Локатор муфт Советский патент 1992 года по МПК E21B23/00 

Изобретение относится к отрасли нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при ремонте или закачивании скважины.

Известно устройство, в котором привод выдвижных элементов выполнен в виде тарельчатой пружины, приводимой в рабочее положение с помощью эластичного шара, который при повышенном давлении продавливается через отверстие в этой пружине.

Однако такое конструктивное решение не может быть реализовано при использовании жесткого запорного элемента, когда требуется продавить его через приводное устройство для использования в другом глубинном приборе.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет снижения нагрузок на узлы, обеспечивающие перемещение запорного элемента.

Поставленная цель достигается тем, что посадочное седло устройства выполнено в виде двух рядов уплотнительных колец и расположенных под каждым из них подвижных в радиальном направлении элементов, узел привода выполнен в виде, установлен- но го с возможностью ограниченного осевого перемещения, полого поршня с конической наружной поверхностью для взаимодействия с фиксирующими элементами и двумя рядами радиальных отверстий под подвижные элементы посадочного седла, а корпус для размещения последних в рабочем положении имеет кольцевой паз.

Кроме того, устройство снабжено расположенными между рядами выдвижных элементов посадочного седла эластичными амортизационными кольцами.

Благодаря тому, что в предлагаемом устройстве запорный клапан, который управ s|

о

iOl

со ел ,

ляет поршневым механизмом, выполнен в виде двух рядов, раздвижных фиксаторов с шаровой опорой, становится возможным запорный элемент (шар) удалить из клапанного устройства после выполнения операции, и тем самым освободить проходное сечение локатора муфт. Так как переключение клапана с верхнего седла на нижнее происходит под давлением, то возможен сильный удар, который может вывести нижнее седло из строя. Установленные между седлами эластичные амортизаторы снижают скорость шара при переключении и удара не происходит.

На фиг.1 представлен общий вид механического локатора муфт; на фиг.2-4 - схема его работы в обсадной колонне.

Механический локатор муфт состоит из корпуса 1 с выдвижными упорами 2, ограниченными пружинами 3, 4. Внутри корпуса размещен поршень 5 с двумя запорными элементами, состоящими из раздвижных опор 6, 7 и уплотнительных колец 8,9, между которыми расположены амортизирующие кольца 10. В качестве запирающего элемента используется шар 11. Поршень опирается на втулку 12. Нижняя часть поршня выполнена в виде распорного конуса 13 и поджата пружиной 14. Корпус 1 имеет цилиндрический паз 15.

Работает механический локатор муфт следующим образом.

На колонне насосно-компрессорных (НКТ) труб его опускают в скважину и согласно промеру труб располагают в районе заданного муфтового соединения 16 (фиг.2). В колонну НКТ бросают шар 11, который, дойдя до поршня 5, расположится на раздвижной опоре 6, при этом уплотнительное кольцо 8 обеспечит герметичность контакта шара с поршнем. Затем в колонне НКТ создается давление, под действием которого поршень перемещается вниз, частично выдвигая упоры 2 до контакта с внутренней поверхностью обсадной трубы.

В таком положении локатор вместе с колонной НКТ перемещается вниз. Когда упоры 2 дойдут до середины муфтового соединения обсадной колонны они попадут в зазор между трубами (фиг.З). В этом случае поршень 5 переместится вниз до такого положения, когда упоры 2 будут выдвинуты полностью и оперты на цилиндрическую часть поршня, а раздвижная опора б совпадает с пазом в корпусе 15 и раздвинется. При этом шар 11 переместится на нижнюю раздвижную опору 7. Герметичность поршня в данном случае будет обеспечиваться уплотнительным кольцом 9.

Так как перемещение шара от одной опоры до другой осуществляется под давлением, то на пути движения шара установлены амортизационные кольца 10, которые предотвращают разрушение нижней опоры.

Далее по индикатору веса фиксирует заклинивание колонны НКТ и отмечают это положение на верхней трубе меткой.

При снижении давления в НКТ пружина 0 14 возвращает поршень в верхнее положение. Совместившись с пазом 15, опора 7 раздвигается и шар уходит вниз, освобождая проходное сечение локатора. Опоры 2 под действием пружин 3, 4 возвращаются в 5 исходное положение и локатор освобождается от контакта с обсадной колонной (фиг.4).

Таким образом, освобождающийся шар может быть использован в других ус- 0 тройствах, совмещенных с локатором муфт, в качестве запорного узла,обеспечивая выполнение других технологических операций. В результате такого решения запорного узла становится возможным ис- 5 пользовать локатор муфт в компоновке с другими устройствами (например, перфораторами), спускаемыми на насосно-компрессорных трубах.

Предложенная конструкция позволяет 0 сэкономить одну спуско-подъемную операцию при ремонте или закачивании скважин,

Формула изобретения

1.Локатор муфт, включающий корпус, расположенные на его наружной поверхно5 сти подпружиненные фиксирующие элементы и расположенный в полости корпуса подпружиненный узел привода фиксирующих элементов с посадочным седлом под бросовой запорный элемент, отличаю0 щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет снижения нагрузок на элементы устройства при перемещении запорного элемента, посадочное седло выполнено в виде двух рядов уплотнитель5 ных колец и расположенных под каждым из них подвижных в радиальном направлении элементов, узел привода выполнен в виде установленного с возможностью ограниченного осевого перемещения полого поршня

0 с конической поверхностью для взаимодействия с фиксирующими элементами и двумя рядами радиальных отверстий под подвижные элементы посадочного седла, а корпус для размещения последних в рабочем поло5 жении имеет кольцевой паз.

2.Локатор по п.1,отличающийся тем, что он снабжен расположенными между рядами выдвижных элементов посадочного седла эластичными амортизационными кольцами.

f-° сЗ Сл3 - СЛ-ЗСОСэ -З Э ОЭСЛ ГхЗ

Использование: при ремонте или закачивании скважин, Сущность изобретения: локатор содержит корпус с выдвижными упорами, ограниченными пружинами. Внутри корпуса размещен поршень с двумя запорными элементами, состоящими из раздвижных опор и уплотнительных колец, между которыми расположены амортизирующие кольца, В качестве запирающего элемента используется бросовый шар. Нижняя часть поршня выполнена в виде распорного конуса. В процессе работы локатор располагают в районе заданного муфтового соединения и бросают запирающий шар. При создании над ним давления поршень перемещается вниз, частично выдвигая упоры до контакта с обсадной трубой, и локатор вме- стес колонной НКТ перемещается вниз. При совмещении упоров с муфтой упоры выдвигаются полностью, а раздвижная о пор а раздвигается, и бросовый шар перемещается на нижнюю раздвижную опору. После проведения необходимых работ давление снижают, и поршень возвращается в верхнее положение. При этом нижняя опора освобождает шар, и он падает вниз. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. со с

-J

O5

СЛ CO СЛ

-t

Фиг.З

Фиг.Ц