Замок для подземного скважинного оборудования

Замок для подземного скважинного оборудования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: исследование нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения: скоба (С) 1 посредством пальца 4 соединена со штоком 3 и размещена в Г-образной канавке направляющего элемента. С 1 затылком контактирует с одной из боковых стенок канавки, а уступом - с наклонной поверхностью, ограничивающей канавку. Замок может быть снабжен спиральной пружиной, один конец которой соединен со штоком 3, а другой-с С1, либо пружиной в виде биметаллической пластины, а также запирающим механизмом в виде подпружиненного поршня. Канавки могут быть заполнены материалом с высокой температурой плавления . 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I l) (st)s Е 21 В 33/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

2 (21) 4848100/27 (46) 15.12.92. Бюл. N- 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (72) Г.А.Ситдыков, M,Ä.Åíèêååâ и Б.В.Золотов (73) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (56) Авторское свидетельство СССР

N .1040115, кл. Е 21 В 23/12, 1983. (54) ЗАМОК ДЛЯ ПОДЗЕМНОГО СКВАЖИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ (57) Использование: исследование нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения: скоба (С) 1 посредством пальца 4 соединена со штоком 3 и размещена в Г-образной канавке направляющего элемента. С 1 затылком контактирует с одной из боковых стенок канавкй, а уступом — с наклонной поверхностью, ограничивающей канавку;

Замок может быть снабжен спиральной пружиной, один конец которой соединен со штоком 3, а другой-с С1, либо пружиной в виде биметаллической пластины, а также запирающим механизмом в виде подпружиненного поршня. Канавки могут быть заполнены материалом с высокой температурой плавления. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

20 на заданной глубине инструмент необхади- 25

35

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначенодля применения в ряде глубинных механизмов при исследовании скважин испытателями пластов нэ трубах, Широкое распространение получили пластоиснытатели с упором в стенки сква жины, в которых упорный узел приводится в рабочее положение за счет механического устройства в виде байонетнага замка, управляемого с поверхности путем соответствующим перемещением инструмента.

Затем представляет собой цилиндрическую втулку е фасанными канавками, по которым передвигается палец, жестко связанный со штоком. Таким замком оборудованы серийно выпускаемые якорные устройства (ЯУ) различных размеров. При спуске якоря в скважину его фрикциан с подпружиненными планками, постоянно прижатым к стенкам скважины, увлекается вниз вместе со штоком за счет пальца, находящегося в уко..роченной фасанной канавке втулки замка, Для установки якоря в рабочее положение мо приподнять на 1,5 — 2 м, после чего осуществить проворот с одновременной „ посадкой, при этом палец при вращении перемещается в соседнюю удлиненную канавку при посадке плашки упорного узла за счеттолкателя выводятся в рабочее положение, иначе говоря, заклиниваются между стенками скважины и упорным конусом якоря, обеспечивая упор. В скважинах с осложненными стволами (местные сужения, локальные искривления), а также в наклонных и условно горизонтальных скважинах надежность работы якорных устройств резко снижается из-за несовершенства конструкции замка. В таких скважинах при спуске . возможны случаи преждевременного пакеравания за счет случайных посадок и проворота инструмента, при этом палец замка попадает в удлиненную фасанную канавку.

Кроме того, свободный ход пальца в пределах длины укороченной канавки увеличивает износ пары палец-втулка. На длину свободного хада увеличивается и длина якоря.

B качестве прототипа выбран байанетный замок скважиннога фрикциона, устанавливаемый на колонне труб. В этом замке, включающем втулку с фэсонными канавками и палец, с целью исключения преждевременного пэкерования контур фасонных каналов выполнен в форме трапеции с большим основанием нэ оси ловушечной канавке, а на переводнике установлена подвижная подп ру>ки нен ная перегородка для перекрытия обводной канавки. Такая

55 конструкция замка резко снижает возможность преждевременного пэкерования, однако требует осуществления сложных манипуляций инструмента. Для вывода пальца в удлиненную (" рабочую" ) канавку требуется последовательно произвести следующие манипуляции . подъем на 1 — 2 м, проворот на 1,5-2 м оборота с одновременной посадкой, повторный подъем и последующий проворот с одновременной посадкой.

Такая сложная манипуляция в условиях осложненных стволов и в наклонных скважинах снижает вероятность успешной операции. В прототипе не устранен также свободный ход пальца в пределах укороченной канавки, Цель изобретения — повышение надежности, Это достигается тем, что замок, содержащий шток, жестко соединенный со штоком палец, направляющий элемент с фасанными канавками, снабжен продолговатой фигурной скобой, размещенной в канавке Г-образной формы. Поверхность, ограничивающая канавку, расположена наклонно к ее боковым стенкам. С одной стороны скобы эксцентрично ее длинной оси выполнен уступ, контактирующий с наклонной поверхностью со стороны острого угла, .образованного этой поверхностью и одной из боковых. стенок канавки, а другая сторона, противоположная первой, является затылкам и контактирует с одной из боковых стенок канавки. Такая конструкция скобы и фасонной канавки обеспечивает запирание скобы и пальца s исходном положении благодаря моменту сил, возникающему за счет эксцентрично расположенному уступу.

Кроме того, для дополнительной фиксации скобы и пальца предусматривается ряд возможных вариантов, когда замок снабжается либо спиральной пружиной, один конец которой соединен со штоком, а другой — са скобой, либо пружиной в виде биметаллической пластины, один конец которой жестко соединен с направляющим элементом, а другой с возможностью контактирования с уступом скобы размещен в канавке, либо запорным механизмом, выполненным в виде подпружиненнаго поршня контактирующим со стороны уступа с телом скобы, либо фасонные канавки заполнены материалом с высокой температурой плавления.

Нэ фиг.1 показана одна из фасонных канавок направляющего элемента в развертке, ее начальный участок с расположенной в ней фигурной скобой, а также последовательные пало>кения скобы в фасанной канавке; на фиг.2 — конструкция узла крепления свободно посаженной скобы и

1782272 пальца; на фиг.3 —; последовательные положения (фиг. 1). Возна фиг.4 — фигурная скоба в начальном уча- никающий вращающий момент действует стке фасонной канавке с фиксирующей пла- против часовой стрелки, преодолевая состиной; на фиг.5 — пример выполнения противление пружины 2. Для возвращения запорного механизма, срабатываемого за 5 в исходное положение достаточно осущестсчет гидростатического давления в скважи- бить натяжку инструмента", при этом скоба 1 не. вернется в начальный Г-образный участок

В качестве такого механизма может Юлу фасонной канавки и за счет спиральной пружить поршневая пара глубинных маномет- жины займет исходное вертикальное полоров или привод автомата включения 10 жение, часового механизма (АВЧ).

Фигурная скоба 1 (фиг.l, 2, 3) поджата Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я спиральной пружиной 2 (фиг.2), один конец 1. Замок для подземного скважинного которой крепится к скобе, а другой — к штоку 3. оборудования, содержащий шток, жестко

Скоба свободно посажена на палец 4, жес- 15 соединенный со штоком палец, направляютко соединенный со штоком 3. В качестве щий элемент с фасонными канавками, о тдругого запорного устройства на фиг.4 по- л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышеказана биметаллическая пластина 5, а на ния надежности, он снабжен продолговафиг.5 — подпружиненный поршень 6 и по- той фигурной. скобой, с одной стороны лый цилиндр 7, Начальный участок фигур- 20 которой эксцентрично ее длинной оси выной канавки имеет скошенную поверхность полнен уступ, а другая сторона, противопов, в которую упирается выступ фигурной ложная первой, является затылком, канавка скобы г. Горизонтальный и начальный уча- выполнена с запорйой Г-образной частью, сток фасонной канавки сопрягаются с ковер- при этом йоверхность стенки, ограничиваюхностью а — б. 25 щая канавку, расположена наклонно к ее

Замок работает следующим образом.: боковым стенкам, скоба размещена в канавПри спуске в скважину фигурная скоба ке и затылком контактирует с одной из боl располагаетсявначальномучасткефасон- ковых стенок канавки, а уступом — c . ной канавки и занимает исходное верти- наклоннойповерхностьюсостороныострокальное положение. Благодаря наличию 30 го угла, обра5ованного упомянутой поверхспиральной пружины, она стремится noeep- . ностью и одной из боковых стенок канавки, нуться по часовой стрелке, т.е. в сторону " 2. Замок по п.l, отличающийся

"запирания". Кроме того, для дополнитель- . тем, что; он снабжен спиральной пружиной, ной фиксации скобы в исходном положении один конец которой соединен со штоком, а за счет уступа г, опирающейся на скошен- 35 другой — со скобой. ную поверхность в и: расположенной экс- 3. Замок по п.l, о т л и ч à ю шийся центрично относительно продольной оси тем, что он снабжен пружиной в виде бимена величину е, создается крутящий момейт таллической пластйны, один конец которой в сторону запирания скобы в исходном по- жестко соединен с направляющим элеменложении. Чтобы перевести замок в рабочее 40 том, а другой с возможностью контактироположение, нужно переместить скобу 1 вме- вания с уступом скобйразмещен в канавке. сте в пальцем 4 в нижний вертикальный 4. Замок по п.l, отличающийся участок фасонной канавки. Для этого необ- тем, что, фасонные канавки заполнены маходимо приподнять инструмент, чтобы териалом c"âûñoêoé температурой плавлеснять запирающий крутящий момент за 45 ния. счет эксцентриситета о, затем осуществ-- 5. Замок по п.l, о тл и ч а ю щ и.й с я лять поворотинструмента, прйзтомскоба1 тем, что, он снабжен запорным механизначнет поворачиваться вокруг точки б за мам, выполненным в виде подпружиненносчет существующего плеча h, а затем пере- го поршня, контактирующим со стороны катывается по поверхности а — б, занимая 50 уступа с телом скобы.

1782272

1782272

Составитель 6,Золотов

- Техред М.Моргентал Корректор Н,Король

Редактор

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

Заказ,4289 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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