Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗВАЛЬЦОВКИ ТРУБ

Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для развальцовывания устройств из профильных труб при установке их в скважине.

Известно устройство для развальцовки труб в скважинах, включающее корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и имеющий коническую часть с углублениями, в которых размещены ролики (1).

Недостатком этого устройства является низкая прочность его корпуса, вследствие ослабления поперечного сечения его конической части углублениями под ролики, выполненными в радиальном направлении от периферии к центру корпуса, радиусом, намного превышающим радиус роликов. Это исключает применение режимов работы устройства с повышенными нагрузками, необходимыми при развальцовывании толстостенных профильных труб.

Кроме того, в случае износа роликов, их нельзя заменить новыми, поскольку их оси закреплены в корпусе неразъемно.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и количеству совпадающих существенных признаков является устройство для развальцовки труб, содержащее те же существенные признаки, что и аналог (1). Однако оси роликов его снабжены хвостовиками, а их верхние концы закреплены в корпусе разъемно (2).

Основным недостатком этого устройства является недостаточная прочность его корпуса из-за необходимости выполнения в корпусе сверлений под хвостовики осей.

Другим недостатком известного устройства является сложность нарезания резьбы на хвостовиках осей в сборе и невозможность их заменять в случае поломки, поскольку они изготавливаются индивидуально для каждого устройства.

Указанные недостатки не обеспечивают успешность применения этого устройства для развальцовывания толстостенных профильных труб в скважинах, при котором необходимо применение больших осевых нагрузок и крутящего момента.

Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет повышения прочности его корпуса, обеспечения возможности замены осей с роликами после износа и упрощение конструкции.

Это достигается тем, что в описываемом устройстве для развальцовки труб, содержащем корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях, верхние концы которых закреплены в корпусе разъемно, согласно изобретению, нижние концы осей установлены в корпусе с помощью шарниров с возможностью поворота их в плоскости, проходящей через продольные геометрические оси корпуса и роликов.

Указанные отличия позволяют упростить конструкцию устройства за счет исключения из него хвостовиков осей и повысить надежность его работы без увеличения наружного диаметра корпуса за счет:
- увеличения толщины стенки корпуса в опасном сечении его, благодаря чему повышается прочность корпуса;
- обеспечения возможности замены роликов и осей в случае их износа или поломки.

На фиг. 1 показано устройство, установленное в профильной развальцовываемой трубе; на фиг. 2 и 3 - сечения А-А и Б-Б (соответственно) на фиг. 1, где изображено положение профильной трубы в обсадной колонне до и после развальцовывания; на фиг. 4 - увеличенное изображение узла "В" фиг. 1 (аксонометрическая проекция).

Устройство для развальцовки труб (фиг. 1) содержит корпус 1 с центральным каналом 2, муфтовым 3 и ниппельным 4 концами с резьбами 5 и 6 соответственно для соединения со скважинным оборудованием. Между муфтовым 3 и ниппельным 4 концами корпус имеет участок 7 с конической поверхностью, в стенке которого выполнены углубления 8, в которых размещены оси 9 с установленными на них коническими роликами 10 с зазорами 11 между их боковой поверхностью и стенками углублений 8. При этом верхние концы 12 осей 9 разъемно закреплены с помощью втулки 13 в гнездах 14, а нижние 15 - в шарнирах 16 (фиг. 4), установленных в опорах 17 так, что оси 9 с роликами 10 можно отклонять от корпуса 1 в плоскости, проходящей через их геометрическую ось и ось корпуса, извлекать из шарниров 16 и заменять на новые в случаях износа или поломки. Опоры 17 крепят в корпусе 1 с помощью сварки.

Работа устройства поясняется на примере развальцовки профильных труб 18 при изоляции ими зоны 19 нарушения герметичности обсадной колонны 20 скважины (фиг. 1, 2, 3).

Профильные трубы 18 спускают внутрь обсадной колонны 20, в интервал нарушения ее герметичности 19, и расширяют созданием внутреннего гидравлического давления до прижатия их стенок к стенке обсадной колонны 20. Затем с помощью резьбы 5 муфтового конца 3 корпуса 1 устройство присоединяют к колонне бурильных труб (не показана) и спускают в скважину. По достижении устройством верхнего конца профильных труб 18 колонну труб начинают вращать при одновременном создании осевой нагрузки и промывки полости труб и устройства через центральный канал 2 корпуса 1 закачкой жидкости. В результате этого недожатые давлением жидкости участки профильных труб 18 (фиг. 3) выправляются до плотного прижатия всей наружной поверхности профильных труб 18 к внутренней поверхности обсадных труб 20.

По окончании развальцовывания колонну бурильных труб с устройством поднимают из скважины.

Описанные усовершенствования устройства позволяют, используя преимущества роликовых развальцевателей по сравнению с шарошечными, применять его для развальцовывания толстостенных профильных труб, где необходимо выдерживать большие нагрузки.

Источники информации
1. Иогансен К.В. Спутник буровика. (Справочник). - М., Недра, 1986, с. 85, рис. 4.19.

2. Патент РФ 2144128, Е 21 В 29/10, 2000.