Инструмент для измерения высоты подвесок обсадных колонн Российский патент 2021 года по МПК E21B47/98 

Область техники

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при проведении технологических работ в подводной скважине.

Предшествующий уровень техники

Из существующего уровня техники известен индикатор положения инструмента в скважине (патент SU №987084, опуб. 17.01.83 г.), содержащий полый цилиндр с неподвижными контактами, внутри которого размещен подпружиненный поршень с замыкающим контактом, сигнализатор, соединенный с неподвижным контактом, снабжённый дополнительным полым цилиндром с поршнем, надпоршневая полость которого связана с помощью канала с надпоршневой полостью цилиндра с неподвижными контактами, при этом надпоршневые полости обоих цилиндров заполнены диэлектрической жидкостью, а диаметры поршней равны между собой.

Недостатком данного устройства является то, что в данном устройстве отсутствует возможность получения оттисков канавок внутреннего профиля, что в свою очередь не позволяет повысить надежность и точность проверки высоты установки корпусов подвесок обсадных колонн.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ определения положения технической колонны труб, установленной в кондукторе, и контролирующий инструмент для него (патент РФ №2701746, опуб. 01.10.2019), заключающийся в спуске контролирующего инструмента на бурильной колонне труб до посадки посадочной поверхности его корпуса на посадочную поверхность подвески технической колонны труб и разгружают на него частично вес буровых труб, затем бурильную колонну труб вращают до тех пор, пока подпружиненные фиксаторы на корпусе контролирующего инструмента не попадут в пазы, выполненные на внутренней поверхности подвески технической колонны труб, а разрезная гайка сойдет с упорной резьбы управляющей втулки, при этом вращение корпуса контролирующего инструмента прекращается, а направляющая вместе с конусом продолжает осевое перемещение вниз, раздвигая плашки и прижимая свинцовые печати на них к канавкам на поверхности кондуктора с получением оттисков канавок.

Недостатком прототипа является то, что для измерения высоты установки корпусов подвесок обсадных колонн имеющих различные диаметры и профили контактирующей поверхностей необходимо либо изготавливать новый инструмент, либо переделывать уже имеющийся инструмент, либо изготавливать новый инструмент, имеющий дополнительные уступы на наружном диаметре под различные диаметры подвесок обсадных колонн, что приводит к увеличению габаритов инструмента и, в конечном итоге, к повышению металлоемкости изделия.

Сущность изобретения

Проблемой, решаемой настоящим изобретением, является проблема уменьшения металлоемкости инструмента для измерения высоты установки корпусов подвесок обсадных колонн различных диаметров.

Техническими результатами являются снижение металлоемкости инструмента, создание конструкции сборного инструмента, пригодного для измерения высоты установки корпусов подвесок обсадных колонн различных диаметров и различных конструкций.

Технические результаты достигаются тем, что в конструкции инструмента предусматриваются сменные гильзы для различных диаметров обсадных колонн, в сменные гильзы устанавливаются кольца, которые в зависимости от конструкции головки обсадной колонны могут иметь различный профиль.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 показан инструмент для измерения высоты подвесок обсадных колонн, общий вид, разрез.

На фиг.2 показан инструмент для измерения высоты подвесок обсадных колонн по патенту РФ №2701746 (опубл. 01.10.2019).

Подробное описание изобретения

Далее представлен один, но не единственный вариант выполнения инструмента

Инструмент входит в состав комплекта инструментов для системы подводных колонных головок и предназначен для измерения высоты подвесок обсадных колонн.

На фиг. 1 показан инструмент для измерения высоты подвесок обсадных колонн, общий вид, разрез.

Инструмент состоит:

1 – заглушка;

2 – переходник нижний;

3 – кольцо;

4 – проставочная втулка;

5 – поршень плашки;

6 – плашка;

7 – винт;

8 – втулка;

9 – пружина тарельчатая;

10, 12, 17, 19, 20, 21 – каналы;

11, 18 – индикаторные клапаны;

13, 22 – заглушки;

14 - переходник верхний;

15 – корпус;

16 – шарик-клапан.

На фиг.1 показан инструмент для измерения высоты подвесок обсадных колонн, общий вид, разрез.

В зависимости от размера и кол-ва установленных подвесок обсадных колонн, высоту установки которых необходимо проконтролировать, на корпус 15 устанавливается соответствующая проставочная втулка 4 с соответствующим кольцом 3. Кольцо 3 имеет форму контактирующей поверхности на колонне труб, при этом при необходимости имеется возможность замены кольца 3 на кольцо с другой формой контактирующей поверхности. Сверху в корпус 15 ввинчивается переходник верхний 14 предназначенный для присоединения бурильной колонне, снизу устанавливается переходник нижний 2 к которому присоединяется либо инструмент для промывки, либо заглушка 1.

В корпусе 15 установлен механизм, состоящий из поршня плашки 5, перемещающегося при повышении давления в радиальном направлении, к нему винтом 7 крепится плашка 6, выполненная из мягкого материала, например, свинца, которая контактирует с поверхностью колонны кондуктора.

Инструмент крепится на бурильной колонне и опускается до уровня подвесок обсадных колонн так, чтобы инструмент соприкасался с опорной поверхностью подвески. После посадки инструмента на подвеску обсадных колонн, в ствол бурильной колонны подается рабочая жидкость под давлением. При этом разрушается штифт срезной индикаторного клапана 11 и на поршень плашки 5 подается давление. Плашки 6 при этом прижимаются к колонной головке колонны кондуктора и на них образуется отпечаток канавок внутреннего профиля колонной головке колонны кондуктора, давление выдерживается в течение 1 минуты. После этого в ствол бурильной колонны подается рабочая жидкость под повышенным давлением, что приводит к разрушению срезного штифта индикаторного клапана 18 и жидкость из ствола бурильной колонны начинает поступать в полость противовыбросового превентора, при этом давление падает и нарастает поток жидкости, подачу жидкости прекращают.

При снижении давления жидкости пружины тарельчатые 9, возвращают поршень плашки 5 в исходное состояние. Пружины тарельчатые 9 удерживаются от выпадения втулкой 8. Система каналов 10, 12, 17, 19, 20, 21 служит для подачи давления рабочей жидкости на поршень плашки 5 и сброса давления после получения оттиска на плашке 6. Некоторые каналы закрыты заглушками 13 и 22.

После этого инструмент понимается на поверхность, с инструмента демонтируются плашки 6 и изучается оставленный на них отпечаток. Шарик-клапан 16 извлекается из корпуса 15 инструмента в случае использования инструмента совместно с инструментом для промывки.

На фиг.2 показан инструмент для измерения высоты подвесок обсадных колонн по патенту РФ №2701746 (опубл. 01.10.2019).

Инструмент имеет:

23, 24 – контактные поверхности;

25 – конус;

26 – направляющая;

27 – печать;

28 – плашка;

29 – корпус;

30 – фиксаторы;

31 – срезные винты.

Инструмент опускают до посадки контактной поверхности 23 или 24 на посадочную поверхность подвески технической колонны, разгружают на контролирующий инструмент вес буровых труб, вращают буровую колонну труб, пока подпружиненные фиксаторы 30 расположенные в корпусе 29 не попадут в ответные пазы на колонне обсадных труб, за счет вращения разрушаются срезные винты 31, направляющая 26, нагруженная весом буровых труб и вращаемая ими, спускается вместе с конусом 25, смещение конуса 25 вниз раздвигает в радиальном направлении плашки 28 и прикрепленные к ним свинцовые печати 27, прижимает свинцовые печати 27 к поверхности кондуктора с канавками, которые на свинцовых печатях 27 образуют оттиски, что позволяет измерить высоту подвесок обсадных колонн.

В отличие от технического решения, раскрытого в описании к патенту РФ №2701746 (опубл. 01.10.2019), в предлагаемом техническом решении используется тонкостенная проставочная втулка 4, что позволяет снизить металлоемкость конструкции инструмента, выполнение проставочной втулки 4 съемной позволяет менять втулки при необходимости выполнить измерения высоты установки корпусов подвесок обсадных колонн различных диаметров, выполнение съемных колец 3 на проставочных втулках 4 позволяет настраивать инструмент для измерения высоты колонн при различных формах контактирующей с инструментом поверхности, все это позволяет достичь технического результата, заключающегося в снижении металлоемкости инструмента, создании конструкции сборного инструмента, пригодного для измерения высоты установки корпусов подвесок обсадных колонн различных диаметров и различных конструкций.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при проведении технологических работ в подводной скважине. Инструмент для измерения высоты подвесок обсадных колонн состоит из корпуса, размещенного в верхней части корпуса переходника верхнего, выполненного с возможностью присоединения к бурильной колонне. Съемная проставочная втулка установлена в нижней части корпуса. Поршень плашки перемещается при повышении давления в радиальном направлении с прикрепленной к нему плашкой. Плашка выполнена из мягкого материала и контактирует с внутренней поверхностью обсадной колонны с возможностью образования отпечатка канавок внутреннего профиля колонной головки на плашке. Внутри корпуса расположены клапаны с возможностью подачи давления на поршень плашки и слива жидкости из бурильной колонны. Достигается технический результат – снижение металлоёмкости инструмента и повышение эффективности измерения высоты установки корпусов подвесок обсадных колонн. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Инструмент для измерения высоты подвесок обсадных колонн, характеризующийся тем, что инструмент состоит из корпуса, размещенного в верхней части корпуса переходника верхнего, выполненного с возможностью присоединения к бурильной колонне, съемной проставочной втулки, установленной в нижней части корпуса, по крайней мере одного поршня плашки, перемещающегося при повышении давления в радиальном направлении, с прикрепленной к нему плашкой, выполненной из мягкого материала и контактирующей с внутренней поверхностью обсадной колонны с возможностью образования отпечатка канавок внутреннего профиля колонной головки на плашке, и клапанов, расположенных внутри корпуса с возможностью подачи давления на поршень плашки и слива жидкости из бурильной колонны.

2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что размеры и форма сопрягаемой поверхности проставочной втулки могут меняться в зависимости от конструкции подвесок обсадных колонн.

3. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что на проставочную втулку может устанавливаться съемное кольцо, геометрия которого зависит от геометрии сопрягаемой поверхности подвесок обсадных колонн.