Устройство для выправления и развальцовки труб
Предложение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для развальцовывания труб при их установке в скважине.
Устройство для выправления и развальцовки труб, включающее корпус с центральным каналом, нижней конической направляющей и кольцевым пазом на наружной поверхности, вставленную в кольцевой паз с возможностью вращения оправку с окнами, в которые вставлены с возможностью вращения и радиального ограниченного перемещения ролики. На наружной поверхности кольцевого паза корпуса выполнены радиальные пазы, имеющие в поперечном сечении корпуса равномерно изменяющуюся глубину для радиального перемещения роликов, размещенных в радиальных пазах корпуса. Корпус выше кольцевого паза оснащен углублениями на наружной поверхности, в которых размещены дополнительные ролики, выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров, оснащенных снизу и/или сверху фасками. Дополнительные ролики установлены на осях параллельно или с небольшим отклонением от параллельности центральной оси корпуса, а концы осей закреплены жестко в корпусе.
Предлагаемая конструкция устройства для развальцовки труб является более технологичной, простой и, как следствие, дешевой как в изготовлении, так и в обслуживании с сохранением всех рабочих качеств и может быть использована для выправления и развальцовки сильно деформированных труб, в том числе и профильных, без предварительного выправления.
3 илл.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 №46527, Е 21 В 29/10, опубл. Бюлл. №19 от 10.07.2005 г.), включающее корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях, причем нижние и верхние концы осей закреплены в корпусе жестко, при этом 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 данного устройства являются невозможность выправления сильно деформированных поверхностей (с уменьшением диаметра трубы на более чем 25%), быстрый выход из строя устройства при развальцовке профильных труб из-за больших ударных нагрузок.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является «Устройство для выправления обсадной колонны» (патент РФ №2254439, Е 21 В 29/10, опубл. Бюлл. №17 от 20.06.2005 г.), включающее корпус с коническими прямой и обратной направляющими и кольцевым пазом на наружной поверхности, последовательно установленные в кольцевом пазу корпуса кольца с пазами на взаимно обращенных поверхностях, установленные на корпусе между кольцами с возможностью вращения ролики с выступами в верхней и нижней частях, расположенными в пазах колец с возможностью радиального перемещения, а на наружной поверхности корпуса выполнены радиальные пазы, имеющие в поперечном сечении корпуса равномерно изменяющуюся глубину для радиального перемещения роликов, размещенных в радиальных пазах корпуса, кольца установлены с возможностью вращения относительно корпуса, при этом кольца, между которыми размещены ролики, дополнительно жестко соединены между собой пластинами, образуя окна для роликов, при этом радиальные пазы корпуса для каждого из верхних рядов роликов выполнены с возможностью
большего радиального перемещения, чем для нижних роликов, причем каждый из рядов роликов выполнен с возможностью независимого вращения относительно корпуса.
Недостатками данных устройств является низкое качество обработанной поверхности, так как поверхность после обработки получается неровной и нецилиндрической, а увеличение количества подобных рядов роликов приводит к усложнению и удорожанию конструкции.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание простой и дешевой конструкции, выправляющей сильно деформированные трубы с получением после обработки качественной поверхности.
Техническая задача решается устройством для выправления и развальцовки труб, включающем корпус с центральным каналом, нижней конической направляющей и кольцевым пазом на наружной поверхности, вставленную в кольцевой паз с возможностью вращения оправку с окнами, в которые вставлены с возможностью вращения и радиального ограниченного перемещения ролики, при этом на наружной поверхности кольцевого паза корпуса выполнены радиальные пазы, имеющие в поперечном сечении корпуса равномерно изменяющуюся глубину для радиального перемещения роликов, размещенных в радиальных пазах корпуса.
Новым является то, что корпус выше кольцевого паза оснащен углублениями на наружной поверхности, в которых размещены дополнительные ролики, выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров, оснащенных снизу и/или сверху фасками, причем дополнительные ролики установлены на осях параллельно или с небольшим отклонением от параллельности центральной оси корпуса, а концы осей закреплены жестко в корпусе.
На Фиг.1 показано устройство в рабочем положении с осевым разрезом.
На Фиг.2 показан разрез А-А.
На Фиг.3 показан разрез Б-Б.
Устройство для выправления и развальцовки труб (на Фиг. не показаны) содержит корпус 1 (см. Фиг.1) с центральным каналом 2, нижней конической направляющей 3 и кольцевым пазом 4 (см. Фиг.3) на наружной поверхности, вставленную в кольцевой паз 4 с возможностью вращения оправку 5 (см. Фиг.1) с окнами 6, в которые вставлены с возможность вращения и радиального ограниченного перемещения ролики 7. На наружной поверхности кольцевого паза 4 (см. Фиг.3) корпуса 1 выполнены радиальные пазы 8, имеющие в поперечном сечении корпуса равномерно изменяющуюся глубину для радиального перемещения роликов 7, размещенных в радиальных пазах 8 корпуса 1. Для обеспечения ограниченного радиального перемещения роликов 7 они оснащены сверху и
снизу выступами 9 (см.Фиг.1), которые размещены в соответствующих радиальных пазах 10 соответствующих окон 6 оправки 5. Корпус 1 выше кольцевого паза 4 (см. Фиг.3) оснащен углублениями 11 (см. Фиг.1) на наружной поверхности, в которых размещены дополнительные ролики 12, выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров 13, оснащенных фасками 14 снизу и/или сверху. Дополнительные ролики 12 установлены на осях 15 параллельно или с небольшим отклонением от параллельности центральной оси 16 корпуса 1, а концы 17 осей 15 закреплены жестко в корпусе 1, например, болтами 18.
Устройство работает следующим образом.
Устройство при помощи верхней резьбы 19 корпуса 1 соединяют со скважинным оборудованием (на Фиг. не показано) и спускают в скважину (на черт. не показана) в зону сужения или смятия трубы, которое необходимо восстановить до цилиндрической поверхности (на черт. не показано), что определяют на устье, например, снижением веса спускаемого оборудования. После чего устройству придают одновременно вращательное и поступательное движение. В результате коническая направляющая 3 предварительно расправляет сужение. После чего один или несколько роликов 7 взаимодействуют с этим сужением, фиксируясь вместе с оправкой 5 относительно выправляемой трубы, а корпус 1 продолжает вращаться, перекатывая и выталкивая ролики 7 из окон 6 наружу благодаря радиальным пазам 10 (см. Фиг.2), в которых размещены выступы 9 роликов 7 (см. Фиг.3). При этом ролики 7 выправляют смятие трубы. В случае, когда ролики 7 доходят до вершины 20 радиального паза 8, а процесс выправления не завершен, ролики 7 перескакивают во впадину 21 следующего радиального паза 8, исключая их заклинивание. После чего в предварительно выправленный участок входят дополнительные ролики 12 (см. Фиг.1), установленные в углублениях 11 корпуса 1 на осях 17, которые развальцовывают окончательно трубу до необходимого диаметра, придавая внутренней поверхности трубы цилиндрическую поверхность. В виду того, что оси 17 расположены с небольшим отклонением от центральной оси 16 корпуса 1, а дополнительные ролики 12 выполнены расширяющимися кверху, линейные скорости вращения по длине роликов 12 будут различными, поэтому для исключения проскальзывания относительно обсадной колонны ролики 12 выполнены наборными в виде цилиндров 13, оснащенных фасками 14 снизу (нижние цилиндры 13) и/или сверху (верхний цилиндр 13). Центральный канал 2 служит для заполнения скважинного оборудования при спуске и циркуляции жидкости при развальцовке труб.
После завершения работы устройство в сборе извлекают из скважины. После чего производят ревизию частей устройства и, при необходимости, заменяют износившиеся
цилиндры 13 или оси 17, для чего нижние и верхние концы осей 17 освобождают от корпуса 1, выкручивая болты 18. Затем заменяют только износившиеся части устройства, устанавливают работоспособные цилиндры 13 на ось 17, которые в сборе устанавливают в углубления 11 корпуса 1 при помощи болтов 18.
При необходимости также заменяют износившиеся ролики 7, для этого отсоединяют (например, выкручивают) коническую направляющую 3 от корпуса 1, извлекают оправку 5 с роликами 7 из кольцевого паза 4 (см. Фиг.3). Далее заменяют износившиеся ролики 7 (см. Фиг.1) и производят сборку устройства в обратном порядке.
Конструкция роликов 12 в виде цилиндров 13 с фасками 14 позволяет собирать устройство для развальцовки труб в скважине различного диаметра на необходимую величину.
Предлагаемая конструкция устройства для развальцовки труб является более технологичной, простой и, как следствие, дешевой как в изготовлении, так и в обслуживании с сохранением всех рабочих качеств и может быть использована для выправления и развальцовки сильно деформированных труб, в том числе и профильных, без предварительного выправления.
Устройство для выправления и развальцовки труб, включающее корпус с центральным каналом, нижней конической направляющей и кольцевым пазом на наружной поверхности, вставленную в кольцевой паз с возможностью вращения оправку с окнами, в которые вставлены с возможностью вращения и радиального ограниченного перемещения ролики, при этом на наружной поверхности кольцевого паза корпуса выполнены радиальные пазы, имеющие в поперечном сечении корпуса равномерно изменяющуюся глубину для радиального перемещения роликов, размещенных в радиальных пазах корпуса, отличающееся тем, что корпус выше кольцевого паза оснащен углублениями на наружной поверхности, в которых размещены дополнительные ролики, выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров, оснащенных снизу и/или сверху фасками, причем дополнительные ролики установлены на осях параллельно или с небольшим отклонением от параллельности центральной оси корпуса, а концы осей закреплены жестко в корпусе.
