устройство для спуска прибора в скважину

Формула изобретения

Устройство для спуска прибора в скважину, содержащее стойку, вилку, ролик с осью и стопор, отличающееся тем, что прорези в верхней части вилки на двух ее сторонах выполнены под углом к продольной оси вилки и длиной, достаточной для обеспечения линейного перемещения оси ролика по наклонным прорезям на оптимальное расстояние при вертикальном расположении вилки и горизонтального перемещения оси ролика и его самого по этим наклонным прорезям, при этом на двух сторонах вилки под наклонными прорезями вдоль их осевых линий расположены две резьбовые пары «болт - гайка» с возможностью регулирования местоположения оси ролика по длине наклонных прорезей, причем в оптимальном положении относительно наклонных прорезей вилки ось ролика жестко фиксируется дополнительно с помощью двух втулок и гаек, находящихся на оси ролика с внешней стороны вилки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и используется для глубинных исследований скважин.

Известен устьевой ролик для нагнетательных скважин, содержащий направляющий ролик и кронштейн с центрирующим фланцем (Исследования притока и поглощения жидкости по мощности пласта. Блажевич В.А., Фахреев И.А., Глазков А.А. - М. - Недра, 1969. - С.56). Конструкция ролика не позволяет спускать приборы в межтрубное пространство скважин из-за отсутствия механизма регулирования расстояния между отверстием для спуска прибора и крепежным отверстием на планшайбе устья скважины.

Известно устройство для спуска приборов в скважину, в котором искомое расстояние регулируется дискретным образом с помощью установочных отверстий и стопора (Патент РФ №2260691, МПК: 21В 47/01, 19/00, 2005 г.). При исследовании скважин через межтрубное пространство прибор и скребковая проволока спускаются через отверстие в планшайбе, имеющее значительный диаметр - 40 мм. Конструкция устройства дает возможность центрировать скребковую проволоку так, чтобы проволока не задевала острые края отверстия. Такие спуско-подъемные (СПО) возможны на скважинах с глубоким уровнем жидкости в межтрубном пространстве. Для скважин с близким к устью скважины уровнем жидкости или работающих под давлением необходимо перед СПО в такое отверстие зафиксировать сальниковое устройство и тогда размеры отверстия для СПО сужаются с 40 до 4 мм. Для такого малого отверстия устьевой ролик по патенту №2260691 не способен обеспечить вертикального вхождения скребковой проволоки диаметром 2 мм в сальниковое устройство из-за того, что минимальная разрешающая способность устьевого ролика по смещению проволоки по горизонтали равна 10 мм. Эта величина в несколько раз превосходит максимально допустимый отход скребковой проволоки внутри отверстия в сальнике. Поэтому применение такого устьевого ролика приведет к медленному истиранию отверстия сальникового винта, растягиванию скребковой проволоки и сокращению срока ее службы.

Целью изобретения является обеспечение возможности регулирования положения скребковой проволоки по горизонтали между двумя ее ближайшими положениями, которые обеспечиваются при совпадении установочных отверстий стойки и вилки по патенту №2260691.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для спуска прибора в скважину, содержащее стойку, вилку, ролик с осью и стопор, изменено так, что прорези в верхней части вилки на двух ее сторонах выполнены под углом к продольной оси вилки и с длиной, достаточной для обеспечения линейного перемещения оси ролика по наклонным прорезям на оптимальное расстояние при вертикальном расположении вилки и горизонтального перемещения оси ролика и его самого по этим наклонным прорезям, при этом на двух сторонах вилки под наклонными прорезями вдоль их осевых линий расположены две резьбовые пары «болт-гайка» с возможностью регулирования местоположения оси ролика по длине наклонных прорезей, причем в оптимальном положении относительно наклонных прорезей вилки ось ролика жестко фиксируется дополнительно с помощью двух втулок и гаек, находящихся на оси ролика с внешних сторон вилки.

Устройство для спуска прибора в скважину изображено на фигуре 1. Совмещенные разрезы по линиям А-А и Б-Б даны на фигуре 2.

Устройство состоит из стойки 1, вилки 2, ролика 3 с осью 4, регулирующих болтов 5 с гайками 6, втулок 7 и стопора 8. В отличие от прототипа прорези на двух сторонах вилки 2 для фиксации оси 4 ролика 3 выполнены под определенным углом . Дополнительно к этому эти прорези выполнены со значительной длиной для того, чтобы ось ролика можно было перемещать по этим двум прорезям на большее расстояние. Такое линейное перемещение оси ролика по прорезям на расстояние L при вертикальном расположении вилки 2 дает необходимое горизонтальное передвижение оси ролика 3 и его самого на расстояние L×sin . Даже при скромных значениях этих двух параметров, например при L=5 см, =15°, мы получим возможность регулировки по горизонтали положения ролика 3 и скребковой проволоки 9 в пределах 1,3 см (5×sin 15°). Это то необходимое расстояние (свободное поле действий), которое перекрывает разрешающую способность прототипа, определяемую наклоном вилки и ролика между двумя ближайшими совпадающими отверстиями стойки 1 и вилки 2.

Таким образом, использование наклонных прорезей на 2-х сторонах вилки ликвидирует тот недостаток устьевого ролика по патенту №2260691, который появляется при спуске скребковой проволоки через сальниковое устройство.

Устройство для спуска прибора в скважину работает следующим образом. По взаимному расположению скважинного отверстия для спуска глубинного прибора и подъемника с лебедкой разработанное устройство фиксируется на планшайбе скважины с помощью болтового соединения стойки 1. Путем поворота вилки 2 относительно стойки 1 находится и фиксируется стопором 8 оптимальное положение вилки 2 и ролика 3, при котором скребковая проволока 9 при спуске в скважинное отверстие будет максимально приближена к ее центру. Скребковая проволока пропускается через сальниковый винт 10 и корпус сальника 11 и соединяется с глубинным прибором. После этих процедур прибор опускается в скважину, корпус сальника заворачивается по резьбе в скважинное отверстие и дается натяжка на скребковую проволоку 9 дальнейшим спуском прибора в скважину с тем, чтобы определить степень вертикальности скребковой проволоки. При отсутствии необходимой вертикальности ролик 3 с осью 4 перемещается по наклонным прорезям вилки 2 в необходимую сторону - вверх или вниз с помощью поворота болтов 5 относительно гаек 6. Втулки 7 и гайки 12 нужны для дополнительного жесткого закрепления оси ролика в оптимальном положении относительно прорезей вилки 2.

Ось ролика, перемещаясь по наклонным прорезям вилки 2, передвигается по горизонтали совместно со скребковой проволокой 9 на необходимые несколько миллиметров, этим достигается строго вертикальное вхождение скребковой проволоки в сальниковый винт 10.

Таким образом, задание определенного угла наклона прорезей в верхней части вилки 2 на 2-х ее сторонах относительно ее продольной оси и дополнение вилки механизмом фиксации оси ролика в надлежащем положении (две пары «болт - гайка» и две втулки с гайками на оси ролика) лучше, чем прототип, выполняют поставленную техническую задачу - устройство должно обеспечивать вертикальное и осевое вхождение скребковой проволоки в узкое отверстие сальникового устройства.

Предложенное устройство для спуска прибора в скважину полностью решает эту задачу без ухудшения остальных характеристик устьевого ролика.

На наш взгляд, предложенные изменения по рассматриваемому устройству, отвечают требованиям новизны, имеют существенные отличия от прототипа. Описание этих изменений образует формулу изобретения.

Испытания устройства проведены на эксплуатационных скважинах нефтяных месторождений. На пьезометрических скважинах и тех, которые имеют глубинные центробежные насосы, сальниковое устройство крепили к насосно-компрессорным трубам, а при исследовании межтрубного пространства скважин, оборудованных глубинным штанговым насосом, сальник фиксировали в отверстии планшайбы. В обоих случаях стойка 1 крепилась к планшайбе. Центровка скребковой проволоки в сальниковом устройстве производилась двухстадийно. Сначала с помощью поворота вилки 2 относительно стойки 1 находилось то вертикальное положение скребковой проволоки, которое было максимально близким к центру отверстия сальника. Затем ось ролика смещалась по наклонным прорезям вилки до тех пор, пока скребковая проволока не входила в отверстие сальникового устройства соосно и вертикально. Во всех случаях спуско-подъемные операции глубинных приборов прошли успешно.

Технико-экономическая эффективность от применения устройства образуется за счет продления срока службы скребковой проволоки и исключения падения дорогостоящего глубинного прибора после обрыва проволоки, неотцентрированной по оси сальникового устройства.