УСТРОЙСТВО БАШМАКА-ОТКЛОНИТЕЛЯ КОЛОННЫ ТРУБ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к установке скважинных фильтров.
Известна конструкция башмака, применяемого в отечественной и зарубежной практике, в частности рассматривается конструкция башмака, описанная в справочнике «Буровое оборудование», под редакцией Абубакирова [Абубакиров В.Ф., Буримов Ю.Г., Гноевых АН., Межлумов АО., Близнюков В.Ю. Буровое оборудование: Справочник: в 2-х т. Т.2. Буровой инструмент. - М.: ОАО "Издательство "Недра", 2003. - 494 с.: ил. ISBN 5-247-03879-7, стр 225-228].
За аналог взят обычный башмак (справочник Абубакирова, стр.225, 227), который представляет собой целое тело со сферическим окончанием либо без него, исполнения: Б, БК, БК-Т. Недостатками известных конструкций являются: невозможность, в случае упирания в стенку скважины колонны труб, амортазирования прилагаемой к колонне нагрузки при спуске в скважину; невозможность скольжения сферической поверхности башмака по слишком пологим участкам выступов и, как следствие, упирания колонны труб в стенку скважины. В случае с башмаками типа Б, при упирании башмака в какой-либо выступ он будет за него цепляться, вследствие отсутствия сферического округления. Низкое качество установочных работ.
За прототип взят башмак типа БП, имеющий сферическое окончание, что позволяет спускать колонну труб в скважины с большими искривлениями, однако, в случае упирания конической части пробки в препятствие произойдет слом пробки и замятие колонны (справочник Абубакирова, стр.225).
Достоинством данного башмака является коническая пробка, выполненная из легкоразбуриваемого материала. В случае поломки пробки или необходимости прохождения оборудования через башмак пробка легко разбуривается.
Техническим результатом полезной модели является: улучшение спуска в скважину колонны труб или скважинных фильтров, уменьшение нагрузки, возникающей при соприкосновении колонны труб или фильтров со стенками скважины, предотвращение возможного застревания при движении колонны труб или фильтров.
Технический результат достигается тем, что устройство башмака-откпонителя колонны труб включает в себя корпус и направляющую пробку, посадки гибких насосно-компрессорных труб, обратный клапан, сквозной вал, крепящий подпружиненную направляющую пробку, состоящую из эксцентрика сферично-конического и стопорных гаек, причем эксцентрик сферично-конический выполняется из легкоразбуриваемого материала. Обратный клапан выполнен с большим рабочим пространством, что повышает его надежность. Под клапаном-отсекателем находится большое пространство внутри корпуса для отвода мусора. Обратный клапан является самоуплотняющимся, чем выше давление на приеме клапана, тем сильнее он закрывает входное отверстие. Эксцентрик сферично-конический свободно вращается на сквозном валу.
На рисунке 1 показана конструкция башмака-отклонителя колонны труб. Предлагаемый башмак-отклонитель состоит из корпуса 1, посадки под гибкие насосно-компрессорные трубы 2, обратного клапана (обратный клапан состоит из: стопорного кольца 3, уплотнительной прокладки 4, несущего кольца 5, корпуса обратного клапана с прорезями 6, сфероконического клапана-отсекателя 7, пружины подпорной 8, несущего кольца с прорезями 9, несущего кольца вкладыша 10), стопорного кольца с валом с центральным отверстием 11, амортизирующей пружины 12, направляющей пробки (направляющая пробка состоит из: эксцентрика сферично-конического 13, стопорных гаек 14).
Предложенный башмак-отклонитель колонны труб работает следующим образом: устройство крепится на резьбе корпуса 1 к нижней трубе (фильтру) в колонне труб. При движении по скважине в случае упиранил колонны труб в стенку скважины профиль эксцентрика сферично-конического 13 позволяет проскользить по стенкам скважины и избежать смятия колонны труб. Амортизирующая пружина 12 при этом гасит возникающие нагрузки и колебания. При работе устройства в скважине обратный клапан предотвращает проникновение жидкости в колонну труб снизу, посредством закрытия от обратного давления сфероконического клапана-отсекателя 7. При необходимости проведения промывочных работ или обработки забоя химреогентами возможно спустить до башмака колонну гибких насосно-компрессорных труб (ГНКТ) и произвести промывку. При этом гибкие насосно-компрессорные трубы стыкуются с пазом в посадках под гибкие насосно-компрессорные трубы 2, жидкость проходит через посадки под гибкие насосно-компрессорные трубы 2 и отжимает сфероконический клапан-отсекатель 7, подпертый пружиной подпорной 8, затем жидкость перетекает через отверстия корпуса обратного клапана с прорезями 6 внутрь тела башмака, далее через прорези несущего кольца 9 в полость под клапаном, образованную несущим кольцом вкладышем 10, откуда она поступает в отверстие в теле стопорного кольца с валом 11 и выходит из башмака-отклонителя колонны труб.
Устройство повышает скорость продвижения колонны труб по наклонным скважинам, а также понижает риск смятия колонны труб или фильтров при спуске.
Предусмотрена установка посадок под ГНКТ 2 для подсоединения гибких насосно-компрессорных труб, непосредственно на забое, в случае необходимости промывки за колонну труб.
Обратный клапан выполнен с большим рабочим пространством, что повышает его надежность. Под сфероконическим клапаном-отсекателем 7 находится большое пространство внутри корпуса обратного клапана с прорезями 6, что позволяет мелкому мусору оседать под клапан и не мешает его работе. Повышенная конструкционная стойкость к пескопроявлениям увеличивает срок безремонтной работы устройства. Обратный клапан является самоуплотняющимся, чем выше давление на приеме сферонического клапана-отсекателя 7, тем плотнее он закрывает входное отверстие.
Устройство просто в изготовлении и установке, и работа с ним не требует высокой квалификации персонала.
Сферическая часть башмака, служащая для скольжения по препятствиям, выполнена в виде эксцентрика сферично-конического 13. При столкновении колонны труб с препятствием, в случае слишком полого препятствия, сферическая часть эксцентрика сферично-конического 13 проворачивается конической стороной эксцентрика сферично-конического 13 и колонна проходит ниже. Вторая сферическая половина эксцентрика сферично-конического 13 предотвращает упирание острого конуса в малые выступы и углубления на стенках скважины. При столкновении колонны труб со стенками скважины эксцентрик сферично-конический 13 отходит по телу вала 11 в противоположную сторону и энергия удара гасится за счет натяжения амортизирующей пружины 12.