ОГРАНИЧИТЕЛЬНОЕ КОЛЬЦО СО СТОПОРНЫМ КЛИНОМ ДЛЯ ОСНАСТКИ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для закрепления технологической оснастки на колонне труб, спускаемой в скважину.
Известен стопорный элемент для закрепления центраторов к обсадной колонне (см. руководящий документ АО "Татнефть", РД 39-0147585-152-97, введенной в действие с 01.01,98 г.), представляющий из себя болт с заостренным концом, ввинчиваемый в отверстие с резьбовой нарезкой в стопорной муфте или муфтовой части, спускаемого в скважину оборудования.
Известно также стопорное устройство для скважинного оборудования, спускаемого на колонне труб (см. тот же источник РД 39-0147585-152-97 АО "Татнефть"), содержащее муфту в виде кольца с внутренней кольцевой проточкой и радиальными отверстиями для ввода в упомянутую проточку, после установки кольца на трубе колонны витого стопорного элемента с выполненными на нем фиксирующими ребрами. Это устройство по технической сущности более близко к предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа.
Общим недостатком вышеприведенных аналогов является недостаточная надежность фиксирования технологической оснастки, поскольку фиксирующие ребра имеют ограниченную сопрягаемую поверхность с телом трубы колонны, вследствие чего на практике имеются случаи сползания с места установки фиксирующего оборудования в процессе спуска колонны труб в скважину.
Известно также стопорное устройство для скважинного оборудования, спускаемого на колонне труб (см.патент РФ №2190079, МПК 7 Е21В 19/00, 17/10, опубл. БИ №27, 27.09.2002 г.), содержащее ограничительное кольцо с внутренней канавкой и радиальными окнами для ввода в канавку стопорного плоского одностороннего клина, на наклонной поверхности которого в продольном направлении выполнены фиксирующие ребра в виде канавок и выступов, имеющих в сечении треугольную форму.
Известное устройство по технической сущности более близко к предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа. В нем недостатки аналогов частично устранены, однако и оно не лишено недостатков. Так, как показал многолетний опыт использования ограничительного кольца со стопорным элементом на месторождении нефти Татарстана есть случаи смещения с места установок оснасток обсадной колонны, снабженных ограничительными кольцами, в связи с недостаточной надежностью закрепления как ограничительного кольца к трубам обсадной колонны, так и самих оснасток, в частности, центраторов, турбулизаторов отклонителей и др. Объясняется это тем, что при прохождении проблемных участков ствола скважины, таких как уступы, желоба, большой зенитный угол при спуске обсадной колонны в скважину нагрузки на систему крепления ограничительного кольца и оснасток обсадной колонны значительно превышают расчетные усилия страгивания стандартных центраторов и ограничительных колец и других оснасток с мест закрепления.
Технической задачей настоящей полезной модели является увеличение сопротивляемости закрепленных оснасток обсадной колонны к усилию страгивания с места их закрепления, следовательно, повышение надежности закрепления оснасток обсадной колонны.
Поставленная техническая задача решается описываемым ограничительным кольцом со стопорным клином для оснасток обсадной колонны, выполненным с внутренней канавкой и радиальными окнами для ввода в канавку стопорного плоского одностороннего клина, на наклонной поверхности которого в продольном направлении выполнены фиксирующие ребра в виде канавок и выступов, имеющих в сечении треугольную форму.
Новым является то, что ширина стопорного кольца выбрана из расчета не менее 50 мм, а канавки, для размещения стопорных клинов в противоположных направлениях, выполнены по обе стороны от окон по форме и длине клина эксцентричной механической обработкой, при этом окна для ввода стопорных клинов выполнены на различных уровнях на одной и той же стороне.
Приведенные рисунки поясняют суть представленной полезной модели, где на фиг.1 изображено ограничительное кольцо с радиальными окнами и с внутренними канавками. На фиг.2 - стопорный клин, вид с боку. На фиг.3 - вид сверху на наклонную поверхность стопорного клина, где видны фиксирующие ребра, вид по стрелке А. На фиг.4 - ограничительное кольцо, закрепленное на трубе обсадной колонны над жестким центратором для увеличения степени сопротивляемости последнего усилию страгивания с места его установки. На фиг.5 - один из фрагментов закрепления ограничительного кольца к трубе обсадной колонны стопорными клинами, пропущенными через одного из окон.
В ограничительном кольце 1 (см. фиг.1) шириной выбранной из расчета не менее 50 мм выполнены внутренние канавки 2, 3 и 4 и 5 (см. фиг.1 и 5), расположенные по обе стороны в противоположных направлениях от окон 6 и 7 соответственно, для забивания через них в упомянутые выше канавки стопорного клина 8 (см. фиг.2). Последний выполнен плоским и односторонним. На его наклонной поверхности 9 (см. фиг.2 и 3) в продольном направлении выполнены фиксирующие ребра 10 в виде канавок и выступов, имеющих в сечении треугольную форму. Канавки 2, 3 и 4, 5 выполнены по форме и длине стопорного клина эксцентричной механической обработкой, при этом окна 6 и 7 выполнены на различных уровнях на одной и той же стороне (см. фиг.1 и 4).
Его устанавливают в наиболее ответственных местах разреза скважины, например, в зоне продуктивного пласта с целью предотвращения смещения оснастки обсадной колонны с места их установки. Для этого сначала к наращиваемой трубе 11 обсадной колонны одевают ограничительное кольцо и закрепляют его стопорными клинами в следующей последовательности. Через окна 6 и 7, сообщающие наружное пространство с канавками 2 и 3. или 4 и 5, вводят острый конец стопорного клина 8, направив наклонную его плоскость с фиксирующими ребрами 10 к поверхности трубы 11 (см. фиг.5). Затем ударами молотка клины продвигают до полного утопления в канавки 2 и 3 в противоположных направлениях (см. фиг.5). При этом фиксирующие ребра и сам клин по мере движения в поступательном направлении, прогибаясь по канавке, охватывают наружную поверхность трубы и врезаясь в ее тело, как это изображено на фиг.5. Аналогично закрепляют ограничительное кольцо клинами, пропущенными через другое окно 7.
Затем на эту же трубу Подевают центратор 12 (см. фиг.4), установив его вплотную к ограничительному кольцу и закрепляют его стопорными клинами по выше описанной схеме.
Благодаря тому, что закрепление ограничительного кольца стопорными клинами на различных уровнях и на одной и той же стороне обеспечивается повышенная надежность крепления и выдерживает большие усилия страгивания, что предотвратит смещение с места установки оснасток обсадной колонны, следовательно, обеспечит точную установку их в необходимом интервале.