УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ Российский патент 1995 года по МПК E21B37/02 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к оборудованию для ремонта скважины.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности обсадной колонны [1] содержащее корпус с радиально-выдвигающимися плашками и эластичный баллон. Его недостатком является низкая надежность из-за наличия эластичного баллона для выдвижения плашек, который сложен в изготовлении и очень быстро выходит из строя.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее корпус с радиально-выдвигающимися поршнями и режущим элементом [2]
Его недостатком являются низкие надежность и работоспособность из-за возможности зацепления режущего элемента за стык между трубами обсадной колонны, ширина которого может достичь 40-50 мм. Кроме того, поскольку режущий элемент выполнен остроконечным, для обеспечения зачистки по всему периметру трубы инструмент необходимо вращать одновременно со спуском или подъемом.

Целью изобретения является повышение надежности и работоспособности скребка и упрощение его изготовления и технологии работы с ним.

Цель достигается тем, что в устройстве для очистки внутренней поверхности обсадной колонны, содержащем корпус и установленные в корпусе с возможностью радиального перемещения поршни, оснащенные режущими элементами, каждый поршень дополнительно снабжен режущим элементом, в корпусе выполнены поперечные пазы, режущие элементы выполнены дугообразными и установлены в поперечных пазах корпуса с возможностью одновременного взаимодействия с корпусом и поршнем.

Кроме того, с целью освобождения поршня от поперечных нагрузок и более плавного прохождения стыков каждый поршень может быть снабжен обоймой с прикрепленной к ней лыжей, а режущие элементы помещены в обойму.

Сущность изобретения заключается в том, что режущие элементы располагают с двух сторон поршня в поперечных пазах корпуса, причем расстояние между двумя режущими элементами, взаимодействующими с одним поршнем, должно быть не менее максимально возможного зазора между торцами труб в стыке. При помещении режущих элементов в обойму с лыжей поперечные усилия через обойму действуют только на корпус, а лыжа обеспечивает плавный переход скребка через стыки труб.

Размещение режущих элементов в пазах корпуса с возможностью одновременного попарного взаимодействия их с корпусом и поршнем позволяет располагать режущие элементы поперек корпуса, тогда как в известных конструкциях проблема прохождения стыков решается винтообразным выполнением режущих элементов, что усложняет изготовление скребка.

На фиг. 1, 2 показаны схемы, предлагаемого устройства; на фиг. 3 вид А на фиг. 2.

Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной колонны (фиг.1) состоит из корпуса 1 с пазами 2, в которых размещены дугообразные режущие элементы 3, взаимодействующие с радиальными поршнями 4. В верхней части корпуса имеется резьба для соединения с лифтовыми трубами, а внизу ввернута пробка 5 с калиброванным отверстием 6. Длина дуги каждого режущего элемента такова, что в сумме они перекрывают периметр обсадной трубы.

Режущие элементы помещены в обойму 7, к которой прикреплена лыжа 8.

Устройство работает следующим образом.

После спуска его в интервал проработки в лифтовые трубы закачивают жидкость, которая, проходя через калиброванное отверстие 6, создает перепад давления на поршнях 4. Под действием перепада давления поршни 4 выдвигаются и одновременно выдвигают режущие элементы 3 до упора в обсадную трубу. Затем, поддерживая необходимый перепад давления, двигают лифтовые трубы вместе с устройством вверх или вниз. При этом прижатые к стенкам обсадной колонны режущие элементы счищают имеющиеся на ней асфальтосмолистые отложения, парафин, ржавчину, цементную корку.

При прохождении через стыки в зазор попадают поочередно сначала один режущий элемент, при этом второй через поршень не дает провалиться в зазор первому, а потом, когда туда попадает второй нож, то первый, выйдя из зазора, также препятствует проваливанию второго. Благодаря этому устройство плавно проходит через стыки.

Устройство, у которого ножи помещены в обойму с лыжей, еще более плавно проходит стыки благодаря лыже, а поршень освобожден благодаря обойме от поперечных сил, стремящихся заклинить его.

П р и м е р. Для скважины, обсаженной 146-мм обсадной колонной, устройство имеет наружный диаметр корпуса 122 мм и содержит четыре поршня 4 диаметром 80 мм, попарно расположенных друг против друга, режущие элементы, изготовленные из твердого сплава, с длиной дуги 100^ос запасом перекрывают внутренний периметр обсадной колонны (100^о х 4 400^о).

Чистку обсадной колонны производят при перепаде давления на поршнях 3-6 МПа, что обеспечивает прижатие режущих элементов усилием 1,5-3 т.

Таким образом предлагаемое устройство для очистки внутренней поверхности обсадной колонны позволяет осевым перемещением без вращения очищать обсадную колонну. Снабжение поршней дополнительными режущими элементами позволяет беспрепятственно проходить через стыки обсадной колонны. Размещение режущих элементов в пазах корпуса освобождает поршень от поперечных усилий при чистке обсадной колонны, которые в предлагаемом устройстве действуют на корпус. Отдельное от поршней выполнение режущих элементов позволяет легко заменить их, а также использовать для их изготовления очень твердые материалы, что повышает срок их службы.

Кроме того конструкция скребка очень проста (3 детали). Все детали простые и могут быть изготовлены на токарном станке, что значительно уменьшает его стоимость.

Использование: в нефтегазодобывающей промышленности, для ремонта скважин. Сущность изобретения: устройство для очистки внутренней поверхности обсадной колонны содержит корпус с радиальными поршнями, оснащенными режущими элементами. Каждый поршень снабжен дополнительно режущим элементом. Режущие элементы выполнены дугообразными и размещены в поперечных пазах корпуса с возможностью одновременного взаимодействия с корпусом и поршнем. В частном случае каждый поршень может быть снабжен обоймой с прикрепленной к ней лыжей, а режущие элементы помещены в обойму. Использование устройства повышает надежность и работоспособность и упрощает технологию работ. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ, содержащее корпус и установленные в корпусе с возможностью радиального перемещения поршни, оснащенные режущими элементами, отличающееся тем, что каждый поршень дополнительно снабжен режущим элементом, в корпусе выполнены поперечные пазы, режущие элементы выполнены дугообразными и установлены в поперечных пазах корпуса с возможностью одновременного взаимодействия с корпусом и поршнем. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый поршень снабжен обоймой с прикрепленной к ней лыжей, а режущие элементы помещены в обойму.