Устройство направляющее Российский патент 2024 года по МПК E21B17/14 

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к скважинному оборудованию, и предназначено для обеспечения надлежащего ввода внутрискважинного оборудования (ВСО), например компоновки, в нижележащие колонну или ВСО.

Известно устройство поворотное механическое для оснащения компоновки скважинного оборудования. 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 верхними и нижними кольцами соответственно. На штоке устройства под кожухом размещен фигурный паз, по которому перемещаются фиксаторы, верхняя часть корпуса соединена с кожухом (патент РФ №2693219, МПК E21B 23/03, опубл. 01.07.2019).

В данном устройстве активация вращения устройства обеспечивается только за счет жесткости пружины сжатия без дополнительных ограничивающих механизмов, вследствие чего в процессе спуска устройство может срабатывать большое количество раз из-за незначительного усилия сжатия пружины, что может привести к выходу устройства из строя, особенно в наклонно-направленных или горизонтальных скважинах. Также применение данного устройства ограничено в случаях, когда необходимо избегать вращения оборудования при спуске в скважину.

Известен самоцентрирующийся направляющий башмак QUANTUM, принятый за прототип, содержащий корпус, переводник, втулку с косым срезом и пазом, фиксатор, втулку, удлиненную втулку, не требующий вращения и предназначенный для любых случаев, когда необходимо ввести один узел в другой (каталог Schlumberger, «Оборудование для борьбы с пескопроявлением. Оборудование для заканчивания скважин», с.54).

Недостатком данного башмака является то, что корпус башмака имеет прямой срез в нижней части, который может оказаться препятствием при спуске ВСО в горизонтальные скважины, приводящее к дальнейшему непроходу спускаемого ВСО.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности и эффективности работы устройства направляющего в вертикальных, наклонно-направленных и/или горизонтальных скважинах.

Технический результат предлагаемого технического решения заключается в защите устройства от преждевременного срабатывания, сохранении работоспособного транспортного состояния в наклонно-направленных и/или горизонтальных скважинах, повышении качества ориентирования ВСО при спуске в скважину, исключении действия излишних сжимающих нагрузок на устройство и, как следствие, обеспечение ввода спускаемого ВСО в любое нижележащее оборудование в скважине без дополнительных усилий.

Защита от преждевременного срабатывания устройства достигается наличием цанги, лепестками установленной в проточку корпуса и опирающейся на втулку, которая срабатывает при достижении определенной нагрузки.

Сохранение работоспособного транспортного состояния в наклонно-направленных и/или горизонтальных скважинах после прохождения препятствия достигается наличием в конструкции устройства пружины, обеспечивающей возврат втулки в работоспособное транспортное положение и возврат и фиксацию цанги в проточке корпуса.

Повышение качества ориентирования ВСО при спуске в скважину, исключение действия излишних сжимающих нагрузок на устройство и, как следствие, обеспечение ввода спускаемого ВСО в любое нижележащее оборудование в скважине без дополнительных усилий обеспечивается косым срезом корпуса, направленным в противоположную сторону относительно косого среза втулки.

Устройство направляющее представлено на чертеже.

Устройство направляющее содержит корпус 1 с выполненной на внутренней поверхности корпуса 1 проточкой 2, удерживающий втулку 3, имеющую косой срез 4. На наружной поверхности втулки 3 выполнен продольный паз 5, по которому перемещается фиксатор 6, установленный в корпусе 1 и предназначенный для ориентации втулки 3 и корпуса 1 относительно друг друга. При этом в корпусе 1 подвижно расположена цанга 7, лепестками 8 установленная в проточку 2 корпуса 1 и опирающаяся на втулку 3. На цангу 7 установлена пружина 9, ограниченная снизу установленным на цангу 7 опорным кольцом 10, а сверху - внутренним выступом корпуса 1. В нижней части корпус 1 имеет косой срез 11, который направлен в противоположную сторону относительно косого среза 4 втулки 3.

Устройство направляющее работает следующим образом.

Устройство устанавливается в низ спускаемого ВСО. При спуске ВСО на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) при попадании устройства в стык обсадной колонны, переход внутренних диаметров или другие препятствия возникает разгрузка колонны НКТ на устройство. При достижении нагрузки, определяемой жесткостью цанги 7, втулка 3, упирающаяся косым срезом 4 в препятствие, начинает двигаться вверх, перемещая фиксатор 6 вниз по продольному пазу 5, и выталкивает цангу 7 из проточки 2, затем задвигается в корпус 1 устройства, сжимая пружину 9, и скрывается в нем. Корпус 1, упираясь в стык или любое другое препятствие косым срезом 11, направленным в противоположную сторону относительно косого среза 4 втулки 3, изменяет направление спускаемого ВСО и позволяет плавно обойти стык или любое другое препятствие, не требуя дополнительных усилий. После прохождения препятствия пружина 9 разжимается, возвращая и фиксируя цангу 7 в проточке 2 корпуса 1, тем самым возвращая втулку 3 в работоспособное транспортное положение, что повышает надежность и эффективность использования устройства, особенно в наклонно-направленных и/или горизонтальных скважинах.

Устройство направляющее устанавливается в низ любого ВСО и может применяться в любых случаях, когда необходимо ввести один узел в другой. Устройство также может применяться совместно с центратором и уплотнительным штоком, устанавливаемыми выше устройства для обеспечения центрирования и герметичности установки спускаемого оборудования в скважине.

Таким образом, применение данного устройства обеспечивает защиту устройства от преждевременного срабатывания, сохранение работоспособного транспортного состояния в наклонно-направленных и/или горизонтальных скважинах, повышает качество ориентирования ВСО при спуске в скважину, исключает действие излишних сжимающих нагрузок на устройство и, как следствие, обеспечивает ввод спускаемого ВСО в любое нижележащее оборудование в скважине без дополнительных усилий, что в совокупности повышает надежность и эффективность работы устройства направляющего в вертикальных, наклонно-направленных и/или горизонтальных скважинах.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к скважинному оборудованию, и предназначено для обеспечения ввода внутрискважинного оборудования (ВСО), например компоновки, в нижележащие колонну или ВСО. Устройство направляющее содержит корпус с выполненной на внутренней поверхности проточкой, удерживающий втулку, имеющую косой срез, на наружной поверхности которой выполнен продольный паз. В корпусе установлен фиксатор, выполненный с возможностью перемещения по продольному пазу втулки. В корпусе подвижно расположена цанга, лепестками установленная в проточку корпуса и опирающаяся на втулку. На цанге расположена пружина, ограниченная снизу установленным на цангу опорным кольцом, а сверху внутренним выступом корпуса. При этом корпус в нижней части имеет косой срез, который направлен в противоположную сторону относительно косого среза втулки. Обеспечивается повышение надежности и эффективности работы устройства направляющего в вертикальных, наклонно-направленных и/или горизонтальных скважинах. 1 ил.

Устройство направляющее, содержащее корпус с выполненной на внутренней поверхности проточкой, удерживающий втулку, имеющую косой срез, на наружной поверхности которой выполнен продольный паз, отличающееся тем, что в корпусе установлен фиксатор, выполненный с возможностью перемещения по продольному пазу втулки, в корпусе подвижно расположена цанга, лепестками установленная в проточку корпуса и опирающаяся на втулку, на цанге расположена пружина, ограниченная снизу установленным на цангу опорным кольцом, а сверху внутренним выступом корпуса, при этом корпус в нижней части имеет косой срез, который направлен в противоположную сторону относительно косого среза втулки.