ЛОВИТЕЛЬ УСТЬЕВОЙ

Полезная модель относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использована для захвата на устье скважин и последующего удержания глубинных приборов, оснащенных стандартным хвостовиком, в случае обрыва скребковой проволоки при ударе прибора в процессе подъема о сальниковый узел лубрикатора. Ловитель устьевой для сальникового узла исключает аварийные ситуации, связанные с обрывом проволоки и падением глубинных приборов, возникающие из-за неправильной работы счетчика глубины или ошибочных действий оператора.
Известен ряд устройств для захвата и извлечения приборов, находящихся в скважине, - скважинных ловителей. Например, известны скважинный ловитель (РФ, свидетельство на полезную модель №47426, МПК 7 Е21В 31/00, 2005), представляющий собой корпус с заходным конусом подпружиненными захватами, выполненными в виде заостренных лапок; а также скважинный ловитель (РФ, свидетельство на полезную модель №59697, МПК Е21В 31/18, 2006), содержащий корпус с внутренней конической выборкой и обратную воронку снизу, плашки, установленные в коническую выборку корпуса, с конической поверхностью, контактирующей с конической выборкой корпуса с возможностью перемещения по ней.
Особенностью данных ловителей является то, что они позволяют улавливать глубинный прибор, уже находящийся в скважине, т.е. в аварийной ситуации при потере прибора или ранее установленный на заданной глубине в скважине при ее исследовании.
Существуют также устьевые ловители, которые препятствуют падению приборов при их неконтролируемом подъеме и ударе о сальниковый узел лубрикатора, например, известен устьевой ловитель (патент США 4,577,687), являющийся прототипом данной полезной модели.
Ловитель устьевой глубинного прибора по прототипу содержит цилиндрический корпус, внутренний направляющий конус под хвостовик прибора, сужающийся снизу вверх, стопор и подпружиненные захваты. Захват представляет собой сегменты цанги, которые удерживаются подвижным подпружиненным цилиндрическим поршнем с элементами герметизации, установленным в корпус лубрикатора. Для предотвращения преждевременного раскрытия сегменты захвата расположены во внутреннем диаметре кожуха лубрикатора и удерживаются подпружиненным стопором. При ударе хвостовика о сегменты захвата во время подъема прибора сегменты захвата перемещаются вверх, выходят из зацепления с внутренним диаметром кожуха лубрикатора и разжимаются при заходе хвостовика, а затем после прохода хвостовика сжимаются с помощью разрезного пружинного кольца и удерживают прибор от выпадения. Под весом прибора сегменты захвата входят в зацепление с внутренним диаметром кожуха лубрикатора, исключая их раскрытие.
Недостатком данного устьевого ловителя является то, что данная конструкция разработана под конкретный лубрикатор с большим количеством дополнительных элементов герметизации, необходимых для присоединения специального гидравлического приспособления при извлечении прибора из зацепления. Конструкция устройства не позволяет встраивать его в уже имеющиеся лубрикаторы на скважине. Неуниверсальность размеров захватывающего элемента (цанги) по отношению к типам используемых приборов также ограничивает использование ловителя, поскольку внутренний диаметр лубрикатора и диаметр хвостовика прибора должны быть согласованы с диаметральными размерами цанги.
К недостаткам данной модели можно также отнести трудоемкость изготовления и сложность в эксплуатации, требующие дополнительное время при демонтаже прибора из ловителя.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно, возможность использования с наиболее распространенными типами лубрикаторов, сокращение времени монтажа и демонтажа ловителя, простота извлечения прибора из ловителя и исключение дополнительных устройств для этого.
Техническим результатом полезной модели, таким образом, является обеспечение возможности надежной механической фиксации прибора на устье скважины за стандартный конусный хвостовик с кольцевой канавкой (проточкой) при ударе прибора о сальниковое устройство лубрикатора, исключение аварийных ситуаций в случае обрыва проволоки, а также легкий и быстрый монтаж ловителя в лубрикаторе и извлечение прибора вместе с ловителем без использования дополнительного оборудования или приспособлений для освобождения из зацепления.
Указанный технический результат достигается тем, что в ловителе устьевом, содержащем цилиндрический корпус с внутренним направляющим конусом под хвостовик прибора, сужающимся снизу вверх, стопор и подпружиненные захваты, согласно полезной модели, корпус выполнен с глухим верхним торцем и снабжен сквозным продольным плоским пазом, выполненным от оси корпуса до образующей внешней поверхности, внутри полости корпуса соосно ему расположен подвижный стопор, выполненный в виде цилиндра со сквозным продольным плоским пазом, выполненным от оси стопора до образующей его внешней поверхности и ориентированным одинаково с пазом корпуса, и установленный с зазором относительно верхнего торца корпуса, в верхней части стопора установлены одинаковые пружины, расположенные симметрично относительно паза, причем нижние концы пружин установлены в посадочные отверстия стопора, а верхние - в посадочные отверстия в верхнем торце корпуса, стопор в нижней части снабжен двумя внешними лысками, симметричными относительно паза, внутренний направляющий конус под хвостовик прибора выполнен в нижних частях корпуса и стопора, подпружиненные захваты расположены в нижней части корпуса в несквозных продольных пазах симметрично относительно сквозного паза и закреплены в них посредством осей, при этом нижние концы захватов выступают за пределы нижнего торца корпуса, а верхние концы упираются во внешние лыски стопора; подпружиненные захваты выполнены с продольными пазами, в которых установлены пружины, один конец которых соединен с корпусом, а другой - с захватом; цилиндрический корпус выполнен с диаметрально выступающим буртиком в верхней части со сквозным пазом, совпадающим с пазом корпуса; в верхнем торце цилиндрического корпуса выполнена кольцевая проточка, в которой расположена рукоятка, например, из проволоки, концы которой параллельны оси корпуса, размещены в отверстиях корпуса и зафиксированы в них; в верхней части корпуса выполнены крепления к корпусу сальникового узла, например, в виде поворотного захвата с фиксирующим элементом.
Выполнение продольного паза под проволоку в корпусе ловителя устьевого и в подвижном стопоре, установленном соосно в корпус, позволяет монтировать конструкцию в лубрикаторе с закрепленным на проволоке прибором, не извлекая прибор из скважины и не обрезая проволоку.
Пружины, установленные во внутренней полости ловителя между верхним глухим торцем корпуса и верхним торцем стопора и расположенные в специальных посадочных отверстиях стопора и корпуса, симметрично относительно продольного паза, выполняют следующие функции:
- амортизируют удар хвостовика прибора о стопор ловителя и тем самым позволяют уменьшить его воздействие;
- позволяют продольному пазу, выполненному на стопоре, оставаться одинаково ориентированным с продольным пазом на корпусе.
Внешние лыски, выполненные в нижней части подвижного стопора, являются упорами подпружиненных захватов, обеспечивая тем самым предварительное поджатие пружин подвижным стопором, которое необходимо для исключения ложного срабатывания ловителя во время подтягивания прибора к сальниковому узлу при манипуляции с задвижкой.
Внутренние направляющие конусы под хвостовик прибора, выполненные в нижней части корпуса и стопора, позволяют ориентировать хвостовик при подъеме прибора по центру конструкции ловителя.
Стопорное кольцо, размещенное в кольцевой проточке внутри корпуса и ориентированное разрезом в сторону продольного паза корпуса, является ограничителем хода стопора и исключает выпадение стопора из корпуса ловителя при извлечении прибора.
Продольный паз, выполненный в захватах со стороны цилиндрической поверхности, позволяет разместить в них пружины и закрепить захваты с пружинами с помощью осей в несквозных продольных пазах корпуса, тем самым обеспечивая независимое поджатие каждого захвата.
Полезная модель имеет два варианта исполнения, отличающихся способом крепления ловителя в лубрикаторе в зависимости от исполнения сальникового узла лубрикатора.
Первый вариант ловителя устанавливается внутри трубы лубрикатора и удерживается сверху благодаря наличию диаметрально выступающего буртика в верхней части корпуса ловителя. Извлечение ловителя вместе с удерживаемым прибором из лубрикатора осуществляется при помощи рукоятки, размещенной, например, в кольцевой проточке в верхнем торце корпуса ловителя в рабочем положении и выдвинутой вверх в транспортном положении. Фиксаторы, установленные на концах рукоятки, позволяют выдвигать рукоятку на определенную высоту от верхнего торца корпуса и исключают отсоединение рукоятки от корпуса.
Второй вариант предусматривает закрепление ловителя в нижней части сальникового узла лубрикатора, для чего в верхнем торце корпуса ловителя может быть выполнено крепление, например, в виде поворотного захвата с фиксирующим элементом.
Устройство ловителя устьевого (вариант 1) показано на чертеже, где изображены: на фиг.1 - вид лубрикатора с установленным в нем ловителем, на фиг.2 - разрез А-А (на фиг.1).
Ловитель устьевой содержит цилиндрический корпус 1, с внутренним направляющим конусом 2, продольный паз 3 под проволоку, выполненный от оси корпуса до его внешней образующей поверхности и посадочные отверстия 4 во внутреннем верхнем торце корпуса для пружин 5, несквозные пазы 13, выполненные симметрично относительно продольного паза 3. Подвижный стопор 6 с внутренним направляющим конусом 7 под хвостовик прибора, со сквозным продольным плоским пазом 8 выполненным от оси стопора до образующей его внешней поверхности, посадочными отверстиями в верхнем торце стопора 9 под пружины 5 и внешними плоскими лысками 10 симметрично относительно паза, к которым поджимаются верхними краями захваты 11. В пазах 13 корпуса размещены захваты 11 и закреплены осями 12. На осях 12 в продольных пазах захватов, выполненных со стороны цилиндрической поверхности, установлены пружины 14, поджимающие захваты к центру конструкции и зафиксированные с внешней стороны корпуса скобами 15. Стопорное кольцо 16 установлено в кольцевой проточке корпуса 1 ниже подвижного стопора 6. Выдвижная ручка 17 расположена в кольцевой проточке в верхнем торце корпуса 1 и зафиксирована гайками 18 от выпадения. В аксонометрии ловитель по варианту 1 представлен на фиг.3.
Ловитель устьевой по варианту 2 отличается отсутствием рукоятки поз.17, фиксирующих гаек поз.18 и диаметрально выступающего буртика поз.19. Для установки в лубрикатор в верхней части ловителя имеется крепление к нижнему торцу сальникового узла лубрикатора, например, в виде поворотного захвата 1 с фиксатором 2. Ловитель по варианту 2, установленный в лубрикатор показан на фиг.4. В аксонометрии ловитель по варианту 2 представлен на фиг.5.
Ловитель устьевой работает следующим образом. Ловитель устанавливается в верхней части лубрикатора под корпусом сальникового узла. Монтаж ловителя производится с закрепленным на проволоке прибором путем заведения проволоки через продольный паз 3 корпуса 1 до оси конструкции. Ловитель устанавливается во внутреннюю полость лубрикатора сверху.
Ловитель по варианту 1 с помощью диаметрально выступающего буртика опирается на верхний торец лубрикатора, не препятствуя установке корпуса сальниковой головки.
Ловитель по варианту 2 крепится к нижнему торцу сальникового узла (например, с помощью поворотного захвата и фиксатора).
При подъеме на скребковой проволоке прибора, имеющего хвостовик с конусной головкой и кольцевую проточку (на фиг.1 показан пунктирными линиями), прибор ориентируется по центру конструкции ловителя при помощи внутреннего направляющего конуса 2 корпуса 1 и далее перемещается вверх до удара о внутренний конус 7 подвижного стопора 6, сжимающего пружины 5. При продольном перемещении стопора внутрь корпуса ловителя выше точек контакта захватов с лысками стопора захваты верхними концами защелкиваются в цилиндрическую (кольцевую) проточку хвостовика и поджимаются пружинами 14, надежно удерживая хвостовик прибора от выпадания в случае обрыва скребковой проволоки при сильном ударе (превышающем прочность проволоки).
Ловитель по варианту 1 извлекается из лубрикатора вместе с захваченным прибором с помощью выдвижной ручки 17, а ловитель по варианту 2 - вместе с сальниковым узлом.
Для извлечения прибора из ловителя необходимо вдавить его в корпус ловителя, сжав пружины 5 до вывода верхних концов захватов 11 из кольцевой проточки хвостовика, и сжать захваты к оси корпуса за выступающие концы. Верхние концы захватов при этом разжимаются, а пружины 5 перемещают подвижный стопор 6 и захваченный хвостовик прибора вниз до упора стопора о стопорное кольцо 16, после чего прибор оказывается свободным от зацепления. Последовательность извлечения прибора из зацепления показана на примере ловителя по варианту 1, фиг.6.