Противовыбросовое устройство
Противовыбросовое устройство предназначено для предотвращения выбросов исследовательского прибора, спускаемого на кабеле, динамической струей флюида. Устройство содержит центратор, включающий разрезанную втулку 1 для закрепления болтами 2 на корпусе прибора с размещенными на ней центрирующими стержнями 3, и узел торможения, включающий разрезанную верхнюю втулку 4 для закрепления болтами 5 на корпусе прибора и нижнюю подвижную втулку 6 с закрепленным под ней подвижным коническим парусом 9. Верхняя 4 и нижняя 6 втулки узла торможения соединены шарнирно взаимодействующими коленами 8 и заостренными стержнями 7, которые впиваются остриями во внутреннюю поверхность трубы в случае резкого выброса флюида из нефтяного или газового пласта. Повышается надежность работы противовыбросового устройства независимо от жесткости кабеля.
Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована при выполнении исследований в скважинах приборами, спускаемыми на кабеле, для предотвращения выбросов приборов динамической струей флюида.
Известны различные противовыбросовые устройства, используемые для предотвращения выброса приборов из скважины (см., например, патент RU №2143556, МПК6 Е21В 47/01; патент RU №2188318, МПК 7 Е21В 47/01; патенты SU 823563, 1104251, 196686; US 4491181; патент RU №21617, МПК7 Е21В 47/01).
Наиболее близким аналогом из известных устройств, принятым за прототип, является противовыбросовое устройство, содержащее механизм, предотвращающий выброс приборов динамической струей жидкости (см., например, патент RU №2188318 от 03.10.2002, БИПМ №24, 27.08.2002).
Недостатком прототипа является то, что противовыбросовый механизм срабатывает от деформации кабеля при подброске прибора динамической струей, но кабель слабо деформируется из-за большой жесткости. Следовательно, противовыбросовое устройство срабатывает не всегда.
Задачей полезной модели является устранение указанного недостатка прототипа.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенной полезной модели, является повышение надежности работы противовыбросового устройства независимо от жесткости кабеля.
Указанный технический результат достигается тем, что в противовыбросовом устройстве для нефтяной или газовой скважины, содержащем механизм, предотвращающий выброс прибора динамической струей жидкости, согласно предложенному, механизм содержит центратор, включающий разрезанную втулку для закрепления ее болтами на корпусе прибора с размещенными на ней центрирующими стержнями, и узел торможения, включающий разрезанную верхнюю втулку для закрепления ее болтами на корпусе прибора и нижнюю втулку, устанавливаемую с возможностью перемещения относительно корпуса прибора, при этом верхняя и нижняя втулки узла торможения соединены шарнирно взаимодействующими заостренными стержнями и коленами, а к нижней втулке закреплен с возможностью перемещения относительно корпуса прибора конический парус.
Наличие центратора, закрепляемого на корпусе прибора, позволяет отцентрировать прибор в скважине, что повышает надежность работы противовыбросового устройства.
Выполнение в центраторе разрезанной втулки с болтами позволяет надежно закрепить втулку болтами к корпусу прибора в полной независимости от жесткости кабеля.
Размещенные на разрезанной втулке центрирующие стержни обеспечивают непосредственно центрирование прибора в скважине.
Наличие узла торможения, закрепляемого на корпусе прибора, обеспечивает торможение прибора при выбросе его динамической струей жидкости также независимо от жесткости кабеля.
Закрепление верхней разрезанной втулки узла торможения с помощью болтов на корпусе прибора обеспечивает надежное и отцентрированное расположение узла торможения, что увеличивает надежную работу противовыбросового устройства независимо от жесткости кабеля.
Выполнение нижней втулки узла торможения с возможностью перемещения относительно отцентрированного корпуса прибора позволяет втулке перемещаться совместно с парусом под действием динамической струи, что позволяет надежно работать узлу торможения тоже независимо от жесткости кабеля.
Соединение верхней и нижней втулок шарнирно взаимодействующими заостренными стержнями и коленами обеспечивает деформацию стенок трубы заостренными торцами стержней при перемещении подвижной нижней втулки. Деформация стенок трубы заостренными стержнями тормозит перемещение стержней вместе с подвижной втулкой и даже останавливает перемещение. Выброс прибора прекращается. Следовательно, противовыбросовое устройство срабатывает надежно и независимо от жесткости кабеля. И вообще работа узла торможения никак не связана с кабелем и его жесткостью, так как узел торможения совместно с обеими втулками расположен на приборе, а не на кабеле.
Закрепление к нижней втулке узла торможения конического паруса с возможностью его перемещения относительно корпуса прибора совместно с нижней втулкой обеспечивает передачу движения паруса при воздействии на него динамической струи жидкости на подвижную втулку, что и приводит к срабатыванию узла торможения с его остановкой после контакта заостренных стержней со стенкой трубы. Так как парус не связан с кабелем, а перемещается совместно с подвижной втулкой по корпусу прибора, то работа всего узла торможения и центратора не зависит от состояния кабеля и от его жесткости. Надежность работы противовыбросового устройства возрастает.
Предложенное противовыбросовое устройство показано на чертеже, где изображен его вид сбоку.
Противовыбросовое устройство содержит: центратор, закрепляемый на корпусе прибора и состоящий из разрезанной втулки 1 с болтами 2, на которой закреплены центрирующие стержни 3; узел торможения, закрепляемый на корпусе прибора и состоящий из разрезанной верхней втулки 4 с болтами 5 и нижней втулки 6, которая выполнена подвижной относительно корпуса прибора, при этом верхняя 4 и нижняя 6 втулки соединены шарнирно заостренными стержнями 7 и коленами 8, взаимодействующими между собой, а к нижней втулке 6 закреплен с возможностью перемещения относительно корпуса прибора конический парус 9.
Указанное противовыбросовое устройство работает следующим образом.
Разрезанные втулки 1, 4, подвижную втулку 6 и конический парус 9 надевают на корпус прибора и разрезанные втулки 1 и 4 закрепляют болтами 2 и 5. Центратор и узел торможения противовыбросового устройства оказываются закрепленными на корпусе прибора.
После этого прибор закрепляют на кабеле и опускают в скважину совместно с закрепленным на приборе противовыбросовым устройством.
В процессе спуска суммарная масса конического паруса 9, подвижной втулки 6, заостренных стержней 7 и колен 8 перемещает эти детали вниз вдоль корпуса прибора. В результате заостренные стержни 7 складываются вдоль корпуса прибора и не мешают его спуску в скважину.
В случае резкого выброса флюида из нефтяного или газового пласта динамическая струя флюида, перемещаясь по скважине вверх, воздействует на нижнюю втулку 6 через коническую поверхность паруса 9. Поскольку парус 9 соединен с подвижной втулкой 6, то они совместно перемещаются по корпусу прибора вверх. Так как колено 8 верхней частью шарнирно соединено с жестко закрепленной на корпусе прибора разрезанной втулкой 4, то при перемещении нижней втулки 6 заостренный стержень 7, поворачиваясь вокруг шарниров, впивается острием во внутреннюю поверхность трубы, установленной в скважине. Узел торможения останавливается, втулка 4 удерживает прибор с кабелем, на котором прибор закреплен. Аварии не происходит ни с прибором, ни с кабелем, независимо от жесткости кабеля.
Когда давление флюида в скважине выровняется, конический парус 9 с подвижной втулкой 6, заостренным стержнем 7 и коленом 8 возвращаются вдоль корпуса прибора вниз, разворачиваясь в шарнирах. Заостренный стержень 7 снова выходит из зацепления с
внутренней поверхностью трубы, и прибор можно перемещать вверх-вниз до следующего неожиданного выброса флюида.
В процессе выброса флюида центратор, состоящий из деталей 1, 2, 3, не позволяет прибору и узлу торможения перекашиваться в скважине, что обеспечивает надежную работу узла торможения. При перекосе узла торможения имела бы место вероятность ненадежного закрепления перекошенных стержней во внутреннюю поверхность трубы.
При подъеме прибора и противовыбросового устройства вверх после окончания исследований в скважине сложенные вдоль корпуса прибора заостренные стержни 7 не мешают этому перемещению.
Таким образом обеспечена надежная работа противовыбросового устройства независимо от жесткости кабеля.
Следовательно, технический результат достигнут.
Противовыбросовое устройство для нефтяной или газовой скважины, содержащее механизм, предотвращающий выброс прибора динамической струей жидкости, отличающееся тем, что механизм содержит центратор, включающий разрезанную втулку для закрепления болтами на корпусе прибора с размещенными на ней центрирующими стержнями, и узел торможения, включающий разрезанную верхнюю втулку для закрепления болтами на корпусе прибора и нижнюю втулку, устанавливаемую с возможностью перемещения относительно корпуса прибора, при этом верхняя и нижняя втулки узла торможения соединены шарнирно взаимодействующими заостренными стержнями и коленами, а к нижней втулке закреплен с возможностью перемещения относительно корпуса прибора конический парус.
