Результат интеллектуальной деятельности: Устройство поворотное механическое для оснащения компоновки скважинного оборудования

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности, к скважинному оборудованию и предназначено для прохождения препятствия в скважине при спуске компоновки скважинного оборудования, ориентирования и облегчения захода спускаемой компоновки скважинного оборудования в уже установленное в скважину оборудование, которое препятствует дальнейшему спуску компоновки.

Известен башмак для использования в строительстве нефтяных и газовых скважин, выбранный в качестве аналога. Известный башмак содержит корпусную часть, прикрепляемую к обсадной трубе, и носовую часть, установленную с возможностью вращения на корпусной части (патент США №5669443, опубликован 23.09.1997 г.).

Недостатком известного башмака является отсутствие расширения носовой части башмака, что ведет к риску возникновения аварийных ситуаций при спуске и подъеме через башмак геофизических приборов.

Известен скважинный инструмент, выбранный в качестве аналога, который содержит корпус, имеющий носовую часть и ориентирующийся башмак с косым срезом, пружину, фиксатор, паз (патент Великобритании №2445439, опубликован 09.07.2008 г.).

Недостатком известного скважинного инструмента является отсутствие расширения носовой части скважинного инструмента, что ведет к риску возникновения аварийных ситуаций при спуске и подъеме через инструмент геофизических приборов.

Также недостатком является то, что при эксплуатации скважинного инструмента в паз попадают твердые частицы из затрубного пространства, которые затрудняют перемещение фиксатора по пазу, что приводит к снижению надежности и долговечности работы скважинного инструмента.

Известно устройство, выбранное в качестве прототипа, которое состоит из корпуса, направляющего элемента, верхний конец которого телескопически соединен с корпусом, а нижний конец имеет наклонную направляющую поверхность, штока, на котором имеется паз, по которому перемещается фиксатор (патент США №4321965, опубликован 30.03.1982 г.).

Недостатками известного устройства являются:

- отсутствие расширения носовой части устройства и наличие выступов в проходном канале устройства, что ведет к риску возникновения аварийных ситуаций при спуске и подъеме через устройство геофизических приборов;

- при эксплуатации устройства в паз попадают твердые частицы из затрубного пространства, которые затрудняют перемещение фиксаторов по пазу устройства, что приводит к снижению надежности и долговечности работы устройства;

- при эксплуатации устройства происходит трение пружины о корпус и шток, что приводит к снижению надежности и долговечности работы устройства;

- при переводе устройства из транспортного положения в рабочее положение избыточную сжимающую нагрузку принимает на себя переводник и корпус устройства, а при переводе устройства из рабочего в транспортное положение избыточную растягивающую нагрузку принимает на себя фиксатор устройства, что приводит к риску возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации устройства в скважине при переводе устройства в рабочее и транспортное положения.

Технический результат заключается в создании конструкции устройства поворотного механического для снижения риска возникновения аварийных ситуаций при спуске и подъеме геофизических приборов, увеличения надежности и долговечности работы устройства, снижения риска возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации устройства в скважине при переводе устройства в рабочее и транспортное положения.

Указанный результат достигается тем, что проходной канал устройства выполнен без выступов, нижняя часть корпуса соединена с направляющим наконечником, который в нижней части имеет расширение, между корпусом, штоком и направляющим наконечником расположена пружина, ограниченная в верхней и нижней части верхним и нижним кольцами соответственно, на штоке устройства под кожухом размещен фигурный паз, по которому перемещаются фиксаторы, верхняя часть корпуса соединена с кожухом.

Выполнение проходного канала устройства без выступов и соединение нижней части корпуса устройства с направляющим наконечником, который в нижней части имеет расширение, позволяют снизить риск возникновения аварийных ситуаций при спуске и подъеме через устройство геофизических приборов.

Ограничение пружины в верхней и нижней части верхним и нижним кольцами, уменьшающими трение пружины о корпус, шток и направляющий наконечник, увеличивает надежность и долговечность работы устройства.

Размещение на штоке устройства под кожухом фигурного паза, по которому перемещаются фиксаторы, позволяет исключить попадание в фигурный паз твердых частиц из затрубного пространства, что увеличивает надежность и долговечность работы устройства.

Соединение верхней части корпуса с кожухом снижает риск возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации устройства в скважине при переводе устройства в рабочее и транспортное положения, поскольку при переводе устройства из транспортного положения в рабочее избыточную сжимающую нагрузку принимает на себя кожух, при переводе устройства из рабочего в транспортное положение избыточную растягивающую нагрузку принимает на себя кожух.

Устройство поворотное механическое поясняется фигурами: на фиг. 1 изображено транспортное положение устройства поворотного механического, на фиг. 2 показан разрез А-А, на фиг. 3 - рабочее положение устройства поворотного механического.

Устройство поворотное механическое содержит корпус 1, направляющий наконечник 2, шток 3, фигурный паз 4, фиксаторы 5, пружину 6, переводник 7. При этом проходной канал 8 устройства не имеет выступов, нижняя часть корпуса 1 соединена с направляющим наконечником 2, который в нижней части имеет расширение, между корпусом 1, штоком 3 и направляющим наконечником 2 расположена пружина 6, ограниченная в верхней и нижней части верхним 9 и нижним 10 кольцами, на штоке 3 устройства под кожухом 11 размещен фигурный паз 4, по которому перемещаются фиксаторы 5, верхняя часть корпуса соединена с кожухом 11.

Устройство поворотное механическое работает следующим образом.

Устройство поворотное механическое устанавливают в нижнюю часть компоновки скважинного оборудования с помощью переводника 7 и производят спуск в скважину (на фиг. не показана). За счет того, что компоновка скважинного оборудования с устройством поворотным механическим встретила на пути препятствие или уже установленное в скважину оборудование, сжимающая нагрузка на компоновку скважинного оборудования увеличивается, при этом корпус 1 (фиг. 1) устройства вместе с направляющим наконечником 2 поворачиваются вокруг своей оси путем перемещения фиксаторов 5 по фигурному пазу 4 (фиг. 3), размещенном на штоке 3 под кожухом 11, который позволяет исключить попадание в фигурный паз 4 твердых частиц из затрубного пространства. Избыточную сжимающую нагрузку принимает на себя кожух 11, снижая риск возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации устройства в скважине. Пружина 6 сжимается, при этом верхнее 9 и нижнее 10 кольца уменьшают трение пружины 6 о корпус 1, шток 3 и направляющий наконечник 2. Устройство переведено в рабочее положение (фиг. 3), которое позволяет проходить препятствия в скважине при спуске компоновки скважинного оборудования, ориентировать и облегчать заход компоновки скважинного оборудования с устройством поворотным механическим в уже установленное в скважину оборудование, которое препятствует дальнейшему спуску компоновки.

Операции по повороту корпуса 1 с направляющим наконечником 2 вокруг своей оси можно проводить многократно до прохождения препятствия или уже установленного в скважину оборудования и дальнейшего спуска компоновки на требуемую глубину.

Для возврата устройства поворотного механического в транспортное положение имеется пружина 6, возвращающая фиксаторы 5 с верхней части 12 фигурного паза 4 в нижнюю часть 13 фигурного паза 4. Пружина 6 разжимается при отсутствии осевой сжимающей нагрузки на компоновку скважинного оборудования, при этом избыточную растягивающую нагрузку, которая возникает при эксплуатации устройства в скважине, принимает на себя кожух 11, снижая риск возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации устройства в скважине.

При необходимости на кабеле производят спуск геофизических приборов, которые проходят через проходной канал 8, не имеющий выступов, далее через направляющий наконечник 2 устройства, проводят геофизические работы. После чего производят подъем геофизических приборов на поверхность.

Устройство поворотное механическое позволяет снизить риск возникновения аварийных ситуаций при спуске и подъеме геофизических приборов, увеличить надежность и долговечность работы устройства, снизить риск возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации устройства в скважине при переводе устройства в рабочее и транспортное положение.