Устройство для развальцовки труб

Предложение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для развальцовывания труб при их установке в скважине. Устройство для развальцовки труб, включающее корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях и выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров с фасками. Нижний конец оси соединен с корпусом с возможностью поворота в радиальной плоскости, а верхний конец оси выполнен с возможностью ограниченного снаружи упором перемещения внутрь, при этом верхний конец оси взаимодействует с толкателем. Толкатель выполнен в виде подпружиненного снизу вверх кольцевого поршня, герметично размещенного в корпусе с возможностью осевого перемещения, причем надпоршневая полость кольцевого поршня сообщена с центральным каналом. Предлагаемая конструкция устройства для развальцовки труб является простой и надежной, позволяющей развальцовывать перекрыватель гарантированно в потай без дополнительных спускоподъемных операций и исключающей возможность разрушения роликов при высоких нагрузках с сохранением рабочих качеств. 1 ил. на 1 л.

Предложение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для развальцовывания труб при их установке в скважине.

Известно «Устройство для развальцовки труб» (патент РФ на полезную модель №46527, МПК 7 Е21В 29/10, опубл. бюл. №19 от 11.02.2005 г.), включающее корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях, при этом нижние и верхние концы осей закреплены в корпусе жестко, а ось расположена параллельно или с небольшим отклонением от параллельности центральной оси корпуса, причем ролики выполнены наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров, оснащенных снизу и/или сверху фасками.

Недостатками устройства являются:

- во-первых, преждевременное изнашивание роликов вследствие контакта роликов со стенкой скважины при спускоподъемных операциях, так как оси с роликами закреплены в корпусе жестко. Данный недостаток особенно актуален в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах;

- во-вторых, возможность аварийных ситуаций, связанных с разрушением роликов при возрастании нагрузки выше критической для используемого в роликах материала.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является «Устройство для развальцовки труб» (патент РФ на полезную модель №53357, МПК 7 Е21В 29/10, опубл. в бюл. №13 от 10.05.2006 г.), включающее корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях и выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров с фасками, причем нижний конец оси соединен с корпусом с возможностью поворота в радиальной плоскости, а верхний конец оси выполнен с возможностью ограниченного перемещения внутрь, при этом верхний конец упруго поджат наружу от корпуса толкателем.

Недостатками устройства являются:

- во-первых, изнашивание роликов вследствие контакта роликов со стенкой скважины

при спускоподъемных операциях, так как оси с роликами поджаты в сторону стенок скважины;

- во-вторых, нерегулируемое усилие поджатия толкателями осей с роликами при развальцовке труб, в результате поперечное сечение уменьшается, что приводит к необходимости повторной развальцовки перекрывателя, и дополнительным затратам времени и средств на спускоподъемные операции;

- в-третьих, неравномерное усилие поджатия толкателями осей с роликами при развальцовке, что приводит к неравномерному износу осей и роликов.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание простой и надежной конструкции, позволяющей развальцовывать перекрыватель гарантированно в потай без дополнительных спускоподъемных операций и исключающей возможность разрушения роликов при высоких нагрузках с сохранением рабочих качеств.

Техническая задача решается устройством для развальцовки труб, включающим корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях и выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров с фасками, нижний конец оси соединен с корпусом с возможностью поворота в радиальной плоскости, а верхний конец оси выполнен с возможностью ограниченного перемещения внутрь, при этом верхний конец оси взаимодействует с толкателем.

Новым является то, что толкатель выполнен в виде подпружиненного снизу вверх кольцевого поршня, герметично размещенного в корпусе с возможностью осевого перемещения, причем надпоршневая полость кольцевого поршня сообщена с центральным каналом.

На фигуре показано устройство с осевым разрезом.

Устройство для развальцовки труб, включающее корпус 1 с центральным каналом 2, резьбами 3 для соединения со скважинным оборудованием (на фиг. не показаны) и углублениями 4 на наружной поверхности, в которых размещены ролики 5, установленные на осях 6 и выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров 7 с фасками 8. Нижний конец 9 оси 6 соединен с корпусом 1 с возможностью поворота в радиальной плоскости, например с помощью шарнира, а верхний конец оси 10 выполнен с возможностью ограниченного снаружи упором 11 перемещения внутрь, при этом верхний конец оси 10 взаимодействует с

толкателем, выполненным в виде подпружиненного посредством пружины 12 снизу вверх кольцевого поршня 13, герметично посредством уплотнительных колец 14 и 15, размещенного в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения, причем надпоршневая полость 16 кольцевого поршня 13 сообщена с центральным каналом 2.

Устройство работает следующим образом.

Устройство при помощи резьб 3 корпуса 1 соединяют со скважинным оборудованием (на фиг. не показано), в составе с которым спускают в скважину (на фиг. не показана) в зону сужения трубы, которое необходимо развальцевать. Создают необходимое поджатие роликов 5 с осями 6 за счет создания промывки в полости труб и устройства через центральный канал 2 корпуса 1 закачкой жидкости, а так как подпоршневая полость 16 кольцевого поршня 13 сообщена с центральным каналом 2 усилие поджатия кольцевого поршня 13 и осей 6 с роликами 5 возрастает вследствии осевого перемещения кольцевого поршня 13 вниз и сжатия пружины 12. После чего устройству придают одновременно вращательное и поступательное движение. В результате ролики 5, установленные в углублениях 4 корпуса 1 на осях 6, развальцовывают сужения трубы до необходимого диаметра. Для исключения проскальзывания относительно обсадной колонны ролики 5 выполнены наборными в виде цилиндров 7, оснащенных фасками 8. В случаях превышения допустимой нагрузки на ролики 5 (например, попадание стружки или шлама под ролики), верхний конец 10 оси смещается внутрь корпуса 1, перемещая кольцевой поршень 13 и сжимая жидкость, расположенную в надпоршневой полости 16 над кольцевым поршнем 13. При этом ось 6 поворачивается вокруг нижнего конца 9, который соединен с корпусом 1 с возможностью поворота посредством шарнирного соединения. При дальнейшем вращении колонны бурильных труб недожатые участки труб выправляются до плотного прижатия к стенкам скважины. Таким образом, усилие поджатия роликов 5 можно регулировать за счет изменения интенсивности промывки без подъема устройства. После завершения работы устройство в сборе извлекают из скважины. После чего производят ревизию частей устройства и, при необходимости, заменяют только износившиеся части устройства, устанавливают работоспособные цилиндры 7 на ось 6, которые в сборе устанавливают в углубления 4 корпуса 1.

Предлагаемая конструкция устройства для развальцовки труб является простой и надежной, позволяющей развальцовывать перекрыватель гарантированно в потай без дополнительных спускоподъемных операций и исключающей возможность разрушения роликов при высоких нагрузках с сохранением рабочих качеств.

Устройство для развальцовки труб, включающее корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях и выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров с фасками, нижний конец оси соединен с корпусом с возможностью поворота в радиальной плоскости, а верхний конец оси выполнен с возможностью ограниченного перемещения внутрь, при этом верхний конец оси взаимодействует с толкателем, отличающееся тем, что толкатель выполнен в виде подпружиненного снизу вверх кольцевого поршня, герметично размещенного в корпусе с возможностью осевого перемещения, причем надпоршневая полость кольцевого поршня сообщена с центральным каналом.