия центратора и недостаточная надежность захвата.

Технический результат изобретения заключается в упрощении процесса ремонта за счет центрирования при опускании устройства в скважину и обеспечении надежного захвата в любом месте по длине ловимой трубы.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для повышения эффективности эксплуатации и ремонта скважин содержит полый цилиндрический корпус, установленные на его внешней поверхности с возможностью осевого перемещения вдоль него плашки с наружной резьбой, плашкодержатель, наконечник в виде цилиндра со скошенным нижним краем, установленный на конце корпуса, и центратор, выполненный в виде трех пластинчатых пружин. В нижней части корпуса, на его боковых поверхностях, выполнены три наклонные плоскости с продольными выступами, на которых установлены плашки. Нижние концы пластинчатых пружин центратора припаяны твердосплавным припоем к плашкодержателю, а верхние изогнуты и выступают за диаметральный габарит корпуса. Ход плашек изменяется от 4 до 24 мм.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид устройства, где 1- корпус, 2 - наконечник, 3 - плашкодержатель, 4 - плашки, 5 - пружина, 6 - наклонные плоскости, 7 - винт, 8 - технологическая труба, 9 - ловимая труба, 10 - колонна бурильных труб.

Корпус 1 представляет собой цилиндрическое тело с центральным или центрально-радиальным отверстием, в верхней части которого выполнена резьба для присоединения к колонне 10 бурильных труб. В нижней части корпуса на боковых поверхностях выполнены три наклонные плоскости 6 с продольными выступами (на чертеже не показаны), на которых устанавливаются плашки 4 вместе с плашкодержателем 3.

К нижней части корпуса присоединяется наконечник 2, служащий тормозом для плашкодержателя 3. Скошенный нижний край наконечника работает как направляющая при вводе устройства в трубу. Выполнение наконечника в виде цилиндра со скошенным краем, без массивного цельнометаллического конуса, значительно уменьшает вес устройства. От саморазвинчивания наконечник фиксируется винтом 5. Перемещение плашкодержателя в верхнем положении ограничивается упором в торец корпуса 1, а в нижнем - упором в торец наконечника 2. Плашка 4 имеет с внешней стороны зубья, предназначенные для захвата ловимых труб 9, а с внутренней - скошенные поверхности и пазы с профилем сечения, соответствующего выступам наклонных плоскостей 6 корпуса 1, благодаря чему плашка может перемещаться вдоль корпуса и предотвращается ее боковое смещение. К нижней части плашкодержателя 3 крепится центратор, состоящий из трех пластинчатых пружин 5. Нижние концы пружин припаяны к плашкодержателю 3 твердосплавным припоем, верхние изогнуты и выступают за диаметральный габарит устройства. Изгиб пружин центратора выполнен таким образом, чтобы они, как полозья, могли свободно скользить по стенкам технологической трубы 8, обеспечивая движение наконечника по оси скважины. Свободному скольжению способствует и выполнение пружин 5 пластинчатыми.

Фиксация нижних концов пружин 5 на плашкодержателе 3 с помощью пайки твердосплавным припоем обеспечивает надежность работы устройства, так как при такой пайке места крепления меньше подвергаются коррозии и истиранию, чем при сварке или других способах крепления.

Диаметр устройства по сомкнутым плашкам от 38 до 142 мм, по выдвинутым плашкам от 42 до 166 мм, наибольший наружный диаметр от 73 до 142 мм, длина от 730 до 1300 мм.

Таким образом, ход плашек может изменяться от 4 до 24 мм в зависимости от размеров устройства соответственно диаметрам извлекаемых труб. Очевидно, что толщина стенок труб и их вес увеличиваются с ростом диаметра. Поэтому для надежного захвата изменяется и величина хода плашек. Кроме того, большой ход плашек обеспечивает достаточный зазор для свободного ввода устройства в извлекаемую трубу.

Устройство работает следующим образом.

На колонне бурильных труб 10 устройство без вращения опускают в скважину, осторожно вводят в ловимую трубу 9 и продолжают спуск до требуемой глубины. Скошенные края наконечника 2 служат как направляющие, не позволяя устройству упереться в край ловимой трубы. Вращением вправо освобождают плашки 4 вместе с плашкодержателем 3 из верхнего фиксирующего положения, создаваемого путем зацепления выступов на задней стороне плашки с выступами на наклонных плоскостях 6 на корпусе 1. Под действием собственного веса плашки 4 по наклонным плоскостям 6 корпуса 1 спускаются вниз. В результате они выступают за габариты корпуса 1 и заклиниваются между корпусом и внутренней стенкой ловимых труб. Последующим натяжением колонны 10 бурильных труб вверх происходит дальнейшая врезка зубьев плашек 4 в тело ловимой трубы 9 и ее надежный захват. Захваченные ловимые трубы 9 извлекают на поверхность.

Предлагаемое устройство обеспечивает надежный захват и извлечение ловимых труб из скважины, обладает меньшей массой и размерами. Оно может ловить трубы как за внутреннюю поверхность верхнего конца, так и за участок, расположенный ниже, или за внутреннюю поверхность следующей неповрежденной трубы колонны. Предлагаемое устройство позволяет значительно повысить надежность эксплуатации и ремонта скважин за счет сокращения времени простоя в случае аварии.

Формула изобретения

Устройство для ремонта эксплуатационных скважин, содержащее полый цилиндрический корпус, установленные на его внешней поверхности с возможностью осевого перемещения вдоль него плашки с наружной резьбой, плашкодержатель и наконечник в виде цилиндра со скошенным нижним краем, установленным на конце корпуса, отличающееся тем, что оно снабжено центратором, выполненным в виде трех пластинчатых пружин, в нижней части корпуса на его боковых поверхностях выполнены три наклонные плоскости с продольными выступами, на которых установлены плашки, при этом нижние концы пластинчатых пружин центратора припаяны твердосплавным припоем к плашкодержателю, верхние изогнуты и выступают за диаметральный габарит корпуса, а ход плашек изменяется от 4 до 24 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1