УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗВАЛЬЦОВКИ ТРУБ В СКВАЖИНЕ

Предложение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для развальцовывания труб при их установке в скважине.
Известно «Устройство для развальцовки труб» (патент на ПМ РФ №46527, Е21В 29/10, опубл. Бюлл. №19 от 11.02.2005 г.), включающее корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях, при этом нижние и верхние концы осей закреплены в корпусе жестко, а ось расположена параллельно или с небольшим отклонением от параллельности центральной оси корпуса, причем ролики выполнены наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров, оснащенных снизу и/или сверху фасками.
Недостатками устройства являются:
- преждевременное изнашивание роликов вследствие контакта роликов со стенкой скважины при спускоподъемных операциях, так как оси с роликами закреплены в корпусе жестко. Данный недостаток особенно актуален в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах;
- возможность аварийных ситуаций, связанных с разрушением роликов при возрастании нагрузки выше критической для используемого в роликах материала.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является «Устройство для развальцовки труб» (патент на ПМ РФ №53357, Е21В 29/10, опубл. Бюлл. №13 от 10.05.2006 г.), включающее корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях и выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров с фасками, причем нижний конец оси соединен с корпусом с возможностью поворота в радиальной плоскости, а верхний конец оси выполнен с возможностью ограниченного перемещения внутрь, при этом верхний конец упруго поджат наружу от корпуса толкателем.
Недостатками устройства являются:
- изнашивание роликов вследствие контакта роликов со стенкой скважины при спускоподъемных операциях, так как оси с роликами поджаты в сторону стенок скважины;
- нерегулируемое усилие поджатая толкателями осей с роликами при развальцовке труб, в результате поперечное сечение уменьшается, что приводит к необходимости повторной развальцовки перекрывателя, и дополнительным затратам времени и средств на спускоподъемные операции;
- неравномерное усилие поджатая толкателями осей с роликами при развальцовке, что приводит к неравномерному износу осей и роликов.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание простой и надежной конструкции, позволяющей развальцовывать перекрыватель гарантированно в потаи без дополнительных спускоподъемных операций и исключающей возможность разрушения роликов при высоких нагрузках с сохранением рабочих качеств.
Техническая задача решается устройством для развальцовки труб, включающим корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях и выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров с фасками, нижний конец оси соединен с корпусом с возможностью поворота в радиальной плоскости, а верхний конец оси выполнен с возможностью ограниченного перемещения внутрь, при этом верхний конец оси взаимодействует с толкателем.
Новым является то, что толкатель выполнен в виде герметизированного поршня, подпоршневая полость которого сообщена с центральным каналом.
На чертеже показано устройство с осевым разрезом.
Устройство для развальцовки труб, включающее корпус 1 с центральным каналом 2, резьбами 3 для соединения со скважинным оборудованием (на. черт. не показаны) и углублениями 4 на наружной поверхности, в которых размещены ролики 5, установленные на осях 6 и выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров 7 с фасками 8. Нижний конец 9 оси 6 соединен с корпусом 1 с возможностью поворота в радиальной плоскости, а верхний конец 10 оси выполнен с возможностью ограниченного снаружи упором 11 перемещения внутрь, при этом верхний конец оси 10 взаимодействует с толкателем 12. Толкатель 12 выполнен в виде герметизированного поршня, подпоршневая полость 13 которого сообщена с центральным каналом 2.
Устройство работает следующим образом.
Устройство при помощи резьб 3 корпуса 1 соединяют со скважинным оборудованием (на черт. не показано), в составе с которым спускают в скважину (на черт. не показана) в зону сужения трубы, которое необходимо развальцевать (на черт. не показано). Создают необходимое поджатие роликов 5 с осями 6 за счет создания промывки в полости труб и устройства через центральный канал 2 корпуса 1 закачкой жидкости. Так как подпоршневая полость 13 поршня 12 сообщена с центральным каналом 2, усилие поджатая толкателя 12 и осей 6 с роликами 5 возрастает. После чего устройству придают одновременно вращательное и поступательное движение. В результате ролики 5, установленные в углублениях 4 корпуса 1 на осях 6, развальцовывают сужения трубы до необходимого диаметра. Для исключения проскальзывания относительно обсадной колонны ролики 5 выполнены наборными в виде цилиндров 7, оснащенных фасками 8. В случаях превышения допустимой нагрузки на ролики 5 (например, попадание стружки или шлама под ролики), верхний конец 10 оси смещается внутрь корпуса 1, перемещая толкатель 12 и сжимая жидкость, расположенную в подпоршневой полости 13 под толкателем 12. При этом ось 6 поворачивается вокруг нижнего конца 9, который соединен с корпусом 1 с возможностью поворота (например, шарнирное соединение 14). При дальнейшем вращении колонны бурильных труб недожатые участки труб выправляются до плотного прижатия к стенкам скважины. Таким образом усилие поджатая роликов 5 можно регулировать за счет изменения интенсивности промывки без подъема устройства.
После завершения работы устройство в сборе извлекают из скважины. После чего производят ревизию частей устройства и, при необходимости, заменяют только износившиеся части устройства, устанавливают работоспособные цилиндры 7 на ось 6, которые в сборе устанавливают в углубления 4 корпуса 1.
Предлагаемая конструкция устройства для развальцовки труб является простой и надежной, позволяющей развальцовывать перекрыватель гарантированно в потаи без дополнительных спускоподъемных операций и исключающей возможность разрушения роликов при высоких нагрузках с сохранением рабочих качеств.