Устройство для предотвращения выброса скважинных приборов

о 929828 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцивлистинескихРеспублик(22) Заявлено 0404.80 (21) 2905622/22-03 151) М, Кп. с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Е 21 В 47/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 2305,82(72) Автор изобретени В. стов Центральная научно-исследовательская лабо щрияПроизводственного объединения фНижневартовскнеФтеМ;Рф(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩСКВАЖИННЫХ ПРИБОРО ИЯ ВЫБРОСА строймехаодпру -еским.для обеспечениясобачка тормоз- поверхности на самоторможениесвоими зубьями ю стенку трубы. клинивания проедусмотрено дубе устройство, 3 В этом уснадежного тоного элементУгол, обеспепротивовыбраупрется во вДля устративовыбрасывлирующее стр тройстве рможения а вблизи чивающий сывателя нутренню нения эа ателя пр аховочно Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частностик устройствам для опускания различияприборов в работающую скважину.Известно съемное стопорное Уство, включающее два стопорныхнизма, уплотнительные кольца, ижиненный сердечник с телескопичпатрубком 1.Недостатками его являются необходимость манипуляции тягой для освобождения из зацепления (перемещениявниз и затем движения в верхнем направлении), а также сложность замкового механизма.Известно устройство для предотвращения выброса скважинных приборов,содержащее корпус с наконечником ихвостовиком, подпружиненный ползунсвязанный тягой с тормозным элементом 2,убирающее собачку в корпус при боль-шом натяжении проволоки (30 кг), на котором подвешен противовыбрасывательНедостатком известного устройства является то, что форма собачки при повороте ее вокруг своей оси не обеспечивает постоянного угла самоторможения и, следовательно, надежной работы противовыбрасывателей при значительных отклонениях внутреннего доэиметра трубы от номинального размера, которые допускаются государственным стандартом на насосно-компрессорные трубы (4 мм) .Кинематика шарнирного механизма не обеспечивает свободный вывод собачки из положения заклинивания без использования страховочного устройства.Каждое срабатывание страховочного УстройстВа требует его предварительной зарядки, которую возможно производить лишь при нахождении противо- выбрасывателя вне скважины, т.е. толь ко после подъемов его вверх. Однако под действием выталкивающей силы нефтяного потока, действующей отдельными импульсами, возможно многократное за-, клинивание противовыбрасывателя, пока он находится в скважине, что неиэбеж 929828, но ведет к обрыву проволоки, на которой подвешен противовыбрасыватель.Цель изобретения - обеспечениенацежного торможения на всем диапазоне и изменения внутреннего диаметратрубы. 5Поставленная цель достигается тем,что тормозной элемент выполнен в виде шарнирно соединенного с тягой клина с постоянным углом наклона егорабочей поверхности и ролика, установленного на корпусе с возможностьювзаимодействия с рабочей поверхностьюклина.Клин установлен с воэможностьюперемещения его в радиальном и продольном направлениях, .при этом егорабочая наклонная поверхность опирается на ролик.На фиг,1.показано предлагаемоеустройство, общий вид; на фиг 2разрез А-А на фиг.1,Устройство для предотвращения выброса состоит из корпуса 1, в продольный паз которого поставлен клин 2,с противопоставленной стороны установлен ролик 3, из оси 4. На левуючасть корпуса насажен центратор 5 сдвумя приваренными к нему перьями б,роль третьего пера выполняет клин.Центратор закреплен с помощьюнаконечника 7, который служит такжедля присоединения к противовыбрасывателю прибора, опускающегося в скважинуС правой стороны на корпус навинчена направляющая 8 с установленным в нее ползуном 9. Ползун и клин Зсоединены между собой с помощью тя.ги 10 и пальцев 11. С правой стороныв направляющую ввинчен хвостовик 12,служащий вторым центратором. Проволока, на которой подвешен противовыбра сыватель, прикреплена к нему с помощью пучка из нескольких витков,помещаемого в ползуне под пробкой 13.Между пробкой и хвостовиком установлена пружина 14. Для ограничения выхода клина из паза корпуса в клинзапрессован штифт 15.Противовыбрасыватель работает следУющим образом,Если выталкивающая сила нефтяного 5 Опотока отсутствует (или она не превышает веса противовыбрасывателя вместе с прибором за вычетом усилия пружины 14 в сжатом положении), то натяжение проволоки, на которой подвешен противовыбрасыватель, сжимает пружину 14, ползун 9 и клин 2 устанавливаются в крайнем правом положении, приэтом клин 2 имеет возможность войтив корпус 1 в радиальном направлениина максимальную величину и не мешает 6 Опротивовыбрасывателю свободно перемещаться вдоль трубы в обоих направлениях. Как только выталкивающая силапревысит вес противовыбрасывателя иприбора, натяжение проволоки прекра щается, пружина 14, развиваясь, толкает ползун 9 и клин 2 влево, при этом клин, опираясь на ролик 3, выдвигается из корпуса 1 в радиальном направлении до тех пор, пока не упрется в стенку трубы. Возникают нормальные реакции между стенкой трубы, клином и роликом, вместе с ними и силы трения. Однако сила трения между клином и стенкой трубы заведомо больше силы трения между клином и роликом, а так как трубка неподвижна, то и клин тоже останавливается. Противовыбрасыватель продолжает двигаться под дей" ствием выталкивающей силы вправо, ролик набегает на клин до тех пор, пока суммарная сила трения между неподвижными перьями центратора и стенкой трубы, а также между клином и роликом, не превысит выталкивающую силу нефтяного потока. Происходит самоторможение путем заклинивания - противовыбрасыватель останавливается.Расклинивание устройства может происходить двояко. Если выталкивающая сила потока незначительно превышает вес противовыбрасывателя и прибора, а затем прекращает свое действие или уменьшает его до величины, меньшей веса противовыбрасывателя и прибора, то противовыбрасыватель, двигаясь под действием своего веса в обратную сторону (ролик сбегает с клина), сам расклинивается.Если выталкивающая сила потока значительно превышает вес противо- выбрасывателя и прибора, то происходит фмертвое заклинивание, при котором противовыбрасыватель сам не расклинится даже при полном прекращении действия на него потока. В этом случае расклинивание производится при помощи эатяженияпроволоки. Сила натяжения, действуя на клин через ползун 9 и тягу 10, преодолевает суммарную силу трения между клином и стенкой трубы и между, клином и роликом, а также сжатие пружины 14 и выводит клин из положения заклинивания. При этом противовыбрасыватель остается на месте относительно стенки трубы пока не произойдет полное расклинивание, так как действующая на него сила трения между роликом и клином и сжатие пружины всегда меньше суммарной силы трения между неподвижными перьями б центратора и стенкой трубы.При подъеме устройства наверх (проволоха равномерно. наматывается на барабан лебедки), клин скользит по стенке трубы. На противовыбрасыватель действует сила потока, превышающая его вес с прибором. В этом случае,противовыбрасыватель, догоняяф клин, заставляет ролик набегать на него до тех пор, пока суммарная сила трения между неподвижнымиперьями 6 центратора и стенкой трубыне уравновесит выталкивающуюсилу потока, и противовыбрасывательприобретает скорость, равную скоростиклина. При этом натяжение проволокиравно лишь силе трения между клином 5и стенкой трубы, работу по преодолению всех остальных сил трения выполФняет выталкивающая сила потока,Достоинством устройства являетсяпростота конструкции (отсутствие 10дублирующего страховочного устройства)надежность работы противовыбрасывателя на всем диапазоне изменениявнутреннего диаметра трубы, на всехрежимах работы: спуск, остановка,подъем, при любой величине выталкивающей силы потока.формула изобретенияУстройство для предотвращения выброса скважинных приборов, содержащее корпус с наконечником и хвостовиком, подпружиненный ползун, связан"ный тягой с тормозным элементом, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью обеспечения надежного торможения на всем диапазоне изменениявнутреннего диаметра трубы, тормозной элемент выполнен в виде шарнирно соединенного с тягой клина с постоянным углом наклона его рабочейповерхности и ролика, установленногона корпусес воэможностью взаимодействия с рабочей поверхностью клина.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 416984,кл. 166-315, опублик . 1978.2. Репин Н.Н., Девликамов В.В.и др; Технология механизированнойдобычи нефти. М., Недра, 1976,с, 27-29.Ф 929828Фиг 8 ВНИИаказ 3437/41 Тираж 624 Подписно Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, 1 роектца