Разъединительное устройство колонны труб

 

Изобретение относится к строительству и ремонту скважин, а именно к разъединителям труб, применяемым преимущественно при цементировании хвостовиков в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах, и направлено на упрощение эксплуатации и конструкции устройства. Устройство содержит верхний и нижний телескопически соединенные корпуса, стопоры, размещенные в соответствующих гнездах корпусов, и толкатели с фиксаторами. Корпуса установлены относительно друг друга с зазором, образующим камеру, в верхней части которой размещен толкатель со скошенным концом, а в нижней - подпружиненные фиксаторы, выполненные в виде зубка. Фиксатор поджимает толкатель нерабочими поверхностями. Стопоры выполнены в виде прямоугольной призмы с наклонными поверхностями на боковых поверхностях для взаимодействия со скошенными поверхностями толкателей, а под наклонными поверхностями стопоров выполнены углубления по форме зубка фиксаторов для взаимодействия с последними. 5 ил.

Изобретение относится к строительству и ремонту скважин, а именно к разделителям, применяемым при цементировании хвостовиков в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах.

Известно разъединительное устройство, содержащее верхний и нижний телескопически соединенные корпуса, шариковый стопор, размещенный в соответствующих гнездах корпусов, переводник и фиксаторы [1] Известно также разъединительное устройство колонны труб, включающее верхний и нижний телескопически соединенные корпуса, стопоры, размещенные в соответствующих гнездах корпусов, и фиксаторы. Данное устройство по технической сущности более близко к предлагаемому и может быть применено в качестве прототипа [2] Недостатком как аналога, так и прототипа является сложность конструкции наличие бросового шара, втулки с седлом под шар, кассету для удерживания вкладышей стопоров и т.д. кроме того, наличие внутренней втулки чрезмерно сужает центральный канал, препятствуя проходу продавочной пробки при цементировании хвостовиков.

Целью изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.

Поставленная цель достигается описываемым устройством, включающим верхний и нижний телескопически соединенные корпуса, стопоры, размещенные в соответствующих гнездах корпусов, толкатели и фиксаторы.

Новым является то, что корпуса установлены относительно друг друга с зазором, образующим камеру, в верхней части которой размещен толкатель со скошенными концами, а в нижней подпружиненный фиксатор, выполненные в виде зуба. Стопор выполнен в виде прямоугольной призмы с наклонными плоскостями на боковых поверхностях для взаимодействия со скошенными концами толкателя, а под наклонными плоскостями стопоров выполнены углубления в форме фиксаторов для взаимодействия с последними.

Отличительные признаки устройства, по нашему мнению, соответствуют критерию "существенные отличия изобретения", поскольку на дату подачи заявки из патентной и научно-технической, а также патентной литературы, авторам не известны устройства того же назначения и с такими же отличительными признаками, не являющимися идентичными и эквивалентными в сравнении со входными признаками, принятыми авторами в качестве аналогов, позволяющими получить новый положительный эффект, выражающийся в упрощении конструкции, эксплуатации и в технологичности изготовления.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, частичный продольный разрез; на фиг.2 общий вид стопора; на фиг.3 положение толкателя и фиксатора по отношению к стопору, когда последний размещен в соответствующих гнездах корпусов в разрезе; на фиг.4 то же, что и на фиг.3, но в момент отцепления корпусов, когда стопор под действием толкателя переместился в сторону полости верхнего корпуса и вышел из гнезда нижнего корпуса, в разрезе; на фиг.5 сечение А-А на фиг.1.

Разъединительное устройство содержит верхний 1 и нижний 2 корпуса /см. фиг. 1/, соединенных с помощью стопоров 3 и 4, которые размещены в гнездах 5 и 6 корпусов. Стопор /см. фиг.2/ выполнен в видя прямоугольной призмы с наклонными плоскостями 7 и 8 на боковых поверхностях и углублениях 9, выполненными под наклонными поверхностями.

Корпуса 1 и 2 /см. фиг.1/ установлены с зазором, образующим камеру, в верхней части которой размещен толкатель 10 со скошенными концами 11 для взаимодействия с наклонными плоскостями 7 и 8 стопоров 3 и 4, а в нижней - фиксатор 12, поджатый пружиной 13. Фиксатор 12 выполнен в виде зуба и взаимодействует с углублениями 9, выполненными по форме зуба фиксатора. Толкатель 10 и фиксатор 12 установлены с возможностью согласованного перемещения вдоль корпусов 1 и 2.

Верхний конец корпуса 2 снабжен центратором 14 и упирается в переводник 15 для предохранения стопора от радиальных и осевых ударных нагрузок, возникающих при спуске устройства в скважину. Верхний конец корпуса 1 присоединен к переводнику 15, который имеет резьбовое соединение 16 для присоединения к насосно-компрессорным трубам /на фигурах не указаны/.

Устройство работает следующим образом.

Устройство спускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб /НКТ/ с помощью переводника 15 и корпуса 1, присоединив к низу корпуса 2 хвостовик, подлежащий цементированию /НКТи и хвостовик на фиг. не изображены/. После спуска его на заданную глубину в полость НКТ закачивают расчетный объем цементного раствора с последующим продавливанием его продавочной пробкой до посадки его в стоп-кольцо. Далее в затрубном пространстве создают давление нагнетанием жидкости, которая попадая через отверстия 17 в переводнике 15 оказывает действие на толкатель 10, последний своими скошенными концами 11,двигаясь вниз, оказывает воздействие на наклонные плоскости 7 и 8 стопоров 3 и 4, перемещая их во внутрь корпуса 1, одновременно отжимая фиксатор 12, ход которого ограничен упором 18, что предотвращает выпадение стопоров 3 и 4. Затем НКТ с устройством приподнимают на длину чуть больше длины устройства, что зафиксируется падением давления из-за создания сообщения трубного пространства с затрубным, после чего, создав циркуляцию жидкости, промывают скважину от излишков цементного раствора. Устройство извлекают из скважины, в корпус 2, связанный с хвостовиком на резьбе, остается в скважине зацементированным. Устройство после снабжения его нижним корпусом 2 направляют для повторного использования.

Технико-экономическое преимущество предложения заключается в следующем: Использование устройства позволит при минимальных затратах труда и времени цементировать хвостовики в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах, поскольку внутренняя полость устройства свободна для прохождения промывочной пробки, не требует использования бросового шара, перекрывающего центральный канал. Устройство проще по конструкции, технологично в изготовлении и эксплуатации.

Формула изобретения

Разъединительное устройство колонны труб, включающее верхний и нижний телескопически соединенные корпуса, стопоры, размещенные в соответствующих гнездах корпусов, и фиксаторы, отличающееся тем, что корпуса установлены относительно друг друга с зазором, образующим камеру, в верхней части которой размещен толкатель со скошенным концом, а в нижней подпружиненные фиксаторы, выполненные в виде зубка, стопоры выполнены в виде прямоугольной призмы с наклонными плоскостями на боковых поверхностях для взаимодействия со скошенными поверхностями толкателей, а под наклонными поверхностями стопоров выполнены углубления по форме зубка фиксатора для взаимодействия с последними.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5