ПРОБКА СКВАЖИННОГО ФИЛЬТРА И СПОСОБ ЕЕ СБОРКИ Российский патент 2010 года по МПК E21B43/11 E21B43/08 

Изобретение относится к средствам обеспечения добычи нефти и газа, конкретно предназначено для скважинных фильтров.

Известна пробка скважинного фильтра по патенту РФ на полезную модель №56946, которая выполнена стальной и пустотелой с донышком и наполнителем внутри.

Недостаток: трудности срезания стальной пробки, при срезании пробок некоторые из них могут не срезаться, поэтому пропускная способность скважинного фильтра будет меньше, чем расчетная.

Известна пробка скважинного фильтра по св. РФ №16758, прототип. Этот фильтр содержит трубу, в отверстиях которой установлены срезаемые пробки, выполненные из алюминия, фильтрующую сетку и защитный кожух с отверстиями. Отверстия и в трубе, и в кожухе выполнены рядами на боковой поверхности.

Недостаток - большая стоимость алюминиевых пробок, нетехнологичность и большие затраты времени и материальных ресурсов на срезание пробок при помощи фрезера, установленного в компоновке с забойным двигателем. Кроме того, возможно замятие части пробок из-за эластичности материала, из которого они изготовлены. В этом случае также произойдет снижение пропускной способности фильтра, уменьшится дебит добывемого продукта.

Задачи создания изобретения: уменьшение стоимости пробки и упрощение подготовки скважинного фильтра к эксплуатации.

Решение указанной задачи достигнуто в пробке скважинного фильтра, содержащей пустотелый корпус и донышко, отличающейся тем, что корпус выполнен стальным, а донышко - из магния, причем соединение донышка с пустотелым корпусом выполнено по прессовой посадке. Донышко запрессовано внутрь кольцевой канавки, выполненной внутри пустотелого корпуса. Ширина кольцевой канавки увеличивается с увеличением диаметра и образует замок типа «ласточкин хвост». Может быть выполнено несколько канавок треугольного поперечного сечения для формирования трубчатого замка. Донышко может быть выполнено тарельчатой формы. Донышко может быть поджато развальцованной втулкой. Донышко может быть развальцовано в кольцевую канавку.

Решение указанной задачи достигнуто в способе сборки пробки скважинного фильтра, включающий соединение донышка с пустотелым корпусом, за счет того, что соединение выполняют прессованием донышка, при этом осуществляют осевое воздействие на торцы донышка таким образом, чтобы его диаметр увеличился за счет пластического радиального расширения, при этом пластическое радиальное расширение донышка осуществляют в пределах кольцевой канавки, выполненной внутри пустотелого корпуса. Прессование донышка может быть осуществлено через металлическую втулку, которую также запрессовывают внутрь пустотелого корпуса под донышком.

Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения.

Новизна и изобретательский уровень подтверждаются проведенными патентными исследованиями, а промышленная применимость тем, что для реализации устройства и способа не требуются специальные технологии и материалы, не освоенные промышленностью.

Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг.1…10, где:

на фиг.1 приведена пробка в сборе,

на фиг.2 приведен второй вариант пробки в сборе,

на фиг.3 приведен третий вариант пробки в сборе,

на фиг.4...6 приведен вид А для первого варианта пробки,

на фиг.7 приведен вид Б для второго варианта пробки,

на фиг.8 приведен вид В для третьего варианта пробки,

на фиг.9 приведена операция установки пробки на матрицу,

на фиг.10 приведена операция запрессовки донышка для первого варианта пробки,

Пробка скважинного фильтра (фиг.1…10) содержит пустотелый корпус 1, внутри которого установлено донышко 2. Пустотелый корпус 1 выполнен из стали, а донышко 2 из магния или его сплава. Донышко 2 запрессовано внутри пустотелого корпуса 1 для обеспечения герметичности. Предпочтительно запрессовать донышко 2 в кольцевую канавку «Г», выполненную внутри пустотелого корпуса 1 (фиг.1). Канавка «Г» может иметь постоянную ширину (фиг.4) или ширину, увеличивающуюся с увеличением диаметра (фиг.5), для образования замка типа «ласточкин хвост» - 3. Возможен вариант с зубчатым замком 4 (фиг.6). Кроме того, возможен вариант пробки, у которой донышко герметично фиксирует кольцо 5 (фиг.7), запрессованное в пустотелый корпус 1. Также возможно выполнение донышка 2 с кольцевым буртиком 6 (фиг.8), края которого раскатываются в кольцевую канавку.

Процесс запрессовки показан на фиг.9 и 10.

Вовнутрь пустотелого корпуса 1 вставляют донышко 2, устанавливают эту сборочную единицу на матрицу 7 с выступающей цилиндрической частью «Д», надавливают пуансоном 8 до пластической деформации и получения радиального расширения донышка 2 и заполнения канавки «Г» (фиг.9). Для второго варианта (фиг.7) под донышко 2 устанавливают кольцо 5 и запрессовывают одновременно донышко 2 и кольцо 5.

В связи с тем, что размеры донышка 2 и его вес незначительный, то несмотря на то что магний (и его сплавы) в 1,5 раз дороже алюминия, стоимость пробки уменьшается, т.к. пустотелый корпус 1 изготавливают из самых дешевых сортов стали.

Перед эксплуатацией скважинных фильтров, в которые установлены пробки, внутрь обсадной колонны (на фиг.1…8 не показано) заливают кислоту, которая растворяет донышки 1, выполненные из магния, и открывает пробки с торцов для прохода добываемого продукта.

Применение изобретения позволило:

1. Упростить процесс подготовки скважинных фильтров к эксплуатации.

2. Снизить затраты на подготовку скважины к эксплуатации.

3. Повысить пропускную способность фильтра и его дебит.

4. Снизить стоимость пробок.

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти или газа. Пробка скважинного фильтра содержит пустотелый корпус и донышко. Донышко выполнено из магния и соединено с пустотелым корпусом по прессовой посадке посредством запрессовывания в корпус под донышко втулки, выполненной в виде кольца или путем запрессовывания донышка внутрь кольцевой канавки, выполненной внутри корпуса. Для этого осуществляют осевое воздействие на торцы донышка таким образом, чтобы его диаметр увеличился за счет пластического радиального расширения. Причем ширина кольцевой канавки увеличивается с увеличением диаметра и образует замок типа «ласточкин хвост». Техническим результатом является уменьшение стоимости пробки и упрощение подготовки скважинного фильтра к эксплуатации. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Пробка скважинного фильтра, содержащая пустотелый корпус и донышко, отличающаяся тем, что донышко выполнено из магния и соединено с пустотелым корпусом по прессовой посадке посредством запрессовывания в корпус под донышко втулки, выполненной в виде кольца или путем запрессовывания донышка внутрь кольцевой канавки, выполненной внутри корпуса, причем ширина кольцевой канавки увеличивается с увеличением диаметра и образует замок типа «ласточкин хвост».

2. Пробка скважинного фильтра по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно выполнено несколько канавок треугольного поперечного сечения для формирования зубчатого замка.

3. Пробка скважинного фильтра по п.1, отличающаяся тем, что донышко выполнено тарельчатой формы.

4. Способ сборки пробки скважинного фильтра, включающий соединение донышка с пустотелым корпусом, отличающийся тем, что соединение выполняют прессованием донышка, при этом осуществляют осевое воздействие на торцы донышка таким образом, чтобы его диаметр увеличился за счет пластического радиального расширения, при этом пластическое радиальное расширение донышка осуществляют в пределах кольцевой канавки, выполненной внутри пустотелого корпуса.

5. Способ сборки пробки скважинного фильтра по п.4, отличающийся тем, что прессование донышка осуществляют через металлическую втулку, которую также запрессовывают внутрь пустотелого корпуса под донышком.