Устройство для ремонта обсадной колонны

 

Изобретение относится к ремонтно-изоляционным работам обсадных колонн нефтегазовых скважин для восстановления их герметичности. Цель-повышение надежности установки металлического пластыря (МП). В корпусе устройства установлены электродвигатель с редуктором, гидронасос и гидроцилиндр с полым поршнем и штоком . Под МП на валу корпуса установлена раскатывающая головка (РГ). В нижней части корпуса с возможностью взаимодействия с МП размещен упор с жестко связанным с ним приводом его осевого перемещения. Над РГ расположен дорнирующий конус, установленный на штоке с возможностью взаимодействия с МП. Привод перемещения упора выполнен в виде дифференциального поршня, установленного в корпусе и образующего с его стенками две камеры. Одна из камер гидравлически связана каналом с полостью нагнетания, а другая - другим каналом с полостью всасывания гидронасоса. Между собой камеры связаны каналом с расположенным в нем обратным клапаном со штоком. Конус, проходя по МП, деформирует его в цилиндр и прижимает к ремонтируемой трубе. Перемещаемая вслед за конусом РГ создает дополнительную пластическую деформацию. При достижении верхнего положения РГ своим торцом воздействует на шток клапана, который открывает доступ рабочей жидкости из камеры над поршнем по каналу в полость всасывания гидронасоса. Контактная площадь и удерживающее усилие МП на стенке обсадной колонны достаточны для его удержания . 1 ил. сл С о СП О О ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rs»s Е 21 В 29/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4638148/03 (22) 26.12.88 (46) 30.06,91. Бюл. М 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) Е. Н. Утриванов и.А. С. Найгорин (53) 622.245.4(088.8) (56) Патент США М 3179168, 166 — 14, опублик. 1965.

Авторское свидетельство СССР

М 1571213, кл. Е 21 В 29/10, 26.07.88. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к ремонтно-изо ляционным работам обсадных колонн нефтегазовых скважин для восстановления их герметичноСти. Цель- повышение надежности установки металлического пластыря (МП). В корпусе устройства установлены электродвигатель с редуктором, гидронасос и гидроцилиндр с полым поршнем и штоком. Под МП на валу корпуса установлена раскатывающая головка (РГ), В нижней часИзобретение относится к устройствам .для ремонтно-изоляционных работ обсадных колонн нефтегазовых скважин с целью восстановления их герметичности, Целью изобретения является повышение надежности установки металлического пластыря.

„„. Ж„„1659621 Al ти корпуса с возможностью взаимодействия с Mll размещен упор с жестко связанным с ним приводом его осевого перемещения.

Над РГ расположен дорнирующий конус, установленный на штоке с воэможностью взаимодействия с МП. Привод перемещения упора выполнен в виде дифференциального поршня, установленного в корпусе и образующего с его стенками две камеры.

Одна из камер гидравлически связана каналом с полостью нагнетания, а другая — другим каналом с полостью всасывания гидронасоса. Между собой камеры связаны каналом с расположенным в нем обратным клапаном со штоком. Конус, проходя по МП, деформирует его в цилиндр и прижимает к ремонтируемой трубе. Перемещаемая вслед за конусом РГ создает дополнительную пластическую деформацию. При достижении верхнего положения РГ своим торцом воздействует на шток клапана, который открывает доступ рабочей жидкости из камеры над поршнем по каналу s полость всасывания гидронасоса. Контактная площадь и удерживающее усилие МП на стенке обсадной колонны достаточны для его удержания, 1 ил.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для ремонта обсадной колонны, продольный разрез.

В цилиндрическом. корпусе 1 устройства, спускаемого в скважину на кабеле 2, расположен электродвигатель 3 с редуктором 4, двухплунжерный гидронасос 5 с вса1659621 сывающими 6, нагнетательными 7 и редукционным 8 клапанами, гидроцилиндр 9 с полым поршнем 10 и штоком 11, дифференциальный поршень 12, являющийся приводом осевого перемещения упора 13, и жестко с ним связанный, дорнирующий конус 14 с подпружиненными плавающими плашками 15, раскатывающая головка 16 и продольно-гофрированный металлический пластырь 17. Рабочие полости гидроцилиндра 9 и полого поршня 10 гидравлически связаны между собой по каналу а- через подпружиненный золотник-переключатель 18, камера, образованная стенками корпуса и дифференциальным поршнем 12, гидравлически связана по каналу с полостью нагнетания гидронасоса.

Другая камера, образованная стенками корпуса и дифференциальным поршнем, гидравлически связана с полостью всасывания гидронасоса каналом, В дифференциальном поршне для связи обеих камер выполнен канал с аксиально расположенным обратным клапаном 19 с выступающим из корпуса штоком, В исходном положении клапан 19 закрыт и разделяег камеры, образованные дифференциальным поршнем 12 со стенками корпуса. Внутренняя полость устройства заполнена рабочей жидкостью и скомпенсирована с внешней скважинной средой эластичным компенсатором 20. Дорнирующий конус 14 и раскатывающая головка 16 установлены на конце полого штока 11, при этом раскатывающая -оловка кинематически связана с электродвигателем 3 через телескопический вал 21 корпуса, установленный на опорах качения в полом штоке 11, поршне 10, связанный с ним вал 22 и планетарный редуктор 4. Иа валу 22 установлен эксцентрик 23, служащий приводом двух плунжеров гидронасоса 5.

Продольно-гофрирован ный металлический пластырь 17 в транспортном положении расположен между, т.е. удерживается дорнирующим конусом 14 и упором 13.

Для закрепления устройства в колонне оно снабжено упорными шлипсами или якорями (не показаны), Устройство работает следующим образом.

На интервале проведения ремонтноиэоляционных работ по кабелю 2 включается электродвигатель 3, который через эксцентрик 23 приводит в действие плунжеры гидронасоса 5 и одновременно во вращение через валы 21 и 22 раскатывающуо головку 16, Первоначально корпус 1 прибора заякоривается в колонне труб, а затем рабочая жидкость по канвлудот гидронасо10

55 пластыря, оно снабжено жестко связанным с упором приводом его осевого йеремещения и расположенным над раскатывающей головкой дорнирующим конусом, установленным на штоке гидроцилиндра с возможностью взаимодействия с металлическим

40 са поступает в камеру над дифференциальным поршнем 12 и рабочее давление через упор 13 удерживает продольно-гофрированный металлический пластырь 17. При этом обратный клапан 19 закрыт.

После достижения необходимого давления подпружиненный золотник-переключатель 18 переместится вниз до упора, открывая доступ рабочей жидкости по каналуфпод поршень 10 гидроцилиндра 9.

Дорнирующий конус J4, проходя по пластырю 17, формирует его в цилиндр и прижимает к ремонтируемой трубе. а его плавающие плашки калибруют, создавая гарантированный натяг. Перемещаемая вслед за дорнирующим конусом 14 раскатывающая головка 16 создает дополнительную пластическую деформацию пластыря 17 по макро- и микронеровностям внутренней стенки обсадной колонны и упрочняет поверхностный слой внутренней поверхности пластыря 17. При достижении верхнего положения дорнирующая головка 16 своим торцом воздействует на шток клапана 19; который открывает доступ рабочей жидкости из камеры над дифференциальным поршнем 12 по каналу о в полость всасывания гидронасоса.

В этом положении контактная площадь и удерживающее усилие пластыря 17 на стенке обсадной колонны достаточны для его удерживания и дифференциальный поршень 12 вместе с дорнирующим конусом 14 и раскатывающей головкой 16 переместится вверх, обеспечивая полный их выход из пластыря 17.

После завершения работы по установке пластыря l 7 электроприводом 3 обеспечивается освобождение корпуса прибора от стенки обсадной колонны и затем устройство транспортируется на поверхность.

Формула изобретения

Устройство для ремонта обсадной колонны, включающее корпус. установленные в нем электропривод с редуктором, гидронасос и гидроцилиндр с полым поршнем и штоком, металлический пластырь, установленную под ним на валу корпуса раскатывающую головку и размещенный в нижней части корпуса с возможностью взаимодействия с металлическим пластырем упор, о тл ича ющееся тем,что,с цельюповышения надежности установки металличеСкого

1659621

10 пластырем, вал корпуса кинематически связан с электроприводом, привод осевого перемещения упора выполнен в виде дифференциального поршня, установленного в корпусе и образующего с его стенка- 5 ми две камеры, гидравлически связанные между собой каналом с расположенным в нем обратным клапаном со штокам, при этом одна из камер гидравлически связана сполостью нагнетани,я,,другая — с полостью всасывания гидронасоса, а дорнирующий конус установлен с возможностью взаимодействия в верхнем положении со штоком обратного клапана,