Снаряд для пробивания отверстия в обсадной колонне

 

Изобретение относится к объектам нефтяной и газовой промышленности, в частности к устройствам, применяемым при капитальном ремонте скважин для подъема цемента за обсадной колонной. Обеспечивает упрощение конструкции и облегчение обслуживания. Сущность изобретения: снаряд содержит цилиндрический корпус, привод, конус, гайку со срезными проточками, гайку, составляющую с валом винтовую пару, плашки, штыри. Привод состоит из электродвигателя и редуктора для вращения вала. Гайка со срезными проточками разрушаема при освобождении снаряда при авариях. Плашки подвижно насажены на конус с возможностью перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях по поверхности конуса. Штыри расположены на плашках для пробивания отверстий в обсадной колонне. Штыри выполнены с возможностью их последующего извлечения из пробитых отверстий при подаче тока обратной полярности на электродвигатель. 2 ил.

Изобретение относится к объектам нефтяной и газовой промышленности, в частности к устройствам, применяемым при капитальном ремонте скважин для подъема цемента за колонной.

Перед проведением цементажа необходимо пробивать отверстия в обсадной колонне так, чтобы потом не потребовались дополнительные работы для их устранения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для вскрытия обсадной колонны, состоящее из цилиндрического корпуса, спускаемого на кабель-канате, электромеханического привода, сверла, тампонирующего узла (1).

Недостатком является сложность конструкции и трудоемкость обслуживания - очень сложный механизм вращения сверла и его выдвижения, что затрудняет изготовление и обслуживание, а также частые аварии из-за поломки сверла.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и облегчение обслуживания.

Указанная задача решается предлагаемым снарядом, содержащим цилиндрический корпус, привод, состоящий из электродвигателя и редуктора для вращения вала.

Новым является то, что он (снаряд) снабжен конусом, гайкой со срезными проточками, разрушаемой при освобождении снаряда при авариях, и гайкой, составляющей с валом винтовую пару, плашками, подвижно насаженными на конус с возможностью перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях по поверхности конуса, штырями на плашках для пробивания отверстий в обсадной колонне с возможностью их последующего извлечения из пробитых отверстий при подаче тока обратной полярности на электродвигатель.

Заявляемый снаряд состоит из электродвигателя 1, редуктора 2, вала 3, составляющего с гайкой 4 винтовую пару, корпуса 5, в котором расположены направляющие 6, резиновые уплотнители 7, конус 8, плашки 9, насаженные подвижно на конус 8 с помощью направляющих пазов 10, на плашках расположены штыри 11, толкателя 12, центрального штока 13 с гайкой 14 со срезными протоками и кабель-каната 15, по которому подается электроток на электродвигатель 1. Гайка 4 и толкатель 12 жестко соединены с помощью муфты 16, "елочки" 17 (фиг.1).

Снаряд работает следующим образом: спускаем снаряд на кабель-канате на определенную глубину, где необходимо пробить отверстия для технологических целей (подъем цементного камня за обсадной колонной и т.д.) По кабель-канату подается электроток на электродвигатель 1, он через редуктор 2 начинает вращать вал 3, гайка 4 начинает перемещаться вверх, соответственно перемещается вверх шток 13 с гайкой 14 и толкатель 12, который в свою очередь перемещает плашки 9 одновременно в вертикальном и горизонтальном направлении по поверхности конуса 8. Штыри 11, расположенные на плашках 9 врезаются в стенку обсадной колонны и пробивают отверстия (фиг.2). Усилие на штырях 11, направленное горизонтально, достигает 20 тонн, что достаточно, чтобы пробить стенку обсадной колонны толщиной 10 мм. Для извлечения штырей 11 даем ток на электродвигатель обратной полярности, шток 13 и толкатель 12 начинают двигаться вниз, при этом плашки 9 перемещаются в радиальном направлении к центру (штоку), штыри 11 выходят из отверстий. В снаряде предусмотрен аварийный узел для извлечения снаряда в случае отказа электродвигателя или кабель-каната. Спускаем труболовку, захватываем за "елочку" 17 и тянем вверх, при этом гайки 14 со срезными протоками разрушаются, плашки 9 со штырями 11 перемещаются относительно корпуса 10 вниз и в радиальном направлении к центру, при этом штыри 11 извлекаются из отверстий, таким образом освобождается снаряд при авариях. По сравнению с аналогом (1) данный снаряд позволяет выполнять технологическую операцию по пробивке отверстий значительно быстрее, что повышает производительность труда, а также исключает поломки инструмента. В заявляемом снаряде узел пробивания отверстия очень прост и надежен, малое количество деталей, что позволяет его изготавливать в условиях нефтегазодобывающих управлений, соответственно упрощается его обслуживание.

Источники информации: 1. Авторское свидетельство СССР 1506078, опубликованное 07.09.1989.

Формула изобретения

Снаряд для пробивания отверстия в обсадной колонне, содержащий цилиндрический корпус, привод, состоящий из электродвигателя и редуктора для вращения вала, отличающийся тем, что он снабжен конусом, гайкой со срезными проточками, разрушаемой при освобождении снаряда при авариях, и гайкой, составляющей с валом винтовую пару, плашками, подвижно насаженными на конус с возможностью перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях по поверхности конуса, штырями на плашках для пробивания отверстий в обсадной колонне, с возможностью их последующего извлечения из пробитых отверстий при подаче тока обратной полярности на электродвигатель.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2