Устройство для предотвращения выброса глубинных приборов из нефтяных скважин

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЫБРОСА ГЛУБИННЫХ ПРИБО;РОВ ИЗ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН,содержащее корпус с размещенной в верхней ..части его головкой, толкатель. а/ подпружиненный шток, распорный узел, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности работы , оно снабжено расположенным по оси устройства валом с насаженной на нем крыльчаткой, а корпус выполнен в нижней части с камерой с аксиальными отверстиями, при этом вал с крыльчаткой установлен внутри . кёьмеры, а толкатель к шолнен в виде эксцентрика, который жестко соедаЕнен с валом, с возмохоюстью взаимодействия с установленньш радиально подпружиненным штоком, связанным с распорным узлом. 2. Устройство по п. 1, о т л и-.. чающееся .тем, что лопасти крыльчатки шзтолнены в виде К1 алового профиля.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЬПЪФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -.

Н АВТОРСЙОМУ СЮЦВТВЪСТВУ тg (к (21) 3392390/22-03 (22) 12.02.82 (46) 15.08.83. Бюл. 9 30 (72) C.Í. Нафиков и В.Н. Сергеев (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Нижневартовскнефтегаз" (53). б 22. 245. 4 (088. 8) (56) 1 . Репин Н.Н. и др. Технология механизированной добычи нефти. М, "Недра", 1976.

2. Авторское свидетельство СССР .

В 836344, кл. Е 21 В 47/00, 1979. (54) (57) 1. CTPQACTBO ДЛЯ ПРЕД01 ВРИЦЕНИЯ ВЫБРОСА ГЛУБИННЫХ ПРИБО-, РОВ ИЗ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН р содер» жащее корпус с размещенной в верхней,части его головкой, толкатель, „.SU„„1035209 А подпружиненный шток, распорный узел, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено расположенным по оси устройства валом с насаженной на нем крыльчаткой, а корпус выполнен в нижней части с камерой с аксиальными отверстиями, при этом вал с крыяьчаткой установлен внутри . камеры, а толкатель выполнен в виде эксцентрика, который жестко соединен с валом, с возможностью взаимодействия с установленным радиально подпружиненным штоком, связанным с распорным узлом.

Ф

2. Устройство по п. 1, о т .л и ч а ю щ е е с я;тем, что лопасти крыльчатки выполнены в виде крылового профиля.

1035209

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам, применяющимся при погружении различных глубинных приборов в работающие скважины для исследования их геолого-технических ха- 5 рактеристик.

Известен противовыбрасыватель

ПВ-2, включающий корпус, два центратора, ползун, пружину; головку, хвостовик и тормозной элемент, выполненный в виде собачки (1).

Недостатки известного устройства заключаются в том, что кинематика шарнирного механизма не обеспечивает свободный вывод собачки из пбложения заклинивания без использования страховочного устройства, кроме того, каждое срабатывание страховочного устройства требует предварительной зарядки его, которую возможно производить лишь при на- 20 хождении противовыбрасывателя вне скважины, т.е. только после подъема его наверх. Однако под действием выталкивающей силы нефтяного потока, действующей отдельными импуль- 25 сами, возможно многократное заклинивание пративовыбрасывателя, пока он находится в скважине, что неизбежно ведет к обрыву проволоки, на которой подвешен противовыбрасыватель.

Известно также противовыбрасывающее устройство, содержащее корпус, подпружиненный шток и распорные элементы, где шток снабжен конусным толкателем, расположенным с возможностью взаимодействия с распорными элементами, которые выполнены в виде ломаных стержней с опорными выступами и шарнирно связанными с ломаными стержнями эксцентричными фиксато- 40 рами Е23.

Недостатком этого устройства является малая надежность в работе.

Наличие цилиндрической пружины, под- . пирающей шток с конусным толкателем, 45 создает предпосылки для вибрации и тряски корпуса устройства вместе с подвешенным, погружаемым в скважину прибором под действием импульсов нефтяного потока, так как по сути дела погружаемое оборудование (прибор) висит на сжатой пружине, что предопределяет системе неустойчивое равновесие. Кроме того, на обоих, указанных выше, устройствах торможение происходит после того, как погружаемое оборудование приобретает ускорение под действием выбрасывающей силы, так как принцип действия устройства основан на уравновешивании силы натяжения проволоки вы- 60 талкивающей силой. "Мертвое заклинивание" устройства в этот момент приводит к разрушению и выходу иэ строя спускаемого оборудования под действием сил инерции. 65

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для предотвращения выброса глубинных"приборов иэ нефтяных, скважин, содержащее корпус с размещенной в верхней части его головкой, толкатель, подпружиненный шток, распорный узел, снабжено расположенным по оси устройства валом с насаженной на нем крыльчаткой, -а корпус выполнен в нижней части с камерой с аксиальными отверстиями, при этом вал с крыльчаткой установлен .внутри камеры, а толкатель выполнен в виде эксцентрика, который жестко соединен с валом, с возможностью взаимодействия с установленным радиально подпружиненным штоком, связанным с распорным узлом.

Лопасти крыльчатки выполнены в виде крылового профиля..

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, на фиг. 2 разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 узел I на фиг. 1; на фиг. 4 — профиль лопасти крыльчатки на фоне идеализированной картины ламинарного потока.

Устройство состоит из корпуса 1, головки 2 и нижней камеры 3, в которых выполнены аксиальные отверстия.

Камера 3 включает в себя вал 4 с насаженной на нее крыльчаткой 5. Вал

4 установлен во втулках 6 и 7, впрессовакных в нижнюю камеру 3 и в корпус

1. На верхнем конце вала 4 насажен специальный эксцентрик 8 с ограничительными щеками 9 (фиг. 2 . Эксцентрик 8 на валу 4 крепится пос-. редством гайки 10. В теле корпуса 1 предусмотрены два окна

11 и выполнены симметричные отверстия. 12, выход которых к эксцен-. трику 8 имеет прямоугольное сечение.

В отверстиях 12 установлены штоки

13, концы которых со стороны эксцентрика 8 также имеют прямоугольное сечение. Шток 13 к эксцентрику 8 поджимается цилиндрической пружиной

14 и подпорной гайкой 15. K противоположному концу штока 13 шарнирно крепится полэун 16, на который надет подвижный сухарик 17.

Устройство работает следующим образом.

К нижнему концу камеры 3 с помощью переводника (не показан )подвешивается погружаемый в скважину прибор (инструмент ). Верхний конец головки

2 также с помощью переводника подвешивается к проволоке. Площадь проходного сечения для жидкости через отверстия в камерах 2 и 3 не меньше, чем между колонной насосно-компрессорных труб и погружаемым прибором.

При отсутствии выталкивающего усилия потока нефти ползуны 16 и суха1035209 рики 17 находятся в полости корпуса

1. При появлении выталкивающего импульса скважинной жидкости крыльчатка 5 поворачивает вал 4 во втулках

6 и 7. Соответственно поворачивается эксцентрик 8, сообщая поступательное 5 движение штокам 131 ползунам 16 и сухарикам 17. Полэунй 16 и сухарики ,17 выходят из полости корпуса 1 и создают тормозящее усилие. Регулирование усилия со стороны потока на лопасти крыльчатки 5,при котором срабатывает устройство, осуществляется посредством подпорной гайки 15.

Усилие срабатывания устройства устанавливается таким, чтобы торможение происходило до начала движения оборудования под действием выталкивающей силы потока, поэтому для пропуска выталкивающего импульса ,скважинной жидкости достаточно небольшого тормозящего усилия устройст- 20 ва. При большой продолжительности действия выталкивающей силы потока эксцентрик 8 проворачивается до упора в щеки 9 и дальнейшее торможение происходит эа счет скольжения пол- 25 эунов 16 относительно сухариков 17, в которых выполнены пазы под углом (10 — 15 )к образующей корпуса 1.

При ослаблении напора жидкости эксцентрик 8 под давлением штоков 13 с пружинами s4 возвращается в исходное положение. В корпусе 1 предусмотрены наклонные полочки, по которым, как по направляющим, сухарики 17 возвращаются в исходное положение.

С целью предупреждения разрушения лопастей крыльчатки 5 вследствие гидравлического удара в скважине при пульсации жипкости лопасти крыльчатки выполнены в виде крылового профиля. Такой профиль с закругленной передней кромкой и заостренной задней обеспечивает минимальное лобовое сопротивление и максимальный крутящий момент (максимальную подъемную силу, что и предупреждает разрушение лопастей.

Предложенное устройство в сравнении с известными позволяет осуществлять многократное торможение с последующим продвижением оборудования при спуско-подъемных операциях в работающих скважинах без вмешательства извне. Устраняет тряску и вибрации приборов при пульсациях потока жидкости в скважинах, предотвращая тем самым их разрушение и выход иэ строя. Предлагаемая конструкция противовыбрасывающего устройства обеспечивает высокую надежность его в работе и эффективность.

1035209

1035209

Составитель Г. Алексеева .

Редактор Л. Повхан Техред В. Дале корей Корректор >> Демчик

Закаэ 5780/30 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4