СКВАЖИННЫЙ МАГНИТНЫЙ ЛОВИТЕЛЬ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована в процессе текущего и капитального ремонта скважин, а также при их бурении.
Известен скважинный магнитный ловитель (СМЛ) по патенту RU 2074947 С1, Курбатов и др., 10.03.1997, содержащий установленную в цилиндрическом корпусе магнитную систему в виде трапециевидных постоянных магнитов, расположенных между центральным и периферийным магнитопроводами. Центральный магнитопровод расширяется к рабочему торцу ловителя, снабжен хвостовиком с резьбой, примыкающим к его вершине, периферийный магнитопровод изготовлен в виде трубы, на внутренней поверхности которой с концов выполнены кольцевые проточки для упора в них немагнитных пластин, а промывочные каналы расположены на внешней поверхности периферийного магнитопровода.
Недостатком этого СМЛ является невысокая эффективность струй для промывки забоя из-за размещения каналов по внешней поверхности наружного магнитопровода.
Известен СМЛ, содержащий цилиндрический корпус, постоянные магниты, центральный магнитопровод в виде конуса с элементом крепления. Магнитопровод имеет сквозное осевое отверстие, цилиндрический корпус выполнен из магнитного материала. Постоянные магниты расположены между цилиндрическим корпусом и магнитопроводом и закреплены между этим корпусом и нижней пластиной стяжными болтами. Элемент крепления хвостовика магнитопровода выполнен в виде гайки. Сменная подкладка состоит из основания, выполненного из стального листа и покрытого пластической массой, при этом подкладка установлена на торце центрального магнитопровода и нижней пластине и удерживается на рабочем торце магнитной силой (RU 16518 U1, Аношкин, 10.01.2001 - ближайший аналог).
Недостатками этого СМЛ является многозвенность и сложность конструкции, обремененная наличием стяжных болтов, а таюке недостаточно надежное крепление сменной подкладки и невысокая защита магнитной системы СМЛ от механических повреждений.
Патентуемый магнитный ловитель направлен на устранение указанных недостатков ближайшего аналога, а именно повышение ударной механической прочности, упрощение конструкции и повышение надежности его работы.
Скважинный магнитный ловитель включает стальной цилиндрический корпус с резьбой для присоединения к скважинной трубе и перегородкой для крепления магнитной системы, которая содержит набор постоянных магнитов и центральный магнитопровод в форме конуса с упором и хвостовиком, имеющий центральный промывочный канал, большее основание которого прикреплено к рабочему торцу защитным фланцем и связано с подкладкой.
Ловитель отличается тем, что защитный фланец выполнен в виде диска с осевым отверстием и резьбой на наружной и внутренней поверхностях, при этом по наружной поверхности диск связан с резьбой, образованной в цилиндрическом корпусе, а по внутренней - с резьбой, выполненной в основании конуса магнитопровода. Подкладка установлена в выточке оконечности цилиндрического корпуса, глубина которой составляет не более 1/3 толщины подкладки.
Ловитель может характеризоваться тем, что хвостовик центрального магнитопровода установлен в отверстии перегородки корпуса через втулку и закреплен между двумя шайбами из немагнитного материала, причем упор размещен в выточке шайбы, примыкающей к набору постоянных магнитов.
Ловитель может характеризоваться также тем, что подкладка содержит основание, прикрепляемое к защитному фланцу винтовым соединением, при этом рабочая поверхность подкладки покрыта слоем пластической массы, выбранной из условия сохранения отпечатка при контакте с объектом.
Технический результат - повышение ударной механической прочности, упрощение конструкции и повышение надежности в работе.
Существо патентуемого устройства поясняется на чертежах, где на:
фиг.1 показан описываемый СМЛ, общий вид в разрезе;
фиг.2- крепление защитного фланца, укрупненно;
фиг.3 показан вид на рабочий торец СМЛ в снаряженном виде;
фиг.4 - пример использования СМЛ в ремонтируемой скважине при его допуске до забоя с применением промывки.
Патентуемое устройство содержит стальной цилиндрический корпус 1 с резьбой 2 для присоединения к скважинной трубе, и перегородкой 3 для крепления магнитной системы 4 (МС).
МС 4 включает центральный стальной магнитопровод 5 в форме конуса с упором 6 и хвостовиком 7, а также центральным сквозным промывочным каналом 8. Большее основание 9 сердечника 5 прикреплено к рабочему торцу защитным фланцем 10 и связано с подкладкой 11.
Между корпусом 1 и магнитопроводом 5 размещен набор постоянных магнитов 12, выполненных из магнитотвердого материала на основе редкоземельных элементов. Каждый из магнитов 12 выполнен в форме призмы. Набор магнитов 12 с указанной на фиг.1 полярностью N - S образует кольцевой магнит с радиальным направлением магнитных силовых линий. Корпус 1 выполняет функцию периферийного магнитопровода.
Защитный фланец 10 (ЗФ) выполнен в виде диска 13 с осевым отверстием 14 и резьбой на наружной и внутренней поверхностях.
По наружной поверхности диск связан с резьбой 15, образованной в цилиндрическом корпусе 1. По внутренней поверхности - с резьбой 16, выполненной в основании 9 конуса магнитопровода 5. Диск выполнен, например из немагнитной стали, причем резьбы, которыми крепится диск, выполняются неразборными на весь период эксплуатации СМЛ.
B
П
В
П.
Подкладка 11 установлена в выточке 17 оконечности цилиндрического корпуса 1. Глубина h составляет не более 1/3 толщины h подкладки, т.е. h≤1/3h. Такое условие определено экспериментальным путем исходя из того, чтобы получить отпечаток по всей площади подкладки, особенно на краях ловителя, а также для обеспечения плотного сцепления с самим ловителем.
Подкладка 11 содержит основание 18, прикрепляемое к ЗФ 10 винтовым соединением, например четырьмя винтами (поз.19 на фиг.2, 3). В качестве такого основания 18 может быть использована стальная пластина толщиной 1-2 мм. Рабочая поверхность подкладки 11 покрыта слоем 20 пластической массы, выбранной из условия сохранения отпечатка при контакте с объектом, находящемся на дне скважины. В качестве материала слоя 20, кроме пластической массы, могут быть применены и другие материалы, например: свинец, битум, церезин.
Крепление центрального магнитопровода 5 (см. фиг.1, 2) с набором постоянных магнитов 12 в корпусе 1 осуществляется на перегородке 3 с помощью стальных промежуточных немагнитных элементов - первой шайбы 21, втулки 22, второй шайбы 23, гайки 24, контргайки 25. Упор 6 заводится в проточку первой шайбы 21 и магнитопровод 5 фиксируется гайкой 24 и контргайкой 25. В качестве технологических отверстий для инструмента используются отверстия под винты 19. Затем прикрепляется подкладка 11, которая фиксируется винтами 19. Вид на СМЛ в снаряженном состоянии показан на фиг.3.
На фиг.4 показано функционирование устройства в скважине. СМЛ 30 присоединяют посредством резьбы 2 на корпусе 1 к колонне 31 скважинных труб и спускают на аварийный забой 32 скважины 33. Показан случай, когда допуск СМЛ 30 до забоя 32 сопровождается промывкой, направление движения промывочной жидкости показано стрелкой 34. Струя промывочной жидкости размывает шлам и создает благоприятные условия для притягивания и захвата магнитной системой СМЛ 30 различных ферромагнитных предметов, высвобождаемых из осадка. По окончании процесса промывки и извлечения СМЛ 30 из скважины на его нижней торцовой части могут быть обнаружены извлеченные из скважины, ранее оброненные предметы. При этом на поверхности слоя 20 подкладки 11 могут быть обнаружены оттиски других предметов, по тем или иным причинам не захваченных магнитной системой.
Эффективность использования патентуемого устройства подтверждается промышленной эксплуатацией. Так, в НК «Татнефть» 07.08.2004 г. из скважины №1886 НГДУ «Бавлынефть» был извлечен сухарь клиновой подвески гидроротора. На Мамонтовском месторождении (000 «Мамонтовский КРС», г.Нефтеюганск) из скважины №2200 29.10.2007 г. извлечена половина сплющенной муфты насосно-компрессорных труб 2”.