RU126751U1 - EXTERNAL MECHANICAL CATCHER OF POLISHED STOCK - Google Patents

Abstract

Наружный механический ловитель полированного штока, включающий корпус с узлом захвата сверху, имеющий снизу обратную воронку, расположенную выше изнутри коническую поверхность, сужающуюся книзу, и запорные рифленые изнутри плашки, взаимодействующие снаружи с конической поверхностью, отличающийся тем, что корпус сверху снаружи снабжен ограничителем, выполненным с возможностью взаимодействия с устьевой арматурой при спуске в скважину, конусная поверхность выполнена в виде фигуры вращения, а плашки сверху снабжены удлинителями, верхние концы которых расположены выше корпуса, причем удлинители выполнены с возможностью перемещения вверх с плашками относительно корпуса с извлечением из него или фиксации относительно корпуса в верхнем положении.An external mechanical catcher of a polished rod, comprising a housing with a gripping unit on top, having a return funnel at the bottom, a conical surface located above the inside, tapering downwards, and locking grooved inside plates that interact from the outside with a conical surface, characterized in that the housing is equipped with a limiter made from above with the possibility of interaction with wellhead reinforcement during descent into the well, the conical surface is made in the form of a rotation figure, and the dies are equipped with extensions on top, the top the ends of which are located above the housing, the extensions being movable upward relative to the housing with dies with extraction from or lock relative to the housing in the upper position.

Description

Полезная модель относится к ловильным устройствам, применяемым для ликвидации аварий в скважинах с трубами, а именно к аварийным инструментам, применяемым для извлечения из скважины аварийных труб (например, оборванного полированного штока насосных штанг) путем их захвата за наружную поверхность.The utility model relates to fishing devices used to eliminate accidents in pipes with wells, namely emergency tools used to extract emergency pipes from a well (for example, a dangling polished rod of sucker rods) by trapping them on the outer surface.

Известен способ извлечения электродвигателя из скважины (патент RU №2250348, Е21В 31/00, опубл. 10.11.2003) путем захвата и подъема электродвигателя на поверхность с использованием ловильного инструмента, который включает в себя корпус с внутренней конусообразной поверхностью, сходящейся в сторону отверстия для введения вала, и с выступом для отведения вала от стенок колонны, три сухаря, размещенных в корпусе с возможностью перемещения по конусообразной поверхности и поджатые в сторону отверстия посредством пружины, и головку 10 одним концом соединенной с корпусом, а другой - с бурильными трубами, причем сухари имеют насечку на обращенных внутрь сторонах, выполненную с возможностью захвата и удержания вала электродвигателя.A known method of extracting an electric motor from a well (patent RU No. 2250348, ЕВВ 31/00, publ. 10.11.2003) by gripping and lifting the electric motor to the surface using a fishing tool, which includes a housing with an inner conical surface converging in the direction of the hole for introducing the shaft, and with a protrusion to divert the shaft from the walls of the column, three crackers placed in the housing with the ability to move on a cone-shaped surface and pressed to the side of the hole by means of a spring, and the head 10 at one end of the connection with the body, and the other with drill pipes, the crackers having a notch on the sides facing inward, made with the possibility of gripping and holding the motor shaft.

Недостатками ловильного инструмента являются сложность изготовления, сборки и низкая надежность из-за наличия пружины сжатия, которая при наличии отложений в скважине легко выходит из строя, а также невозможность отцепления при превышении нагрузки выше допустимой, что может привести к аварийным ситуациям, например, к поломке тягового инструмента (вышки).The disadvantages of the fishing tool are the complexity of manufacture, assembly and low reliability due to the presence of a compression spring, which easily deposits in the presence of deposits in the well, as well as the inability to detach when the load exceeds the permissible limit, which can lead to emergency situations, for example, breakdown traction tool (towers).

Известна также освобождающаяся механическая труболовка скважины (патент RU №2259463, Е21В 31/18, опубл. 27.08.2005), содержащая телескопический корпус с соединенными, с возможностью ограниченного осевого перемещения, внутренней частью и внешней частью с проточкой и упорным торцом, цангу, выполненную с возможностью упора во внутреннюю часть телескопического корпуса, два разжимных кольца, установленные соответственно на цанге и на внешней поверхности внутренней части корпуса в напряженном состоянии с возможностью упора в положении разжима первого в упорный торец, а второго - в проточку соответственно, отличающаяся тем, что внешняя и внутренняя части телескопического корпуса зафиксированы между собой автоотцепом, срабатывающим при критической нагрузке, при этом внизу внутренняя поверхность наружной части телескопического корпуса снабжена выборкой, ограниченной сверху конической поверхностью, причем в выборке расположено разжимное кольцо цанги до срабатывания автоотцепа.Also known is an exempted mechanical well bore (patent RU No. 2259463, ЕВВ 31/18, published on 08.27.2005), containing a telescopic body with connected, with the possibility of limited axial movement, the inner part and the outer part with a groove and a persistent end, a collet made with the possibility of abutment in the inner part of the telescopic housing, two expandable rings mounted respectively on the collet and on the outer surface of the inner part of the housing in tension with the possibility of abutment in the expanding position of the first an abutment end face, and the second end into a groove, respectively, characterized in that the outer and inner parts of the telescopic body are fixed to each other by an autotrailer that is triggered under critical load, while the inner surface of the outer part of the telescopic body is equipped with a sample bounded above by a conical surface, and in the sample a collet expansion ring is located before the auto-release is triggered.

Недостатками данного устройства являются сложность изготовления, сборки и высокая стоимость из-за наличия большого числа сложных, требующих точного изготовления и подгонки деталей, а так же низкая надежность из-за наличия трех элементов автоматики, которые должны сработать практически синхронно, чтобы труболовка вышла из зацепления.The disadvantages of this device are the complexity of manufacturing, assembly and high cost due to the presence of a large number of complex parts that require accurate manufacturing and fitting of parts, as well as low reliability due to the presence of three automation elements that should work almost synchronously so that the tubing disengages .

Наиболее близкой по технической сущности является устройство для захвата и извлечения труб из скважины (патент на полезную модель RU №41330, Е21В 31/12, опубл. 15.06.2004), содержащее корпус, имеющий коническую поверхность и запорные тела, отличающееся тем, что конические поверхности корпуса снабжены пазами, а запорные элементы выполнены в виде рифленых плашек, установленных в эти пазы, с возможностью продольного перемещения по ним, при этом корпус снизу выполнен в виде обратной воронки.The closest in technical essence is a device for capturing and removing pipes from a well (utility model patent RU No. 41330, ЕВВ 31/12, publ. June 15, 2004), comprising a housing having a conical surface and locking bodies, characterized in that the conical the surface of the housing is provided with grooves, and the locking elements are made in the form of grooved dies installed in these grooves, with the possibility of longitudinal movement along them, while the housing from below is made in the form of a return funnel.

Недостатками данного устройства являются сложность изготовления, сборки и высокая стоимость из-за наличия сложного и точного соединения между запорными элементами и конической поверхностью конуса, требующего точного изготовления и подгонки этих деталей, а также невозможность отцепления при превышении нагрузки выше допустимой, что может привести к аварийным ситуациям, например, к поломке тягового инструмента (вышки или крана).The disadvantages of this device are the complexity of manufacture, assembly and high cost due to the presence of a complex and accurate connection between the locking elements and the conical surface of the cone, requiring accurate manufacture and fitting of these parts, as well as the inability to disconnect when the load is higher than the permissible, which can lead to emergency situations, for example, to breakage of the traction tool (tower or crane).

Технической задачей полезной модели является создание простой, дешевой и надежной конструкции наружного механического ловителя полированного штока, выполненного с возможностью отцепления.The technical task of the utility model is the creation of a simple, cheap and reliable design of the external mechanical catcher polished rod, made with the possibility of uncoupling.

Эта задача решается наружным механическим ловителем полированного штока, включающим корпус с узлом захвата сверху, имеющий снизу обратную воронку, расположенную выше изнутри коническую поверхность, сужающуюся книзу, и запорные рифленые изнутри плашки, взаимодействующие снаружи с конической поверхностью.This problem is solved by an external mechanical catcher of a polished rod, which includes a housing with a gripping unit on top, having a return funnel from below, a conical surface located above the inside, tapering downwards, and internal locking corrugated dies interacting from the outside with a conical surface.

Новым является то, что корпус сверху снаружи снабжен ограничителем, выполненным с возможностью взаимодействия с устьевой арматурой при спуске в скважину, конусная поверхность выполнена в виде фигуры вращения, а плашки сверху снабжены удлинителями, верхние концы которых расположены выше корпуса, причем удлинители выполнены с возможность перемещения вверх с плашками относительно корпуса с извлечением из него или фиксации относительно корпуса в верхнем положении.What is new is that the casing from the top is provided with a stopper that is designed to interact with the wellhead when lowering into the well, the conical surface is made in the form of a rotation figure, and the dies are equipped with extension cords on top, the upper ends of which are located above the casing, and the extension cords are movable up with dies relative to the housing with removal from it or fixing relative to the housing in the upper position.

На чертеже изображена конструктивная схема наружного механического ловителя полированного штока в продольном разрезе.The drawing shows a structural diagram of an external mechanical catcher polished rod in longitudinal section.

Наружный механический ловитель полированного штока, включающий корпус 1 с узлом захвата 2 (например: скобой под крюк или резьбой для прикрепления труб - на черт. не показана) сверху, имеющий снизу обратную воронку 3, расположенную выше изнутри коническую поверхность 4, сужающуюся книзу, и запорные рифленые изнутри плашки 5, взаимодействующие снаружи с конической поверхностью 4. При этом корпус 1 сверху снаружи снабжен ограничителем 6, выполненным с возможностью взаимодействия с устьевой арматурой (на черт. не показана) при спуске в скважину (на черт. не показана), конусная поверхность 4 выполнена в виде фигуры вращения, а плашки 5 сверху снабжены удлинителями 7, верхние концы которых расположены выше корпуса 1. Удлинители 7 выполнены с возможность перемещения вверх с плашками 5 относительно корпуса 1 с извлечением из него или фиксации относительно корпуса 1 в верхнем положении.An external mechanical catcher of a polished rod, including a housing 1 with a gripping unit 2 (for example: a hook bracket or a thread for attaching pipes - not shown in the diagram) at the top, with a return funnel 3 at the bottom, a conical surface 4 above, tapering downwards, and locking corrugated inside the dies 5, interacting externally with the conical surface 4. In this case, the casing 1 is externally provided with a limiter 6, configured to interact with wellhead fittings (not shown in the drawing) during descent into the well ( (fig. not shown), the conical surface 4 is made in the form of a rotation figure, and the dies 5 are provided with extensions 7 at the top, the upper ends of which are located above the housing 1. The extensions 7 are made with the possibility of moving upwards with dies 5 relative to the housing 1 with removal from it or fixing relative to the housing 1 in the upper position.

Наружный механический ловитель полированного штока работает следующим образом.External mechanical catcher polished rod works as follows.

Предварительно определят глубину, на которой находится оборванный конец 8 колонны труб, колоны штанг или полированного штока (показано условно). Исходя из этого, подбирают длину корпуса 1 с ограничителем 6 и длину удлинителей 7, которые жестко соединяют с плашками 5 (например: при помощи запрессованных штифтов 9 или винтов 9 - показано на черт. условно).The depth at which the ragged end of the 8 pipe string, rod string or polished rod column (shown conditionally) is preliminary determined. Based on this, the length of the housing 1 with the limiter 6 and the length of the extension cords 7 are selected, which are rigidly connected to the dies 5 (for example: using pressed pins 9 or screws 9 - shown in fig. Conventionally).

Пример 1.Example 1

В корпус 1 вставляют плашки 5 с удлинителями 7, фиксируя их от выпадения пружинным кольцом 10. Корпус 1 при помощи узла захвата 2 соединят с подъемным механизмом (например: с подъемным краном, геофизической вышкой или т.п. - на черт. не показан) и спускают в скважину. При помощи обратной воронки 3 корпус 1 надевается на оборванный конец 8, а ограничитель 6 упирается сверху на устьевую арматуру. После чего на все верхние концы удлинителей 7 давят вниз (например: через лист металла весом кувалды), при этом плашки 5, взаимодействуя с конусной поверхностью 4 и сжимая пружинное кольцо 10, сходятся и своими рифлениями 11 взаимодействуют с оборванным концом 8. При этом подъемный механизм за узел захвата 2 подымает корпус 1, а плашки 5 рифлениями 11 за счет взаимодействия с конусной поверхностью 4 надежно удерживают оборванный конец 8 до его полного извлечения из скважины. После замены поврежденных участков колонн труб, штанг или полированного штока скважину снова запускают в работу. В случаях, когда нагрузки на подъем (определяют по устьевому индикатору веса - на черт. не показан) оборванного конца 8 приближаются к максимально допустимым нагрузкам для используемого подъемного механизма, подъем прекращают корпус 1 опускают до взаимодействия ограничителя с устьевой арматурой, при этом плашки 5, зафиксированные рифлениями 11 на оборванном конце 8, приподнимаются по конусной поверхности 4 и разжимаются пружинным кольцом 10 с фиксацией в верхнем положении и выходом из зацепления с оборванным концом 8. После чего корпус 1 за узел захвата извлекается из скважины. После чего операции повторяются с использованием более мощного подъемного механизма для извлечения оборванного конца 8 из скважины.Insert plates 5 with extension cords 7 into the housing 1, fixing them against falling out by the spring ring 10. Housing 1 will be connected to the lifting mechanism using the gripper 2 (for example: with a crane, geophysical tower or the like - not shown) and lowered into the well. Using a return funnel 3, the housing 1 is put on the dangling end 8, and the stop 6 rests on top of the wellhead fittings. Then all the upper ends of the extensions 7 are pressed down (for example: through a sheet of metal weighing a sledgehammer), while the dies 5, interacting with the conical surface 4 and compressing the spring ring 10, converge and interact with their corrugations 11 with the dangling end 8. the mechanism for the capture node 2 raises the housing 1, and the dies 5 by corrugations 11 due to the interaction with the conical surface 4 reliably hold the ragged end 8 until it is completely removed from the well. After replacing the damaged sections of the pipe columns, rods or polished rod, the well is put back into operation. In cases where the lifting loads (determined by the wellhead weight indicator - not shown in the diagram) of the dangling end 8 approach the maximum allowable loads for the used lifting mechanism, the housing is stopped and the housing 1 is lowered until the limiter interacts with the wellhead fittings, while the dies 5, fixed by corrugations 11 on the dangling end 8, are lifted along the conical surface 4 and are opened by the spring ring 10 with locking in the upper position and disengaging from the dangling end 8. After that, the housing 1 is connected l is extracted from the capturing hole. Then the operations are repeated using a more powerful lifting mechanism to extract the dangling end 8 from the well.

Пример 2.Example 2

Корпус 1 при помощи узла захвата 2 соединят с подъемным механизмом (например: с подъемным краном, геофизической вышкой или т.п. - на черт. не показан) и спускают в скважину. При помощи обратной воронки 3 корпус 1 надевается на оборванный конец 8, а ограничитель 6 упирается сверху на устьевую арматуру. После чего плашки 5 на удлинителях 7 спускают корпус 1 до взаимодействия с конусной поверхностью 4 и своими рифлениями 11 с оборванным концом 8. подъемный механизм за узел захвата 2 подымает корпус 1, а плашки 5 рифлениями 11 за счет взаимодействия с конусной поверхностью 4 надежно удерживают оборванный конец 8 до его полного извлечения из скважины. После замены поврежденных участков колонн труб, штанг или полированного штока скважину снова запускают в работу. В случаях, когда нагрузки на подъем (определяют по устьевому индикатору веса - на черт. не показан) оборванного конца 8 приближаются к максимально допустимым нагрузкам для используемого подъемного механизма, подъем прекращают корпус 1 опускают до взаимодействия ограничителя с устьевой арматурой. При этом при этом плашки 5, зафиксированные рифлениями 11 на оборванном конце 8, приподнимаются по конусной поверхности 4, но остаются взаимодействовать с оборванным концом 8. Затем плашки 5 приподнимают при помощи удлинителей 7, которые фиксируют в верхнем положении (например: при помощи зажимов - не показаны, или отверстий 12 металлическими прутами - не показаны) или полностью извлекаю вместе с плашками 5 из корпуса 1. После чего корпус 1 за узел захвата извлекается из скважины. После чего операции повторяются с использованием более мощного подъемного механизма для извлечения оборванного конца 8 из скважины.The housing 1 with the help of the gripping unit 2 is connected to a lifting mechanism (for example: with a crane, geophysical tower or the like - not shown in the diagram) and lowered into the well. Using a return funnel 3, the housing 1 is put on the dangling end 8, and the stop 6 rests on top of the wellhead fittings. After that, the dies 5 on the extensions 7 lower the housing 1 to interact with the conical surface 4 and their corrugations 11 with the dangling end 8. the lifting mechanism lifts the housing 1 by the gripping unit 2, and the dies 5 by the corrugations 11 reliably hold the dangling due to the interaction with the conical surface 4 end 8 until it is completely removed from the well. After replacing the damaged sections of the pipe columns, rods or polished rod, the well is put back into operation. In cases where the lifting load (determined by the wellhead weight indicator - not shown in the diagram) of the dangling end 8 approaches the maximum allowable load for the used lifting mechanism, the housing is stopped and the housing 1 is lowered until the limiter interacts with the wellhead fittings. In this case, the dies 5, fixed by corrugations 11 on the dangling end 8, are lifted along the conical surface 4, but remain interacting with the dangled end 8. Then, the dies 5 are lifted using extensions 7, which are fixed in the upper position (for example: by means of clamps - not shown, or holes 12 with metal rods - not shown) or completely removed along with the dies 5 from the housing 1. After that, the housing 1 for the capture unit is removed from the well. Then the operations are repeated using a more powerful lifting mechanism to extract the dangling end 8 from the well.

Предлагаемая конструкция наружного механического ловителя полированного штока проста, дешева, надежна и выполнена с возможностью отцепления для исключения аварийных ситуаций при подъеме.The proposed design of the external mechanical catcher of the polished rod is simple, cheap, reliable and made with the possibility of uncoupling to prevent accidents when lifting.

Claims (1)

Наружный механический ловитель полированного штока, включающий корпус с узлом захвата сверху, имеющий снизу обратную воронку, расположенную выше изнутри коническую поверхность, сужающуюся книзу, и запорные рифленые изнутри плашки, взаимодействующие снаружи с конической поверхностью, отличающийся тем, что корпус сверху снаружи снабжен ограничителем, выполненным с возможностью взаимодействия с устьевой арматурой при спуске в скважину, конусная поверхность выполнена в виде фигуры вращения, а плашки сверху снабжены удлинителями, верхние концы которых расположены выше корпуса, причем удлинители выполнены с возможностью перемещения вверх с плашками относительно корпуса с извлечением из него или фиксации относительно корпуса в верхнем положении.

An external mechanical catcher of a polished rod, comprising a housing with a grip assembly on top, having a return funnel at the bottom, a conical surface located above the inside, tapering downwards, and locking corrugated inside dies interacting from the outside with a conical surface, characterized in that the housing is equipped with a limiter made from above with the possibility of interaction with wellhead reinforcement during descent into the well, the conical surface is made in the form of a rotation figure, and the dies are equipped with extensions on top, the top the ends of which are located above the housing, the extensions being movable upward relative to the housing with dies with extraction from or lock relative to the housing in the upper position.

Images