ШАБЛОН Российский патент 1998 года по МПК E21B47/08 

Изобретение относится к буровой технике, применяемой для контроля проходимости эксплуатационных скважин перед спуском погружных агрегатов, например, электроцентробежных насосов или других длинномерных устройств.

Известен шаблон для контроля эксплуатационных скважин, включающий корпус и закрепленные на нем калибрующие кольца (Лаврушко П.Н. Подземный ремонт скважин. -М.; Недра, 1968, с. 272-273).

Недостатком данного шаблона является неразборность конструкции и сложность освобождения в случае прихвата его в эксплуатационной колонне.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является шаблон, содержащий корпус с присоединительными муфтами и размещенные на его наружной поверхности калибрующие элементы с упорами, зафиксированными от осевого перемещения (авт. св. СССР N 1086142, кл. E 21 B 47/08, 1982).

Данный шаблон является разборным, что позволяет использовать его для контроля эксплуатационных колонн разного диаметра путем подбора калибрующих элементов соответствующего размера. Недостатком его является малая эффективность, связанная со значительными затратами времени на проведение необходимых исследований, а также материальных и трудовых ресурсов. Значительные затраты времени связаны с необходимостью подъема шаблона даже при незначительных деформациях колонны, через которую необходимо пропустить погружной агрегат, и спуска специального инструмента для устранения выявленного дефекта. Со значительными трудностями связано и освобождение самого шаблона в случае его прихвата при подъеме из скважины и часто приводящее к обрыву кабеля, на котором спускается шаблон. Все это приводит к значительным материальным и трудовым затратам.

Техническим результатом данного изобретения является устройство указанных недостатков.

Это достигается тем, что шаблон, содержащий корпус с присоединительными муфтами и размещенные на нем калибрующие элементы и упоры с фиксаторами от осевого перемещения, согласно изобретению снабжен закрепленными на корпусе между упорами шпонками под калибрующие элементы, выполненные с ответными пазами на внутренней поверхности и установленные с возможностью осевого перемещения до контакта с упорами, при этом в качестве концевых упоров использованы присоединительные муфты, а в качестве фиксаторов для упора - направляющие шпонки, торцы которых установлены с возможностью взаимодействия с торцами упоров, причем калибрующие элементы выполнены в виде втулок с продольными пазами и выступами на наружной поверхности, смещенными в плане на разных втулках один относительно другого с перекрытием ствола колонны по всей окружности выступами втулок.

На фиг. 1 изображен общий вид шаблона в продольном разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Шаблон содержит цилиндрический корпус 1 с присоединительными муфтами 2 на концах, калибрующие элементы в виде втулок 3 и упоры 4 с фиксаторами от осевого перемещения, выполненными в виде направляющих шпонок 5, закрепленных на наружной поверхности корпуса 1 посредством, например, винтов 6.

Калибрующие втулки 3 на внутренней поверхности выполнены с продольными ответными пазами 7 под направляющие шпонки 5, а на наружной поверхности - с пазами 8 и выступами 9, причем площадь выступов 9 в плане больше площади пазов 8. При этом пазы 8 одной втулки 3 смещены по окружности относительно пазов 8 другой втулки и перекрыты ее выступами 9. Ширина пазов 8 и выступов 9 выбирается в зависимости от количества втулок 3, установленных на корпусе 1. Однако при любом количестве втулок 3 должно соблюдаться условие полного перекрытия ствола эксплуатационной колонны выступами 9.

Упоры 4 выполнены в виде дисков с цилиндрическими внутренними и наружными поверхностями и радиальными пазами 10, служащими направляющими для шпонок 5. Дно пазов упрочняется любым известным способом, например, наплавкой или специальной термообработкой.

Для фиксации дисков от осевого перемещения используют шпонки 5, закрепленные в пазах 11 корпуса 1 винтами 6. Торцы шпонок контактируют с упорами 4 и муфтами 2, причем последние служат в качестве концевых упоров. Шпонки являются направляющими для калибрующих втулок 3, которые свободно перемещаются между упорами 4, а на концевых участках - между упорами 4 и присоединительными муфтами 2. Длина шпонок может достигать нескольких десятков сантиметров, а общая длина шаблона определяется длиной спускаемого оборудования и должна быть не менее длины последнего.

Принцип работы шаблона заключается в следующем. После сборки шаблона соответствующей длины и проверки подвижности калибрующих втулок 3 вдоль направляющих шпонок 5 устройство на колонне бурильных или насосно-компрессорных труб спускают в скважину на 50-100 м ниже глубины спуска погружного оборудования. В процессе спуска шаблона калибрующие втулки 3 в зависимости от состояния обсадной или эксплуатационной колонны занимают различное положение: при отсутствии деформации - нижнее, а при наличии деформации - верхнее. В случае заклинивания калибрующих колец 3 они могут быть освобождены путем приложения крутящего момента, чему способствует выполнение втулок 3 с пазами 8 на наружной поверхности. Если приложение крутящего момента не позволяет ликвидировать прихват втулок 3, то инструмент спускают в крайнее нижнее положение и при быстром подъеме упором 4 наносят снизу удар по прихваченной втулке 3, используя шаблон как ясс. Этим достигается как освобождение шаблона, так и выпрямление смятых участков колонны. В случае необходимости эти операции могут быть повторены несколько раз, благодаря чему достигается проработка всего интервала колонны, через который проходит погружное оборудование, например ЭЦН. В тех случаях, когда заклинивание калибрующих элементов происходит при подъеме инструмента, освобождение заклиненных втулок 3 осуществляют путем приложения крутящего момента через шпонки 5 и нанесения по ним упорами 4 ударов сверху.

Таким образом, применение предложенного шаблона позволит значительно сократить материальные и трудовые затраты на проведение работ, связанных со спуском погружного агрегата и тем самым снизить стоимость проводимых работ.

Шаблон предназначен для контроля проходимости ствола скважин и может быть использован при бурении и эксплуатации скважин различного назначения. Шаблон содержит закрепленные на нем между упорами направляющие шпонки под калибрующие элементы, выполненные с ответными пазами на внутренней поверхности и установленные с возможностью перемещения до контакта с упорами. Корпус имеет концевые упоры в виде присоединительных муфт. Техническая задача - снижение затрат времени и материальных затрат для проведения исследований. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Шаблон, содержащий корпус с присоединительными муфтами и размещенные на нем калибрующие элементы и упоры с фиксаторами от осевого перемещения, отличающийся тем, что снабжен закрепленными на корпусе между упорами, направляющими шпонками под калибрующие элементы, выполненные с ответными пазами на внутренней поверхности и установленные с возможностью осевого перемещения до контакта с упорами. 2. Шаблон по п.1, отличающийся тем, что в качестве концевых упоров для калибрующих элементов использованы присоединительные муфты. 3. Шаблон по п.1, отличающийся тем, что в качестве фиксаторов для упоров использованы направляющие шпонки, торцы которых установлены с возможностью взаимодействия с торцами упоров. 4. Шаблон по п.1, отличающийся тем, что калибрующие элементы выполнены в виде втулок с продольными пазами и выступами на наружной поверхности, причем выступы одной втулки смещены в плане относительно выступов других втулок с перекрытием ствола колонны по всей длине окружности.