ОСВОБОЖДАЮЩИЙСЯ ОВЕРШОТ Российский патент 1994 года по МПК E21B31/18 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к ловильному инструменту для извлечения скважинного оборудования.

Известен ловитель для извлечения скважинного оборудования, включающий корпус, внутри которого размещены шток, подпружиненная втулка и плашки с фиксаторами, взаимодействующими с прорезями корпуса и с внутренней поверхностью втулки.

Недостатками этого устройства являются возможность преждевременной фиксации плашек в освобожденном положении, а также невозможность его использования для извлечения предметов при малом зазоре между ними и эксплуатационной колонной.

Известен ловитель для извлечения скважинного оборудования, который может освобождаться при отсутствии циркуляции жидкости в скважине. Эта внутренняя освобождающаяся труболовка содержит корпус с окнами в виде винтовых прорезей, установленный в его полости патрубок, расположенную на патрубке и подпружиненную относительно него втулку с конической наружной поверхностью, связанной с патрубком пружиной кручения, и плашки, размещенные в окнах корпуса и установленные на конической поверхности втулки с возможностью осевого перемещения.

Однако данную труболовку невозможно освободить в скважине.

Известен овершот, имеющий механизм захвата, выполненный в виде ножниц с двумя крюками, поддерживаемый поперечным пальцем. Нижний конец механизма охвачен кольцом, который регулирует степень раскрытия ножниц. С пальцем соединен опорный элемент, обеспечивающий поддержание пальца. Кольцо и опорный механизм поддерживаются верхним корпусом. На пальце шарнирно смонтированы два выступающих наружу рычага, которые входят в состав механизма и при своем движении разводят или сближают крюкообразные части механизма. В верхнем корпусе смонтированы упругие средства, упирающиеся в механизм и разводящие в стороны его крюкообразные части, когда последние не ограничены кольцом. Указанные рычаги снабжены поверхностями, которые контактируют и взаимодействуют с упругими средствами, увеличивая промежуток между крюкообразными частями механизма [2] .

Однако данный овершот неосвобождаемый, а из-за наличия упругого элемента недолговечный.

Наиболее близким к предлагаемому является освобождающийся овершот, содержащий корпус с цилиндрической юбкой на одном конце, с находящимся внутри нее захватом, образованным группой пальцев, имеющих зубья для захвата извлекаемого предмета. Пальцы отклоняются внутрь и наружу в зависимости от их относительного продольного положения вблизи юбки. С захватом соединен подвижный сердечник, соосно проходящий внутри корпуса. С сердечником и корпусом взаимодействуют упругие элементы, перемещающие захват в положение зацепления с извлекаемым предметом. Корпус и сердечник соединены между собой срезным штифтом. Предусмотрено инерционное блокирующее устройство, включающее отверстие с внутренней резьбой в корпусе и стопорный орган, присоединенный к верхнему концу сердечника соосно с указанным отверстием. Указанный орган содержит комплект пальцев, рассредоточенных по окружности и имеющих зубья на своей внешней поверхности. Отверстие с внутренней резьбой находится вблизи сужающегося буртика, направляющего пальцы в отверстие. В юбке над утолщенным нижним концом, обеспечивающим отклонение захвата, образованы первый и второй пазы, в которые входят соответственно концы срезного штифта, проходящего через сердечник, и которые обеспечивают возможность ограниченного осевого перемещения сердечника.

Однако данное устройство ненадежно в работе из-за наличия в его конструкции упругого элемента и стопорного органа с резьбой, которые легко выходят из строя при работе овершота.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что стопорный орган выполнен в виде заполненной жидкостью камеры, с одной стороны ограниченной поршнем с тягами, а с другой - мембраной, подвижный сердечник снабжен конической проточкой.

Существенные отличия предлагаемого устройства следующие:
выполнение стопорного органа в виде заполненной жидкостью камеры, с одной стороны ограниченной поршнем с тягами, а с другой - мембраной;
снабжение подвижного сердечника конической проточкой. Совокупность этих существенных отличий позволит достичь цели изобретения, а именно повысить надежность устройства. Следовательно, ЗТР обладает критериями "существенные отличия" и "положительный эффект".

Проведенный поиск по НТЛ и патентной документации показал, что аналогичные решения отсутствуют. Следовательно, ЗТР отвечает критерию "новизна".

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по В-В на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1 с камерой 2, заполненной жидкостью, и захваты 3. В корпусе 1 размещена тяга 4, на которой жестко крепится подвижный сердечник 5, соосно проходящий внутри корпуса 1. Камера 2 с одной стороны ограничена поршнем 6. Тяга 4 в рабочем положении фиксируется при помощи вставки 7 и зажимной гайки 8, к которой крепится геофизический кабель. Камера 2 снабжена со стороны, противоположной поршню 6, мембраной 9, фиксирующейся гайкой 10. Завод корпуса 1 в захват 3 производится при помощи направления 11. На сердечнике 5 выполнена коническая проточка 12 для вывода захватов 3 из зацепления.

Устройство работает следующим образом. Овершот крепят на геофизический кабель и спускают в скважину. Завод овершота в ловильный карман производят при помощи направления 11. После этого захваты 3 принимают рабочее положение. При подъеме овершота усилие через тягу 4, поршень 6, жидкость, находящуюся в камере 2 и мембрану 9, передается на корпус 1 и благодаря захватам 3 происходит подъем инструмента. В процессе возрастания нагрузки за счет сжатия поршнем 6 жидкости, находящейся в камере 2, происходит повышение давления жидкости. При достижении определенного усилия, величина которого меньше величины натяжения геофизического кабеля, мембрана разрывается и рабочая жидкость вытекает из камеры 2. Благодаря этому происходит перемещение тяги 4 относительно корпуса 1. В процессе перемещения находящийся на тяге 4 сердечник 5 за счет конической проточки 12 выводит из зацепления захваты 3, освобождая тем самым овершот. После этого производят подъем овершота. Величину усилия, при котором происходит относительное перемещение и освобождение овершота, осуществляют подбором толщины мембраны 9.

Предлагаемая конструкция устройства гарантирует надежное освобождение овершота при усилии, на которое он рассчитан при спуске в скважину.

Использование: извлечение скважинного оборудования в нефтегазодобывающей промышленности. Сущность изобретения: корпус с захватными элементами содержит камеру, заполненную жидкостью. Камера перекрыта в верхней части разрывной мембраной, а в нижней - поршнем, связанным с тягой. Внутри корпуса по оси расположен подвижный относительно него сердечник, который жестко связан с тягой. Сердечник в нижней части имеет конусный выступ для взаимодействия с захватными элементами в момент выведения их из рабочего положения. 3 ил.

ОСВОБОЖДАЮЩИЙСЯ ОВЕРШОТ, содержащий корпус с захватными элементами, соосно расположенный внутри него подвижный сердечник и стопорный орган, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, стопорный орган выполнен в виде расположенной в корпусе камеры, заполненной жидкостью и перекрытой в верхней части разрывной мембраной, а в нижней-поршнем, связанным с тягой, при этом подвижный сердечник в верхней части связан с тягой и имеет в нижней части конусный выступ для взаимодействия с захватными элементами в момент выведения их из рабочего положения.