СКВАЖИННЫЙ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ КОЛОННЫ ТРУБ И КАБЕЛЯ Российский патент 2015 года по МПК E21B17/06 E21B29/04 

Описание патента на изобретение RU2537465C2

Изобретение относится к области горного дела, в частности к устройствам для отсоединения колонн труб в случаях прихвата скважинного оборудования с кабельным вводом, и может быть использовано в качестве противоаварийного приспособления.

Известен разъединитель резьбовых соединений бурильных, обсадных и других труб при креплении скважин секциями обсадных колонн. Разъединитель содержит корпус, связанный посредством левого резьбового соединения с воронкой, транспортный переводник, связанный с бурильными трубами, установленный в корпусе и зафиксированный относительно него посредством запорных элементов, упорную втулку, выполненную с проточкой под запорный элемент и закрепленную с помощью срезных винтов внутри транспортного переводника. При этом корпус выполнен с внутренней круговой проточкой под запорные элементы с возможностью свободного вращения транспортного переводника и его продольного перемещения, ограниченного шириной упомянутой проточки, относительно корпуса разъединителя. В нижней части корпуса выполнен выступ в виде упора для ограничения перемещения транспортного переводника с закрепленной на нем упорной втулкой, а верхняя часть корпуса и ответная часть транспортного переводника выполнены в виде кулачкового соединения для передачи крутящего момента от бурильных труб через транспортный переводник корпусу разъединителя. Причем для обеспечения свободного перемещения корпуса разъединителя и снятия возможных напряжений в резьбовом соединении глубина паза в упомянутом кулачковом соединении соответствует длине левого резьбового соединения корпуса с воронкой (Патент RU №2370624 C1. Разъединитель «РОНС». - МПК E21B 17/06, E21B 17/08. - 20.10.2009).

Известно разъединительное устройство колонны труб в скважине, содержащее телескопически соединенные муфту и корпус, фиксаторы, размещенные в окнах муфты и проточках корпуса, установленный внутри муфты подвижный полый поршень, зафиксированный в исходном положении от осевого перемещения стопорным элементом, уплотнительные кольца между муфтой и поршнем и бросовый шар. В муфте выполнены сквозные отверстия для циркуляции жидкости, перекрытые в транспортном положении поршнем или поршнем и корпусом. Уплотнительные кольца установлены между верхним торцом поршня и отверстиями для циркуляции жидкости. Поршень имеет выступ для фиксации фиксаторов в окнах муфты и расположенную над выступом проточку для освобождения фиксаторов из зацепления с корпусом при движении верхнего торца поршня до уплотнительных колец (Патент RU №2437999 C1. Разъединительное устройство колонны труб в скважине. - МПК E21B 17/06. - 27.12.2011).

Наиболее близким аналогом заявляемого скважинного разъединителя колонны труб и кабеля является разъединительное устройство, содержащее муфту и ниппель, соединенные резьбой и зафиксированные узлом стопорения, взаимодействующим с полой втулкой, установленной с возможностью осевого перемещения в полости ниппеля и муфты, выполненной с седлом под клапан. Узел стопорения выполнен из цилиндрического штифта и промежуточного элемента, установленных в совмещенных радиальных каналах ниппеля и муфты, при этом промежуточный элемент контактирует с конической проточкой, выполненной на наружной поверхности полой втулки, а продольный размер его соответствует длине радиального канала в ниппеле (Авторское свидетельство SU №732484. Разъединительное устройство. - МПК2 E21B 17/06. - 05.05.1980. Бюл. №17).Данное изобретение принято за прототип.

Недостатком известных технических решений является сложность отсоединения и подъема из скважины подвесных колонн труб без одновременного разрыва кабеля в случае прихвата в скважине пакерного оборудования с кабельным вводом.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является возможность одновременного отсоединения подвесных колонн труб и разрыва кабеля в случае прихвата в скважине пакерного оборудования с кабельным вводом.

Техническим результатом является повышение оперативности и снижение трудоемкости отсоединения и подъема из скважин подвесных колонн труб.

Указанный технический результат достигается тем, что известный скважинный разъединитель колонны труб и кабеля, содержащий муфту и ниппель с центральным каналом, соединенные между собой посредством уплотнительных колец и зафиксированные срезными штифтами, взаимодействующие с втулкой, установленной с возможностью осевого перемещения, согласно предложенному техническому решению, дополнительно снабжен ножницами для разрезки обесточенного кабеля при аварийном разъединении колонны труб, проведенного к нижерасположенному электрооборудованию, для чего втулка установлена снаружи муфты и ниппеля, и в ней выполнен сквозной паз для кабеля, открытый со стороны верхнего торца втулки и тупиковый в нижней ее части с острым углом к внутренней поверхности втулки с образованием нижнего лезвия ножниц на тупиковой стороне сквозного паза, а наружная цилиндрическая поверхность ниппеля выполнена ступенчатой с высотой уступа, по меньшей мере, равной толщине кабеля, и под нижним лезвием вдоль цилиндрической поверхности ниппеля с меньшим диаметром проведен электрический кабель, при этом уступ выполнен с поднутрением, образующим ответное верхнее лезвие ножниц, с возможностью разрезки кабеля при подъеме втулки совместно с муфтой, соединенных стопорными винтами.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественных всем признакам заявленного скважинного разъединителя колонны труб и кабеля, отсутствуют. Следовательно, каждое заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Заявленное техническое решение может быть реализовано на любом предприятии машиностроения из общеизвестных материалов и принятой технологии и успешно использовано в оборудовании нефтяных скважин. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

На фиг.1 представлен предложенный скважинный разъединитель колонны труб и кабеля.

Скважинный разъединитель колонны труб и кабеля содержит муфту 1 и ниппель 2 с центральным каналом 3, соединенные между собой посредством уплотнительных колец 4 и зафиксированные срезными штифтами 5, взаимодействующие с втулкой 6, установленной снаружи муфты 1 и ниппеля 2 с возможностью осевого перемещения. Скважинный разъединитель снабжен ножницами для разрезки обесточенного кабеля 7 при разъеме колонны труб (условно не показана), проведенного к нижерасположенному электрооборудованию. Для этого во втулке 6 выполнен сквозной паз 8 для кабеля 7, открытый с верхнего торца втулки 6 и тупиковый в нижней ее части с наклоном тупиковой стороны под углом α к внутренней стороне втулки 6 с образованием нижнего лезвия 9 ножниц. Наружная цилиндрическая поверхность ниппеля 2 выполнена со ступенчатым переходом от большего диаметра d1 к меньшему с диаметром d2, на последнем под нижним лезвием 9 размещен электрический кабель 7. Высота уступа 10 на ступенчатой поверхности ниппеля 2, по меньшей мере, равна толщине b кабеля 7, и уступ выполнен с поднутрением под углом β к диаметральной плоскости, образующим ответное верхнее лезвие 11 ножниц, с возможностью разрезки кабеля 7 при подъеме втулки 6 совместно с муфтой 1, соединенных стопорными винтами 12.

Скважинный разъединитель колонны труб и кабеля работает следующим образом.

Скважинный разъединитель колонны труб и кабеля включают в состав компоновки внутрискважинного оборудования, когда в процессе выполнения технологических операций может возникнуть необходимость отсоединения свободной части оборудования от прихваченного объекта, например, при аварийной ситуации.

Монтаж скважинного разъединителя колонны труб и кабеля в составе компоновки внутрискважинного оборудования осуществляют в следующей последовательности. Сначала ниппель 2 большим диаметром d1 присоединяют к несущей колонне скважинного оборудования, располагаемого ниже разъединителя. На ниппель 2 нанизывают втулку 6 и перемещают нижним лезвием 9 за уступ 10 на цилиндрическую поверхность ниппеля 2 с меньшим диаметром d2. Под лезвием 9 вдоль цилиндрической поверхности ниппеля 2 с меньшим диаметром проводят электрический кабель 7, располагая его в сквозном пазу 8, открытом со стороны верхнего торца втулки 6. В ниппель 2 вставляют муфту 1 с уплотнительными кольцами 4 и фиксируют срезными штифтами 5. Затем втулку 6 смещают в направлении муфты 1 и соединяют их между собой стопорными винтами 12. После чего муфту 1 присоединяют к спускаемой колонне труб и в составе компоновки внутрискважинного оборудования спускают в скважину для выполнения технологических операций.

В случае прихвата скважинного оборудования, расположенного ниже разъединителя, разъединение производится в следующей последовательности. Вначале обесточивают кабель 7. Подвесной колонной труб поднимают муфту 1 с втулкой 6, соединенные стопорными винтами 12, и относительно неподвижного ниппеля 2 с усилием подъема колонны труб муфтой 1 срезают штифты 5. С дальнейшим подъемом муфты 1 нижнее лезвие 9 на втулке 6 сближается с ответным верхним лезвием 11 на неподвижном ниппеле 2, и ножницами разрезают кабель 7, а освободившуюся колонну труб с муфтой 1 поднимают наверх.

Предложенный скважинный разъединитель колонны труб и кабеля может быть эффективно использован в различных скважинных насосных установках.

Похожие патенты RU2537465C2

название год авторы номер документа
ПАКЕР ОПОРНО-МЕХАНИЧЕСКИЙ С КАБЕЛЬНЫМ ВВОДОМ 2013
  • Николаев Олег Сергеевич
RU2536533C2
ПАКЕР ОПОРНО-МЕХАНИЧЕСКИЙ 2013
  • Николаев Олег Сергеевич
RU2548639C2
ПАКЕР-ПРОБКА И МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПОСАДКИ ЕГО В СКВАЖИНЕ (ВАРИАНТЫ) 2013
  • Николаев Олег Сергеевич
RU2537713C2
ПАКЕР ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ 2013
  • Николаев Олег Сергеевич
RU2535542C2
ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ СПОСОБ РАЗЪЕДИНЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ВНУТРИСКВАЖИННЫХ РАБОТ С ОДНОВРЕМЕННЫМ РАЗЪЕДИНЕНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЛИБО ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЛИНИЙ 2015
  • Малыхин Игорь Александрович
  • Соловьев Юрий Сергеевич
RU2579064C1
Гидромеханический пакер 2018
  • Николаев Олег Сергеевич
RU2675117C1
ПАКЕР ИНЕРЦИОННЫЙ МЕХАНИЧЕСКИЙ 2013
  • Николаев Олег Сергеевич
RU2532496C1
Двухпакерная компоновка нефтедобывающей установки с изоляцией нарушений герметичности обсадной колонны 2017
  • Николаев Олег Сергеевич
RU2651714C2
ДВУЯКОРНЫЙ МЕХАНИЧЕСКИЙ ПАКЕР 2013
  • Николаев Олег Сергеевич
RU2536534C2
ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ КЛАПАН ВЫРАВНИВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В СКВАЖИНЕ И СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА 2013
  • Николаев Олег Сергеевич
RU2531692C2

Реферат патента 2015 года СКВАЖИННЫЙ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ КОЛОННЫ ТРУБ И КАБЕЛЯ

Изобретение относится к области горного дела, в частности к устройствам для отсоединения колонн труб в случаях прихвата скважинного оборудования с кабельным вводом. Техническим результатом является повышение оперативности и снижение трудоемкости отсоединения и подъема из скважин подвесных колонн труб. Скважинный разъединитель колонны труб и кабеля содержит муфту и ниппель с центральным каналом, втулку, установленную снаружи муфты и ниппеля с возможностью осевого перемещения, и ножницы для разрезки обесточенного кабеля, проведенного к нижерасположенному электрооборудованию. Муфта и ниппель соединены между собой посредством уплотнительных колец и зафиксированы срезными штифтами. Во втулке выполнен сквозной паз для кабеля, открытый со стороны верхнего торца втулки и тупиковый в нижней ее части с острым углом к внутренней поверхности втулки, образуя нижнее лезвие. При этом наружная цилиндрическая поверхность ниппеля выполнена ступенчатой с высотой уступа, по меньшей мере, равной толщине кабеля. Под нижним лезвием вдоль цилиндрической поверхности ниппеля с меньшим диаметром проведен электрический кабель. Уступ выполнен с поднутрением, образуя ответное верхнее лезвие ножниц, с возможностью разрезки кабеля при подъеме соединенных стопорными винтами втулки и муфты. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 537 465 C2

Скважинный разъединитель колонны труб и кабеля, содержащий муфту и ниппель с центральным каналом, соединенные между собой посредством уплотнительных колец и зафиксированные срезными штифтами, взаимодействующие с втулкой, установленной с возможностью осевого перемещения, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен ножницами для разрезки обесточенного кабеля при аварийном разъединении колонны труб, проведенного к нижерасположенному электрооборудованию, для чего втулка установлена снаружи муфты и ниппеля, и в ней выполнен сквозной паз для кабеля, открытый со стороны верхнего торца втулки и тупиковый в нижней ее части с острым углом к внутренней поверхности втулки с образованием нижнего лезвия ножниц на тупиковой стороне сквозного паза, а наружная цилиндрическая поверхность ниппеля выполнена ступенчатой с высотой уступа, по меньшей мере, равной толщине кабеля, и под нижним лезвием вдоль цилиндрической поверхности ниппеля с меньшим диаметром проведен электрический кабель, при этом уступ выполнен с поднутрением, образующим ответное верхнее лезвие ножниц, с возможностью разрезки кабеля при подъеме втулки совместно с муфтой, соединенных стопорными винтами.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2537465C2

Разъединительное устройство 1977
  • Конрад Фраим Фриделевич
  • Кошелев Николай Николаевич
  • Самотой Анатолий Куприянович
  • Панов Владислав Николаевич
  • Серенко Игорь Александрович
  • Федоров Ефим Тимофеевич
SU732484A1
РАЗЪЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КОЛОННЫ ТРУБ В СКВАЖИНЕ 2010
  • Нагуманов Марат Мирсатович
  • Аминев Марат Хуснуллович
RU2437999C1
РАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ КОЛОННЫ НАПОРНЫХ ТРУБ В СКВАЖИНЕ ЖУРАВЛЕВА 2004
  • Журавлев С.Р.
  • Кондратьев Д.В.
  • Фатихов В.А.
  • Канеев Ф.А.
RU2262582C1
US 0007264060 B2, 04.09.2007
US 0004660635 A1, 28.04.1987
US 20040045704 A1, 11.03.2004

RU 2 537 465 C2

Авторы

Николаев Олег Сергеевич

Даты

2015-01-10Публикация

2013-10-08Подача