ловитель сухаря клиновой подвески

Формула изобретения

ЛОВИТЕЛЬ СУХАРЯ КЛИНОВОЙ ПОДВЕСКИ, включающий полый корпус с двумя продольными осевыми прорезями и захватными элементами на его внутренней поверхности и телескопически связанный с корпусом толкатель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе ловителя при удержании сухаря во время его подъема по стволу скважины, толкатель выполнен в виде подпружиненного штока, установленного в полости корпуса и имеющего на нижнем конце выпуклую головку, обращенную выпуклой частью в сторону захватных элементов, при этом на выпуклой части головки выполнены насечки по форме насечек сухаря, а ее ось перпендикулярна к плоскости, проходящей через осевые линии продольных прорезей корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к аварийному инструменту, применяемому при ремонте нефтяных и газовых скважин, более конкретно к ловителям сухарей клиновых подвесок с АПР и гидророторов.

Известен ловитель, включающий корпус с двумя продольными осевыми прорезями и захватными элементами на внутренней поверхности [1]. Так как в данном ловителе захваченный элемент удерживается только за счет сил трения, то при резких остановках во время подъема или при посадках инструмента на клиновую подвеску, когда происходит встряхивание колонны труб, заловленный предмет может упасть обратно в скважину. Часто предмет выпадает уже на устье скважины, когда появляется значительное расширение пространства против сечения эксплуатационной колонны: фонтанная арматура, АПР или гидроротор.

Наиболее близким к предлагаемому является ловитель сухаря клиновой подвески, включающий полый корпус с двумя продольными прорезями и захватными элементами на его внутренней поверхности и телескопически связанный с корпусом толкатель [2]. Данный ловитель имеет следующие недостатки: при резкой остановке поднимаемого инструмента или при резкой посадке инструмента на клиновую подвеску происходит встряхивание подвешенного на талевой системе инструмента. В этот момент толкатель также приходит в колебание и выпускает сухарь. Так как сухарь жестко не захвачен в ловителе, то нередко он выталкивается посторонними предметами, попавшими между ловителем и стенками эксплуатационной колонны, особенно в наклонных скважинах. Все это снижает надежность удержания сухаря в ловителе при подъеме его по стволу скважины.

Целью изобретения является повышение надежности работы ловителя при удержании сухаря во время его подъема по стволу скважины.

Достигается это тем, что в известном ловителе сухаря клиновой подвески, включающем полый корпус с двумя продольными осевыми прорезями и захватными элементами на его внутренней поверхности и телескопически связанный с корпусом толкатель, толкатель выполнен в виде подпружиненного штока, установленного в полости корпуса и имеющего на нижнем конце выпуклую головку, обращенную выпуклой частью в сторону захватных элементов, при этом на выпуклой части головки выполнены насечки по форме насечек сухаря, а ее ось перпендикулярна плоскости, проходящей через осевые линии продольных прорезей корпуса.

На фиг.1 показан предлагаемый ловитель в общем виде, после захвата сухаря в скважине; на фиг.2 - то же, продольный разрез по плоскости, проходящей через осевые линии продольных прорезей корпуса ловителя.

Ловитель состоит из полого корпуса 1 с двумя продольными осевыми прорезями 2 и захватными элементами 3 на его внутренней поверхности и телескопически связанного с корпусом 1 толкателя 4. Корпус вверху имеет резьбу 5 для соединения с переводником 6, имеющий резьбу для подсоединения к колонне труб 7. Толкатель 4 выполнен в виде подпружиненного штока 8, установленного в полости корпуса 1 и имеющего на нижнем конце выпуклую головку 9, обращенную выпуклой частью в сторону захватных элементов 3. На выпуклой части головки 9 выполнена насечка 10 по форме насечки сухаря 11. Ось 12 головки 9 перпендикулярна плоскости, проходящей через осевые линии 13 продольных прорезей 2. Толкатель 4 подвешивается в корпусе 1 с помощью фланцев 14 и 15, между которыми помещена пружина 16. Подвеска производится путем опоры фланца 14 на кольцевой буртик 17 и последующего зажатия его при завинчивании в корпус 1 переводника 6. Захватные элементы 3 выполнены в виде пружинящих пластин, пропускающих захватываемый элемент шириной не более ширины прорези 2 только в одном направлении: снизу вверх. Могут быть применены захватные элементы и других конструкций, но все они должны обладать названными выше особенностями.

Ловитель работает следующим образом. Ловитель на колонне труб 7 спускают в скважину до упавшего в нее сухаря 11 клиновой подвески АПР или гидроротора. Последние метры ловитель спускают с небольшой скоростью 0,1-0,2 м/с. Момент подхода ловителя к сухарю 11 отмечается посадкой инструмента по индикатору веса. Замечают это положение, для чего на трубах 7 ставят метку. Трубы 7 приподнимают на 0,5-1,0 м. Чтобы не произошло преждевременного захвата сухаря 11, посадку более 2-3 тс не допускают (это усилие-сжатие пружины 16). Приподняв трубы 7 на 0,5-1,0 м, приступают к установке ловителя в нужное положение. Для этого инструмент проворачивают на некоторый угол и вновь опускают. За счет скоса 18 в нижней части корпуса 1 ловитель разворачивается так, что сухарь 11 попадает в продольную осевую прорезь 2. Дойдя до сухаря 11, толкатель 4 с головкой 9 остается на месте. Продолжая опускать трубы 7, сжимают пружину 16 названной выше нагрузкой. В момент прохождения нижней части корпуса 1 ниже сухаря 11 захватные элементы 3 утопляются. После прохождения сухаря 11 захватные элементы 3 приходят в рабочее положение (см.фиг.1). Так как сухарь 11 в скважине всегда находится насечкой вверх, то при соприкосновении с головкой 9 толкателя 4 ее насечка 10 входит между насечкой сухаря 11. При подъеме труб 7 захватные элементы 3 подхватывают сухарь 11. Этот момент на поверхности ощущается по затяжке в 6-10 тс. После "срыва" сухаря 11 с места его заклинки в эксплуатационной колонне он остается прижатым к захватным элементам 3 подпружиненным толкателем 4 с головкой 9. Так как насечка 10 жестко соединяет сухарь 11 с ловителем, то при подъеме труб 7 он надежно удерживается и не может упасть обратно в скважину.

В случае, если при опускании труб 7 корпус 1 не опускается при нагрузке сжатия пружины 16 (2-3 тс), это указывает на то, что одна из боковых сторон корпуса 1 уперлась в сухарь 11. В этом случае колонну труб 7 вновь приподнимают на 0,5-1,0 м, после чего их разворачивают на некоторый угол и вновь опускают, как это было описано выше, чтобы захватить сухарь 11. Ввиду того, что сухарь 11 зафиксирован в ловителе, то при подъеме труб 7 и их посадке на клиновую подвеску он не может упасть в скважину. После подъема ловителя выше устья скважины сухарь 11 извлекают из корпуса 1, а ловитель используют для извлечения следующего сухаря 11.

Данный ловитель может быть применен не только для извлечения сухарей клиновых подвесок, но и других удлиненных предметов, по форме похожих на сухари клиновых подвесок. Но в этом случае не будет жесткой фиксации предметов, как при подъеме сухарей, а будет только удержание за счет сил трения головки 9 о заловленный предмет, силой сжатой пружины 16.

Применение ловителя позволяет снизить затраты времени и средств на ликвидацию аварий с сухарями клиновых подвесок.