УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВЫПРЯМЛЕНИЯ ПОЛИРОВАННОГО ШТОКА

Устройство для контроля качества выпрямления полированного штока непосредственно на скважине без вскрытия устья
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к устройствам для контролирования качества выпрямления полированного штока непосредственно на скважине без вскрытия устья.
Известно устройство для неразрушающего контроля длинномерных изделий (а.с. SU №1527566, МПК G01N 27/82, опубл. 07.12.1989), содержащее четыре гидроцилиндра, полости которых сообщены последовательно, причем штоки гидроцилиндров связаны с рычагами центрирующих роликов, и на штоках гидроцилиндров установлены преобразователи.
Известно устройство для измерения отклонения от прямолинейности оси цилиндрических деталей (патент RU №2279038, МПК G01B 13/00, опубл. 27.06.2006), состоящее из пневматического измерительного прибора, соединенного с измерительной системой, состоящей из корпуса с двумя опорами, измерительного элемента с соплом, расположенного между опорами, причем измерительная система снабжена двумя измерительными элементами, установленными перпендикулярно друг другу в одной плоскости, перпендикулярной оси измеряемой детали, содержащими подпружиненные наконечники, входящие в контакт с поверхностью контролируемой детали и образующие измерительные зазоры с торцевыми поверхностями измерительных сопел, соединенных с измерительными камерами пневматического измерительного прибора, содержащего пневмоэлектронный блок.
Известно устройство для определения положения оси симметрии детали (патент RU №2003037, МПК G01B 5/20, G01B 5/24, опубл. 15.11.1993), содержащее направляющие в виде полуколец с элементами фиксации устройства на контролируемой детали, причем основание устройства
выполнено в виде полой штанги и двух штоков, одни концы которых установлены в полости штанги навстречу друг другу с возможностью перемещения вдоль нее, поворота относительно своей оси и фиксации, направляющие шарнирно соединены с другими концами соответствующих штоков, отсчетным узел выполнен в виде закрепленной в центре торца втулки перпендикулярно основанию кольцевой направляющей, закрепленной параллельно основанию на торце втулки круговой шкалы, кольцевая направляющая снабжена шкалой и установленным с возможностью перемещения ползуном, в котором микровинтами закреплена площадка для размещения геодезического прибора, втулка установлена с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной основанию.
Известен прибор для контроля перпендикулярности осей (а.с. SU №193737, МПК G01B 3/22, G01B 5/25, опубл. 01.01.1967), ближайший по технической сущности к заявляемому устройству и принятый за прототип, содержащий две призмы, одна из которых установлена неподвижно, а другая подвижно, и индикатор часового типа, взаимодействующий с подвижной призмой, причем в нем установлен второй индикатор часового типа, измерительный наконечник которого перпендикулярен измерительному наконечнику другого индикатора, и перемещаемый вдоль своей оси шток, жестко связанный с подвижной призмой и взаимодействующий с измерительными наконечниками обоих индикаторов, а подвижная призма выполнена поворотной относительно оси штока.
При выпрямлении полированного штока часто приходится сталкиваться с проблемой контроля качества его выпрямления. Данную задачу позволяет решить заявляемое устройство, которое позволяет контролировать качество выпрямления полированного штока, как в одной плоскости, так и по окружности при деформации спиралевидной формы.
Заявляемое устройство позволяет контролировать качество выпрямления полированного штока без его демонтажа со скважины и без вскрытия устья скважины, требует низких затрат на изготовление.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является разработка поверочного устройства, позволяющего проводить контроль восстановления (правки) полированного штока после его деформации на скважинах, оборудованных приводами штангово-глубинных насосов (ШГН).
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении эффективности и точности проверки качества выпрямленного участка полированного штока.
Заявляемое устройство поясняется на фигурах:
на фиг. 1 представлена схема устройства в сборе.
на фиг. 2 представлено устройство в рабочем положении, закрепленное на полированном штоке.
Заявляемое устройство состоит из следующих элементов:
1 - две прижимные планки, соединенные друг с другом шарнирной основой;
2 - кронштейн;
3 - индикатор отклонения оси;
4 - два прижимных винта для крепления планок друг к другу;
5 - упорный винт для разжима планок между собой;
6 - винт фиксации кронштейна (его частей между собой);
7 - винт фиксации индикатора к кронштейну.
Две планки 1 представляют собой прямоугольные детали с полукруглым поперечным сечением и предназначены для фиксации непосредственно на полированном штоке.
Планки 1 соединены между собой с одной стороны с помощью шарнирной основы, а с другой стороны прямоугольными выступами с двумя отверстиями, которые при фиксации на полированном штоке симметрично накладываются друг на друга и в отверстия вставляются прижимные винты 4.
Кронштейн 2 состоит из двух соединенных между собой с помощью винта фиксации 6 подвижных относительно друг друга удлиненных элементов, с возможностью изменения угла между ними.
Кронштейн 2 крепится на планках 1 с помощью упорного винта 5, который вставляется в отверстие, выполненное между отверстиями для прижимных винтов 4.
Одним концом кронштейн 2 крепится к планкам 1, а на другом его конце закреплен индикатор 3 со штоком.
Верхняя часть кронштейна 2, в которую вставлен шток индикатора 3, остается подвижной.
Индикатор 3 содержит шток с наконечником, причем шток вставляется непосредственно в верхнюю часть кронштейна 2 перпендикулярно ему и закрепляется с помощью винта фиксации 7.
Все винты фиксируются без гаек, т.е. вворачиваются в резьбовые отверстия в планках.
Индикатор 3 представляет собой индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм. Он измеряет отклонения от оси при его вращении вокруг полированного штока.
Элементы устройства имеют следующие размеры:
прижимные панки 1: ширина 80 мм, длина 110 мм, толщина 8 мм;
кронштейн 2: длина 450 мм, толщина 20 мм;
прижимные винты 4: диаметр 10 мм, длина 60 мм;
упорный винт 5: диаметр 8 мм, длина 40 мм;
винт 6: диаметр 8 мм, длина 50 мм;
винт 7: диаметр 6 мм, длина 30 мм.
Все вышеперечисленные элементы выполнены из материала Ст45.
Монтаж, демонтаж и работа устройства происходят следующим образом.
Монтируют устройство на полированном штоке на участке, который не подвергся деформации (зачастую этот участок находится в непосредственной близости от входа полированного штока в сальник устьевой с самоустанавливающейся головкой (СУСГ) запорной арматуры скважины) путем фиксации прижимных планок 1 на шарнирной основе, т.е. прижимают к полированному штоку сначала одну планку в открытом виде, и затем вторую, охватывая полностью полированный шток, и фиксируют их между собой двумя прижимными винтами 4.
Шток индикатора 3 вставляют в отверстие, расположенное на конце верхней подвижной части кронштейна 2 и зажимают винтом 7.
Придают кронштейну необходимое положение, т.е. обе части кронштейна 2 размещают относительно друг друга под таким углом, при котором наконечник штока индикатора 3 упирается в точку, в которой была произведена правка полированного штока, и производят фиксацию кронштейна 2 к прижимным планкам 1 винтом 6.
Для перемещения устройства к точке, где необходимо проверить качество правки полированного штока, а также, чтобы проверить по окружности показатели отклонения от оси слегка откручивают упорный винт 5 для разжима прижимных планок 1.
Это позволяет получить незначительный зазор между внутренней частью прижимных планок 1 и полированным штоком (раскрыть планки 1) до появления возможности перемещения всего устройства выше или ниже вдоль полированного штока, или для вращения его по окружности полированного штока. При этом устройство также должно удерживаться на полированном штоке.
В положении упора наконечника штока индикатора 3 в точку, где необходимо произвести контроль качества выпрямления, выставляют показания индикатора 3 на «0».
При этом кронштейн 2 и прижимные планки 1 закреплены на полированном штоке ниже деформированного участка.
Далее производят вращение устройства вокруг полированного штока и наблюдают отклонение стрелки индикатора.
По изменению показаний стрелки на индикаторе 3 делают вывод: в каком направлении необходимо производить дополнительную правку полированного штока.
В месте, где стрелка отклонилась от нулевого значения, фиксируют место деформации и отмечают найденный выступавший участок полированного штока (например, мелом).
Затем выбирают направление приложения силы для повторной правки полированного штока и производят его правку полированного штока для его окончательного выпрямления.
Затем подводят снова индикатор 3 в эту же точку и путем вращения снова смотрят отклонение стрелки, и при ее отклонении операцию по выпрямлению вновь повторяют для достижения полной правки полированного штока и отсутствие отклонения стрелки индикатора от «0».
После качественной правки одной точки полированного штока приподнимают устройство в сборе по длине полированного штока вверх и производят вращение устройства по окружности для определения новой точки деформации и направления приложения силы для правки полированного штока.
Т.о. заявляемое устройство позволяет кроме проверки качества уже выпрямленного участка также находить новые места на полированном штоке, требующие выпрямления.
Демонтаж устройства производят в порядке обратному монтажу.
Заявляемое устройство позволяет контролировать качество выпрямления полированного штока как в одной плоскости, так и по окружности при возникновении деформации спиралевидной формы.
Заявляемое устройство позволяет определить:
- степень восстановления искривленного места полированного штока;
- степень восстановления оси полированного штока;
- прямолинейность оси полированного штока.
Долговечность сальникового устройства скважины является одной из важных задач при запуске скважины с полированным штоком, подвергнутым вначале деформации и затем правке. Малейшее отклонение от оси полированного штока может привести к преждевременному износу СУСГ и, как следствие, разгерметизации СУСГ и пропуска добываемой жидкости наружу.
Таким образом, при проведении работ при правке (восстановлению полированного штока) необходимо тщательно контролировать процесс выпрямления, т.е. показатели индикатора 3 в точке правки и по всей длине окружности полированного штока должны быть одинаковыми. Для полного выпрямления искривленного полированного штока необходимо добиться того, чтобы изменения движения стрелки индикатора 3 не наблюдалось.