Устройство для установки приборов в скважине
Полезная модель относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использована при исследованиях скважинных процессов автономными приборами, установленными на опущенном и оставленном в скважине устройстве. Устройство для установки приборов в скважине содержит корпус, имеющий наконечник в верхней части для установки и снятия устройства приводом на кабеле и байонетный узел в нижней части для подвески приборов под устройством, и элементы для взаимодействия устройства с муфтовым зазором трубы в скважине, закрепленные на корпусе и выполненные в виде упругих стержней, на конце которых расположены лапы для входа в муфтовые зазоры труб, при этом на лапах сверху выполнен скос для выхода из муфтовых зазоров при подъеме устройства из скважины, а диаметр наружных кромок лап выполнен равным диаметру наибольшего диаметра дна впадин муфтовых зазоров. Достигается эффект, позволяющий устанавливать устройство в скважину при любых толщинах стенок труб и при изменениях внутренних диаметров, достигающих 10-15 мм, а также позволяющий легко извлекать устройство из скважины без заклинивания каких-либо элементов устройства, в том числе и элементов для взаимодействия с муфтовым зазором трубы.
Полезная модель относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использована при исследованиях скважинных процессов автономными приборами, установленными на опущенном и оставленном в скважине устройстве.
Известны различные конструкции устройств для установки приборов в скважине, на которых подвешивают автономные приборы и опускают в скважину на длительное время для проведения исследований (Е.И.Бухаленко, В.Е.Бухаленко. Оборудование и инструмент для ремонта скважин. М.: Недра, 1991, с.266-270; свидетельство RU №0028726 МПК7 Е 21 В 47/01, 2001).
Наиболее близким аналогом из известных устройств для установки приборов в скважине, принятым за прототип, является устройство, содержащее корпус с наконечником в верхней части для установки и снятия устройства приводом на кабеле и с байонетным узлом в нижней части для подвески приборов под устройством, элементы для взаимодействия с муфтовым зазором трубы в скважине, закрепленные на корпусе (свидетельство RU №0027155 МПК7 Е 21 В 47/01, 2002).
Прототип имеет следующие недостатки:
- устройство для установки приборов в скважине не всегда базируется в муфтовых зазорах труб, так как современные трубы отличаются по внутренним диаметральным размерам до 10-15 мм из-за разной толщины стенок труб при одинаковом их наружном диаметре, а шарики в качестве элементов взаимодействия с муфтовым зазором трубы компенсируют колебания внутренних диаметров труб не более 5-7 мм. Следовательно, из-за возможности аварий использовать устройство в современных скважинах нельзя;
- при подъеме устройства из скважины иногда возникают большие усилия подъема, что бывает при большой жесткости пружин, не позволяющих шарикам уйти в свои гнезда.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного технического решения, является создание устройства для установки в скважине, имеющего эффект, позволяющий устанавливать устройство в скважину при любых толщинах стенок труб и при изменениях внутренних диаметров, достигающих 10-15 мм, а также позволяющий легко извлекать устройство из скважины без заклинивания каких-либо элементов устройства, в том числе и элементов для взаимодействия с муфтовым зазором трубы.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для установки приборов в скважине, содержащем корпус с наконечником в верхней части для установки и снятия устройства приводом на кабеле и с байонетным узлом в нижней части для подвески приборов под устройством, элементы для взаимодействия с муфтовым зазором трубы в скважине, закрепленные на корпусе, согласно предложенному, элементы для взаимодействия с муфтовым зазором трубы выполнены в виде упругих стержней, на конце которых расположены лапы для входа в муфтовые зазоры труб, при этом на лапах сверху выполнен скос для выхода из муфтовых зазоров при подъеме устройства из скважины, а диаметр наружных кромок лап выполнен равным диаметру наибольшего диаметра дна впадин муфтовых зазоров.
Выполнение элементов для взаимодействия с муфтовым зазором трубы в виде упругих стержней большой длины позволяет каждому стержню упруго изгибаться до 20-30 мм на его конце с возвращением в исходное состояние после снятия сжимающих нагрузок. Следовательно, устройство может работать при отклонении внутренних диаметров труб до 40-60 мм, что значительно превышает существующие отклонения диаметров, равные 10-15 мм.
Расположение лап для входа в муфтовые зазоры труб на конце каждого упругого стержня позволяет лапам входить в муфтовые зазоры при колебаниях внутренних диаметров труб до 40-60 мм, что значительно превышает существующие отклонения в 10-15 мм. Следовательно, устройство может быть установлено на лапах в любых существующих скважинах, независимо от толщины стенок труб и независимо от вызванных этим отклонений внутренних диаметров труб.
Выполнение на лапах сверху скоса для выхода из муфтовых зазоров при подъеме устройства из скважины позволяет лапам, во-первых, выходить плавно из зазоров, а, во-вторых, выходить из них без существенного увеличения усилий при перемещении устройства вверх ввиду незначительного радиального перемещения концов лап на 5-7 мм ((10-15):2=5-7 мм).
Выполнение диаметра наружных кромок лап равным диаметру наибольшего диаметра дна впадин муфтовых зазоров позволяет охватить все диаметры трубы от наибольшего до наименьшего, так как лапы перемещаются от наибольшего диаметра на 40-60 мм, а требуется перемещать их для существующих диаметров труб всего на 10-15 мм по диаметру или на 5-7 мм по радиусу для каждой лапы.
Кроме того, незначительное перемещение лап на 5-7 мм не требует больших усилий для изгиба стержней лапами, в результате чего подъем устройства из скважины на поверхность сопровождается незначительными силами трения лап о внутреннюю поверхность
труб. Дополнительное уменьшение сил трения обеспечивается тем, что силы мокрого трения в десятки раз меньше сил прижатия лап к трубе упругими силами деформированных стержней.
Других элементов, контактирующих со стенками труб ни при подъеме, ни при спуске устройства, не имеется.
К тому же следует отметить, что при спуске устройства в скважину лапы не контактируют с внутренней поверхностью трубы, так как стержни сжаты механизмом привода и освобождаются только при установке устройства в запланированной точке скважины.
Предложенное устройство показано на чертеже, где изображен его вид сбоку.
Устройство содержит корпус 1 с наконечником 2 в верхней части корпуса 1 для установки и снятия устройства приводом на кабеле и с байонетным узлом 3 в нижней части корпуса 1 для подвески приборов под устройством; элементы для взаимодействия с муфтовым зазором трубы в виде упругих стержней 4, на конце которых расположены лапы 5 для входа в муфтовые зазоры труб; на лапах 5 сверху выполнен скос 6 для выхода из муфтовых зазоров при подъеме устройства из скважины; диаметр наружных кромок 7 лап 5 выполнен равным диаметру наибольшего диаметра дна впадин муфтовых зазоров.
Устройство работает следующим образом.
Устройство зацепляют в приводе (на чертеже не показан), установленном на кабельной головке, наконечником 2. Привод одновременно сжимает упругие стержни 4, чтобы наружные кромки 7 не контактировали с внутренней поверхностью трубы при спуске устройства в скважину.
Приборы подвешивают под устройством на байонетном узле 3.
Затем опускают устройство в заданную точку скважины, где по команде сверху привод освобождает наконечник 2 и одновременно упругие стержни 4.
Привод поднимают, а упругие стержни 4, освободившись, прижимают наружные кромки 7 лап 5 к внутренней поверхности труб.
Поскольку сила прижатия кромок 7 к поверхности труб незначительная, а трение мокрое, то устройство перемещается вниз под действием собственного веса до ближайшего муфтового зазора, в который лапы 5 мгновенно входят под действием упругих сил стержней 4, и устройство останавливается в этой точке.
После окончания исследований в скважину опускают ловитель, который захватывает наконечник 2 и извлекает устройство на поверхность.
При перемещении устройства вверх скос 6 лапы 5 скользит по кромке муфтового зазора, лапа 5 выходит из муфтового зазора, и наружная кромка 7 лапы 5 начинает перемещаться по внутренней поверхности трубы.
При подходе к каждому муфтовому зазору лапа 5 входит в муфтовый зазор, а затем выходит из него, скользя скосом 6 по кромке зазора, а затем кромкой 7 по внутренней поверхности трубы.
Так как сила прижатия лапы 5 кромкой 7 к внутренней поверхности трубы незначительна ввиду незначительной деформации стержня 4, а трение мокрое, то усилие поднятия устройства незначительное, несмотря на скачки лап в муфтовых зазорах и постоянное прижатие кромок 7 лап 5 к мокрой внутренней поверхности трубы.
Устройство может работать во всем существующем диапазоне диаметров трубы, отличающемся на 10-15 мм, вызванным разной толщиной стенки трубы, так как стержни 4 могут работать в диапазоне диаметров, отличающемся на 40-60 мм.
Таким образом, запланированный технический результат полностью достигнут.
Устройство для установки приборов в скважине, содержащее корпус с наконечником в верхней части для установки и снятия устройства приводом на кабеле и с байонетным узлом в нижней части для подвески приборов под устройством, элементы для взаимодействия с муфтовым зазором трубы в скважине, закрепленные на корпусе, отличающееся тем, что элементы для взаимодействия с муфтовым зазором трубы выполнены в виде упругих стержней, на конце которых расположены лапы для входа в муфтовые зазоры труб, при этом на лапах сверху выполнен скос для выхода из муфтовых зазоров при подъеме устройства из скважины, а диаметр наружных кромок лап выполнен равным диаметру наибольшего диаметра дна впадин муфтовых зазоров.
