ВАЛЬЦЕВАТЕЛЬ ТРУБ В СКВАЖИНЕ

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для развальцовки труб, устанавливаемых в скважинах.
Известно «Устройство для развальцовки труб» (патент SU №1621262, B 21 D 41/02, опубл. Бюл. №4 от 10.02.2000 г.), содержащее конусные опорные и вальцующие ролики, обращенные вершинами конусов в одну сторону, при этом ролики выполнены с поперечными пазами на их рабочей поверхности.
Недостатками устройства являются:
- сложность изготовления и, как следствие, высокие материальные затраты на изготовление;
- необходимы высокие осевые нагрузки в процессе развальцовки труб;
- высокие радиальные нагрузки непосредственно на оси, значительно сокращающие срок их службы;
- невысокое качество вальцовки, так как конструкция роликов с поперечными пазами не позволяет получение строго цилиндрической внутренней поверхности трубы и равномерно прижать ее к наружной поверхности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Вальцовка для труб» (а.с. №844107, B 21 D 41/02, опубл. Бюл. №25 от 07.07.1981 г.), содержащая смонтированный в корпусе с возможностью осевого перемещения конусный стержень и взаимодействующие с ним конусные ролики, при этом вершины роликов обращены в сторону вершины конуса стержня, а угол между внешними образующими противолежащих роликов не превышает угла самоторможения.
Недостатками устройства являются:
- большое сопротивление, возникающее в процессе работы, так как происходит качение как изнутри, так и снаружи роликов, в связи с чем значительно возрастают усилия, прикладываемые к устройству для его вращения;
- сложность конструкции и высокая стоимость, обусловленная большой точностью изготовления контактирующих поверхностей роликов и стержня, при не соблюдении которой происходит контакт стержня с роликами в одной точке, что приводит к быстрому выходу устройства из строя.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является снижение сопротивления вращению в процессе работы, а также упрощение конструкции и снижение себестоимости изготовления вальцевателя.
Техническая задача решается вальцевателем труб в скважине, содержащим корпус с окнами, в которых под углом к оси стержня расположены ролики.
Новым является то, что корпус оснащен цилиндрическими выборками сверху и снизу окон, проходным центральным каналом, а сверху и снизу оборудован муфтовыми и ниппельными концами с резьбами для соединения со скважинным оборудованием, при этом ролики выполнены в виде усеченных конусов с цилиндрическим основанием вверху и оснащены сверху и снизу по центру цилиндрическими втулками, которые вставлены в соответствующие цилиндрические выборки окон корпуса с возможностью вращения.
На Фиг.1 изображено устройство с частичным продольным разрезом.
На Фиг.2 изображен разрез А-А.
Вальцеватель труб в скважине содержит корпус 1 с окнами 2, в которых под углом α к оси стержня 3 (см. Фиг.1) расположены ролики 4.
Корпус 1 оснащен цилиндрическими выборками 5 и 6 (см. Фиг.2), соответственно сверху и снизу окон 2, и проходным центральным каналом 7 (на Фиг.1 показано частично). Сверху и снизу корпус 1 (см. Фиг.1) оборудован муфтовыми 8 и ниппельными 9 концами с резьбами 10 и 11, соответственно, для соединения со скважинным оборудованием (на Фиг. не показано).
Ролики 4 выполнены в виде усеченных конусов 12 (см. Фиг.1 и 2) с цилиндрическим основанием 13 вверху и оснащены сверху и снизу по центру цилиндрическими втулками 14 и 15 (см. Фиг.2) соответственно, которые вставлены в соответствующие цилиндрические выборки 5 и 6 окон 2 корпуса 1 с возможностью вращения.
Вальцеватель труб в скважине работает следующим образом.
В скважину (на Фиг. не показана) в интервал установки на колонне труб (на Фиг. не показана) спускают раздаваемую трубу (на Фиг. не показаны), в которых создают избыточное давление, предварительно прижимая раздаваемую трубу к стенкам или к обсадной колонне (на Фиг. не показаны) скважины. Далее устройство в сборе при помощи резьб 10 и 11 муфтового 8 и ниппельного 9 концов стержня 3 соединяют со скважинным оборудованием и спускают на колонне труб (на Фиг. не показаны) в скважину до интервала установки раздаваемой трубы. При этом колонна труб заполняется скважинной жидкостью через проходной центральный канал 7 (см. Фиг.1). После взаимодействия роликов 4 с раздаваемой трубой (определяется по индикатору веса, расположенному на устье скважины) стержню 3 придают вращательно-поступательное движение вниз. Ролики 4,
вращаясь в окнах 2 корпуса 1 (см. Фиг.1), взаимодействуют с раздаваемой трубой, сначала поверхностью усеченных конусов 12, а затем цилиндрическим основанием 13, при этом раздаваемая труба плотно и герметично прижимается к стенке скважины или к обсадной колонне.
Благодаря тому, что ролики 4 вставлены в окна 3 под углом а к оси стержня 3, в процессе вращения стрежня 3 наблюдается эффект «ввинчивания» роликов 4 в раздаваемую трубу. В результате того, что ролики 4 выполнены в виде усеченных конусов 12 (см. Фиг.1 и 2) с цилиндрическим основанием 13 вверху и оснащены сверху и снизу по центру цилиндрическими втулками 14 и 15 соответственно (см. Фиг.2), которые вставлены в соответствующие цилиндрические выборки 5 и 6 окон 2 корпуса 1, то исключается качение роликов 4 в процессе вальцовки как изнутри, так и снаружи, что ведет к снижению усилия, прикладываемое к устройству для его вращения.
Предложенная конструкция роликов 4 позволяет исключить нецилиндрические участки внутренней поверхности раздаваемой трубы после развальцовки роликами 4.
Предлагаемая конструкция вальцевателя труб в скважине имеет низкую себестоимость благодаря простой конструкции и не требует высокой точности изготовления, так как исключен контакт роликов со стержнем.