Инструмент для монтажа защитной втулки профиля устьевой елки Российский патент 2023 года по МПК E21B33/03 

Область техники

Предлагаемое изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности, к устройствам для монтажа/демонтажа защитной втулки профиля устьевой елки.

Предшествующий уровень техники

Из уровня техники известен инструмент для установки затрубного уплотнения в колонну труб (патент РФ №2763160, опуб. 27.12.2021), содержащий сердечник, корпус, установленный на сердечник и удерживаемый от выпадения втулкой, которая контактной поверхностью взаимодействует с ответной поверхностью подвески обсадной колонны труб, причем в нижней части корпуса размещен по крайней мере один узел подпружиненного пальца, включающий палец, причем ось пальца расположена в плоскости, перпендикулярной оси инструмента, втулка выполнена с наружными пазами на внешней поверхности с возможностью перемещения по ним элементов узла подпружиненного пальца и утапливания или выдвижения пальца при фиксации затрубного уплотнения в инструменте.

Из уровня техники известен многофункциональный комплект для защиты кондуктора с технической колонной труб в подводной скважине (патент РФ №2705664, опуб. 11.11.2019), содержащий инструмент-пробку и защитную втулку, причем инструмент-пробка содержит корпус и направляющую с упором, размещенную в корпусе, выполненном с подпружиненными пальцами, уплотнителем с крышкой, поворотным кольцом и гайкой с пазом, а на направляющей установлен клапан, ограниченный от осевого перемещения по направляющей посредством упора и выполненный с уплотнениями, взаимодействующими с направляющей и с корпусом, соответственно, и также на направляющей установлена пружина сжатия, а защитная втулка комплекта выполнена с проточкой и пазом и содержит срезной винт, при этом в пазе установлены упругое разрезное кольцо с уступом и металлические разрезные кольца, а паз гайки имеет возможность взаимодействия со срезным винтом защитной втулки, кроме того, поворотное кольцо на корпусе выполнено с возможностью поворота его оси и удерживания подпружиненных пальцев внутри корпуса, в том числе и с возможностью поворота до 45 градусов для удерживания подпружиненных пальцев в проточке защитной втулки, а уступ упругого разрезного кольца имеет возможность удерживания защитной втулки при размещении в пазу кондуктора с перемещением срезного винта защитной втулки в паз гайки, при этом инструмент-пробка имеет возможность использования в качестве инструмента для спуска и установки защитной втулки и для съема и подъема ее, а также инструмент-пробка имеет возможность использования в качестве пробки для герметизации кондуктора с участием пружины сжатия, и в этом случае защитная втулка является опорным уступом, препятствующим осевому перемещению к забою инструмента-пробки.

Общим недостатком данных технических решений является повышенная сложность конструкции устройств.

Сущность изобретения

Техническим результатом, достигаемым изобретением, является создание инструмента для монтажа защитной втулки профиля устьевой елки, имеющего упрощенную конструкцию, позволяющую реализовать свое назначение.

Технический результат достигается выполнением инструмента для монтажа защитной втулки профиля устьевой елки в виде корпуса, в котором располагаются сухари с пазом в которых установлены пружины, стопоры с возможностью поворота, один конец которых размещен в пазе сухаря регулируя выдвижение сухаря за пределы наружной поверхности корпуса, а другой выведен на торец корпуса позволяя поворачивать стопор при регулировке выдвижения сухарей, стопорные винты, пальцы, образующие совместно с пазами на втулке защитной байонетное соединение, отверстия под пальцы на торце и наружном диаметре корпуса, позволяющие устанавливать пальцы на наружной поверхности инструмента при подъеме и на торце инструмента при спуске защитной втулки.

Краткое описание чертежей

Далее в описании приводится возможный, но не единственный вариант исполнения устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан инструмент для монтажа защитной втулки, разрез.

На фиг. 2 показан инструмент для монтажа защитной втулки, вид слева.

На фиг. 3 показан инструмент для монтажа защитной втулки, вид сверху.

На фиг. 4 показан инструмент в положении для опускания защитной втулки, разрез.

На фиг. 5 показан инструмент в положении для подъема защитной втулки, разрез.

На фиг. 6 показан инструмент при подъеме защитной втулки, разрез.

На фиг. 7 показан вид А.

На фиг. 8 показан инструмент при установке защитной втулки в устьевую елку.

Подробное описание изобретения

Инструмент предназначен для монтажа защитной втулки профиля устьевой елки.

Инструмент состоит:

1, 8 – стопорное кольцо;

2, 11, 13 – сухарь;

3 – корпус;

4, 10, 19, 22 – стопор;

5, 9, 15 – стопорный винт;

6 – труба;

7 – оголовок;

12 - оголовок;

14, 16, 17, 18, 20, 21 – отверстия под палец;

23, 24 – палец;

25 – защитная втулка;

27 – пружина;

28 – паз;

29 - головка устьевой елки;

30, 31 - байонетное соединение.

На фиг. 1 показан инструмент для монтажа защитной втулки, разрез. Инструмент для монтажа защитной втулки состоит из корпуса 3, установленного на трубе 6, и ограниченного от осевого перемещения стопорными кольцами 1, 8. В корпусе 3 установлены сухари 2 и 11 (на фиг.1 на видны два сухаря 2 и 11, остальные не видны), выступы на которых взаимодействуют с ответной поверхностью на защитной втулке 25 при проведении операции подъема втулки. На сухарях 2, 11 выполнен паз, с которым кинематически взаимодействует соответствующий выступ стопоров 4 и 10 за счет чего сухари 2 и 11 перемещаются в радиальном направлении, при этом выступ на сухарях 2 и 11 выдвигается за наружную поверхность корпуса 3 на некоторое расстояние, позволяющее осуществить надежное зацепление с ответной поверхностью на защитной втулке 25 при подъеме. Нужно отметить, что количество сухарей и, соответственно, стопоров может быть различным и определяется расчетом при проектировании.

Для фиксации положения сухарей в конструкции инструмента предусмотрены стопорные винты (на фиг. 1 видны стопорные винты 5 и 9). Труба 6 имеет резьбу под заглушку 12 с одной стороны и резьбу для крепления к бурильной колонне 26 с другой стороны, в нерабочем положении закрытую оголовком 7.

На фиг. 2 показан инструмент для монтажа защитной втулки, вид слева. На данном изображении инструмент показан в транспортном положении, когда труба 6, установленная в корпусе 3, закрыта с одной стороны оголовком 7, с другой стороны заглушкой 12. На наружной поверхности корпуса 3 видны отверстия под палец 14 и 16, в которые при опускании защитной втулки 25 устанавливаются пальцы 23, 24, оси отверстий под палец 14 и 16 расположены выше оси сухаря 13, при этом оси отверстий под палец 14 и 16 повернуты относительно оси сухаря 2, 11, 13 на некоторый угол.

На фиг. 3 показан инструмент для монтажа защитной втулки, вид сверху. В корпусе 3 выполнены отверстия, в которых располагаются стопоры 4, 10, 19, 22, а также отверстия 17, 18, 20, 21 под размещение пальцев 23, 24 (остальные на чертежах не показаны).

На фиг. 4 показан инструмент в положении для опускания защитной втулки, разрез. В этом положении стопор 4 повернут таким образом, что выступ на стопоре 4, контактирующий с пазом сухаря 2, удерживает сухарь 2 в положении ближе к оси корпуса 3, при этом выступ на сухаре 2 практически не выступает за наружную поверхность корпуса 3. Палец 23 ввернут в отверстие под палец 16.

На фиг. 5 показан инструмент в положении для подъема защитной втулки, разрез. Пальцы 23 и 24 вывернуты с наружной поверхности корпуса 3 и ввернуты в отверстия под палец 17, 21. Стопоры 4, 10, 19, 22 повернуты таким образом, что сухари занимают наиболее удаленное от оси корпуса 3 положение, при этом, выступы на сухарях 2, 11, 13 выходят за пределы наружной поверхности корпуса 3 на расстояние, обеспечивающее надежный зацеп с защитной втулкой 25.

На фиг. 6 показан инструмент при подъеме защитной втулки, разрез. При подъеме защитной втулки 25 оголовок 7 вывернут и инструмент установлен на бурильную колонну 26. Инструмент опускается в защитную втулку 25, за счет поворота стопоров 4, 10, 19, 22 сухари 2, 11, 13 выдвигаются за пределы наружной поверхности корпуса 3, взаимодействуя с выточкой на защитной втулке 25, после чего становится возможным подъем защитной втулки 25.

На фиг. 7 показан вид А. Внутри сухаря 11 выполнено отверстие, в котором располагается пружина 27, в сухаре 11 выполнен паз 28 кинематически взаимодействующий с ответной поверхностью стопора 10.

На фиг. 8 показан инструмент при установке защитной втулки в устьевую елку. Инструмент установлен на бурильной колонне 26, защитная втулка 25 крепится на инструменте байонетным соединением 30, 31, после чего осуществляется опускание в головку устьевой елки 29.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

При установке защитной втулки 25 в головку устьевой елки 29 пальцы 23, 24 (остальные не показаны на чертежах) ввернуты в отверстия 17, 18, 20, 21 на наружной поверхности корпуса 3. Пальцы вставляются в пазы на втулке 25 и инструмент поворачивается на определенный угол, образуя байонетное соединение (на чертеже показано байонетное соединение втулки профиля устьевой елки и инструмента 30 и 31). Инструмент устанавливается на бурильной колонне 26, после чего, осуществляется спуск защитной втулки 25 в головку устьевой елки 29 до упора в ответную поверхность устьевой елки. После чего поворачивают инструмент на определенный угол, в результате чего происходит расцепление байонетного соединения защитной втулки 25 и инструмента, инструмент поднимается, защитная втулка установлена.

При демонтаже защитной втулки 25 инструмент соединен с бурильной колонной 26, пальцы 23, 24 (остальные не показаны на чертежах) извлечены из отверстий на наружной поверхности корпуса 3 и ввернуты в отверстия под палец 17, 18, 20, 21, расположенные со стороны верхней части инструмента. Стопоры 4, 10, 19, 22 повернуты таким образом, что у сухарей 2, 11, 13 (остальные не показаны на чертежах) под действием пружины 27 появляется возможность перемещения в направлении преимущественно перпендикулярном оси инструмента так, что выступы на сухарях выходят за пределы наружной поверхности корпуса 3 на расстояние, обеспечивающее надежный зацеп с защитной втулкой 25. Инструмент опускается в защитную втулку 25, установленную в головку устьевой елки, до тех пор, пока сухари (на чертежах показаны сухари 2, 11, 13), установленные в теле корпуса 3, под воздействием пружин, установленных внутри сухарей, не защелкнутся в выточке на защитной втулке 25, после чего осуществляется подъем защитной втулки 25.

В отличие от технических решений, представленных в патентах РФ №2763160 (опуб. 27.12.2021) и №2705664 (опуб. 11.11.2019), в конструкции инструмента в предлагаемом техническом решении присутствуют ряд повторяющихся однотипных деталей, необходимых для реализации назначения инструмента, – сухари с пазом в которых расположены пружины, стопоры, один конец которых размещен в пазе сухаря регулируя выдвижение сухаря за пределы наружной поверхности корпуса, а другой выведен на торец корпуса позволяя поворачивать стопор при регулировке выдвижения сухарей, стопорные винты, пальцы, образующие совместно с пазами на втулке защитной байонетное соединение, отверстия под пальцы на торце и наружном диаметре корпуса, позволяющие устанавливать пальцы на наружной поверхности инструмента при подъеме и на торце инструмента при спуске защитной втулки, все это уменьшает количество оригинальных составных деталей в конструкции инструмента, что упрощает конструкцию инструмента.

Выполнение на наружной поверхности корпуса отверстий, в которых при опускании защитной втулки размещаются пальцы, образующие с пазами, выполненными на защитной втулке, байонетное соединение, выполнение стопоров с выступом на торце, ось которого смещена относительно оси стопора, взаимодействующим с ответной поверхностью паза сухаря.

Выполнение инструмента в виде трубы с резьбой для присоединения бурильной колонны, с установленным на ней корпусом, в котором с возможностью преимущественно радиального перемещения расположен по крайней мере один сухарь, а в плоскости преимущественно перпендикулярной оси сухаря с возможностью поворота по крайней мере один стопор, по крайней мере один стопорный винт, фиксирующий стопор, заглушку, где стопор на торце имеет выступ, взаимодействующий с пазом, выполненном на сухаре, при этом ось выступа на торце стопора смещена относительно оси стопора таким образом, что поворот стопора приводит к тому, что сухарь перемещается в радиальном направлении относительно корпуса взаимодействуя с ответной поверхностью защитной втулки позволяя осуществлять операции спуска и подъема защитной втулки, все это позволяет достичь заявляемый технический результат, заключающийся в создании инструмента для монтажа защитной втулки профиля устьевой елки, имеющего упрощенную конструкцию, позволяющую выполнить операции по спуску/подъему защитной втулки устьевой елки, т.е. реализовать свое назначение.

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности, к устройствам для монтажа или демонтажа защитной втулки профиля устьевой елки. Инструмент для монтажа защитной втулки профиля устьевой елки содержит трубу с резьбой для присоединения бурильной колонны, корпус, установленный на трубе, и заглушку. В корпусе с возможностью преимущественно радиального перемещения расположен по крайней мере один сухарь. В плоскости преимущественно перпендикулярной оси сухаря с возможностью поворота расположен по крайней мере один стопор. По крайней мере один стопорный винт фиксирует стопор. На наружной поверхности корпуса выполнены отверстия. В отверстия на наружной поверхности корпуса при опускании защитной втулки устанавливаются пальцы, образующие с пазами, выполненными на защитной втулке, байонетное соединение. Стопор на торце имеет выступ, взаимодействующий с пазом, выполненном на сухаре. Ось выступа на торце стопора смещена относительно оси стопора таким образом, что поворот стопора приводит к тому, что сухарь перемещается в радиальном направлении относительно корпуса. Обеспечивается упрощение конструкции инструмента для монтажа защитной втулки профиля устьевой арматуры. 8 ил.

Инструмент для монтажа защитной втулки профиля устьевой елки, содержащий трубу с резьбой для присоединения бурильной колонны, корпус, установленный на трубе, в котором с возможностью преимущественно радиального перемещения расположен по крайней мере один сухарь, в плоскости преимущественно перпендикулярной оси сухаря с возможностью поворота расположен по крайней мере один стопор, по крайней мере один стопорный винт фиксирует стопор, заглушку, отличающийся тем, что на наружной поверхности корпуса выполнены отверстия, в которых при опускании защитной втулки устанавливаются пальцы, образующие с пазами, выполненными на защитной втулке, байонетное соединение, а стопор на торце имеет выступ, взаимодействующий с пазом, выполненном на сухаре, при этом ось выступа на торце стопора смещена относительно оси стопора таким образом, что поворот стопора приводит к тому, что сухарь перемещается в радиальном направлении относительно корпуса.