ЛОВИТЕЛЬ ШАРИКОВЫЙ ДЛЯ ЛОВЛИ ОБОРВАННОГО КОНЦА ШТАНГ В ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЕ
BALL CATCHER FOR CATCHING BROKEN END OF RODS IN PRODUCTION STRING

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к ремонту нефтяных скважин и используется для ловильных работ при устранении аварий с глубинно-насосным оборудованием.
Известен комбинированный ловитель 1ЛКШ-114. Предназначен для ловли насосных штанг 16, 19, 22 мм за тело или муфту внутри эксплуатационной колонны Ф 14-168 мм, а также гладких недеформированных насосно-компрессорных труб диаметром 48 мм. Грузоподъемность ловителя - 24 т. К верхней части корпуса ловителя крепится удлинитель, а к нижней - воронка. В верхней и нижней частях корпуса на внутренней поверхности сделаны специальные пазы с профилем сечения в виде ласточкина хвоста, в которых сверху располагаются плашки 5 для ловли штанг за тело, а снизу - плашки для ловли штанг за муфту. Плашки перемещаются в корпусе синхронно с помощью специальных плашкодержателей и пружины. Плашкодержатели соединены между собой винтами. Ловитель спускают в скважину на колонне левых бурильных труб. (Амиров А.Д. и др. Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных скважин. - М.: Недра, 1979).
Недостатки конструкции: сложность конструкции и требования к точности изготовления деталей, разборке и сборке ловителей; невозможность его использования для ловли насосных штанг Ф 25 мм.
Известен комбинированный ловитель ЛКШТ1-6 5/8 для насосных штанг и труб. Предназначен для ловли насосных штанг внутри эксплуатационной колонны, а также насосно-компрессорных труб диаметром до 73 мм. Ловитель состоит из четырех корпусов, соединенных между собой на резьбе. В корпусе расположен клапан, плашки которого могут поворачиваться в верхнее (раскрытое) положение, сжимая пружины и возвращаться в исходное положение. Верхний, средний и нижний корпусы конструктивно не отличаются друг от друга. В каждый корпус вставляется по три плашки. С внутренней стороны плашки имеют зубья, а с наружной - конусные выступы с профилем сечения в виде ласточкина хвоста, которые входят в соответствующие пазы корпусов. Сверху на торцах плашек установлены стаканы, служащие направлениями для пружин. С нижним корпусом соединяется специальная воронка. Соединение верхнего, среднего и нижнего корпусов - при помощи ниппелей. Ловитель спускают в скважину на колонне левых бурильных труб. Диаметр первой трубы должен быть 114 мм. Не доводя ловитель до верхнего конца штанг, спуск замедляют и в случае необходимости промывают скважину, вращая инструмент. При этом концы одиночных штанг свободно проходят через все корпусы ловителя, входят в клапан, откидывают зажимы и входят внутрь бурильных труб. Зажимы под действием силы пружины и собственной массы возвращаются в исходное положение и своими насечками захватывают штанги за тело или муфту. Одновременно остальные аварийные штанги (расположенные в несколько рядов в колонне), раздвигая плашки, проходят в нижний и верхний корпусы ловителя, насколько это позволяют проходные отверстия последних. Затем ловитель поднимают, при этом плашки всех корпусов, спускаясь вниз, захватывают штанги, вошедшие в корпус (Амиров А.Д. и др. Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных скважин. - М.: Недра, 1979).
Недостатки конструкции: сложность конструкции и требования к точности изготовления деталей, разборке и сборке ловителей; большое количество движущихся друг относительно друга деталей, приводящее к частым отказам; длина недеформированного аварийного конца штанг не менее 800 мм; очистка и подготовка скважины к ловильным работам.
Также известен комбинированный ловитель: состоит из корпуса, соединенного в верхней части с головкой ловителя, в нижней части ловитель соединен с направляющей воронкой. Внутри корпуса ловителя установлены два плашки-сухаря. Корпус ловителя имеет коническую поверхность, по которой с возможностью осевого перемещения и вверх и в стороны от центра двигаются - «плавают» плашки-сухари (гладкие). К головке ловителя присоединяются насосно-компрессорные трубы /НКТ/, на которых спускается ловитель. Направляющая воронка совместно с корпусом внутри имеют коническую поверхность, позволяющую отодвинуть верхний оборванный конец насосной штанги или отвернутую насосную штангу от стенки эксплуатационной колонны и отцентрировать насосную штангу по центру корпуса ловителя. Корпус соединен с головкой ловителя и направляющей воронкой резьбовыми соединениями. Комбинированный ловитель позволяет проводить работы внутри эксплуатационной колонны по подъему заклиненных в эксплуатационной колонне НКТ и насосных штанг. Ловитель обладает максимальной грузоподъемностью 35-40 т, позволяющей поднять заклиненные в эксплуатационной колонне НКТ со штангами. Ловитель комплектуется сменными плашками-сухарями под все типоразмеры штанг 25-22-19 мм (пат. №2267598, МПК Е21В 31/18, опубл. 20.01.2003 г.).
Недостатком конструкции являются конические пазы в корпусе, в которых двигаются гладкие плашки, сложные и нетехнологичные в изготовлении.
Наиболее близким техническим решением является устройство такого же назначения, содержащее корпус, внутренняя поверхность которого выполнена конической, а нижняя его часть выполнена в виде конической направляющей воронки (RU №56455, МПК Е21В 31/00, 10.09.2006).
Задачей предлагаемого изобретения является успешное и быстрое проведение работ внутри эксплуатационной колонны по ловле и извлечению аварийных насосных штанг всех типоразмеров, в том числе осложненных расположением в несколько рядов или заклиненных в насосно-компрессорных трубах, с наименьшими затратами на приобретение или изготовление ловильного инструмента.
Поставленная задача решается тем, что ловитель шариковый для ловли оборванного конца насосно-компрессорных труб (НКТ) в эксплуатационной колонне, содержащий корпус, внутренняя поверхность которого выполнена конической, а нижняя его часть выполнена в виде конической направляющей воронки, и установленное внутри корпуса захватное приспособление, отличающийся тем, что корпус ловителя в верхней части соединен с переводником, имеющим присоединительную резьбу, позволяющую спускать ловитель на различных типоразмерах технологических или бурильных труб, а захватное приспособление выполнено в виде конической корзины, размещенной в полости корпуса, с тремя пазами для трех шариков, при этом устройство снабжено регулирующим кольцом и выполнено с возможностью прохода через ловитель как заклиненных, так и не заклиненных в НКТ штанг и извлечения совместно со штангами заклиненных аварийных НКТ.
На фиг.1, 2 представлена схема ловителя шарикового для ловли оборванного конца насосно-компрессорных труб: 1 - корпус, 2 - переводник, 3 - захватное приспособление, 4 - шарики, 5 - регулирующее кольцо.
Ловитель шариковый для ловли оборванного конца штанг 19, 22 мм в эксплуатационной колонне 146, 168 мм содержит корпус 1, внутренняя поверхность которого выполнена конической, при этом корпус ловителя в верхней части соединен с переводником 2, имеющим присоединительную резьбу, позволяющую спускать ловитель на различных типоразмерах технологических или бурильных труб. Нижняя его часть выполнена в виде конической направляющей воронки. Внутри полости корпуса установлено захватное приспособление 3. Захватное приспособление выполнено в виде конической корзины, размещенной в полости корпуса, с тремя пазами для трех шариков 4. Устройство снабжено регулирующим кольцом 5 и выполнено с возможностью прохода через ловитель как заклиненных, так и не заклиненных в НКТ штанг и извлечения совместно со штангами заклиненных аварийных НКТ.
Предлагаемое устройство работает следующим образом: при спуске шарикового ловителя в эксплуатационную колонну с аварийными штангами на НКТ или бурильных трубах аварийная голова штанги по направляющей попадает в центр ловителя между тремя шариками 4, приподнимая шарики при этом вверх по направляющим пазам корзины. Так как корзина имеет коническую форму, шарики вверх двигаются свободно. При подъеме колонны труб шарики под действием собственного веса и увлекаемые аварийным концом штанги двигаются вниз и заклинивают тело штанги между собой в корпусе ловителя. Шарики в конических пазах корзины передвигаются вниз только при ходе ловителя вверх. Устройство снабжено регулирующим кольцом 5 и выполнено с возможностью прохода через ловитель как заклиненных, так и не заклиненных в НКТ штанг и извлечения совместно со штангами заклиненных аварийных НКТ.
Грузоподъемность ловителя позволяет расхаживать аварийные штанги или поднимать штанги вместе с заклиненными НКТ под нагрузкой до 30 т. Грузоподъемность ловителя зависит только от грузоподъемности нарезанной на переводнике резьбы или дополнительного навинченного переводника в зависимости от типоразмера колонны труб, на которых производятся ловильные работы. После извлечения аварийных штанг штанголовка освобождается от аварийных штанг. Шариковая штанголовка позволяет извлекать аварийные штанги кусками, искривленные. Минимальная длина захватываемой части штанги - 400 мм.
Ловитель штанговый шариковый в скважину спускается через переводник на НКТ, технологических или бурильных трубах.
Предлагаемое решение позволит успешно и быстро, с наименьшими затратами на подготовку скважины к ловильным работам произвести ликвидацию аварии с глубинно-насосным оборудованием в эксплуатационных колоннах различного диаметра.
Ловитель штанговый шариковый для ловли штанг за тело в эксплуатационной колонне эффективен в работе, прост по конструкции, и его изготовление возможно в условиях мастерской. Конструкция позволяет варьировать размерами корпуса с учетом диаметра эксплуатационной колонны, изменение проходного размера корпуса и размеров корзины позволяет производить ловильные работы штанг любого диаметра независимо от места обрыва штанги. Шарики в ловителе используются как от клапанных пар глубинных штанговых насосов, так и от различных типоразмеров шарикоподшипников и не требуют специального изготовления. Ловитель не имеет нетехнологичных для изготовления конических пазов и плашек.