ШАБЛОН ДЛЯ ТРУБ Российский патент 1998 года по МПК E21B47/08 

Изобретение относится к буровой технике, применяемой для контроля преимущественно эксплуатационных скважин с целью определения проходимости их ствола при спуске длинномерных агрегатов, например погружных электроцентробежных насосов.

Известен шаблон для проверки эксплуатационных колонн, включающий корпус и жестко 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 его освобождения в случае прихвата в проверяемой колонне труб.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является шаблон для труб, 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 проходимости труб разного диаметра путем подбора калибрующих элементов соответствующего размера.

Недостатком его является малая эффективность, значительные материальные и трудовые затраты при его освобождении в случае прихвата, а также невозможность выпрямления деформированной колонны. В связи с этим даже при незначительной деформации проверяемой колонны известный шаблон требует своего подъема и спуска специального инструмента для исправления выявленного дефекта колонны, повторного спуска шаблона и только после его подъема возможен спуск погружного агрегата. Кроме того, при использовании прототипа возможно получение ложного сигнала о деформации проверяемой колонны, особенно при проведении работ в искривленных скважинах. Все это ведет к росту стоимости проводимых работ.

Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков прототипа.

Это достигается тем, что шаблон для труб, содержащий корпус с присоединительными муфтами и размещенными на его наружной поверхности калибрующие элементы с упорами, зафиксированными от осевого перемещения, согласно изобретению, упоры смещены один относительно другого на величину, превышающую высоту калибрующих элементов, установленных между упорами с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с торцами упоров, при этом в качестве концевых упоров использованы присоединительные муфты. Достижению указанного технического результата служит также и то, что шаблон снабжен установочными втулками для фиксации упоров, причем наружный диаметр втулок меньше внутреннего диаметра калибрующих элементов, но больше внутреннего диаметра упоров, при этом калибрующие элементы выполнены в виде колец, минимальный ход которых b определяется по формуле: b = 0,3 + 0,0001H, м, где H - глубина скважины в зоне установки агрегата, м.

Способствует достижению указанного технического результата также и то, что шаблон может быть выполнен из отдельных соединенных между собой секций, каждая из которых имеет один упор, расположенный в средней части корпуса и выполненный с ним за одно целое.

На фиг. 1 изображен общий вид шаблона в продольном разрезе; на фиг. 2 - вариант установки упора.

- Шаблон для труб содержит корпус 1 с присоединительными муфтами 2 на концах, упоры 3, установленные на наружной поверхности корпуса, и калибрующие элементы в виде колец 4, размещенные между упорами 3 с возможностью осевого перемещения вдоль корпуса до контакта с торцами упоров 3. Шаблон может быть выполнен с жестко и разъемно соединенными упорами. В первом случае упоры 3 выполняют в виде колец, которые жестко соединяют с корпусом 1, например, сваркой или же в виде выступов как одно целое с корпусом. При этом варианте шаблон собирают из отдельных секций, каждая из которых включает корпус 1 с одним центрально расположенным упором 3 и двумя калибрующими кольцами 4, установленными между упорами и присоединительными муфтами 2 (фиг. 1). При втором варианте упоры 3 фиксируются на корпусе 1 от осевого перемещения посредством установочных втулок 5, наружный диаметр которых меньше внутреннего диаметра калибрующих колец 4, но больше внутреннего диаметра упоров 3 (фиг. 2). В этом случае на одной корпусной детали может быть установлено любое количество упоров и калибрующих колец. В обоих случаях минимальное расстояние L между упорами определяется по формуле: L = a + 0,0001H + 0,3, м, где a - высота калибрующих элементов, м. Наружный диаметр калибрующих колец 4 выбирают в зависимости от диаметра погружного агрегата, и он должен превышать диаметр последнего на несколько миллиметров, при этом высота "а" кольца 4 должна быть не менее его радиуса.

При выполнении шаблона с жесткими упорами монтаж его осуществляют в следующей последовательности, На корпус 1 с упором 3 надевают калибрующие кольца 4 и после этого соединяют между собой до получения устройства необходимой длины. При выполнении шаблона со съемными уступами сборку осуществляют следующим образом. На корпус 1 с одной присоединительной муфтой 2 надевают втулку 5, на которой устанавливают калибрующее кольцо 4. Затем надевают упор 3, который опирается на торец втулки 5 и образует рабочую секцию шаблона. После этого собирают последующие секции шаблона в той же последовательности и заканчивают сборку навинчиванием на корпус второй присоединительной муфты 2. В случае необходимости к нижнему концу шаблона может быть присоединена оправка для выпрямления деформированных участков проверяемой колонны.

Шаблон работает следующим образом. Перед спуском в скважину проверяют размеры и подвижность калибрующих колец 4 вдоль корпуса 1. После этого шаблон присоединяют к колонне бурильных или насосно-компрессорных труб и спускают в скважину на 50-100 м ниже глубины спуска погружного агрегата. Во время спуска шаблона калибрующие кольца 4 в зависимости от состояния проверяемой колонны занимают различное положение. При отсутствии деформации стенок колонны кольца 4 находятся в крайнем нижнем положении, а при наличии деформации кольца перемещаются в верхнее положение до контакта с торцом упора 3. Если под действием осевого усилия, передаваемого через колонну труб на калибрующие кольца 4, последние, проходя через проверяемую колонну, заклиниваются там, то приступают к их освобождению путем нанесения ударов упорами, расположенными ниже заклиненных колец 4. Если прихват калибрующих колец 4 произошел при подъеме шаблона, то освобождение их осуществляют ударами, наносимыми упорами сверху. В обоих случаях благодаря телескопическому соединению калибрующих колец 4 с корпусом 1 шаблон работает как ясс, что позволяет не только повысить эффективность освобождения прихваченных калибрующих колец 4, но и выправить смятую колонну. Этому способствует также и наличие оправки 6. Все это позволяет сократить затраты на проведение спуско-подъемных операций. Применение же съемных калибрующих элементов, упоров и установочных втулок позволяет собирать шаблон разного диаметра и длины, что снижает общую стоимость проводимых работ.

Шаблон для труб может быть использован для контроля проходимости ствола скважин при эксплуатации скважин различного назначения. Шаблон включает корпус с присоединительными муфтами, размещенные на его наружной поверхности калибрующие элементы и упоры, зафиксированные от осевого перемещения. Упоры смещены относительно друг друга на величину, превышающую высоту калибрующих элементов, установленных между упорами с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с торцами упоров. В качестве концевых упоров использованы присоединительные муфты. В результате использования изобретения повышается эффективность, снижаются материальные и трудовые затраты при освобождении шаблона в случае прихвата, а также появляется возможность выпрямления деформированной колонны. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Шаблон для труб, содержащий корпус с присоединительными муфтами и размещенные на его наружной поверхности калибрующие элементы с упорами, зафиксированными от осевого перемещения, отличающийся тем, что упоры смещены одни относительно другого на величину, превышающую высоту калибрующих элементов, установленных между упорами с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с торцами упоров, при этом в качестве концевых упоров использованы присоединительные муфты. 2. Шаблон для труб по п.1, отличающийся тем, что он снабжен установленными втулками для фиксации упоров, причем наружный диаметр втулок меньше внутреннего диаметра калибрующих элементов, но больше внутреннего диаметра упоров. 3. Шаблон для труб по п.1, отличающийся тем, что калибрующие элементы выполнены в виде колец, минимальный ход которых b определяется по формуле
b = 0,3 + 0,0001H,
где
H - глубина скважины в зоне установки погружного агрегата, м. 4. Шаблон для труб по п.1, отличающийся тем, что он наполнен из соединительных между собой секций, каждая из которых имеет один упор, расположенный в средней части корпуса и выполненный с ним за одно целое.