ЛОВУШКА ПРИБОРА В СКВАЖИНЕ

Полезная модель относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использована для извлечения прибора, заклинившегося в скважине.
Известны различные ловушки прибора в скважине, спускаемые в скважину на трубах или на кабеле (К.В.Иогансен. Спутник буровика. Справочник. Издание 3. М.: Недра, 1990, с.196-203).
Наиболее близким аналогом из известных ловушек прибора в скважине, принятым за прототип, является ловушка, содержащая корпус, приборную головку, ловильный элемент (Е.И.Бухаленко, В.Е.Бухаленко. Оборудование и инструмент для ремонта скважин. М.: Недра, 1991, с.275, рис.9.1).
Недостатком ловушки по прототипу является то, что при ее использовании не всегда обеспечивается усилие тяги ловушкой, достаточное для извлечения застрявшего прибора. Особенно этот недостаток имеет место при установке ловушки на кабеле, который имеет к тому же ограничение по величине его растяжения, после превышения которой кабель разрывается.
Задачей полезной модели является устранение указанного недостатка.
Техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является увеличение силы воздействия ловушкой на извлекаемый прибор без увеличения силы растяжения кабеля.
Указанный технический результат достигается тем, что в ловушке прибора в скважине, содержащей корпус, приборную головку, ловильный элемент, согласно полезной модели, корпус выполнен в виде цилиндра с размещенным в нем поршнем со штоком, в цилиндре в его нижней части установлен упор для контакта с нижней частью поршня, на штоке выполнены продольные пазы длиной от поршня до упора при расположении поршня в верхнем положении, в верхней части цилиндра выполнены сквозные отверстия.
Выполнение корпуса в виде цилиндра с размещенным в нем поршнем со штоком позволяет присоединить шток к ловушке и обеспечить возможность корпусу перемещаться на некоторое расстояние отдельно от ловильного элемента. Возможность указанного раздельного перемещения использована для создания ударной нагрузки на ловильный элемент, которая намного превышает допустимую нагрузку на кабель.
Установка в цилиндре в его нижней части упора для контакта с нижней частью поршня обеспечивает передачу ударной нагрузки от движущегося корпуса через упор на поршень, шток, ловильный элемент, а через них - на извлекаемый заклиненный прибор.
Выполнение на штоке проходных пазов длиной от поршня до упора при расположении поршня в верхнем положении обеспечивает дополнительное увеличение ударной нагрузки при соударении упора с поршнем за счет увеличения скорости перемещения корпуса в момент, когда пазы на штоке пройдут отверстие в упоре и выйдут за упор. В момент выхода пазов жидкость под поршнем получает дополнительную возможность выхода из-под поршня не только через зазоры между поршнем и цилиндром, между штоком и стенкой отверстия в упоре, но и через открывшиеся продольные пазы. В этом случае сопротивление движению корпуса через действие жидкости под поршнем на упор уменьшается, что и обеспечивает увеличение скорости перемещения корпуса, а, значит, и увеличение силы удара упора по поршню.
Выполнение в верхней части цилиндра сквозных отверстий обеспечивает свободные перетоки жидкости из цилиндра и в цилиндр при перемещении корпуса по поршню, что обеспечивает увеличение ударной нагрузки на поршень при ударе его упором.
Разность сил, передаваемых на заклиненный прибор и на кабель при соударении упора с поршнем достигается за счет того, что система поршень - шток - ловильный элемент -прибор, захваченный ловильным элементом, является жесткой, в связи с чем передает ударную нагрузку без ее демпфирования; в другой системе упор - корпус - приборная головка - кабельная головка - кабель элемент «кабель» является растягивающимся, то есть
демпфирующим элементом, в связи с чем ударная нагрузка на кабель демпфируется и до 5-ти раз уменьшается. К примеру, падать на мягкую подстилку всегда менее больно, чем при падении на жесткую подстилку.
Предложенная ловушка показана на чертеже, где изображен ее продольный разрез. Ловушка прибора в скважине содержит корпус 1, приборную головку 2, ловильный элемент 3. Корпус 1 выполнен в виде цилиндра 4 с размещенным в нем поршнем 5 со штоком 6. В цилиндре 4 в его нижней части установлен упор 7 для контакта с нижней частью поршня 5. На штоке 6 выполнены продольные пазы 8 длиной от поршня до упора при расположении поршня в верхнем положении. В верхней части цилиндра 4 выполнены сквозные отверстия 9.
Ловушка работает следующим образом. Для извлечения заклинившего в скважине прибора выбирают необходимый ловильный элемент 3 и закрепляют его на штоке 6. Затем закрепляют приборную головку 2 в кабельной головке и опускают ловушку в скважину к заклиненному прибору (на чертеже не указан) с провисанием кабеля. Ловильный элемент 3 захватывает головку заклиненного прибора, а корпус 1 опускается под действием собственного веса и веса кабеля до контакта поршня 5 с крышкой цилиндра 4. При этом жидкость над поршнем 5 выходит через отверстия 9 в скважину, а под поршень 5 жидкость заходит через пазы 8 и через зазоры между поршнем 5 и цилиндром 4, между штоком 6 и стенками отверстия в упоре 7. После короткой паузы с момента захвата ловушкой прибора начинают намотку кабеля на барабан с целью его натяжения для извлечения кабеля и захваченного ловушкой прибора из скважины. Кабель начинает поднимать корпус 1 в то время как поршень 5, шток 6, ловильный элемент 3 и захваченный им прибор остаются на месте. В процессе перемещения вверх корпуса 1 жидкость из-под поршня 5 выходит через зазоры между поршнем 5 и цилиндром 4, а также через зазоры между штоком 6 и стенками отверстия в упоре 7. В тот момент, когда упор 7 совместно с корпусом 1 переместится по штоку 6 до открытия продольных пазов 8, жидкость под поршнем 4 получает многократно
увеличившиеся в поперечном сечении каналы в виде пазов 8 для своего ускоренного выхода из-под поршня 4. Резкое уменьшение сопротивления жидкости выходу из-под поршня 4 приводит к такому же резкому увеличению скорости перемещения корпуса 1 совместно с упором 7. Контакт нижней части поршня 5 с упором 7, перемещающимся с увеличенной скоростью, приводит к увеличению силы удара упора 7 по поршню 5. Удар передается по жесткой системе поршень 5 - шток 6 - ловильный элемент 3 - захваченный ловильным элементом 3 застрявший в скважине прибор. Ударное воздействие на прибор приводит к его освобождению, так как при ударе сила воздействия многократно увеличивается. Если освобождения прибора за одно воздействие не происходит, то указанные периодические опускания и подъемы корпуса 1 повторяют многократно до тех пор, пока ударные воздействия на прибор не приведут к его освобождению.
В процессе подъема и опускания корпуса 1 жидкость над поршнем 5 свободно входит или выходит через отверстия 9, не мешая ударному взаимодействию поршня 5 с упором 7.
Ударное воздействие поршня 5 на упор 7 передается через приборную головку 2 на кабельную головку и на кабель. Так как при приложении силовой нагрузки кабель растягивается, то ударная сила демпфируется и ее воздействие на кабель многократно уменьшается.
В связи с указанным предложенная ловушка работает надежно, обеспечивая необходимое усилие только в необходимом для извлечения прибора месте.