ЛОВИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ОБРЫВА ПОЛИРОВАННОГО ШТОКА И ШТАНГ

Полезная модель относится к ловильным устройствам, применяемым для ликвидации аварий в скважинах с трубами, а именно к аварийным инструментам, применяемым для извлечения из скважины аварийных труб (например, оборванного полированного штока насосных штанг) путем их захвата за наружную поверхность.
Известно устройство для захвата и извлечения труб из скважины (патент RU №41330, МПК Е21В 31/12, опубл. 15.06.2004), содержащее корпус, имеющий коническую поверхность и запорные тела, причем конические поверхности корпуса снабжены пазами, а запорные элементы выполнены в виде рифленых плашек, установленных в эти пазы, с возможностью продольного перемещения по ним, при этом корпус снизу выполнен в виде обратной воронки.
Известен наружный механический ловитель полированного штока (патент RU №126751, МПК Е21В 31/12, опубл. 10.04.2013), ближайший по технической сущности к заявляемому устройству и принятый за прототип, включающий корпус с узлом захвата сверху, имеющий снизу обратную воронку, расположенную выше изнутри коническую поверхность, сужающуюся книзу, и запорные рифленые изнутри плашки, взаимодействующие снаружи с конической поверхностью, причем корпус сверху снаружи снабжен ограничителем, выполненным с возможностью взаимодействия с устьевой арматурой при спуске в скважину, конусная поверхность выполнена в виде фигуры вращения, а плашки сверху снабжены удлинителями, верхние концы которых расположены выше корпуса, причем удлинители выполнены с возможностью перемещения вверх с плашками относительно корпуса с извлечением из него или фиксации относительно корпуса в верхнем положении.
Однако известные аналоги имеют достаточно сложную конструкцию, которая может быть подвержена частым поломкам в процессе работы, большие габариты, которые не позволяют проникать в скважины малого диаметра. Также все известные аналоги предназначены для крепления на оборудование разного диаметра, и не являются универсальными.
Проблемой, решаемой созданием полезной модели, является отсутствие универсальных ловильных устройств для насосно-компрессорных труб (НТК) разных диаметров, включая скважины малого диаметра, а также для оборванных полированных штоков/штанг разного диаметра, при этом обладающих простой и эффективной конструкцией для захвата и извлечения оборванных полированных штоков/штанг.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание универсального ловильного устройства, малогабаритного, имеющего малый вес и упрощенную конструкцию.
Заявляемое устройство обладает повышенной эффективностью и надежностью улавливания оборванной штанги или оборванного полированного штока в скважинах малого диаметра.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в обеспечении возможности оперативной и легкой сборки и разборки устройства для замены его частей для работы в скважинах разного диаметра, или при выходе частей из строя, при одновременном упрощении конструкции.
Заявляемое устройство поясняется на фигуре.
Заявляемое устройство состоит из следующих элементов:
1 - корпус;
2 - цанга;
3 - стакан направляющий;
4 - муфта.
Корпус 1 предназначен для соединения всех частей устройства друг с другом, а также для соединения с подъемным механизмом сверху.
Корпус 1 представляет собой втулку переменного диаметра.
Корпус 1 сверху содержит узел сцепления с подъемным механизмом, а снизу - устройство захвата с оборванным полированным штоком/штангой.
Узел сцепления содержит переходник (на фигуре не показан), который надевается на верхнюю часть корпуса: накручивается посредством резьбы.
Сверху переходника накручивается с помощью резьбы муфта 4 для соединения с подъемным механизмом.
В качестве устройства захвата используется цанга 2, которая посредством резьбы накручивается на нижнюю часть корпуса 1, и служит для захвата и удержания оборванного конца штока/штанги.
Цанга 2 имеет вид пружинящей разрезной втулки, состоящей из сложенных в нерабочем положении лепестков с образованием внутренней полости в виде конуса. При попадании внутрь упомянутого конуса конца оборванного штока/штанги, лепестки цанги раскрываются, пропуская конец оборванного штока/штанги внутрь цанги 2, и также автоматически закрываются, плотно охватывая и фиксируя конец оборванного штока/штанги.
Цанга 2 является сменной, имеет диаметры: D=19 мм, 22 мм, 25 мм, 32 мм.
Стакан направляющий 3 выполнен в виде тела вращения, преимущественно, цилиндра.
Стакан направляющий 3 надевается сверху на центральную часть корпуса 1, служит для направления конца оборванного штока/штанги в цангу 2.
Стакан направляющий 3 надевается на корпус путем его жесткого натягивания или накручивается посредством резьбы.
Стакан направляющий 3 служит для направления оборванной штанги/полированного штока в корпус 1 ловитель.
В качестве подъемного механизма служат штанги (на фигуре не показаны), на которых спускают устройство в скважину, и к которым подсоединяется устройство посредством муфты 4 и фиксируется с помощью резьбового соединения до начала работы устройства.
Муфта 4 надевается на корпус 1 вплотную к стакану направляющему 3.
Муфта 4 является сменной, имеет диаметры: D=41,3 мм, 46 мм, 55,6 мм.
Все элементы устройства выполнены из антикоррозионного металла.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом работы необходимо снизить давление в скважине до атмосферного. Если скважина не разряжается, производят ее глушение.
Разбирают устьевую арматуру, затем устройство посредством муфты 4 выбранного диаметра в зависимости от диаметра НКТ присоединяют к штанге (или колонне штанг) подъемного механизма и с помощью крана спускают в НКТ.
При достижении оборванного штока/штанги спускают устройство до упора с оборванным штоком/штангой.
При этом стакан направляющий 3 направляет корпус 1 к оборванному концу штока/штанги, который попадает во внутреннюю полость цанги 2, лепестки которой раскрываются, пропуская вовнутрь устройства оборванный конец штока/штанги.
Затем резко поднимают штангу (или колонну штанг) подъемного механизма вверх на 5-10 см, при этом лепестки цанги 2 закрываются и плотно фиксируют оборванный конец штока/штанги.
При успешном срабатывании устройства (вес резко увеличится), осторожно поднимают оборванный шток/штангу до первой штанги подъемного механизма и, установив квадрат штанги на штанговый элеватор, производят замену оборванного полированного штока/штанги на новый.
Затем спускают колонну штанг в НКТ, собирают устьевую арматуру и запускают скважину.
Заявленное устройство является простым и надежным в работе при возникновении аварийных ситуаций связанных с обрывом полированного штока/штанги, обладает дешевизной, низкими эксплуатационными затратами, выполнено с возможностью отцепления для исключения аварийных ситуаций при подъеме.