УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗВАЛЬЦОВКИ ТРУБ

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 РФ №2144128, Е 21 В 29/10, опубл. Бюлл. №1 от 10.01.2000 г.), включающее корпус с центральным каналом, муфтовыми и ниппельными 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 боковыми 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 одними своими концами разъемно закреплены в корпусе, а другие их концы снабжены хвостовиками, размещенными в цилиндрических сверлениях или канавках и образующих с незатронутой ими поверхностью ниппельного конца корпуса общую коническую поверхность, на которой выполнена ниппельная резьба.
Известно также «Устройство для развальцовки труб» (патент РФ №2191883, Е 21 В 29/10, опубл. Бюлл. №30 от 27.10.2002 г.), включающее корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях, верхние концы которых закреплены в корпусе разъемно, а нижние - установлены в опорах, размещенных в корпусе с помощью шарниров с возможностью поворота их в плоскости, проходящей через продольные геометрические оси корпуса и роликов.
Недостатками данных устройств являются сложность и высокая цена изготовления как всей конструкции в целом, так и сменных, изнашиваемых частей, также сложность в обслуживании, при этом наблюдается отклонение от цилиндричности обрабатываемых поверхностей ввиду остаточного напряжения после развальцовки.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является «Устройство для развальцовки труб» (патент ПМ №46527, Е 21 В 29/10, опубл. Бюлл.№19 от 10.07.2005 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, при этом 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.
Недостатком данной конструкции является отклонение от цилиндричности обрабатываемых поверхностей ввиду остаточного напряжения после развальцовки, что может в дальнейшем привести к аварийным ситуациям со спускаемым в последствии в скважину оборудованием, например, «прихваты» (заклинивание).
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание надежной конструкции устройства для развальцовки труб, обеспечивающей геометрическую цилиндричность поверхности после развальцовки.
Техническая задача решается устройством для развальцовки труб, включающем корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров, оснащенных снизу и/или сверху фасками, причем ролики установлены на осях параллельно или с небольшим отклонением от параллельности центральной оси корпуса, а концы осей закреплены жестко в корпусе.
Новым является то, что выше и ниже роликов со смещением по окружности аналогично установлены соответственно верхние и нижние дополнительные ролики, причем наружный диаметр нижнего дополнительного ролика соответствует наружному диаметру нижнего цилиндра ролика, а наружный диаметр верхнего дополнительного ролика соответствует наружному диаметру верхнего цилиндра ролика.
На Фиг.1 показано устройство в рабочем положении с осевым и частичным разрезами.
На Фиг.2 показан вид А устройства.
Устройство для развальцовки труб, включающее корпус 1 (см. Фиг.1) с центральным каналом 2, резьбами 3 для соединения со скважинным оборудованием (на Фиг. не показано) и углублениями 4 на наружной поверхности, в которых размещены ролики 5. Ролики 5 выполнены наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров 6 и 6′, оснащенных снизу и/или сверху фасками 7 и 7′. Причем ролики 5 установлены на осях 8 параллельно или с небольшим отклонением от параллельности (на угол не более 2°) центральной оси 9 корпуса 1, а концы 10 осей 8 закреплены жестко в корпусе 1, например болтами 11. Выше и ниже роликов
5 со смещением по окружности на угол α (см. Фиг.2) аналогично установлены соответственно верхние 12 (см. Фиг.1) и нижние 13 дополнительные ролики, установленные соответственно в дополнительные углубления 14 и 15 на осях 16 и 16′, концы 17 которых жестко закреплены в корпусе 1. например, болтами 18. Наружный диаметр d1 нижнего дополнительного ролика 13 соответствует наружному диаметру D1 нижнего цилиндра 6 ролика 5, а наружный диаметр d2 верхнего дополнительного ролика 12 соответствует наружному диаметру D2 верхнего цилиндра 6′ ролика 5.
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). После чего устройству придают одновременно вращательное и поступательное движение. В результате нижние дополнительные ролики 13, установленные в дополнительные углубления 15 на осях 16′, предварительно развальцовывают трубы, подготавливая обрабатываемую поверхность. При этом ролики 5, установленные в углублениях 4 корпуса 1 на осях 8, развальцовывают сужения трубы до необходимого диаметра. В виду того, что оси 8 расположены с небольшим отклонением от центральной оси 9 корпуса 1, а ролики 5 выполнены расширяющимися кверху, линейные скорости вращения по длине роликов 5 будут различными, поэтому для исключения проскальзывания относительно обсадной колонны ролики 5 выполнены наборными в виде цилиндров 6 и 6′, оснащенных фасками снизу 7 (нижние цилиндр 6) и/или сверху 7′ (верхний цилиндр 6′). Центральный канал 2 служит для заполнения скважинного оборудования при спуске и циркуляции жидкости при развальцовке трубы. При этом также верхние дополнительные ролики 12, установленные в дополнительные углубления 14 на осях 16, окончательно формируют цилиндрическую поверхность развальцованной трубы. Благодаря тому, что наружный диаметр d1 нижнего дополнительного ролика 13 соответствует наружному диаметру D1 нижнего цилиндра 6 ролика 5, а наружный диаметр d2 верхнего дополнительного ролика 12 соответствует наружному диаметру D2 верхнего цилиндра 6′ ролика 5, а дополнительные ролики 12 и 13 установлены со смещением по окружности на угол α (см. Фиг.2) относительно роликов 5 (см. Фиг.1), нагрузка при развальцовке распределяется более равномерно между роликами 5, 12 и 13 с меньшими осевыми нагрузками, что значительно снижает и распределяет более равномерно по окружности остаточное после развальцовки напряжение, позволяя добиться геометрически правильной цилиндрической поверхности развальцованной трубы. После завершения работы устройство в сборе извлекают из скважины. Затем производят ревизию частей устройства и, при необходимости, заменяют износившиеся
цилиндры 6, 6′, дополнительные ролики 12, 13 или оси 8, 16, 16′, для чего концы 10, 17 осей 8, 16, 16′ освобождают от корпуса 1, выкручивая болты 11 и 18. Затем заменяют только износившиеся части устройства, устанавливают работоспособные цилиндры 6, 6′ и дополнительные ролики 12, 13 соответственно на оси 8, 16, 16′, которые в сборе устанавливают в углубления 4, 14 и 15 корпуса 1 при помощи болтов 9 и 18.
Предлагаемая конструкция устройства для развальцовки труб является простой, надежной, обеспечивающей геометрическую цилиндричность обрабатываемой поверхности после развальцовки.