Фиксирующее кольцо

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к фиксирующим кольцам центраторов, калибраторов и другого оборудования. Предлагаемое фиксирующее кольцо предназначено для надежной фиксации и предотвращения осевого перемещения нефтяного оборудования вдоль оси колонны обсадных труб.
Область применения - вертикальные, наклонно-направленные (пологие) стволы скважин и стволы с горизонтальным окончанием.
Известны фиксирующие кольца центратора, см. патент РФ №164522 от 20.07.2014. Данные кольца фиксируют центратор посредством винтов в резьбовых отверстиях. Недостатком данных колец является низкая надежность, ввиду ненадежности резьбового соединения.
Наиболее близким техническим решением являются фиксирующие кольца центратора, описанные в патенте РФ №2379463. Данные кольца выполнены в виде колец с конусными внутренними поверхностями, взаимодействующими со скосами ребер центратора и жестко закрепляются на трубе, например, сваркой. Недостатком такого решения является неразборность конструкции.
Технический результат - повышение надежности фиксации фиксирующего кольца на трубе скважины.
Технический результат достигается тем, что фиксирующее кольцо включает цангу, выполненную в виде разрезной втулки с лепестками, и цилиндрическое кольцо, обжимающее цангу. При этом заходная часть лепестков имеет коническую наружную поверхность с углом 5-9°, а на наружной поверхности лепестков, ближе к концу лепестков, имеются зубцы, внутренняя сторона цилиндрического кольца имеет коническую поверхность с углом 5-9°, а также зубцы, расположенные у края цилиндрического кольца и образующие с зубьями цанги «храповик».
Цанга, выполненная в виде разрезной втулки с лепестками, может иметь наклонные разрезы, относительно оси, образующие лепестки.
Предпочтительное количество лепестков составляет от 8 до 12.
Полезная модель  поясняется чертежами фиг. 1-2, где
на фиг. 1 показана фиксация центратора предлагаемыми фиксирующими кольцами,
на фиг. 2 показан схематичный разрез предлагаемого фиксирующего кольца.
Фиксирующее кольцо состоит из:
1 - цанга,
2 - кольцо,
3 - центратор.
На фиг. 1-2 показано предлагаемое фиксирующее кольцо, состоящее из:
Цанги поз. 1 (фиг. 1), представляющей собой разрезную втулку с лепестками, имеющими возможность отклоняться внутрь. На наружной поверхности лепестков, ближе к концу лепестков, имеются зубцы, образующие с зубьями кольца «храповик» поз. А (фиг. 2). Заходная часть лепестков имеет коническую поверхность с углом, например, 7°. На внутренней поверхности цанги также имеются зубья поз. Б (фиг. 2).
Кольца поз. 2 (фиг. 1), представляющего собой цилиндрическую поверхность, с внутренней стороны которого имеется коническая поверхность с углом, например, 7° поз. Б (фиг. 2), а также зубцы, расположенные у края кольца и образующие с зубьями цанги «храповик» поз. А (фиг. 2).
Принцип действия фиксирующего кольца
Цанга поз. 1 (фиг. 1) устанавливается на обсадную трубу перед центратором поз. 3. Кольцо поз. 2 (фиг. 1) перемещается с определенным усилием вдоль трубы в сторону цанги до момента фиксации зубьев «храповика». При этом нами было установлено, что под действием конических поверхностей 7-9° цанга и цилиндрическое кольцо глубже входят друг в друга, а лепестки цанги наилучшем образом сжимаются, тем самым образуя более надежную фиксацию. Чем дальше перемещается кольцо в сторону цанги, тем сильнее фиксируется последняя.
Уникальность фиксирующего кольца
Уникальность фиксирующего кольца заключается в следующем.
Надежная фиксация фиксирующего кольца на трубе скважины, позволяющая точно располагать оборудование (центраторы, калибраторы) на необходимых участках скважины.
Для осевого перемещения собранного фиксирующего кольца требуются значительные усилья, обычно превышающие усилия, возникающие в скважине при спуске оборудования.
Для осевого сдвига фиксирующего кольца необходимо приложение постоянного усилия, при снятии усилия происходит самоторможение кольца на трубе.
Отсутствие выступающих частей.
Простота конструкции и компактность (общая длина в собранном виде не более 2/3 от диаметра трубы).