устройство для фиксации и отсоединения скважинных приборов

Формула изобретения

Устройство для фиксации и отсоединения скважинных приборов, включающее отделяемую часть, плоский полый консольный пружинный якорь с удерживающими пальцами, расположенные в нижней части консолей плоского полого консольного пружинного якоря крючки, закрепленную внутри плоского полого консольного пружинного якоря стопорную призму, держатель скважинного прибора, отличающееся тем, что отделяемая часть содержит плоскую полую пружинную вилку с выступающими зубьями для взаимодействия с нижними гранями стопорной призмы, при этом держатель скважинного прибора выполнен в виде U-образной отклоняющейся вилки и соединен со стопорной призмой, а крючки застегнуты на удерживающих пальцах плоского полого консольного пружинного якоря и имеют выступы, обеспечивающие одновременное срабатывание при воздействии на один из крючков.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтегазодобычи, а именно к техническим средствам для гидродинамических исследований скважин, и может быть применено для спуска скважинных приборов, фиксации их на заданной глубине в муфтах насосно-компрессорных труб, отсоединения от канатной техники, на которой производился спуск устройства, и извлечения из скважины с помощью ловителя.

Известно устройство для спуска и извлечения скважинных предметов (Патент РФ № 2124111), содержащее полый корпус с продольными прорезями и окнами, внутри которого установлен подпружиненный шток с переменным сечением и штифтом, позволяющее спускать и извлекать скважинные предметы, но не обеспечивающее их фиксацию на заданной глубине.

Известно устройство для закрепления грузов в скважине (Авторское свидетельство № 1033721), содержащее корпус, узел транспортировки, фиксатор, механизм извлечения, позволяющее спускать, закреплять груз на любом участке насосно-компрессорных труб и отсоединяться от канатной техники, на которой производился спуск устройства в скважину.

Недостатком данного устройства является наличие срезаемых элементов, которые необходимо вновь устанавливать перед каждым спуском в скважину.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) является Wеll Тооls (Патент США № 2908333), содержащий подпружиненный разжимной якорь с закрепленным на нем U-образным хомутом, запорную втулку и отделяемую головку крепления к канатной технике.

Недостатком данного устройства является применение срезаемых штифтов для отсоединения закрепленной на канатной технике головки от зафиксированного в муфте колонны насосно-компрессорных труб якоря.

Целью изобретения является создание устройства, позволяющего производить с помощью канатной техники спуск скважинных приборов, фиксацию на заданной глубине в муфтах колонны насосно-компрессорных труб с отсоединением от канатной техники и обеспечивающего возможность извлечения из скважины.

Положительный эффект от использования изобретения заключается в повышении надежности работы и упрощении процесса применения за счет отсутствия восстановительных работ перед каждым спуском в скважину.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит присоединяемую к канатной технике отделяемую плоскую полую пружинную вилку с выступающими зубьями для взаимодействия с нижними гранями стопорной призмы, при этом выступающие зубья обеспечивают сцепление плоской полой пружинной вилки с плоским полым консольным пружинным якорем, который снабжен удерживающими пальцами и симметрично расположенными в нижней части на осях вращения крючками, которые застегиваются на удерживающих пальцах и имеют выступы, обеспечивающие одновременное срабатывание при воздействии на один из крючков, стопорная призма соединена с держателем скважинных приборов, выполненным в виде U-образной отклоняющейся вилки, и жестко связана с проходящим через отверстие в верхней части плоского полого консольного пружинного якоря болтом, головка которого обеспечивает захват ловителем для извлечения устройства из скважины.

Эти конструктивные решения повышают надежность срабатывания устройства при фиксации в муфте насосно-компрессорных труб и упрощают процесс его применения, устраняя необходимость замены деталей при подготовке устройства к работе.

Изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 - изображено устройство в транспортном положении при спуске в скважину;

на фиг.2 - изображен вид слева устройства в транспортном положении при спуске в скважину;

на фиг.3 - горизонтальный вид в сечении А-А на фиг.1;

на фиг.4 - горизонтальный вид в сечении Б-Б на фиг.1;

на фиг.5 - положение крючков при спуске в скважину (увеличенный вид узла 1 на фиг.1);

на фиг.6 - положение крючков после фиксирования якоря (увеличенный вид узла II на фиг.7);

на фиг.7 изображено устройство после фиксирования якоря и отсоединения отделяемой плоской полой пружинной вилки.

Устройство для фиксации и отсоединения скважинных приборов (фиг.1) включает канатную головку 1, закрепленную на отделяемой части, состоящей из втулки 2 с плоской полой пружинной вилкой 3, имеющей выступающие зубья 4, плоский полый консольный пружинный якорь 5 с удерживающими пальцами 6 и осями вращения 7, крючки 8, стопорную призму 9, прижимной болт 10, ось 11, держатель скважинных приборов 12.

Отделяемая часть представляет собой выполненную на втулке 2 плоскую полую пружинную вилку 3 с выступающими зубьями 4, вставленную в отверстия на торце верхней части корпуса плоского полого пружинного якоря 5 и располагающуюся в пазах стопорной призмы 9. При этом выступающие зубья 4 упираются в нижние грани стопорной призмы 9 и препятствуют разъединению отделяемой части и плоского полого консольного пружинного якоря 5.

В нижней части наружной поверхности плоского полого консольного пружинного якоря 5 выполнены выступы для фиксации в канавке муфты 13 насосно-компрессорных труб, причем нижняя плоскость выступов перпендикулярна оси муфты, а верхняя составляет с ней угол 45. Нижние части пружин плоского полого консольного пружинного якоря 5 имеют фрезерованные пазы, в которых находятся удерживающие пальцы 6, а также оси вращения 7 с установленными на них крючками 8, застегивающимися на удерживающих пальцах 6, при этом концы крючков 8 упираются в стенки насосно-компрессорных труб и предохраняют выступы плоского полого пружинного якоря 5 от ударов о края насосно-компрессорных труб при спуске устройства в скважину. Зеркально расположенные относительно оси насосно-компрессорных труб крючки 8 имеют возле осей вращения 7 выступы 14 (фиг.5), обеспечивающие взаимное сбрасывание крючков 8 с удерживающих пальцев 6 при сбрасывании одного из них.

В стопорной призме 9 закреплен прижимной болт 10, удерживающий стопорную призму 9 внутри плоского полого консольного пружинного якоря 5. Головка прижимного болта 10 выполнена в виде конуса с уступом, позволяющим захватывать ее ловителем при извлечении устройства из скважины.

На проходящей через стопорную призму 9 оси 11 закреплен с возможностью отклонения держатель скважинных приборов 12 с резьбой для присоединения скважинного прибора. Отклонение держателя скважинного прибора 12 необходимо для предотвращения перекоса устройства при спуске в наклонные скважины, а также для облегчения операций по установке и извлечению устройства из лубрикатора.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском устройства в скважину плоскую полую пружинную вилку 3, присоединенную к канатной головке 1, вставляют в отверстия на торце в верхней части корпуса плоского полого пружинного якоря 5 до упора, при этом выступающие зубья 4, скользя по пазам на стопорной призме 9, оказываются под нижними гранями последней, затем сжимают пружины плоского полого консольного пружинного якоря 5, тем самым сжимают и плоскую полую пружинную вилку 3, вследствие чего выступы на плоской полой пружинной вилке 3 входят в зацепление с нижними гранями стопорной призмы 9. Зафиксировав пружины плоского полого консольного пружинного якоря 5 в этом положении, застегивают крючки 8 на удерживающих пальцах 6 и, присоединив к держателю 12 скважинный прибор, спускают устройство в скважину, при этом крючки 8 скользят по внутренним стенкам насосно-компрессорных труб. На заданной глубине спуск прекращают и начинают подъем. Дойдя до места стыка насосно-компрессорных труб, крючки 8 западают в канавку в муфте 13, упираются в верхний борт канавки и, перемещаясь вокруг осей вращения 7, сдергиваются с удерживающих пальцев 6, при этом пружины плоского полого консольного пружинного якоря 5 распрямляются и расположенные на них наружные выступы входят в канавки в муфте 13 (фиг.7). При выпрямлении пружин плоского полого консольного пружинного якоря 5 происходит также выпрямление пружин плоской полой пружинной вилки 3 и расположенные на ее поверхностях зубья 4 выходят из зацепления с нижними гранями стопорной призмы 9, позволяя плоской полой пружинной вилке 3 перемещаться вверх по пазам стопорной призмы 9. Отделяемая часть выдергивается из корпуса плоского полого консольного пружинного якоря 5 и вместе с канатной головкой 1 извлекается из скважины. После отсоединения отделяемой части от зафиксированного на муфте 13 плоского полого консольного пружинного якоря 5 обнажается головка прижимного болта 10, обеспечивая возможность захвата ее ловителем для извлечения устройства из скважины с помощью канатной техники.

Источники информации

1. Патент РФ № 2124111, 1997 г.

2. Авторское свидетельство № 746092, 1997 г.

3. Патент США № 2908333, 1956 г.