УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗВАЛЬЦОВКИ ПРОДОЛЬНОГОФРИРОВАННЫХ ТРУБ

Предложение предназначено для использования в нефтегазодобывающей промышленности, а именно для развальцовки перекрывателей из продольногофрированных труб, устанавливаемых в скважинах.
Известно «Устройство для развальцовки труб в скважинах» (а.с. SU №371340, Е 21 В 29/00, опубл. 1973 г.), включающее корпус с центральным каналом с резьбой для соединения со скважинным оборудованием, при этом корпус состоит из соединенных между собой цилиндрической и конической частей, в последней из которых выполнены цилиндрические канавки с размещенными в них наклонно относительно оси корпуса роликами.
Недостатками данного устройства являются:
во-первых, быстрый износ поверхностей роликов и канавок, в которых они размещены, вследствие их взаимного истирания при работе;
во-вторых, невозможность достижения повышенных нагрузок работы при развальцовке продольногофрированных труб, из-за выполнения канавок со стороны соединения конической части корпуса с цилиндрической частью, что образует в нем ослабленное сечение;
в-третьих, возможность аварийных ситуаций при использовании устройства для развальцовки труб с количеством продольных гофр кратным количеству роликов, что происходит при одновременном попадании роликов в продольные гофры и, как следствие, приводит к резким и мощным ударным нагрузкам, приводящим к разрушению скважинного оборудования.
Наиболее близким является «Устройство для развальцовки труб» (патент RU №2144128, Е 21 В 29/00, опубл. БИ №1 от 10.01.2000 г.), включающее корпус с центральным каналом, муфтовым и ниппельным концами с резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями в стенке, в которых размещены ролики, установленные на наклонных, по отношению к оси корпуса, осях с зазором между их боковой поверхностью и стенками углублений, при этом углубления для размещения роликов выполнены в виде продольных цилиндрических сверлений и канавок в стенке корпуса так, что большая часть боковой поверхности роликов охвачена стенками этих сверлений или канавок, а оси роликов одним своим концом разъемно закреплены в корпусе, а другие их
концы снабжены хвостовиками, размещенными в цилиндрических сверлениях или канавках и образующими с ее затронутой ими поверхностью ниппельного конца корпуса общую коническую поверхность, на которой выполнена ниппельная резьба, при этом корпус снабжен фиксатором хвостовиков осей в сверлениях или канавках, выполненным в виде втулки, навинченной на ниппельный конец корпуса и приспособленной для соединения со скважинным оборудованием.
Недостатками данного устройства являются:
во-первых, большие материальные затраты при изготовлении и ремонте, связанные со сложностью изготовления и подгонки как новых осей с хвостовиками, так и при замене в процессе работы изношенных осей роликов;
во-вторых, возможность возникновения аварийных ситуаций при использовании устройства для развальцовки труб с количеством продольных гофр кратным количеству роликов, что происходит при одновременном попадании роликов в продольные гофры и, как следствие, приводит к резким и мощным ударным нагрузкам, приводящим к разрушению скважинного оборудования.
Технической задачей предлагаемого устройства является создание дешевой, простой как в изготовлении, так и при ремонте устройства за счет простоты конструкции осей роликов, а также исключение аварийных ситуаций за счет отсутствия резких и мощных ударных нагрузок при развальцовки продольногофрированных труб.
Техническая задача решается устройством для развальцовки продольногофрированных труб, включающим корпус с центральным каналом, фиксатором, муфтовой и ниппельной резьбами для соединения со скважинным оборудованием и сверлениями или канавками в стенке корпуса, в которых размещены ролики, установленные на наклонных по отношению к оси корпуса осях с зазором между их боковой поверхностью и стенками сверлений или канавок, причем большая часть роликов охвачена стенками сверлений или канавок корпуса, при этом один конец оси роликов закреплен в корпусе разъемно.
Новым является то, что второй конец оси роликов закреплен в корпусе фиксатором корпуса, выполненным в виде втулки, ввинченной в муфтовую резьбу корпуса и приспособленной для соединения со скважинным оборудованием, причем количество роликов в корпусе подбирается таким образом, что количество продольных гофр труб, подлежащих развальцовке, не должно быть кратным количеству роликов.
На Фиг.1 изображен общий вид устройства с частичным осевым разрезом.
На Фиг.2 изображен вид устройства снизу.
Устройство для развальцовки продольногофрированных труб 1 (см. Фиг.2) содержит корпус 2 (см. Фиг.1) с центральным каналом 3, фиксатором 4, муфтовой 5 и ниппельной
6 резьбами для соединения со скважинным оборудованием (на Фиг. не показано) и сверлениями или канавками 7 в стенке корпуса 2, в которых размещены ролики 8. Ролики 8 установлены на наклонных по отношению к оси корпуса осях 9 с зазором между их боковой поверхностью и стенками сверлении или канавок 7, причем большая часть роликов 8 охвачена стенками сверлении или канавок 7 корпуса 2. Один конец 10 оси 9 роликов 8 закреплен в корпусе 2 разъемно. Второй конец 11 оси 9 роликов 8 закреплен в корпусе 2 фиксатором 4 корпуса 2, выполненным в виде втулки, ввинченной в муфтовую резьбу 5 корпуса 2 и приспособленной благодаря резьбе 12 для соединения со скважинным оборудованием. Количество роликов 8 в корпусе подбираются таким образом, что количество продольных гофр 13 (см. Фиг.2) труб 1, подлежащих развальцовке, не должно быть кратным количеству роликов 8.
Устройство работает следующим образом:
Устройство в сборе (см. Фиг.1) спускают в скважину (на Фиг. не показана) в составе скважинного оборудования посредством муфтовой 5 и ниппельной 6 резьб корпуса 2 и резьбы 12 фиксатора 4. При достижении участка скважины с продольногофрированной трубой 1 (см. Фиг.2), что фиксируется снижением веса скважинного оборудования на устье скважины (на Фиг. не показано) приборами (на Фиг. не показаны), скважинному оборудованию придают вращательно-поступательное перемещение, которое через корпус 2 (см. Фиг.1) оси 9 передаются роликам 8. При этом ролики 8 развальцовывают продольные гофры 13 (см. Фиг.2) вместе с трубой 1 до необходимого наружного диаметра (чаще всего до стенок скважины или стенок обсадной трубы скважины). Жидкость, подаваемая с устья скважины, проходя через центральный канал 3 (см. Фиг.1) и попадая в зону развальцовки продольногофрированных труб 1 (см. Фиг.2) роликами 8, выполняет роль смазочно-охлаждающей жидкости, уменьшая износ роликов 8 и осей 9 (см Фиг.1) при развальцовке. Процесс развальцовки продольногофрированных труб 1 (см. Фиг.2) прекращается после ее прохождения роликами 8 по всей длине, что фиксируется приборами на устье скважины в виде резкого роста веса скважинного оборудования. После чего устройство извлекают из скважины.
Так как ролики 8 (см. Фиг.1) не взаимодействуют со стенками сверлений 7, то ролики 8 не подвергаются дополнительному износу, связанному с трением о стенки сверлений 7, что увеличивает срок службы устройства. При этом вся нагрузка распределяется на оси 9 и ролики 8, которые после каждой операции развальцовки подвергаются ревизии. Изношенные оси 9 и/или ролики 8 заменяются. Для этого фиксатор 4 вывинчивается из муфтовой резьбы 5 корпуса 2, освобождая конец 11 оси 9. Затем другой конец 10 оси 9
извлекается из корпуса 2, освобождая ось 9 с роликом 8. После замены изношенных элементов сборку производят в обратном порядке.
Так как количество продольных гофр 13 (см. Фиг.2) труб 1 не кратно количеству роликов 8, то невозможно одновременное попадание роликов 8 в эти гофры 13. Не соблюдение этого требования приводит к тому, что ролики 8 попадут одновременно в продольные гофры 13 труб 1, в результате находящееся под давлением собственного веса скважинное оборудование, потеряв опору, распрямится, введя ролики 8 в продольные гофры 13 трубы 1 на длину, которая будет больше расчетной для нормального режима развальцовки. Далее при дальнейшем вращении скважинного оборудования ролики 8 придут в одновременное взаимодействие с продольными гофрами 13, приводя к ударным нагрузкам, которые могут превосходить прочностные характеристики скважинного оборудования и устройства или постоянно повторяться циклически при каждом обороте устройства. Все это в совокупности или в отдельности может привести к аварийным ситуациям в скважине или быстрому выходу из строя скважинного оборудования и устройства.
Конструкция предлагаемого устройства является дешевой, простой как в изготовлении, так и при ремонте устройства за счет простоты конструкции осей роликов, а также исключает аварийные ситуации за счет исключения резких и мощных ударных нагрузок во время развальцовки продольногофрированных труб, так как количество продольных гофр труб, подлежащих развальцовке, не кратно количеству роликов.