Якорная подвеска для приборов складывающаяся

Полезная модель относится к области нефтегазодобывающей отрасли и может быть использована для исследования и освоения пластов в скважинах.
Якорная подвеска для приборов складывающаяся относится к устройствам по установке автономных приборов внутри насосно-компрессорных труб или обсадных колонн для регистрации данных по скважинным процессам. Опускаемая на заданную глубину скважины при помощи проволоки, тросика или геофизического кабеля якорная подвеска для приборов складывающаяся, позволяет после установки отделиться от них и остаться в зафиксированном состоянии в муфтовом соединении труб. После выполнения исследований якорная подвеска для приборов складывающаяся позволяет извлечь на поверхности присоединенный к ней автономный прибор с записанной во внутреннюю память информацией.
Известно устройство для фиксации прибора в скважине в виде якоря (ПМ №27155, Е21 47/01, 05.09.2002), у которого в качестве установочных элементов (лап) применяются шарики, которые после установки заходят в муфтовый зазор и фиксируются при помощи внутреннего штока за счет перехода с малого на большой диаметр. Меньший диаметр штока применяется для транспортного состояния при спуске якоря в скважину, а больший применяется для выталкивания шариков из корпуса якоря в муфтовый зазор. Данная конструкция имеет следующие недостатки: из-за применения установочных шариков необходим маленький зазор между внутренним диаметром насосно-компрессорных труб (далее НКТ) и наружным диаметром корпуса якоря, а также необходим определенный зазор между НКТ в муфтовом соединении; при извлечении из скважины необходимо прикладывать большие усилия, которые превышают разрывное усилие проволоки; для данного якоря необходимо дополнительное устройство - привод для установки якоря (например: такое как указано в RU №2195543 от 13.03.2001).
Наиболее близким аналогом по техническим параметрам и достигнутому результату к заявленному относится автоотцеп (патент РФ на изобретение №2675277, Е21В 47/01, 27.03.2018). Данный автоотцеп устанавливается внутри трубы при его подъеме. В этом автоотцепе авторам: удалось увеличить зазор между наружным диаметром корпуса устройства и внутренним диаметром НКТ за счет применения установочных рычагов; удалось отказаться от применения дополнительного привода для перевода автоотцепа в рабочее состояние; удалось уменьшить нагрузку, возникающую при извлечении автоотцепа из скважины. Недостатками ближайшего аналога является: наличие усилия и рывков при подъеме автоотцепа, которое приводит к обрыву проволоки; низкая успешность фиксации рычагов в рабочем состоянии из-за недостаточного усилия пружины, толкающей кнопку фиксации штока; возникает перекос или значительное отклонение автоотцепа от центральной оси трубы из-за отсутствия центраторов на корпусе, поэтому не все рычаги попадают в муфтовый зазор или после его установки верхний грибковый наконечник значительно отклоняется от центральной оси труб НКТ и ловитель не может поймать автоотцеп; также приборы в скважине откручиваются от резьбы нижнего глухого отверстия корпуса автоотцепа и улетают на забой скважины, так как эта резьба не имеет стопорение и по допускам не совпадает с приборными резьбами или изнашивается.
Предлагаемая якорная подвеска для приборов не имеет вышеперечисленных недостатков и решает следующие задачи:
исключается полностью усилие при извлечении (подъеме) якорной подвески из скважины;
рычаги подвески надежно и эффективно фиксируются в рабочем положении в муфтовом зазоре труб;
исключается перекос или значительное отклонение центральной оси корпуса подвески от центральной оси трубы;
применяется более надежное соединение прибора с якорной подвеской.
Указанные технические результаты достигаются применением отличительных признаков в следующем:
применяется дополнительный верхний шток для складывания на подъеме установочных рычагов якоря, который работает совместно с упорной площадкой и шариками, обеспечивая извлечение якорной подвески из скважины с полностью сложенными рычагами, что убирает полностью усилие на проволоку (тросик или геофизический кабель) при подъеме;
применяются заостренные плавающие рычаги, способные увеличивать радиус охвата в муфтовом зазоре за счет раздвигания их рабочим штоком;
применяется более надежный шариковый фиксатор основного штока в рабочем положении, который стопорит шток не с одной стороны, а по всему диаметру;
применяются центраторы корпуса якорной подвески, предотвращающие перекос корпуса подвески в трубе, что способствует попаданию всех рычагов в муфтовый зазор труб при якорении, а также эффективность ловильных работ;
применяется байонетное соединение прибора с якорной подвеской, что исключает резьбовое соединение, которое имеет множество недостатков.
На достижение технического результата предложенной полезной модели применены конструктивные решения, которые позволили реализовать свое назначение и обеспечить указанные технические результаты.
Предложенная якорная подвеска, подготовленная к применению, показана на фиг. 1. Основным элементом конструкции являются установочные плавающие рычаги 1, которые переводят подвеску из транспортного (фиг. 2) в рабочее состояние (фиг. 3). Рычаги 1 соприкасаются с трубой через заостренные концы, которые в отличие от шариков и роликов способны более глубоко входить в муфтовый зазор. Разрез места, в котором находятся рычаги 1, показан на фиг. 5. Усилие пружины I уравновешивает усилие пружины II таким образом, чтобы рычаги 1 перед работой в скважине (фиг. 1) находились в горизонтальном положении, то есть под 90° относительно центральной оси подвески. В транспортном состоянии (фиг. 2) подвеску спускают в трубу до места установки на проволоке 2 (тросике или кабеле). Как только подвеска при подъеме проходит муфтовое соединение труб 3 рычаги 1 зацепляются в расширение муфтового зазора 3, разворачиваются вниз и поднимают вверх рабочий шток 4. Применяются плавающие рычаги 1, способные увеличивать радиус охвата в муфтовом зазоре за счет раздвигания их рабочим штоком 4, который при помощи поперечных проточек связан с зубьями рычагов 1. При этом пружина I сжимается. Рычаги 1 поднимают шток 4 до места с уменьшенным диаметром, в который входят шарики 5 фиксатор 6 под действием пружины III. Якорная подвеска переходит в рабочее состояние (фиг. 3). Затем шарики 7 для наконечника 8 попадают в канавку 9 и наконечник 8 отсоединяется от якорной подвески. Подвеска остается в муфтовом зазоре 3 трубы, а наконечник 8 извлекается из скважины на поверхность (фиг. 3). Фиксатор 6 при помощи шариков 5 удерживает рычаги 1 через шток 4 в рабочем положении, тем самым подвеска не может упасть вниз. Пружина I удерживает подвеску от подъема наверх.
Перед работой в скважине упорная площадка 10 удерживает пружину I в сжатом состоянии через шарики 11 и дополнительный шток 12 для складывания рычагов 1. Центраторы подвески 13 (см. фиг. 6) предотвращают перекос и отклонение корпуса подвески 14 относительно центральной оси трубы. Прибор автономный 15 соединяется к подвеске через байонетное соединение 16. Для извлечения подвески из скважины фиг. 4 в трубу опускается ловитель 17, который захватывает верх штока для складывания 12 и вытягивает его из упорной площадки 10. Шарики 11 выходят из канавки и упорная площадка 10 под действием пружины I уходит вверх. Усилие пружины I сбрасывается и пружина II складывает рычаги 1 через рабочий шток 4. В сложенном состоянии рычагов 1 якорную подвеску с прибором 15 без усилия извлекают из скважины (фиг. 4).