Устройство для принудительного спуска приборов в скважину Советский патент 1987 года по МПК E21B47/01 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к глубинным исследованиям гидротермодинамических характеристик пласта и исследованиям свойств флюида вскры- того скважиной пласта с помощью взятия глубинных проб.

Цель изобретения - повышение надежности спуска и подъема приборов в работающих скважинах малого диаметра, заполненных высоковязкой нефтью и имеющих на стойках отложения парафина и смол.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство перед спуском в скважину, общий вид; на фиг, 2 - то же, транспортное положение перед подъемом из скважины.

Устройство содержит последователь- но сочлененные головку 1, головной храповый механизм 2 с парой зацепов- .плашек 3, свободно на осях 4, устаг- новленных в нижней части полой голов™

ной каретки 5, пружину 6 сжатия, хвосто- 25 механизмов не npenHtcTByioT движению

вой храповый механизм 7 с парой зацепов-плашек 8, свободно на осях 9 прикрепленных к нижней части полой хвостовой каретки 10, и хвостовик, 11. На хвостовом храповом механизме 7 установлен роликовьй блок 12 с пропущенным через него гибким тросом 13, закрепленным одним концом на головном храповом механизме 3 и установленным с возможностью взаимодействия с хвостовым храповым механизмом 7.

Полая головная каретка 5 подпружинена относительно головки 1 пружиной 14, а полая хвостовая каретка 10 подпружинена относительно верхней части хвостового .зарапового механизма 7 пружиной 15.

Полый головной клин 16 размещен в головном храповом механизме 2 с возможностью взаимодействия с полой головной кареткой.5 и установленной на Ней парой зацепов-плашек 3. Полый хвостовой клин 17 с раздвигаемой цангой 18 установлен в хвостовом храповом механизме 7 с возможностью взаимодействия с полой хвостовой кареткой 10, установленной на ней парой зацепов-плашек 7 и посредством раздвигаемой цанги 18 с распорной шайбой 19, свободно установленной на стержне 20 под его кольцевым упором 21.

Стер жень 20 размещен в хвостовом храповом механизме 7 с возможностью

30

35

40

4

5С

5i

системы устройство-глубинный прибор вниз благодаря Фому, что каретки 5 и 10 прижимаются пружинами 14 и 15 к клиньям 16 и 17, а грани зацепов- плашек 3 и 8 лежат на скосах клиньев 16 и 17, они оказываются подпружинен ными так, что складываются при движении механизмов вниз и,- наоборот, упирартся в стенки трубы при движени механизмов вверх.

Для принудительного продвижения глубинного прибора в насосно-компрес сорных трубах в случае его остановки по причине высокой вязкости нефти или наличия отложений на стенке на- сосно-компрессорных .труб, уменьшающих их исходное сечение, к лебедочной проволоке прикладывается усилие, направленное вверх, .и производится е перемещение на величину, определяемую исходя из конкретных размеров отдельных деталей устройства. Так ка верхний 2 и нижний 7 храповые механизмы устройства однонаправленны, подъем глубинного прибора вверх не- . возможен, следовательно, единственно возможным перемещением под действием прилагаемого усилия к лебедочной про волоке, а следовательно, и к гибкому тросу 13 является сближение корпусов верхнегс и нижнего храповых механизмов, при этом нижний храповый механизм 7 остается неподвижным относительно стенки насосно-компрессорных

взаимодействия через полый толкатель, установленный внутри полого штока 22 и ступенчатой втулки 23, с полым грибовидным выступом 24. Б головке 1 выполнен грибовидный уступ 25 с цан-. говым захватом 26 под польй грибовидный выступ 24..

Устройство .работает следующим- образом. .

В положении, изображенном на фиг. 1; к резьбовой части хвостовика 11 крепится предназначенный к спуску в скважину глубинный прибор (не показан), лебедочная проволока пропускается через сальниковое устройство лубрикатора и крепится к гибкому тросу 13 устройства, затем последнее с прикрепленным к нему глубинным прибором вводится в лубликатор и осуществляется их спуск в насосно- компрессорные трубы скважины традиционным способом. Зацепы-плашки 3 и 8 верхнего 2 и нижнего 7 храповых

0

5

0

С

i

системы устройство-глубинный прибор вниз благодаря Фому, что каретки 5 и 10 прижимаются пружинами 14 и 15 к клиньям 16 и 17, а грани зацепов- плашек 3 и 8 лежат на скосах клиньев 16 и 17, они оказываются подпружиненными так, что складываются при движении механизмов вниз и,- наоборот, упирартся в стенки трубы при движении механизмов вверх.

Для принудительного продвижения глубинного прибора в насосно-компрес- сорных трубах в случае его остановки по причине высокой вязкости нефти или наличия отложений на стенке на- сосно-компрессорных .труб, уменьшающих их исходное сечение, к лебедочной проволоке прикладывается усилие, направленное вверх, .и производится ее перемещение на величину, определяемую исходя из конкретных размеров отдельных деталей устройства. Так как верхний 2 и нижний 7 храповые механизмы устройства однонаправленны, подъем глубинного прибора вверх не- . возможен, следовательно, единственно возможным перемещением под действием прилагаемого усилия к лебедочной проволоке, а следовательно, и к гибкому тросу 13 является сближение корпусов верхнегс и нижнего храповых механизмов, при этом нижний храповый механизм 7 остается неподвижным относительно стенки насосно-компрессорных

313

Tpy6j a верхний под действием предлагаемого к,лебедочной проволоке усилия приближается к нему. При этом происходит деформация пружины 6 с одновременным увеличением ее потенциальной энергии. .Верхний краповьш механизм 2 приблюкается к нижнему на величину, равную половине рабочего хода лебедочной проволоки. Послеснятия нагрузки, прилагаемой к лебедочной проволоке, пружина 6, освобождая запасенную в ней потенциальную энергию, восстанавливает прежнее расстояние между храповыми механизмами 2 и 7. При этом верхний храповьй механизм 2 остается неподвижным относительно стенки насосно-компрессорных труб, а нижний под действ ием пружины 6 перемещается. В результате этого система устройство-глубинный прибор делает шаг. При дальнейшем повторении цикла система -устройство-глубинный прибор осуществляет движение вниз.

По достижении системой заданной глубины спуска и осуществление глубинным прибором технологической операции (измерения давления, температуры или отбора пробы) производится освобождение зацепов-плашек 3 и 8 храповых механизмов от- контакта со стенкой насосно-компрессорных труб. Для этого к лебедочной проволоке прилагается направленное вверх усилие, в результате чего, как и в указанном рабочем шаге, верхний храповьш механизм 2 приближается к нижнему храповому механизму 7, но при этом осуществляется перемещение лебедочной проволоки на величину, превышающую величину рабочего хода, в результате чего торец трубчатого толкателя, свободно проходящего через центральное отверстие клина. 16, приподнимает каретку 5 верхнего храпового механизма. 2 и при продолжающемся натяжении проволоки лебедки поднимает каретку 5

до положения, при котором ее грибо- видньй выступ входит в пружинную цангу головки 1. В результате зацепы-плашки 3, связанные с кареткой 5, занимают положение, изображенное на фиг. 2, и верхний храповьш механизм освобождается от контакта со стенкой насосно-компрессорных труб. При дальнейшем натяжении проволоки и троса 13 и, следовательно, дальнейшем сбли- жании корпусов храповых механизмов стержень 20, сопряженный с полым тол8491

кателем, перемещает в осевом направлении распорную шайбу 19, в результате чего удерживаемые в разжатом состоянии шайбой 19 упорные перья цанги 18 клина 17 под действием уп- / ругих сил сжимаются и выходят из упора хвостовика 11.

Клин 17 перемещается вниз, и ли- Q. шенные опоры зацепы-плашки В занимают положение, изображенное на фиг. 2. В результате система уст- ройство-глубинный прибор полностью освобождается от контакта со стенкой -J5 насосно-компрессорных труб и может быть беспрепятственно поднята на дневную поверхность.

После подъема прибора с предла- гаемым устройством и освобождения их 20 от лубликатора хргшовые механизмы возвращаются в первоначальное поло- ,жение путем свинчивания головки 1 и хвостовика 11, извлечения из последнего клина 17 с распорной шайбой Г9,, 25 установки их на свои места (фиг. 1). Устройство вновь готово к очередному спуску.

Предлагаемое устройство обеспечи- 30; зает надежность спуска и подъема приборов без потерь времени на ликвидацию зависания, безаварийность за счет- использования одного троса во время исследования скважин, отсутствие не- 3g обходимости применять лубликатор Со сдвоенным сальником специальной кон- струкции под трос,, использование - . обычной лебедочной проволоки и обычного лубликатора,

40

Формула изобретения

Устройство для принудительного спуска приборов в скважину, содержа45 Щее последовательно сочлененные головку, головной храповьй механизм с парой зацепов-плашек, пружину для сжатия, хвостовой храповьй механизм с парой зацепов-плашек и хвостовик, gQ установленный на храповом механизме роликовый .блок с пропущенным через него гибким тросом, закрепленным одним концом на хр аповом механизме и установленным с возможностью взаимоgg действия с хвостовым храповым механизмом, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности спуска и подъема приборов в работающих скважинах малого диаметра,|

оно снабжено подпрулсиненными голов- Мой и хвостовой каретками, головным клинОм, хвостовьм клином с раздвигаемой цангой, грибовидным выступом, ступенчатой втулкой, штоком, толкателем, стержнем с кольцевми упором, распорной шайбой, при этом в головке выполнен грибовидный уступ с цанговым захватом под грибовидный выступ, прикрепленный к верхней части головной каретки, установленной в головном храповом механизме ступенчатая втулка жестко присоединена к нижней части головного храпового механизма5 а польш шток жестко прикреплен к верхней части хвостоРедактор И, Горная

Фиг. г

Составитель В. Стрельченко

Техред Л.Сердюкова Корректор В. Бутяга

Заказ 3462/35

Тираж 532

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035,, Москва, Ж-35, Раушская набо, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

вого храпового механизма, головной клин размещен в головном храповом механизме с возможностью взаимодействия с головной кареткой, хвостовой клин с раздвигаемой цангой установлен в хвостовом храповом механизме с возможностью взаимодействия с хвостовой кареткой и посредством;раздвигаемой цанги с распорной шайбой, свободно установленной на стержне под его кольцевым упором, при этом стержень размещен н хвостовом храповом механизме с возможностью взаимодействия через толкатель, установленный внутри .полого штока и ступенчатой втулки, с грибовидным выступом. .

Подписное

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для глубинных исследований, гидротермодинамическйх характеристик пласта. Цель изобретения - повьшение надежности спуска и подъема приборов в работающих скважинах малого диаметра. Для этого в головке 1 устр-ва вьтолнен грибовидный уступ с цанговым захватом 26 под полый грибовидный выступ 24, прикрепленный к верхней части головной каретки 5, установленной в головном храповом механизме 2. Ступенчатая втулка 23 жестко присоединена к нижней части механизма 2. Полый шток 22 жестко прикреплен к верхней части хвостового храпового механизма 7. Головной клин 16 размещен в механизме 2 с возможностью взаимодействия с головной кареткой 5. Хвостовой клин 17 с раздвигаемой цангой 18 установлен в механизме 7 с возможностью взаимодействия с полой хвостовой кареткой 10 и посредством раздвигаемой цанги 18 с распорной шайбой 1У, свободно установленной на стержне 20 под его кольцевым упором 21. Стержень 20 размещен в механизме 7 и взаимодействует через толкатель, установленный внутри штока 22 и ступенчатой втулки 23, с выступом 24. Шаговое движение устройства происходит за счет натяжения лебедочной проволоки. Конструкция предлагаемого устройства позволяет управлять им с помощью одной нитки проволоки. 2 ил. (Л // гг оо ю 00 4 СО го