ШАБЛОН

Предложение относится к исследованиям буровых скважин, а именно к измерению внутреннего диаметра.
Известен также «Шаблон» (патент RU №2114303, Е21В 47/08, опубл. 27.06.1998 г.), содержащий корпус с присоединительными муфтами и размещенные на его наружной поверхности калибрующие элементы с упорами, зафиксированными от осевого перемещения, при этом упоры смещены одни относительно другого на величину, превышающую высоту калибрующих элементов, установленных между упорами с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с торцами упоров, причем в качестве концевых упоров использованы присоединительные муфты.
Недостатками данного устройства являются:
- невозможность использования шаблона с одновременной промывкой, так как измерительные элементы, установленные с зазором, играют роль при промывке скважины лабиринтных уплотнений;
- сложность и высокая стоимость конструкции;
- узкая область применения в осыпающихся скважинах (например: при шаблонированию разбуренных цементных и цементно-песчаных мостов), так как невозможно эффективно извлекать с вращением.
Известен также «Шаблон», (патент RU №72270, Е21В 47/08, опубл. 10.04.2008 г.), содержащий полый корпус с присоединительными резьбами и размещенные на нем калибрующие элементы, выполненные в виде втулок с пазами, и концевые фиксаторы от осевого перемещения, причем втулки установлены между фиксаторами с возможностью взаимодействия и совместного вращения, а пазы втулок выполнены винтовыми и совмещенными между собой.
Недостатками данного устройства являются:
- сложность и высокая стоимость конструкции, связанная с изготовлением винтовых канавок на втулках, совпадающих по всей длине устройства;
- износ обеих крайних втулок, что сокращает срок службы втулок;
- узкая область применения в осыпающихся скважинах (например: при шаблонировании разбуренных цементных и цементно-песчаных мостов), так как невозможно эффективно извлекать с вращением.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Шаблон с осевым разрезом» (патент RU №86658, Е21В 47/08, опубл. 10.09.2009 г), содержащий полый корпус с присоединительными резьбами и размещенные на нем калибрующие элементы, выполненные в виде втулок с осевым разрезом, и концевые фиксаторы от осевого перемещения, отличающийся тем, что втулки установлены между фиксаторами с возможностью взаимодействия и совместного вращения, а продольные пазы втулок совмещены между собой.
Недостатками данного устройства являются:
- износ обеих крайних втулок, что сокращает срок службы втулок;
- узкая область применения в осыпающихся скважинах (например: при шаблонировании разбуренных цементных и цементно-песчаных мостов), так как невозможно эффективно извлекать с вращением.
Технической задачей предлагаемого устройства является увеличение срока службы втулок за счет интенсивного износа только нижней втулки и расширение функциональных возможностей за счет возможности использования в осыпающихся скважинах.
Техническая задача решается шаблоном, содержащим полый корпус с присоединительными резьбами и размещенные на нем между концевыми верхним и нижним фиксаторами калибрующие элементы, выполненные в виде взаимодействующих с возможностью совместного вращения втулок, оснащенных совмещенными продольными пазами.
Новым является то, что верхний фиксатор выполнен из износостойкого материала, соединен с корпусом левой резьбой и оснащен сверху разрушающими зубцами, при этом наружный диаметр верхнего фиксатора изготовлен меньше диаметра втулок не более чем на 3%.
На чертеже изображен шаблон с осевым разрезом.
B
Шаблон содержит полый корпус 1 с присоединительными резьбами 2 и 3 и размещенные на нем калибрующие элементы 4, выполненные в виде втулок с продольными пазами 5, и концевые верхний 6 и нижний 7 фиксаторы. Втулки 4 установлены между фиксаторами 6 и 7 с возможностью взаимодействия и совместного вращения, например, при помощи штифтов 8 одних втулок 4, вставленных в пазы 9 других втулок 4. Продольные пазы 5 втулок 4 совмещены между собой. Верхний фиксатор 6 выполнен из износостойкого материала, соединен с корпусом 1 левой резьбой 10 и оснащен сверху разрушающими зубцами 11 (продольными или винтовыми выборками, напаянными зубцами из твердого сплава или быстрорежущей стали и т.п. - не показаны). При этом наружный диаметр D верхнего фиксатора 6 изготовлен меньше диаметра D втулок 4 не более чем на 3%.
То есть:
где D - диаметр втулок 4, мм;
B
D - диаметр верхнего фиксатора 6, мм.
Устройство работает следующим образом.
Корпус 1 при помощи резьб 2 и 3 соединяют со скважинным оборудованием (на черт не показано) и на колонне труб (на черт не показана) спускают в скважину (на черт не показана), измеряя калибрующими элементами 4 внутренний проходной ее диаметр. При необходимости промывки (загрязненный участок, песчаная пробка и т.п.) по колонне труб нагнетают жидкость, которая, проходя по скважинному оборудованию и внутри полого корпуса 1, изливается снаружи, проходя по продольным пазам 5 втулок 4. Так как втулки 4, находящиеся между упорами 6 и 7, установлены благодаря взаимодействию штифтов 8 и пазов 9 с возможностью только совместного вращения относительно корпуса 1, то продольные пазы 5 втулок 4 не могут смещаться относительно друг друга и увеличивать гидродинамическое сопротивление проходящему потоку жидкости. В случаях возможного заклинивания шаблона при подъеме за счет осыпания корпус 1 начинают вращать с промывкой, при этом верхний фиксатор 6 разрушающими зубцами 11 раскрошит осыпание, а поток жидкости вымоет осколки из скважины, позволяя извлечь шаблон без дополнительного оборудования. Отвинчивание верхнего фиксатора 6 исключается тем, что она установлена на левой резьбе 10. Причем дополнительно верхний фиксатор 6 может быть зафиксирован клеевым составом или контргайкой (не показаны).
B
После завершения работы шаблон извлекают из скважины и проводят ревизию. Наибольшему износу чаще всего подвержена крайняя нижняя втулка 4, которую при необходимости меняют со средними втулками 4 или верхней втулкой 4. Верхняя втулка 4 чаще всего не повреждается, так как наружный диаметр D верхнего фиксатора 6 изготовлен меньше диаметра D втулок 4 не более чем на 3%. Что позволяет значительно продлить работоспособность шаблона без дополнительных материальных затрат.
Предлагаемая конструкция шаблона позволяет увеличить срок службы втулок за счет интенсивного износа только нижней втулки и расширить функциональные возможности за счет возможности использования в осыпающихся скважинах.