Устройство поворотное механическое для оснащения компоновки скважинного оборудования Российский патент 2019 года по МПК E21B23/03 

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности, к скважинному оборудованию и предназначено для прохождения препятствия в скважине при спуске компоновки скважинного оборудования, ориентирования и облегчения захода спускаемой компоновки скважинного оборудования в уже установленное в скважину оборудование, которое препятствует дальнейшему спуску компоновки.

Известен башмак для использования в строительстве нефтяных и газовых скважин, выбранный в качестве аналога. Известный башмак содержит корпусную часть, прикрепляемую к обсадной трубе, и носовую часть, установленную с возможностью вращения на корпусной части (патент США №5669443, опубликован 23.09.1997 г.).

Недостатком известного башмака является отсутствие расширения носовой части башмака, что ведет к риску возникновения аварийных ситуаций при спуске и подъеме через башмак геофизических приборов.

Известен скважинный инструмент, выбранный в качестве аналога, который содержит корпус, имеющий носовую часть и ориентирующийся башмак с косым срезом, пружину, фиксатор, паз (патент Великобритании №2445439, опубликован 09.07.2008 г.).

Недостатком известного скважинного инструмента является отсутствие расширения носовой части скважинного инструмента, что ведет к риску возникновения аварийных ситуаций при спуске и подъеме через инструмент геофизических приборов.

Также недостатком является то, что при эксплуатации скважинного инструмента в паз попадают твердые частицы из затрубного пространства, которые затрудняют перемещение фиксатора по пазу, что приводит к снижению надежности и долговечности работы скважинного инструмента.

Известно устройство, выбранное в качестве прототипа, которое состоит из корпуса, направляющего элемента, верхний конец которого телескопически соединен с корпусом, а нижний конец имеет наклонную направляющую поверхность, штока, на котором имеется паз, по которому перемещается фиксатор (патент США №4321965, опубликован 30.03.1982 г.).

Недостатками известного устройства являются:

- отсутствие расширения носовой части устройства и наличие выступов в проходном канале устройства, что ведет к риску возникновения аварийных ситуаций при спуске и подъеме через устройство геофизических приборов;

- при эксплуатации устройства в паз попадают твердые частицы из затрубного пространства, которые затрудняют перемещение фиксаторов по пазу устройства, что приводит к снижению надежности и долговечности работы устройства;

- при эксплуатации устройства происходит трение пружины о корпус и шток, что приводит к снижению надежности и долговечности работы устройства;

- при переводе устройства из транспортного положения в рабочее положение избыточную сжимающую нагрузку принимает на себя переводник и корпус устройства, а при переводе устройства из рабочего в транспортное положение избыточную растягивающую нагрузку принимает на себя фиксатор устройства, что приводит к риску возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации устройства в скважине при переводе устройства в рабочее и транспортное положения.

Технический результат заключается в создании конструкции устройства поворотного механического для снижения риска возникновения аварийных ситуаций при спуске и подъеме геофизических приборов, увеличения надежности и долговечности работы устройства, снижения риска возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации устройства в скважине при переводе устройства в рабочее и транспортное положения.

Указанный результат достигается тем, что проходной канал устройства выполнен без выступов, нижняя часть корпуса соединена с направляющим наконечником, который в нижней части имеет расширение, между корпусом, штоком и направляющим наконечником расположена пружина, ограниченная в верхней и нижней части верхним и нижним кольцами соответственно, на штоке устройства под кожухом размещен фигурный паз, по которому перемещаются фиксаторы, верхняя часть корпуса соединена с кожухом.

Выполнение проходного канала устройства без выступов и соединение нижней части корпуса устройства с направляющим наконечником, который в нижней части имеет расширение, позволяют снизить риск возникновения аварийных ситуаций при спуске и подъеме через устройство геофизических приборов.

Ограничение пружины в верхней и нижней части верхним и нижним кольцами, уменьшающими трение пружины о корпус, шток и направляющий наконечник, увеличивает надежность и долговечность работы устройства.

Размещение на штоке устройства под кожухом фигурного паза, по которому перемещаются фиксаторы, позволяет исключить попадание в фигурный паз твердых частиц из затрубного пространства, что увеличивает надежность и долговечность работы устройства.

Соединение верхней части корпуса с кожухом снижает риск возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации устройства в скважине при переводе устройства в рабочее и транспортное положения, поскольку при переводе устройства из транспортного положения в рабочее избыточную сжимающую нагрузку принимает на себя кожух, при переводе устройства из рабочего в транспортное положение избыточную растягивающую нагрузку принимает на себя кожух.

Устройство поворотное механическое поясняется фигурами: на фиг. 1 изображено транспортное положение устройства поворотного механического, на фиг. 2 показан разрез А-А, на фиг. 3 - рабочее положение устройства поворотного механического.

Устройство поворотное механическое содержит корпус 1, направляющий наконечник 2, шток 3, фигурный паз 4, фиксаторы 5, пружину 6, переводник 7. При этом проходной канал 8 устройства не имеет выступов, нижняя часть корпуса 1 соединена с направляющим наконечником 2, который в нижней части имеет расширение, между корпусом 1, штоком 3 и направляющим наконечником 2 расположена пружина 6, ограниченная в верхней и нижней части верхним 9 и нижним 10 кольцами, на штоке 3 устройства под кожухом 11 размещен фигурный паз 4, по которому перемещаются фиксаторы 5, верхняя часть корпуса соединена с кожухом 11.

Устройство поворотное механическое работает следующим образом.

Устройство поворотное механическое устанавливают в нижнюю часть компоновки скважинного оборудования с помощью переводника 7 и производят спуск в скважину (на фиг. не показана). За счет того, что компоновка скважинного оборудования с устройством поворотным механическим встретила на пути препятствие или уже установленное в скважину оборудование, сжимающая нагрузка на компоновку скважинного оборудования увеличивается, при этом корпус 1 (фиг. 1) устройства вместе с направляющим наконечником 2 поворачиваются вокруг своей оси путем перемещения фиксаторов 5 по фигурному пазу 4 (фиг. 3), размещенном на штоке 3 под кожухом 11, который позволяет исключить попадание в фигурный паз 4 твердых частиц из затрубного пространства. Избыточную сжимающую нагрузку принимает на себя кожух 11, снижая риск возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации устройства в скважине. Пружина 6 сжимается, при этом верхнее 9 и нижнее 10 кольца уменьшают трение пружины 6 о корпус 1, шток 3 и направляющий наконечник 2. Устройство переведено в рабочее положение (фиг. 3), которое позволяет проходить препятствия в скважине при спуске компоновки скважинного оборудования, ориентировать и облегчать заход компоновки скважинного оборудования с устройством поворотным механическим в уже установленное в скважину оборудование, которое препятствует дальнейшему спуску компоновки.

Операции по повороту корпуса 1 с направляющим наконечником 2 вокруг своей оси можно проводить многократно до прохождения препятствия или уже установленного в скважину оборудования и дальнейшего спуска компоновки на требуемую глубину.

Для возврата устройства поворотного механического в транспортное положение имеется пружина 6, возвращающая фиксаторы 5 с верхней части 12 фигурного паза 4 в нижнюю часть 13 фигурного паза 4. Пружина 6 разжимается при отсутствии осевой сжимающей нагрузки на компоновку скважинного оборудования, при этом избыточную растягивающую нагрузку, которая возникает при эксплуатации устройства в скважине, принимает на себя кожух 11, снижая риск возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации устройства в скважине.

При необходимости на кабеле производят спуск геофизических приборов, которые проходят через проходной канал 8, не имеющий выступов, далее через направляющий наконечник 2 устройства, проводят геофизические работы. После чего производят подъем геофизических приборов на поверхность.

Устройство поворотное механическое позволяет снизить риск возникновения аварийных ситуаций при спуске и подъеме геофизических приборов, увеличить надежность и долговечность работы устройства, снизить риск возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации устройства в скважине при переводе устройства в рабочее и транспортное положение.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к скважинному оборудованию. Устройство поворотное механическое содержит корпус, направляющий наконечник, шток, фигурный паз, фиксаторы, пружину, переводник. Проходной канал устройства выполнен без выступов. Нижняя часть корпуса соединена с направляющим наконечником, который в нижней части имеет расширение. Между корпусом, штоком и направляющим наконечником расположена пружина. При этом пружина ограничена в верхней и нижней частях верхним и нижним кольцами соответственно. На штоке устройства под кожухом размещен фигурный паз, по которому перемещаются фиксаторы, верхняя часть корпуса соединена с кожухом. Технический результат заключается в снижении риска возникновения аварийных ситуаций при спуске и подъеме геофизических приборов, увеличении надежности и долговечности работы устройства. 3 ил.

Устройство поворотное механическое для оснащения компоновки скважинного оборудования, содержащее корпус, направляющий наконечник, шток, фигурный паз, фиксаторы, пружину, переводник, отличающееся тем, что проходной канал устройства выполнен без выступов, нижняя часть корпуса соединена с направляющим наконечником, который в нижней части имеет расширение, между корпусом, штоком и направляющим наконечником расположена пружина, ограниченная в верхней и нижней частях верхним и нижним кольцами соответственно, на штоке устройства под кожухом размещен фигурный паз, по которому перемещаются фиксаторы, верхняя часть корпуса соединена с кожухом.