Гидравлическая дорнирующая головка Советский патент 1991 года по МПК E21B29/10 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к бурению и эксплуатации водяных, нефтяных и газовых скважин для установки перекрыва- телей в скважинах с целью восстановления герметичности обсадных колонн.

Целью изобретения является повышение эффективности работы гидравлической дорнирующей головки за счет обеспечения стабилизации положения подвижных секторов во время работы.

На фиг. 1 схематично представлена гидравлическая дорнирующая головка, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, с повернутыми секторами в рабочем положении; на фиг. 3 - схема сил, действующих на сектор.

Гидравлическая дорнирующая головка имеет полую штангу 1, на которую одета упругая трубчатая диафрагма 3. Между фланцами 2 помещены подвижные сектора 4. Верхний и нижний торцы секторов, прилегающие к фланцам, выполнены в продольном сечении дорнирующей головки со скруглением по радиусу, равному половине длины сектора в продольной плоскости с центром в равноудаленной от верхнего и нижнего торцов подвижного сектора точке, а максимальный диаметр в поперечном сечении гидравлической дорнирующей головки рабочей поверхности секторов, контактирующей с расширяемым пластырем, выполнен на расстоянии X от верхних торцов подвижных секторов в продольном

О

о со

VJ

sO

hO

сечении последних, определяемом в соответствии со следующей зависимостью:

х-41Х 6

Н(0,3 + sin/3),

где L - длина подвижного сектора в продольной плоскости;

Н - расстояние между прямой, параллельной продольной оси корпуса, проходящей через равноудаленную от верхнего и нижнего торцов подвижного сектора точку, и точкой подвижного сектора, максимально удаленной от продольной оси корпуса;

/3-угол наклона к продольной оси гидравлической дорнирующей головки рабочей поверхности подвижного сектора.

К поверхности, прилегающей к диафрагме, каждого второго подвижного сектора присоединены металлические пластины 5. К пластинам со стороны диафрагмы присоединены прокладки 6 из плотной ткани так, что края ткани выступают за края пластин 5. При создании давления в устройстве,, трубчатая диафрагма 3 расширяется и раздвигает секторы 4 до упора через пластырь 8 в ремонтируемую трубу 7. При этом образующийся между секторами боковой зазор перекрывается выступающими частями пластин 5, которые прижимаются диафрагмой к опорным поверхностям смежных секторов, а края прокладок подгибаются, закрывая оставшиеся зазоры по краям пластин. При протягивании головки через пластырь секторы 4 все время остаются параллельными оси головки. При заходе {или выходе) головки в пластырь 8 сектора наклоняются по отношению к оси головки, при этом идет только перераспределение клинового торцового зазора у с двухстороннего на односторонний 2умакс, но образования сквозного кольцевого зазора между фланцем 2 и секторами 4 не происходит, а клиновые зазоры заполняются прокладками из ткани. Выполнение рабочей поверхности, контактирующей с расширяемым пластырем подвижных секторов со смещением максимального диаметра, приводит к

их параллельному перемещению в рабочем положении без перекосов, что создает наивыгоднейшие условия работы для секторов и упругой трубчатой диафрагмы, уменьшает

осевые и радиальные нагрузки на детали головки и насосно-компрессорные трубы, на которых спускается головка, и повышает качество прилегания расширяемого пластыря к обсадной трубе.

Выполнение торцов секторов по радиусу исключает заклинивание и образование кольцевого зазора между секторами и фланцем в случае поворота секторов. Формула изобретения

Гидравлическая дорнирующая головка по авт. св. № 641070, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы гидравлической дорнирующей головки за счет обеспечения стабилизации положения подвижных секторов во время работы, верхний и нижний торцы подвижных секторов выполнены в продольном сечении гидравлической дорнирующей головки со скруглением по радиусу, равному полрвине дли ны подвижного сектора в упомянутом сечении с центром в равноудаленной от верхнего и нижнего торцов подвижного сектора точке, а максимальный диаметр в поперечном сечении рабочей поверхности

подвижных секторов выполнен на расстоянии X от верхних торцов подвижных секторов, определяемом в соответствии со следующей зависимостью:

35

4L

X -Н(0,3 +sln/),

где L - длина подвижного сектора в продольной плоскости,

Н - расстояние между прямой, параллельной продольной оси корпуса, проходящей через равноудаленную от верхнего и нижнего торцов подвижного сектора точку, и точкой подвижного сектора, максимально

удаленной от продольной оси корпуса;

угол наклона к продольной оси гидравлической дорнирующей головки рабочей поверхности подвижного сектора.

Изобретение относится к нефтедобывающей пром-сти и предназначено для бурения и эксплуатации водяных, нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение эффективности работы гидравлической дорнирующей головки за счет обеспечения стабилизации положения подвижных секторов во время работы. Для этого верхний и нижний торцы подвижных секторов выполнены в продольном сечении гидравлической дорнирующей головки с округлением по радиусу, равному половине длины подвижного сектора в продольном сечении с центром в равноудаленной от верхнего и нижнего торцов сектора точке. Максимальный диаметр в поперечном сечении рабочей поверхности секторов выполнен на расстоянии, определяемом по математической ф-ле, от верхних торцов секторов. Последние в рабочем положении перемещаются без перекосов, что создает наивыгоднейшие условия работы секторов и упругой трубчатой диафрагмы, уменьшает осевые и радиальные нагрузки на детали головки и НКТ, на которых спускается головка, и повышает качество расширяемого пластыря в обсадной трубе. Выполнение торцов секторов по радиусу исключает заклинивание и образование кольцевого зазора между секторами и фланцем в случае поворота секторов. 3 ил.

61L Ј991.

Фиг.З