Инструмент для установки оборудования в скважине

(5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОР 7ий институт нефти кий, Х.К.Минулин,Арциховскийборудования фирмытипа ЛЛ, с.1218,ОО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ УСТАНОВКИ ОБОРУДОВАНИЯ В СКВАЖИНЕ(57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для извлечения и установки оборудования при эксплуатации скважин. Инструмент включает корпус 1 с присоединительными резьбами по концам. На корпусе установлена подпружиненная Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации газлифтных скважин для спуска и установки или извлечения газлифтных клапанов и пробок, устанавливаемых в боковых карманах скважинных камер.Целью изобретения является повышение надежности работы инструмента.Поставленная цель достигается совокупностью следующих признаков: инструмент для установки оборудования в скважине включает корпус с присоедини- тельными резьбами по концам, подпружиненную относительно корпуса и установленную на нем подвижную втулку, а, .Ы 21828914 А 1 относительно него подвижная втулка 3 и два ориентирующих элемента 4, выполненных в виде пары шарнирно соединенных между собой рычагов, свободный конец первого из которых соединен с корпусом, а второй - с подвижной втулкой. В корпусе размещен . узел фиксации ориентирующих элементов, выполненный в виде подпружиненных пружиной 12 шариковых фиксаторов. Инструмент снабжен толкателем, выполненным в виде подпружиненного в осевом и радиальном направлениях рычага 16 с плоским верхним опорным торцом, установленного над подвижной втулкой. На корпусе эксцентрично размещена подпружиненная относительно него гильза 13 с выполненными в ней радиальными пазами, Гильза установлена с возможностью взаимодействия с толкателем и поворота его к оси корпуса вкрайнем верхнем своем положении. 4 ил, Л также два ориентирующих элемента, каждый из которых выполнен в виде пары шарнирно соединенных между собой рычагов, свободный конец первого из которых шарнирно соединен с корпусом, а свободный конец второго - с подвижной втулкой. Отличия предложенного инструмента от прототипа заключается в наличии узла фиксации положения ориентирующих элементов и подпружиненного относительно корпуса в осевом и радиальном направлениях толкателя, выполненного в виде одноплечего рычага с плоским верхним опорным торцом и установленного над подвижной втулкой. Узел фиксации положения ориентирующих элементов выполнен в виде размещенных вкорпусе и подпружиненных относительно него шариковых фиксаторов. Подвижная втулка выполнена в виде стакана с кольцевой проточкой на внутренней поверхности для размещения в ней шариковых фиксаторов, а на корпусе концентрично размещена подпружиненная относительно него в осевом направлении гильза с радиальными пазами. Гильза установлена с возможностью взаимодействия радиальными пазами с толкателем и поворота его к оси корпуса в крайнем верхнем своем положении,Кольцевая проточка подвижной втулки выполнена шириной больше диаметра шарикового фиксатора, а последние размещены в корпусе по кольцу, со смещением по высоте друг относительно друга, причем расстояние от верхнего из них до нижнего не больше ширины кольцевой проточки.С целью повышения долговечности конструкции, инструмент снабжен серьгами с износостойкой внешней поверхностью и пластинчатыми пружинами, установленными в месте шарнирного соединения рычагов,На фиг, 1 изображен общий вид инструмента в транспортном положении; на фиг. 2 - развертка поверхности А, раскрывающая условия размещения шариков замка; на фиг. 3 - общий вид устройства в раскрытом положении при его ориентации в скважинной камере; на фиг. 4 - взаимодействие элементов конструкции и шарика при их перемещении.Инструмент для установки оборудования в скважине состоит из корпуса 1 с присоединительными резьбами по концам и с направляющими полозами 2, подпружиненной относительно корпуса 1 и установленной на нем подвижной втулки 3 и двух ориентирующих элементов, каждый из которых выполнен в виде пары шарнирно соединенных между собой рычагов 4, свободный конец первого из которых шарнирно соединен с корпусом 1, а свободный конец второго - с подвижной втулкой 3. Рычаги 4 соединены между собой шарнирно с помощью серьг 5 и удерживаются в положении равновесия пластинчатыми пружинами 6, что не дает рычагам 4 недопустимо изломаться и привести к возможной поломке и за кл и ни ва н и ю и нструмента. Подвижная втулка 3 поджата пружиной 7 с упором 8, обеспечивающим ограничение хода втулки в осевом направлении.Серьги 5 выполнены с наплавленными участками 9 из износостойкого материала, обеспечивающего уменьшенный износ при контакте со стенками труб. В связи с тем, что наплавка выполнена из двух сторон тела5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 серьги 5,имеется возможность их повторного использования путем разворота на 180 О.Втулка 3 выполнена в виде стакана с кольцевой внутренней проточкой 10, в которую входят шариковые фиксаторы 11, Последние размещены в корпусе, подпружинены относительно него в радиальном направлении пружинами 12 и образуют узел фиксации положения ориентирующих элементов. В верхней части корпуса 1 подвижно установлена гильза 13, поджатая пружиной 14, Кроме того, в теле корпуса 1 над подвижной втулкой 3 на оси 15 установлен толкатель 16, выполненный в виде одноплечего рычага с плоским верхним опорным торцом, и имеющий соответственно пружины осевого и радиального поджатия 17, 18. Гильза 13 с выполненными в ней радиальными пазами установлена с возможностью взаимодействия последними с толкателем 16 и поворота его к оси корпуса в крайнем верхнем своем положении.Ширина кольцевой проточки 10 в теле втулки 3 выбрана больше диаметра шарикового фиксатора, а последние размещены в корпусе по кольцу со смешением по высоте друг относительно друга. Расстояние от верхнего из них до нижнего не больше ширины кольцевой проточки.Количество шариковых фиксаторов выбирается исходя из конструктивных соображений с учетом необходимого усилия удержания втулки 3 в фиксированном положении и величины хода дожатия втулки при переходе из раскрытого в закрытое положение. Шариковые фиксаторы по окружности размещены равномерно и, с целью равномерного распределения усилий выполнены, например, двумя группами, смещенными полОокружности на величину - - . Шаг с также выбирается из условий равномерного размещения шариковых фиксаторов по окружности.Такое конструктивное выполнение размещения шариковых фиксаторов обеспечивает фиксацию втулки 3 в транспортном положении при спуске инструмента в зону скважинной камеры 19 и обеспечивает дожатие рычагов 4 при их укладке в сложенное положение после прохождения ориентирующей втулки 20 при подъеме инструмента.Втулка 3 соединена с ползуном 21 посредством винтов 22 в единое целое.Для работы с инструментом производится необходимая компоновка узлов, которая на тросе опускается в скважинную камеру 19, при этом инструмент должен быть в сложенном виде, При прохождении5 10 15 20 инструментом в низ ориентирующей втулки 20 скважинной камеры 19, (фиг, 3) толкатель 16 своей поверхностью В упирается в поверхность Г ориентирующей втулки 20, только отжимается в радиальном направлении, сжимая пружину 18 и не воздействует на сложенные рычаги 4.Далее производится незначительный подъем инструмента для его включения. При этом толкатель 16, скользя по направляющей поверхности Б (фиг, 3) ориентирующей втулки 20, поворачивает инструмент в требуемое положение и упирается в торец С втулки 20. При увеличении усилия натяжения троса элементы конструкции инструмента работают следующим образом,Усилие от натяжения троса передается на толкатель 16, который сдвигаясь и сжимая пружину 17, передает усилие гильзе 13 и сжимает пружину 14, При дальнейшем движении гильза 13 контактирует с торцом втулки 3 и перемещает ее вниз, преодолевая усилие стопорения от поджатых шариковых фиксаторов 11, После освобождения узла фиксации положения ориентирующих элементов, под воздействием пружины 7 происходит перемещение втулки 3 и разведение пар рычагов 4 до контакта со стенками скважинной камеры 19, Происходит ориентация инструмента и отклонение его в необходимое положение, Далее производится дополнительное опускание инструмента и завершается технологический цикл установки клапана,При подъеме освобожденного инструмента он перемещается в зону ориентирующей втулки 20, где толкатель 16 своей поверхностью Д упирается в поверхность С ориентирующей втулки 20, и так как у толкателя 16 имеется возможность перемещаться в осевом направлении вниз и радиальном направлении, то он первоначально движется вниз, сжимая пружину 17. Одновременно своей наклонной поверхностью В, упираясь в наклонную поверхность гильзы 13, с увеличением усилия на тросе, утапливается в радиальном направлении и проскакивает ориентирующую втулку 20. При этом гильза 13 под воздействием пружины 14 поднимается в крайнее верхнее положение. При дальнейшем движении вверх под воздействием сужения скважинной камеры и ориентирующей втулки 20 происходит принудительное сложение рычагов 4 в транспортное положение и стопорение их узлом риксации ориентирующих элементов. Ввиду того, что конструктивно узел фиксации выполнен с несколькими рядами 25 30 35 40 45 50 55 шариковых фиксаторов 11, то происходит дожатие втулки 3 в крайнее положение. На фиг, 4 дополнительно показано взаимодействие элементов конструкции и шариковых фиксаторов при их перемещении. Как следует из заданной логики работы элементов кочструкции, шарик а для перемещения в полажение г должен пройти некоторое осевое расстояние и переместиться в радиальном положении, Однако, свобода ега перемещения ограничена поверхностью отверстия, в котором он находится. В связи с перемещением шарика, происходит перемещение втулки 3 в осевом направлении на величину 1 = 2 (и - 1).Дожатое положение втулки 3 обеспечивает такое положение рычагов 4, когда размер между крайними точками выступающих частей серьг 5 меньше размера внутрен него диаметра насосно-компрессорных труб, в которых транспортируется инструмент. Такое положение элементов значительно уменьшает тяговое усилие и износ серьги. Формула изобретения Инструмент для установки оборудования в скважине, включающий корпус с присоединительными резьбами по концам, подпружиненную относительно корпуса и установленную на нем подвижную втулку и два ориентированных элемента, каждый из которых выполнен в виде пары шарнирно соединенных между собой рычагов, свободный конец первого из которых шарнирно соединен с корпусом, а свободный конец второго - с подвижной втулкой, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности его работы, оно снабжено узлом фиксации положения ориентирующих элементов, выполненным в виде размещенных в корпусе и подпружиненным относительно него в радиальном направлении шариковых фиксаторов и подпружиненного относительно корпуса в осевом и радиальном направлениях тол кателя, выполненного в виде одноплечего рычага с плоским верхним опорным торцом и установленного над подвижной втулкой, при этом последняя выполнена в виде стакана с кольцевой проточкой на внутренней поверхности для размещения в ней шариковых фиксаторов, а на корпусе концентрично размещена подпружиненная относительно него в осевом направлении гильза с выполненными в ней радиальными пазами, установленная с возможностью взаимодействия последними с толкателями и повараа его к оси корпуса в крайнем верхнем своем положении, 18289141828914 едео Составитель Т, ШандровскТехред М,Моргентал Редактор С. Кулакова ектор М. Керечма Заказ 2469 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1