ЛОВИТЕЛЬ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а конкретно к ловильному инструменту, и предназначена для извлечения из скважин элементов трубных колонн, а также других длинномерных цилиндрических предметов, снабженных, в верхней части наружными буртиками (фланцем, муфтой или замком).
Известен ловитель, содержащий трубчатый корпус и захватывающий элемент, выполненный в виде цанги (см. Гасанов А.В. Восстановление аварийных скважин. М.: Недра, 1983. С.71-72, рис.11, 28).
Недостатком известного ловителя является низкая надежность из-за возможности преждевременного падения (например, при резкой посадке колонны на элеватор, вибрациях и т.д.) втулки ограничителя и, тем самым, фиксация лепестков цанги, что приводит к невозможности захвата извлекаемого объекта. Кроме того, возможно повреждение (слом, смятие) лепестков цанги (лепестки открыты и выдвинуты перед корпусом) в процессе захвата извлекаемого объекта, верхняя часть которого, как правило, прижата к стенке скважины или к обсадной колонне.
Известен также ловильный инструмент, содержащий трубчатый корпус с радиальными окнами, в которых размещены захватывающие элементы (см. А.с. ЧССР №260267, кл. Е21В 31/18, 1985.). Недостатком конструкции указанного ловильного инструмента является низкая надежность из-за возможности не синхронной работы всех захватывающих элементов в момент захвата (в случае смещения захватываемого объекта от центра скважины или при наличии в скважине жидкости, содержащей песок, парафин, и т.п. включения), что при подъеме извлекаемого объекта может привести к самопроизвольному раскрытию и даже разрушению захватывающих элементов. Кроме того, низкая надежность рассматриваемой конструкции обуславливается шарнирным закреплением захватывающих элементов с помощью шпилек, что при малых кольцевых зазорах между внутренним диаметром скважины и наружным диаметром захватываемого объекта, а, следовательно, малой толщине стенки трубчатого корпуса, затрудняет обеспечение прочности крепления.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является ловитель, включающий трубчатый корпус с кольцевой проточкой и установленные в нем с возможностью перемещения захватывающие элементы сегментного типа, верхние части которых размещены в кольцевой проточке корпуса (Оборудование для газлифтной эксплуатации нефтяных скважин, Каталог, ЦИНТИХимнефтемаш, М., 1991. С.78). Однако ловитель данной конструкции невозможно использовать для осуществления ловильных работ в скважинах с малым кольцевым зазором между захватываемым объектом и стенками скважины.
Задачей, положенной в основу настоящей полезной модели, является создание ловителя обладающего высокой эксплуатационной надежностью в работе.
Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, решается тем, что в ловителе, включающем трубчатый корпус с кольцевой проточкой и установленные в нем с возможностью перемещения захватывающие элементы сегментного типа, верхние части которых размещены в кольцевой проточке, на внутренней и наружной поверхностях верхней части захватывающих элементов и в кольцевой проточке корпуса выполнены ответные конические проточки, а нижние части захватывающих элементов размещены в окнах корпуса, выполненных равномерно по его окружности в количестве, соответствующем числу захватывающих элементов
При решении указанной задачи создается технический результат, заключающийся в том, что обеспечивается размещение взаимодействующих опорных конических поверхностей корпуса и захватывающих элементов над захватываемым объектом в увеличенном кольцевом пространстве, что позволяет повысить прочность узла захвата, обеспечить синхронизацию работы всех захватывающих элементов при одновременном уменьшении толщины сечения узла захвата. Кроме того, размещение нижних частей захватывающих элементов в радиальных окнах корпуса позволяет максимально использовать кольцевой зазор между захватываемым элементом и стенкой скважины для размещения захватывающих элементов, при этом исключить возможность разрушения захватывающих элементов в процессе захвата (накрытия) извлекаемого объекта, применять направляющие приспособления (воронку, кольцевой фрезер и т.д.).
Предпочтительные варианты исполнения полезной модели описываются далее на основе представленных чертежей, где:
на фиг.1 изображен общий вид ловителя для извлечения элементов трубных колонн, оканчивающихся в верхней части фланцем;
на фиг.2 сечение А-А на фиг.1;
на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1;
на фиг.4 изображен ловитель в рабочем положении перед захватом фланца;
на фиг.5 то же, после захвата фланца.
Ловитель включает трубчатый корпус, состоящий из центральной втулки 1 и соединенной с ней с помощью, например, резьбы, удерживающей втулки 2, захватывающие элементы 3 сегментного типа. В корпусе ловителя выполнена кольцевая проточка 4, боковые наружные и внутренние стенки которой имеют конические, расширяющиеся кверху проточки 5. В удерживающей втулке 2 корпуса, в полостях, равномерно распределенных по окружности, выполнены радиальные окна 6, в которых размещены нижние части захватывающих элементов 3. Элементы 3 выполнены в виде втулки, разрезанной по числу окон корпуса на отдельные сегменты. Нижние концы захватывающих элементов 3 имеют выступы 7 для захвата извлекаемого объекта, а верхние - выполнены с коническими проточками 8 на внутренней и наружной поверхностях, ответными коническими проточками 5 корпуса.
Верхние части захватывающих элементов размещены в кольцевой проточке 4 корпуса с возможностью ограниченного радиально-осевого перемещения. Над захватывающими элементами в кольцевой проточке корпуса установлены с возможностью осевого перемещения упорная втулка 9 и пружина 10. Верхняя часть корпуса ловителя имеет присоединительную резьбу, а нижняя для облегчения захвата извлекаемого объекта может быть выполнена в форме воронки с вырезом по винтовой линии, в форме кольцевого фрезера или другой формы или сменной.
Ловитель работает следующим образом.
Ловильная колонна труб 11 с присоединенным ловителем опускается в скважину. В исходном положении захватывающие элементы 3 находятся в крайнем нижнем положении. При подходе к «голове» извлекаемого объекта 12 производится промывка скважины, затем медленно спускают ловитель. Нижняя воронкообразная часть корпуса совмещает оси ловителя и фланца 13, фланец накрывается ловителем. Войдя в ловитель, фланец 13 верхним торцом упирается в нижние торцы выступов 7 захватывающих элементов 3 и толкает их вверх.
Перемещаясь относительно корпуса вверх, захватывающие элементы 3 сжимают пружину 10 и, взаимодействуя коническими проточками 8 с ответными коническими проточками 5 корпуса, расширяются, пропуская фланец, см. фиг.4. Пропустив фланец за выступы, захватывающие элементы под действием пружины 10 перемещаются относительно корпуса вниз, в исходное положение, при этом происходит захват извлекаемого объекта 12 за фланец 13, см. фиг.5. при последующем подъеме колонны фланец 13 извлекаемого объекта удерживается за нижний торец верхними торцами выступов 7 захватывающих элементов 3 ловителя.
Применение предлагаемой конструкции позволяет сократить время, затрачиваемое на ликвидацию аварий, за счет повышения надежности работы ловителя, обусловливаемой повышением надежности захвата извлекаемых труб.