Гидромеханическая дорнирующая головка для расширения гофрированного пластыря в обсадочной колонне

Гидромеханическая дорнирующая головка для расширения гофрированного пластыря в обсадочной колонне

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Гидромеханическая дорнирующая головка для расширения гофрированного пластыря в обсадной колонне. Дорнирующая головка содержит конус-пуансон с продольными профильными канавками, корпус с самоуплотняющейся трубчатой диафрагмой, ступенчатыми в поперечном сечении окнами и размещенными в них выдвижными секторами , ступенчатыми в поперечном сечении. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 29/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ЬПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

3 4.;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4003368/03 (22) 06.01.86 (46) 07.07.92. Бюл, М 25 . (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт аа..креплению. скважин и буровым растворам (72) С. Ф,. Петров, О. А ; Ледяшов, M. Л. Кисельман и В. А. Юрьев .(53) 622.248(088.8) (56),Авторское свидетельство СССР

N. 739214, кл. Е 21 В 29/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N - 989038, кл. Е 21 В 29 /10, 1981.

Ъ

Изобретение относится к устройствам для ремонта обсадных колонн нефтяных, газовых и других скважин с целью восстановления герметичности и упрочнения стенки колонны путем установки стального пластыря и создания напряженной системы обсадная труба — пластырь. .Цель изобретения — увеличение эффективности работы головки эа счет увеличения радиального усилия на сектора и увеличение срока службы.

На фиг; 1 представлена дорнирующая головка, продольный разрез, в транспортном положении; на фиг. 2 — дорнирующая головка, общий вид, в рабочем положении; на фиг. 3 — то же, поперечный разрез при расширении секторов в трубе с минимальной толщиной стенки; на фиг. 4 — то же, поперечный разрез при прижатии пластыря в трубе с максимальной толщиной стенки.

Гидромеханическая дорнирующая головка состоит из корпуса 1 с окнами, выпол„„SU „„1745873A1

{54) ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ДОРНИРУЮЩАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ ГОФРИРОВАННОГО ПЛАСТЫРЯ В ОБСАДНОЙ

КОЛОННЕ . (57) Гидромеханическая дорнирующая головка для расширения гофрированного пластыря в обсадной колонне. Дорнирующая головка содержит конус-пуансон с продольными профильными канавками, корпус с самоуплотняющейся трубчатой диафрагмой, ступенчатыми в поперечном сечении окнами и размещенными в них выдвижными секторами, ступенчатыми в поперечном сечении. 4 ил. ненного в виде упорных фланцев 2 и цилиндра-клетки 3, закрепленной между фланцами. Окна корпуса выполнены ступенчатыми в поперечном сечении. На пустотелой ствольной части корпуса гайкой 4 затянуты: конус-пуансон 5, упорные фланцы 2 и .цилиндр-клетка 3. Цилиндр-клетка 3 фиксируется таким образом, что плоскости симметрии окон корпуса и установленных в них ступенчатых в поперечном направлении секторов 6 совмещены с плоскостями сим-. метрии продольных профильных канавок конуса-пуансона 5. На ствольной части корпуса под цилиндром-клеткой 3 и секторами

6 размещена самоуплотняющаяся трубчатая диафрагма 7, взаимодействующая с большими ступенями секторов 6.

Устройство работает следующим образом (фиг. 2).

При спуске в обсадную колонну 8 нижний конец гофрированного пластыря 9 расположен на конусе-пуансоне 5, причем

1745873 вогнутые лучи пластыря введены и упираются в продольные профильные канавки конуса-пуансона, Пластырь надет на штанги 10 и его верхний конец фиксируется торцом силовых цилиндров дорна или гидромеханического якоря.

При создании рабочего давления дорнирующая головка входит в пластырь, расширяя его до плотного контакта с обсадной трубой. Под давлением самоуплотняющиеся концы цилиндрической диафрагмы 7 плотно прижимаются к стенкам глухого углубления А, создавая герметичность в рабо-. чей камере практически без радиального расширени я.

Центральная часть диафрагмы 7, рас, ширяясь, воздействует на выдвижные секторы 6, прижимая их к недожимам пластыря (фиг. 2), При этом остальная часть расширяющейся диафрагмы упирается в неподвижную внутреннюю поверхность цилиндра-кле тки;

Рабочие функции перенесены на более прочную и.долговечную цилиндрическую часть диафрагмы, . Цилиндрическая диафрагма, расширяясь, упирается частью своей внешней по. верхности в цилиндр-клетку. В результате на диафрагме возникают прямоугольные выступы,или впадины (в зависимости от степени выдвижения секторов), соответствующие опорной поверхности основания каждого сектора, Величина выдвижения сектора колеблется в зависимости от толщины стенки обсадной трубы, наличия или отсутствия пластыря.

На фиг, 3 и 4 показаны предельные случаи выдви>кения секторов. под нагрузкой: при расширении в трубе с минимальной толщиной стенки (фиг. 3) и в трубе с максимальной толщиной стенки с пластырем.(фиг, 4), Уступы, которые при этом облегает диафрагма по периметру опорной поверхности основания сектора, не превышают 3-3;5 мм, При сглаженных кромках и минимальных зазорах в окне между сектором и корпусом, исключается причина быстрого разрушения г резины диафрагмы: затекание и последующее защемление. Даже в случае порыва диафрагмы на уступе (после длительной эксплуатации) в головке. удается легко вос5 становить необходимое давление и завершить установку пластыря беэ аварий и осложнений. При порыве диафрагмы утечка жидкости возможна только через зазоры в окне между сектором и корпусом. При ходо10 вой посадке сектора в окне суммарная площадь зазоров не превышает 20-40 мм .

Учитывая большой коэффициент сопротивления узкого щелевидного зазора и перекрытия основной его части резиной

15 диафрагмы, необходимое давление может . быть легко восстановлено незначительным повышением производительности насосного агрегата.Суммарное радиальное усилие, разви20 ваемое головкой, передается не на 12, а на

6 выдвижных секторов. Следовательно, при этом же рабочем давлении усилие радиального воздействия сектора на недожим гофры возрастает в два раза, что гарантирует

25 полное прижатие пластыря.

Формула изобретения

Гидромеханическая дорнирующая голо30 вка для расширения гофрированного пластыря, в обсадной колонне. включающая конус-пуансон с продольными профильными канавками, корпус с размещенными в нем самоуплотняющейся трубчатой диаф35 рагмой и выдвижными секторами, ступенчатыми в сечении, установленными с возможностью взаимодействия большей ступенью с диафрагмой, отл ич а ю ща я с я тем, что, с целью увеличения эффективности

40 работы головки за счет увеличения радиального усилия на сектора и увеличения срока службы, выдвижные сектора выполнены ступенчатыми в поперечном сечении, а корпус имеет ступенчатые в поперечном сече45 нии окна под выдвижные сектора, причем плоскости симметрии окон корпуса и продольных профильных канавок конуса-пуансона совмещены.

1745873

1745873

Составитель И,Левкоева

Редактор С.Патрушева Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

3аказ. ЕЭЮ Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101