Перепускная скользящая втулка

(51) 21 34/14 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ соединительной втулки (1) ввинчивается во внутреннюю резьбу корпуса (2). Корпус (2) имеет боковое отверстие (10) в передней части и две выемки (7, 8) на внутренней поверхности. Скользящая втулка (3) размещается в корпусе (2) и имеет выпуклый уступ, сопряженный с одной из выемок (7, 8) корпуса (2), внешняя поверхность скользящей втулки (3) подвижным образом совмещается с внутренней поверхностью корпуса(2). Основание шара (5) фиксируется в скользящей втулке (3) с помощью срезного штифта (4). На переднем конце нижнего соединительного узла (6) имеется резьба, с помощью которой он ввинчивается в корпус (2). Толщина стенки переднего конца нижнего соединительного узла (6) больше, чем толщина стенки нижнего конца скользящей втулки (3), и внутренний диаметр передней части скользящей втулки (3) больше или равен внутреннему диаметру нижнего соединительного узла (6). Перепускная скользящая втулка имеет простую надежную конструкцию,допускает многократное открытие и закрытие и позволяет эффективно регулировать сообщение между внутритрубным и затрубным пространством.(73) КАРАМАЙ ДРИЛЛИНГ ТЕКНОЛОДЖИ РИСЕРЧ ИНСТИТУТ. ВЕСТЕРН ДРИЛЛИНГ ИНЖИНИРИНГ КОРПОРЕЙШН ОФ КНПК(74) Русакова Нина Васильевна Жукова Галина Алексеевна Ляджин Владимир Алексеевич(57) Настоящая полезная модель относится к перепускной скользящей втулке, применяемой в работах по бурению и заканчиванию скважин на нефтегазовых месторождениях, состоящей из верхней соединительной втулки (1), корпуса (2),скользящей втулки (3), срезного штифта (4) и нижнего соединительного узла (6). На нижнем конце верхней соединительной втулки (1) имеется внешняя резьба, а на переднем конце корпуса (2) имеется внутренняя резьба, внешняя резьба верхней 694 Настоящая полезная модель относится к оборудованию для бурения и заканчивания скважин на нефтегазовых месторождениях, а именно к перепускной скользящей втулке, применяемой при заканчивании скважин, добыче нефти, увеличении дебита, строительстве скважин или других строительных работах в скважинах со сложным профилем, таких как горизонтальные скважины,многоствольные скважины и т.п., и принадлежащей к оборудованию для разработки месторождений подземного типа. В процессе общей добычи нефти, раздельной добычи нефти, регулирования количества воды,образования водного барьера, работ по оптимизации нефтяного слоя в специальных скважинах, таких как многоствольные, часто возникает потребность в раздельном управлении боковым и основным стволами скважины, для чего необходимо подземное устройство,которое может использоваться вместе с пакером, допускает повторное открытие и закрытие и не оказывает влияния на спуск труб при последующих работах. Из патента на полезную модель 201334895,Е 21 В 34/14, опубликованном в 2009 году, известна перепускная скользящая втулка, состоящая из внешней цилиндрической втулки и внутренней цилиндрической втулки. Во время использования соединительная уплотняющая втулка может контролировать соединение и разъединение нефтепровода и втулки непосредственно путем опускания специального выключателя,предназначенного для открывания и закрывания устройства внутренней уплотняющей втулки Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в разработке перепускной скользящей втулки, которая допускает многократное открытие и закрытие и может служить для регулирования сообщения между трубами и затрубным пространством. Решение данной задачи достигается за счет того,что перепускная скользящая втулка, предложенная в настоящей полезной модели, состоит из верхней соединительной втулки, корпуса, скользящей втулки, срезного штифта, шарового основания и нижнего соединительного узла. На нижнем конце верхней соединительной втулки имеется внешняя резьба, а на переднем конце корпуса имеется внутренняя резьба. Внешняя резьба верхней соединительной втулки ввинчивается во внутреннюю резьбу корпуса. В передней части корпуса имеется боковое отверстие. На внутренней поверхности корпуса имеются две выемки. Скользящая втулка размещается в корпусе и имеет выпуклый уступ, сопряженный с одной из выемок корпуса, при этом выпуклый уступ рассекает паз, один из концов которого не проходит через выпуклый уступ. Внешняя поверхность скользящей втулки подвижным образом совмещается с внутренней поверхностью корпуса. Шаровое основание фиксируется в скользящей втулке с помощью срезного штифта. На переднем конце нижнего соединительного узла имеется резьба, с помощью которой он навинчивается на 2 корпус. Толщина стенки переднего конца нижнего соединительного узла больше, чем толщина стенки нижнего конца скользящей втулки, и внутренний диаметр передней части скользящей втулки больше или равен внутреннему диаметру нижнего соединительного узла. На наконечнике внешней резьбы верхней соединительной втулки имеется выемка в форме ласточкиного хвоста. Нижняя часть выемки в форме ласточкиного хвоста представляет собой наклонную плоскость с углом наклона менее 45 градусов. Передний конец корпуса сопряжен с выемкой в форме ласточкиного хвоста. На наконечнике передней резьбы нижнего соединительного узла также имеется выемка. Выемка нижнего соединительного узла идентична выемке в форме ласточкиного хвоста на верхней соединительной втулке, но ориентирована в противоположном направлении. Нижний конец корпуса сопряжен с выемкой нижнего соединительного узла. Выемка на внутренней поверхности корпуса имеет такую форму, что угол наклонной плоскости на переднем конце выемки оказывается больше, чем угол наклонной плоскости на нижнем конце выемки. Внутренняя поверхность переднего конца шарового основания представляет собой коническую поверхность,которая может совмещаться со стальным шаром. На переднем конце верхней соединительной втулки имеется внутренняя соединительная резьба. На нижнем конце нижнего соединительного узла имеется внешняя соединительная резьба. На переднем и заднем краях бокового отверстия в корпусе имеются уплотнительные кольца,благодаря чему скользящая втулка и корпус герметично изолированы друг от друга. Расстояние между передним концом скользящей втулки и передним краем бокового отверстия в корпусе больше, чем расстояние между нижним концом скользящей втулки и передним концом нижнего соединительного узла. Расстояние между двумя выемками на внутренней поверхности корпуса равно расстоянию,которое скользящая втулка проходит при движении вниз, т.е. равно расстоянию между нижним концом скользящей втулки и передним концом нижнего соединительного узла. Перепускная скользящая втулка, в соответствии с настоящей полезной моделью, имеет простую надежную конструкцию и допускает многократное использование. Краткое описание чертежей На фиг. схематически показана конструкция перепускной скользящей втулки в соответствии с настоящей полезной моделью. Подробное описание полезной модели Настоящая полезная модель не ограничена нижеследующим конструктивным исполнением. Практическое техническое решение может основываться на принципе устройства настоящей полезной модели. 694 Подробное описание настоящей полезной модели будет сделано исходя из приведенного чертежа. Как показано на фиг., предлагаемая в настоящей полезной модели перепускная скользящая втулка состоит из верхней соединительной втулки 1, корпуса 2, скользящей втулки 3, срезного штифта 4 и нижнего соединительного узла 6. На нижнем конце верхней соединительной втулки 1 имеется внешняя резьба, а на переднем конце корпуса 2 имеется внутренняя резьба. Внешняя резьба верхней соединительной втулки 1 ввинчивается во внутреннюю резьбу корпуса 2. В передней части корпуса 2 имеется боковое отверстие 10. На внутренней поверхности корпуса 2 имеются две выемки 7, 8. Скользящая втулка 3 размещается в корпусе 2 и имеет выпуклый уступ, сопряженный с одной из выемок корпуса 2,причем выпуклый уступ рассекает сквозной паз, один из концов которого не проходит через выпуклый уступ. Внешняя поверхность скользящей втулки 3 подвижным образом совмещается с внутренней поверхностью корпуса 2. Шаровое основание 5 фиксируется в скользящей втулке 3 с помощью срезного штифта 4. На переднем конце нижнего соединительного узла 6 имеется резьба, с помощью которой он ввинчивается в корпус 2. Толщина стенки переднего конца нижнего соединительного узла 6 больше, чем толщина стенки нижнего конца скользящей втулки 3, и внутренний диаметр передней части скользящей втулки 3 больше или равен внутреннему диаметру нижнего соединительного узла 6. В зависимости от практических потребностей,описанная выше схема перепускной скользящей втулки может быть модифицирована и оптимизирована следующим образом На наконечнике внешней резьбы верхней соединительной втулки 1 имеется выемка в форме ласточкиного хвоста 11. Нижняя часть выемки в форме ласточкиного хвоста 11 представляет собой наклонную плоскость с углом наклона менее 45 градусов, желательно менее 30 градусов, Передний конец корпуса 2 сопряжен с выемкой в форме ласточкиного хвоста 11. На наконечнике передней резьбы нижнего соединительного узла 6 также имеется выемка 12. Выемка нижнего соединительного узла 6 идентична выемке в форме ласточкиного хвоста 11 на верхней соединительной втулке 1, но ориентирована в противоположном направлении. Нижний конец корпуса 2 сопряжен с выемкой 12 нижнего соединительного узла 6. Для того, чтобы скользящая втулка 3 могла легко двигаться вниз и устанавливаться на место, одна из выемок на внутренней поверхности корпуса 2 имеет такую форму, что угол наклонной плоскости в передней части выемки больше, чем угол наклонной плоскости в нижней части выемки. Внутренняя полость переднего конца шарового основания 5 представляет собой коническую поверхность, которая может совмещаться со стальным шаром. На переднем конце верхней соединительной втулки 1 имеется внутренняя соединительная резьба. На нижнем конце нижнего соединительного узла 6 имеется внешняя соединительная резьба. На переднем и заднем краях бокового отверстия 10 в корпусе 2 имеются уплотнительные кольца 13,благодаря чему скользящая втулка 3 и корпус 2 герметично изолированы друг от друга. В данном техническом исполнении для улучшения изоляции предусмотрены два уплотнительных кольца на переднем и заднем краях бокового отверстия 10. соответственно. Расстояние между передним концом скользящей втулки 3 и передним краем бокового отверстия 10 в корпусе 2 больше, чем расстояние между нижним концом скользящей втулки 3 и передним концом нижнего соединительного узла 6. Расстояние между двумя выемками 7, 8 на внутренней поверхности корпуса 2 равно расстоянию, которое скользящая втулка 3 проходит при движении вниз, т.е. равно расстоянию между нижним концом скользящей втулки 3 и передним концом нижнего соединительного узла 6. Устройство работает следующим образом При использовании на месте установки перепускная скользящая втулка и сопряженное с ней устройство, такое как пакер, последовательно присоединяются к обсадной трубе, после чего опускаются в скважину и устанавливаются в заданное положение. Затем спускается шар и включается насос. Когда шар прижимается к основанию шара 5,давление возрастает. Происходит радиальное сжатие выпуклого уступа скользящей втулки 3,находящегося в выемке внутренней поверхности корпуса 2, в результате чего выпуклый уступ выскальзывает из выемки. Скользящая втулка 3 двигается вниз, и боковое отверстие 10 корпуса 2 постепенно открывается. Скользящая втулка 3 перемещается вниз, пока выпуклый уступ не войдет в нижнюю выемку внутренней полости корпуса 2 и скользящая втулка 3 не упрется в передний конец нижнего соединительного узла 6. При этом достигается максимальное открытие бокового отверстия 10 корпуса 2. Давление продолжает нарастать, срезной штифт 4 срезается, шар и основание шара 5 опускаются на дно скважины, и операция по открытию завершена. В дальнейшем при необходимости открытия и закрытия бокового отверстия 10 корпуса 2 можно спустить и разместить в выемке скользящей втулки 3 специальное приспособление, так чтобы скользящая втулка могла подниматься и опускаться в выемке,образованной между верхней соединительной втулкой 1, нижним соединительным узлом 6 и корпусом 2, тем самым осуществляя открытие и закрытие бокового отверстия 10 корпуса 2. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Перепускная скользящая втулка, состоящая из верхней соединительной втулки,корпуса,3 694 скользящей втулки, срезного штифта и нижнего соединительного узла, на нижнем конце верхней соединительной втулки имеется внешняя резьба, а на переднем конце корпуса имеется внутренняя резьба внешняя резьба верхней соединительной втулки ввинчивается во внутреннюю резьбу корпуса в передней части корпуса имеется боковое отверстие на переднем конце нижнего соединительного узла имеется резьба, с помощью которой он ввинчивается в корпус, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит срезной штифт и шаровое основание, на внутренней поверхности корпуса имеются две выемки скользящая втулка размещена в корпусе и имеет выпуклый уступ, сопряженный с одной из выемок корпуса, причем выпуклый уступ рассекает сквозной паз, один из концов которого не проходит через выпуклый уступ, внешняя поверхность скользящей втулки подвижным образом совмещается с внутренней поверхностью корпуса шаровое основание фиксируется в скользящей втулке с помощью срезного штифта толщина стенки переднего конца нижнего соединительного узла больше, чем толщина стенки нижнего конца скользящей втулки, и внутренний диаметр передней части скользящей втулки больше или равен внутреннему диаметру нижнего соединительного узла. 2. Перепускная скользящая втулка по п. 1,отличающаяся тем, что на наконечнике внешней резьбы верхней соединительной втулки имеется выемка в форме ласточкиного хвоста, нижняя часть выемки в форме ласточкиного хвоста представляет собой наклонную плоскость с углом наклона менее 45 градусов, передний конец корпуса сопряжен с выемкой в форме ласточкиного хвоста на наконечнике передней резьбы нижнего соединительного узла также имеется выемка,причем выемка нижнего соединительного узла идентична выемке в форме ласточкиного хвоста на верхней соединительной втулке, но ориентирована в противоположном направлении, нижний конец корпуса сопряжен с выемкой нижнего соединительного узла. 3. Перепускная скользящая втулка по п. 1,отличающаяся тем, что одна из выемок на внутренней поверхности корпуса имеет такую форму, что угол наклонной плоскости в передней части выемки больше, чем угол наклонной плоскости в нижней части выемки. 4. Перепускная скользящая втулка по п. 1,отличающаяся тем, что внутренняя поверхность переднего конца шарового основания представляет собой коническую поверхность, которая может совмещаться со стальным шаром. 5. Перепускная скользящая втулка по п. 1,отличающаяся тем, что на переднем конце верхней соединительной втулки имеется внутренняя соединительная резьба. 6. Перепускная скользящая втулка по п. 1,отличающаяся тем, что на нижнем конце нижнего соединительного узла имеется внешняя соединительная резьба. 7. Перепускная скользящая втулка по п. 1,отличающаяся тем, что на переднем и заднем краях бокового отверстия в корпусе имеется по уплотнительному кольцу,благодаря чему скользящая втулка и корпус герметично изолированы друг от друга. 8. Перепускная скользящая втулка по любому из п. 1-7, отличающаяся тем, что расстояние между передним концом скользящей втулки и передним краем бокового отверстия в корпусе больше, чем расстояние между нижним концом скользящей втулки и передним концом нижнего соединительного узла. 9. Перепускная скользящая втулка по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что расстояние между двумя выемками на внутренней поверхности корпуса равно расстоянию, которое скользящая втулка проходит при движении вниз, т.е. равно расстоянию между нижним концом скользящей втулки и передним концом нижнего соединительного узла. 10. Перепускная скользящая втулка по п. 8,отличающаяся тем, что расстояние между двумя выемками на внутренней поверхности корпуса равно расстоянию, которое скользящая втулка проходит при движении вниз, т.е. равно расстоянию между нижним концом скользящей втулки и передним концом нижнего соединительного узла.