стопорное устройство для скважинного оборудования, спускаемого на колонне труб

Формула изобретения

Стопорное устройство для скважинного оборудования, спускаемого на колонне труб, содержащее муфту в виде кольца с внутренней кольцевой проточкой и радиальными отверстиями для ввода в проточку стопорного элемента с выполненными на нем фиксирующими ребрами, отличающееся тем, что корпус стопорного элемента выполнен в виде одностороннего клина, а его фиксирующие ребра - в виде канавок и выступов, имеющих в сечении треугольную форму, выполненных в продольном направлении со стороны наклонной плоскости, при этом стопорный элемент изготовлен из гибкого металла с фиксирующими ребрами по твердости большими, чем материал труб.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для закрепления технологической оснастки на колонне труб, спускаемой в скважину.

Известен стопорный элемент для закрепления центраторов к обсадной колонне (см. руководящий документ АО "Татнефть", РД 39-0147585-152-97, введенной в действие с 01.01.98 г.), представляющий из себя болт с заостренным концом, ввинчиваемый в отверстие с резьбовой нарезкой в стопорной муфте или муфтовой части спускаемого в скважину оборудования.

Известно также стопорное устройство для скважинного оборудования, спускаемого на колонне труб (см. тот же источник - РД 39 0147535-152-97 АО "Татнефть"), содержащее муфту в виде кольца с внутренней кольцевой проточкой и радиальными отверстиями для ввода в упомянутую проточку, после установки кольца на трубе колонны витого стопорного элемента с выполненными на нем фиксирующими ребрами. Это устройство по технической сущности более близко к предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа.

Общим недостатком как аналога, так и прототипа является недостаточная надежность фиксирования технологической оснастки, поскольку фиксирующие ребра имеют ограниченную сопрягаемую поверхность с телом трубы колонны, вследствие чего на практике имеются случаи сползания с места установки фиксируемого оборудования в процессе спуска колонны труб в скважину.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности создаваемого стопорного устройства.

Поставленная задача решается описываемым стопорным устройством, включающим муфту в виде кольца с внутренней кольцевой проточкой и радиальными отверстиями для ввода в проточку стопорного элемента с выполненными фиксирующими ребрами.

Новым является то, что, корпус стопорного элемента выполнен в виде одностороннего клина, а его фиксирующие ребра - в виде канавок и выступов, имеющих в сечении треугольную форму, выполненных в продольном направлении со стороны наклонной плоскости, при этом стопорный элемент изготовлен из гибкого металла с фиксирующими ребрами, по твердости большими, чем материал труб.

Патентные исследования на новизну и изобретательский уровень проводились по патентному фонду института "ТатНИПИнефть" на глубину 20 лет.

Результаты патентного поиска показали, что стопорные устройства, аналогичные предложенному, имеющему такую совокупность существенных отличительных признаков, не обнаружены, что позволяет сделать заключение о соответствии его требованиям "новизна" и "изобретательский уровень".

Приведенные чертежи поясняют суть изобретения, где на фиг. 1 изображен стопорный элемент в виде одностороннего клина, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид сверху на наклонную поверхность клина, где видны канавки и выступы - фиксирующие ребра; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2, показывающее форму выполнения фиксирующих ребер; на фиг. 4 - муфта, вид спереди, где видна кольцевая канавка в частичном разрезе; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 4, где видны кольцевая канавка и одно из двух отверстий для ввода стопорного элемента. Заявляемое стопорное устройство содержит муфту 1, выполненную в виде кольца с внутренней кольцевой проточкой 2 (см. фиг. 4) и радиальными отверстиями 3 с выполненными под некоторым углом к кольцевой проточке 2 фасками для введения туда стопорного элемента с фиксирующими ребрами. Стопорный элемент выполнен в виде одностороннего клина 4 (см. фиг. 1), а его - фиксирующие ребра 5 (см. фиг. 2 и 3) - в виде канавок и выступов, имеющих в сечении треугольную форму, выполненных в продольном направлении со стороны наклонной плоскости 6.

Стопорный элемент изготавливают из гибкого металла с фиксирующими ребрами, по твердости большими, чем материал трубы, на котором закрепляют технологическую оснастку (центраторы, турбулизаторы и т. д.).

Работа стопорного устройства заключается в следующем.

Сначала муфту 1 одевают на спускаемую в скважину трубу и в необходимом месте закрепляют ее с помощью стопора 4. Для этого через отверстия 3, сообщающие наружное пространство с кольцевой проточкой 2, вводят острый конец стопора 4 (клина), направив наклонную плоскость с фиксирующими ребрами 5 к поверхности трубы (труба на фиг. не изображена). Затем ударами молотка стопор продвигают до полного утопления в кольцевую проточку 2 муфты 1. При этом фиксирующие ребра с наклонной плоскостью по мере движения в поступательном направлении, прогибаясь по окружности кольцевой канавки, охватывают наружную поверхность трубы, врезаясь в ее тело. При установке подвижной оснастки, например центратора с возможностью вращения, такое стопорное устройство закрепляют по обе стороны от центратора по вышеописанной схеме. При необходимости вместо муфты можно использовать цилиндрическую часть любой технологической оснастки обсадной колонны, выполнив на ней предварительно кольцевую канавку, т.е. осуществив эквивалентную замену, при которой оснастка закрепляется к трубе уже неподвижно, без возможности поворота и вращения.

Технико-экономическое преимущество изобретения заключается в следующем.

Такое выполнение конструкции стопорного устройства позволяет кратно повысить надежность закрепления оборудования на спускаемой в скважину колонне труб, что обеспечивает точную установку его в необходимом интервале скважины, позволяет избежать аварийных ситуаций.

На дату подачи заявки устройство изготовлено и испытано в промысловых условиях. Результаты испытаний положительные.