RU2751766C2

RU2751766C2 - Ground protection apparatus for borehole equipment, borehole unit and method for ground protection

Info

Publication number: RU2751766C2
Application number: RU2019130435A
Authority: RU
Inventors: Андрей Васильевич Шабалин
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Псс Экспорт" (Ооо "Псс Экспорт")
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2021-07-16
Also published as: WO2018182446A1; RU2019130435A3; RU2019130435A

Abstract

FIELD: petroleum industry.

SUBSTANCE: group of inventions relates to the petroleum industry, particularly to a ground protection apparatus for borehole equipment used for corrosion protection of borehole equipment. The corrosive borehole unit contains borehole equipment and a ground protection apparatus directly or indirectly attached to the borehole equipment by means of a thread provided on the protruding end of the reinforcing element of the ground protection apparatus. The ground protection apparatus comprises an elongated protector of a substantially cylindrical shape and a reinforcing element of a substantially cylindrical shape extending through the entire protector and containing ends protruding beyond the protector, wherein both protruding ends are equipped with thread. Multiple grooves are provided therein on the surface of the protector. The reinforcing element is made composite and comprising at least two parts rigidly interconnected using a connecting element made in a substantially cylindrical shape, wherein the diameter of the connecting element is less than the diameter of the components of the reinforcing element.

EFFECT: increased operational life of the ground protection apparatus.

19 cl, 7 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к нефтяной промышленности, и в частности, к протекторным устройствам для скважинного оборудования, используемым для защиты от коррозии скважинного оборудования.The invention relates to the oil industry, and in particular, to protective devices for downhole equipment used to protect against corrosion of downhole equipment.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

Широко известно применение катодной защиты для обеспечения электрохимической защиты от коррозии сооружений, металлических и железобетонных сооружений, контактирующих с грунтом с высоким содержанием солей, морской водой и другими электролитическими средами. Принцип катодной защиты основан на наложении отрицательного потенциала на защищаемый объект. Сдвиг потенциала защищаемого металлического объекта осуществляется с помощью внешнего источника постоянного тока (например, станции катодной защиты).The use of cathodic protection is widely known to provide electrochemical protection against corrosion of structures, metal and reinforced concrete structures in contact with soil with a high salt content, sea water and other electrolytic media. The principle of cathodic protection is based on the imposition of a negative potential on the protected object. The potential shift of the protected metal object is carried out using an external direct current source (for example, a cathodic protection station).

Однако в условиях, в которых сложно обеспечить электрическое соединение защищаемого объекта с внешним источником постоянного тока, а также гарантировать надежность такого соединения, находит применение протекторная защита. Для ее осуществления защищаемый объект соединяют с протекторным анодом, изготовленным из металла, более электроотрицательного относительно защищаемого объекта. При этом поверхность защищаемого объекта становится эквипотенциальной и на всех её участках протекает только катодный процесс.However, in conditions in which it is difficult to provide an electrical connection of the protected object with an external DC source, as well as to guarantee the reliability of such a connection, protective protection is used. For its implementation, the protected object is connected to a protective anode made of a metal that is more electronegative with respect to the protected object. In this case, the surface of the protected object becomes equipotential and only the cathodic process takes place in all its sections.

В нефтяной промышленности протекторная защита наиболее часто используется для защиты от коррозии погружного скважинного оборудования, например, бурильного оборудования или добывающих насосов. Коррозия наружной поверхности корпуса скважинного оборудования, подвешенного на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважине, возникает из-за высокой коррозионной активности текучей среды, заполняющей скважину.In the petroleum industry, tread protection is most commonly used to protect against corrosion of downhole equipment such as drilling equipment or production pumps. Corrosion of the outer surface of the casing of downhole equipment suspended on a tubing string in the well arises from the high corrosiveness of the fluid filling the well.

В наиболее типичном случае для защиты от коррозии погружного электроцентробежного насоса, подвешенного на колонне НКТ, в качестве протектора используют гальванический протектор, выполненный из материала, имеющего электродный потенциал, меньший по сравнению с материалом корпуса электроцентробежного насоса.In the most typical case, to protect against corrosion of a submersible electric centrifugal pump suspended on a tubing string, a galvanic protector is used as a protector made of a material having an electrode potential that is lower than that of the casing of an electric centrifugal pump.

Такое протекторное устройство описано например в патенте RU 2231629 С1 «СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, ПОДВЕШЕННОГО НА КОЛОННЕ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ» (МПК E21B41/02, опубл. 27.06.2004). Известный протектор выполняют в форме длинномерного цилиндрического стержня с армированием по центру стальной проволокой. Протектор размещают в поднасосном пространстве в стволе скважины с изоляцией контакта со стенками скважины. Контакт протектора с корпусом электроцентробежного насоса осуществляют через стальную армирующую проволоку.Such a protector device is described, for example, in patent RU 2231629 C1 "METHOD FOR PROTECTING AGAINST CORROSION OF A SUBMERSIBLE ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP SUSPENDED ON A COLUMN OF PUMP AND COMPRESSOR PIPES" (IPC E21B41 / 02, publ. 27.06.2004). The known protector is made in the form of a long cylindrical rod with reinforcement in the center with a steel wire. The protector is placed in the sub-pump space in the wellbore with isolation of the contact with the wellbore walls. The contact of the protector with the casing of the electric centrifugal pump is carried out through a steel reinforcing wire.

Недостатками известного устройства является необходимость выполнения цилиндрического стержня достаточно длинным для обеспечения большой площади поверхности протектора, недостаточная жесткость конструкции протектора и повышенный риск слома протектора при спуске протектора в скважину и в ходе длительной эксплуатации, а также невозможность последовательного соединения нескольких протекторов для увеличения анодной массы и срока эксплуатации протекторного устройства.The disadvantages of the known device are the need to make a cylindrical rod long enough to provide a large tread surface area, insufficient rigidity of the tread structure and an increased risk of breaking the tread when running the tread into the well and during long-term operation, as well as the impossibility of sequential connection of several protectors to increase the anode mass and service life. operation of the tread device.

Также в уровне техники известен скважинный инструмент, описанный в публикации WO 2014/079961 A1 «DOWNHOLE TOOL» (МПК E21B41/02, опубл. 30.05.2014). Известное устройство содержит корпус, выполненный из первого металла, колеса, каждое из которых расположено на колесном рычаге и выступает от корпуса инструмента, а также жертвенный анод, выполненный из второго металла и расположенный в соединении с корпусом инструмента, причем второй металл имеет более отрицательный электрохимический потенциал, чем первый металл.Also known in the prior art is a downhole tool described in WO 2014/079961 A1 "DOWNHOLE TOOL" (IPC E21B41 / 02, publ. 05/30/2014). The known device comprises a body made of a first metal, wheels, each of which is located on the wheel arm and protrudes from the body of the tool, as well as a sacrificial anode made of a second metal and located in connection with the body of the tool, the second metal having a more negative electrochemical potential than the first metal.

В качестве скважинного инструмента упоминается скважинный трактор, причем известное решение предусматривает использование множества жертвенных анодов, расположенных или в соответствующих канавках в корпусе инструмента, или в отделении в виде магазина или кассеты, в котором жертвенные аноды расположены параллельно друг другу.As a downhole tool, a downhole tractor is mentioned, and the known solution provides for the use of a plurality of sacrificial anodes located either in corresponding grooves in the tool body, or in a compartment in the form of a magazine or cassette, in which the sacrificial anodes are arranged parallel to each other.

Недостатками известного устройства является отсутствие универсальности, т.е. необходимость его использования со специально разработанным или модернизированным скважинным оборудованием, характеризующимся наличием специальных канавок или отделения для размещения жертвенных анодов. Другим недостатком является недостаточная жесткость конструкции протектора в виду отсутствия каких-либо армирующих элементов. Наконец, использование известного устройства в варианте с множеством параллельно расположенных жертвенных анодов может привести к значительному сокращению площади поперечного сечения скважины, и следовательно, снижению расхода жидкости, поднимаемой на поверхность или закачиваемой в скважину в зависимости от используемого скважинного оборудования.The disadvantages of the known device are the lack of versatility, i. E. the need for its use with specially designed or modernized downhole equipment, characterized by the presence of special grooves or compartments for the placement of sacrificial anodes. Another disadvantage is the insufficient rigidity of the tread structure due to the absence of any reinforcing elements. Finally, the use of the known device with multiple parallel sacrificial anodes can lead to a significant reduction in the cross-sectional area of the well, and hence, a decrease in the flow rate of fluid raised to the surface or pumped into the well, depending on the downhole equipment used.

Кроме того, в уровне техники известно устройство для защиты от коррозии погружного скважинного оборудования, описанное в патенте RU 137329 U1 (МПК E21B41/02, опубл. 10.02.2014), являющееся наиболее близким аналогом к заявляемому устройству. Известное устройство содержит длинномерный протектор со стержневым армирующим элементом, причем на поверхности части армирующего элемента, выступающей за край протектора, нанесена резьба, на поверхности части армирующего элемента, находящейся в теле протектора, выполнены выемки, на наружной поверхности протектора выполнены продольные ребра. Известный протектор может быть выполнен со сквозным армирующим элементом с конической резьбой на обоих его концах. При необходимости увеличения значения токоотдачи для защиты скважинного оборудования используют несколько соединенных между собой устройств посредством муфт. В поперечном сечении устройство имеет форму шестеренки за счет выполнения продольных ребер на поверхности протектора. Данная геометрия обеспечивает беспрепятственное протекание пластовой жидкости вдоль протектора.In addition, the prior art knows a device for corrosion protection of downhole equipment described in patent RU 137329 U1 (IPC E21B41 / 02, publ. 02/10/2014), which is the closest analogue to the claimed device. The known device contains a long protector with a rod reinforcing element, and on the surface of the part of the reinforcing element protruding beyond the edge of the protector, a thread is applied, on the surface of the part of the reinforcing element located in the body of the protector, recesses are made, on the outer surface of the protector longitudinal ribs are made. The known protector can be made with a through reinforcing element with tapered threads at both ends. If it is necessary to increase the value of the current output to protect the downhole equipment, several devices connected to each other by means of couplings are used. In cross-section, the device has the shape of a gear due to the implementation of longitudinal ribs on the tread surface. This geometry allows the formation fluid to flow smoothly along the tread.

Известное решение преодолевает сразу несколько проблем других решений уровня техники, однако характеризуется значительной массой устройства для защиты от коррозии из-за использования сквозного армирующего элемента.The known solution overcomes several problems of other solutions of the prior art at once, however, it is characterized by a significant mass of the device for corrosion protection due to the use of a through reinforcing element.

Таким образом, несмотря на попытки улучшить эксплуатационные характеристики протекторных устройств для скважинного оборудования по-прежнему остается актуальной проблема разработки надежного и долговечного устройства для защиты скважинного оборудования от коррозии, которое бы характеризовалось улучшенными эксплуатационными характеристиками, включая уменьшенную массу устройства.Thus, despite attempts to improve the performance characteristics of downhole equipment protectors, the problem of developing a reliable and durable device for protecting downhole equipment from corrosion, which would be characterized by improved performance characteristics, including a reduced weight of the device, remains an urgent problem.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Технической задачей изобретения является снижение массы протекторных устройств для скважинного оборудования, в частности, устройств, прикрепляемых стандартными муфтами и переводниками к скважинному оборудованию для защиты оборудования от коррозии.The technical objective of the invention is to reduce the weight of protective devices for downhole equipment, in particular, devices attached to the downhole equipment by standard couplings and subs to protect the equipment from corrosion.

Таким образом, настоящее изобретение направлено на разработку протекторного устройства для скважинного оборудования, которое характеризуется уменьшенной массой устройства при одновременном увеличении полезной анодной массы протектора, что обеспечит увеличение срока эксплуатации протекторного устройства. А кроме того, настоящее изобретение направлено на разработку такого устройства, которое характеризуется улучшенными защитными свойствами протектора, повышенной надежностью при эксплуатации, а также универсальностью применения благодаря своей конструкции.Thus, the present invention is directed to the development of a tread device for downhole equipment, which is characterized by a reduced mass of the device while increasing the usable anode mass of the tread, which will provide an increase in the life of the tread device. In addition, the present invention is directed to the development of such a device, which is characterized by improved protective properties of the tread, increased operational reliability, as well as versatility due to its design.

Для решения этой задачи в одном из аспектов изобретения предложено протекторное устройство для скважинного оборудования, содержащее:To solve this problem, in one aspect of the invention, there is provided a protector device for downhole equipment, comprising:

удлиненный протектор по существу цилиндрической формы, иan elongated tread of a substantially cylindrical shape, and

армирующий элемент по существу цилиндрической формы, продолжающийся через весь протектор и содержащий концы, которые выступают за пределы протектора, причем оба выступающих конца снабжены резьбой,a reinforcing element of a substantially cylindrical shape extending through the entire tread and comprising ends that project beyond the tread, both projecting ends being threaded,

при этом на поверхности протектора предусмотрено множество канавок, иwherein a plurality of grooves are provided on the tread surface, and

армирующий элемент выполнен составным и содержит по меньшей мере две части, жестко соединенные друг с другом посредством соединительного элемента, который выполнен по существу цилиндрической формы, причем диаметр соединительного элемента меньше диаметра составных частей армирующего элемента.the reinforcing element is made composite and contains at least two parts rigidly connected to each other by means of a connecting element, which is made in a substantially cylindrical shape, and the diameter of the connecting element is less than the diameter of the reinforcing element constituent parts.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором протектор изготовлен из протекторного сплава, предпочтительно, из алюминиевого сплава.In one additional embodiment, a device is provided in which the tread is made of a tread alloy, preferably an aluminum alloy.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором армирующий элемент и соединительный элемент изготовлены из стали.In one additional embodiment, a device is provided in which the reinforcing element and the connecting element are made of steel.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором на поверхности протектора предусмотрено от 2 до 12 канавок, предпочтительно, от 6 до 10 канавок, наиболее предпочтительно, 8 канавок.In a further embodiment, a device is provided in which on the tread surface there are provided from 2 to 12 grooves, preferably from 6 to 10 grooves, most preferably 8 grooves.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором канавки равномерно распределены по поверхности протектора.In one additional embodiment, a device is provided in which the grooves are uniformly distributed over the tread surface.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором канавки продолжаются по всей длине протектора или по части длины протектора.In one additional embodiment, a device is provided in which the grooves extend along the entire length of the tread or along a portion of the length of the tread.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором на по меньшей мере одном из концов протектора предусмотрен сужающийся участок.In a further embodiment, a device is provided in which a tapering portion is provided at at least one of the ends of the tread.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором сужающийся участок образует конусную поверхность, причем угол между образующей конусной поверхности и центральной осью устройства составляет от 10 до 20 градусов, предпочтительно, от 12 до 16 градусов, наиболее предпочтительно, 14 градусов.In one additional embodiment, a device is proposed in which the tapered portion forms a tapered surface, the angle between the generatrix of the tapered surface and the central axis of the device being 10 to 20 degrees, preferably 12 to 16 degrees, most preferably 14 degrees.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором на по меньшей мере одном из концов протектора предусмотрен концевой участок меньшего диаметра, чем диаметр остальной части протектора.In one additional embodiment, a device is provided in which at least one of the ends of the tread is provided with an end section with a smaller diameter than the diameter of the rest of the tread.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором на по меньшей мере одном из концов протектора предусмотрен концевой участок меньшего диаметра, чем диаметр остальной части протектора, причем сужающийся участок, предусмотренный на конце протектора, на котором предусмотрен концевой участок меньшего диаметра, выполнен с образованием плавного перехода к участку меньшего диаметра.In one of additional variants, a device is proposed in which at least one of the ends of the tread is provided with an end section of a smaller diameter than the diameter of the rest of the tread, and the tapering section provided at the end of the tread, on which an end section of a smaller diameter is provided, is made to form smooth transition to a section of smaller diameter.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором участок меньшего диаметра выполнен сужающимся по меньшей мере на части своей длины с образованием конусной поверхности, причем угол между образующей конусной поверхности и центральной осью устройства составляет от 15 до 25 градусов, предпочтительно, от 18 до 22 градусов, наиболее предпочтительно, 20 градусов.In one of the additional variants, a device is proposed in which a section of a smaller diameter is made tapering at least over a part of its length to form a tapered surface, and the angle between the generatrix of the tapered surface and the central axis of the device is 15 to 25 degrees, preferably from 18 to 22 degrees, most preferably 20 degrees.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором составные части армирующего элемента и/или соединительный элемент выполнены по существу сплошными или полыми.In a further embodiment, a device is provided in which the constituent parts of the reinforcing element and / or the connecting element are substantially solid or hollow.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором длина каждой из составных частей армирующего элемента составляет от 25% до 40% длины протекторного устройства, предпочтительно, от 30% до 35% длины протекторного устройства, и наиболее предпочтительно 33%.In an additional embodiment, there is provided a device in which the length of each of the constituent parts of the reinforcing element is from 25% to 40% of the length of the tread device, preferably from 30% to 35% of the length of the tread device, and most preferably 33%.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором соединительный элемент и каждая из составных частей армирующего элемента имеют одинаковую длину.In a further embodiment, a device is provided in which the connecting element and each of the constituent parts of the reinforcing element have the same length.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором на составных частях армирующего элемента предусмотрены кольцевые проточки.In an additional embodiment, a device is proposed in which annular grooves are provided on the constituent parts of the reinforcing element.

В одном из дополнительных вариантов предложено устройство, в котором соединительный элемент соединен с каждой из составных частей армирующего элемента посредством резьбы.In one additional embodiment, a device is proposed in which a connecting element is connected to each of the constituent parts of the reinforcing element by means of a thread.

В одном из дополнительных аспектов предложен коррозионностойкий скважинный узел, содержащий скважинное оборудование и протекторное устройство по первому аспекту изобретения, непосредственно или косвенно присоединенное к скважинному оборудованию посредством резьбы, предусмотренной на выступающем конце армирующего элемента протекторного устройства.In one further aspect, there is provided a corrosion resistant downhole assembly comprising the downhole equipment and the tread device of the first aspect of the invention, directly or indirectly connected to the downhole equipment by means of a thread provided on a protruding end of a reinforcing element of the tread device.

В одном из дополнительных вариантов предложен узел, содержащий по меньшей мере одно дополнительное протекторное устройство, последовательно присоединенное к первому протекторному устройству посредством муфты.In an additional embodiment, an assembly is provided comprising at least one additional tread device sequentially connected to the first tread device by means of a sleeve.

В одном из еще дополнительных аспектов изобретения предложен способ протекторной защиты скважинного оборудования, включающий в себя этапы, на которых к скважинному оборудованию присоединяют протекторное устройство по первому аспекту изобретения с образованием скважинного узла по второму аспекту изобретения, осуществляют спуск и последующую эксплуатацию собранного скважинного узла.In yet another further aspect of the invention, there is provided a method for protecting a downhole equipment, including the steps of attaching a protector device according to a first aspect of the invention to a downhole equipment to form a downhole assembly according to a second aspect of the invention, running and subsequent operation of an assembled well assembly.

Таким образом, выполнение протекторного устройства с составным армирующим элементом из по меньшей мере двух частей, жестко соединенных друг с другом посредством соединительного элемента, который выполнен по существу цилиндрической формы, причем диаметр соединительного элемента меньше диаметра составных частей армирующего элемента, позволяет изготовить протекторное устройство, масса которого меньше массы протекторного устройства со сплошным сквозным армирующим элементом, известного из уровня техники. Thus, the implementation of a tread device with a composite reinforcing element of at least two parts rigidly connected to each other by means of a connecting element, which is made essentially cylindrical, and the diameter of the connecting element is less than the diameter of the reinforcing element constituent parts, makes it possible to manufacture a tread device, weight which is less than the mass of a tread device with a continuous through reinforcing element known from the prior art.

Более того, при этом обеспечивается технический результат, состоящий в увеличении общего срока эксплуатации протекторного устройства при сохранении других эксплуатационных характеристик. В частности, увеличивается анодная масса протектора, благодаря тому, что часть объема протекторного устройства, заполненная в прототипе материалом армирующего элемента, в предложенном устройстве заполнена протекторным сплавом. А благодаря использованию жесткого соединительного элемента, который выполнен по существу цилиндрической формы, по-прежнему обеспечивается надежное соединение составных частей армирующего элемента, что позволяет соединять протекторные устройства друг с другом для увеличения полезной анодной массы и обеспечения большей эффективности протекторной защиты. Кроме того, по-прежнему обеспечивается высокая прочность устройства в целом, что позволяет его использовать в качестве центратора при спуске скважинного оборудования в скважину для защиты спускаемого скважинного оборудования от механических воздействий без необходимости присоединения дополнительных устройств. Также, уменьшенная масса протекторного устройства может давать дополнительные преимущества в удобстве хранения, транспортировки и монтажа.Moreover, this provides a technical result consisting in increasing the overall service life of the tread device while maintaining other performance characteristics. In particular, the anode mass of the protector increases, due to the fact that part of the volume of the protector device, filled in the prototype with the material of the reinforcing element, in the proposed device is filled with a protector alloy. And thanks to the use of a rigid connecting element, which is made in a substantially cylindrical shape, a reliable connection of the constituent parts of the reinforcing element is still ensured, which allows the tread devices to be connected to each other to increase the usable anode mass and provide more effective tread protection. In addition, the high strength of the device as a whole is still provided, which allows it to be used as a centralizer when running downhole equipment into the well to protect the downhole equipment from mechanical stress without the need to attach additional devices. Also, the reduced weight of the tread device can provide additional advantages in ease of storage, transport and installation.

Аналогичными преимуществами также характеризуется антикоррозионный скважинный узел, содержащий описанное выше протекторное устройство. В частности, за счет увеличения общего срока эксплуатации протекторного устройства обеспечивается более продолжительная и надежная защита скважинного оборудования. Следовательно, предложенный скважинный узел характеризуется лучшими антикоррозионными свойствами и более длительным сроком эксплуатации. Аналогично, предложенный способ протекторной защиты с использованием предложенного протекторного устройства является более эффективным и обеспечивает надежную защиты в течение более длительного срока эксплуатации.The anticorrosive downhole assembly containing the above-described tread device is also characterized by similar advantages. In particular, by increasing the overall life of the tread device, longer and more reliable protection of downhole equipment is provided. Consequently, the proposed downhole assembly is characterized by better anti-corrosion properties and a longer service life. Similarly, the proposed method of tread protection using the proposed tread device is more effective and provides reliable protection for a longer service life.

В последующем описании, показаны и более подробно описаны варианты осуществления предложенного изобретения. Следует понимать, что изобретение допускает другие варианты осуществления, и некоторые их детали допускают модификацию в различных очевидных аспектах без отступления от изобретения, как изложено и описано в последующей формуле изобретения. Соответственно, чертежи и описание, по характеру, должны рассматриваться в качестве иллюстративных, а не в качестве ограничительных.In the following description, embodiments of the present invention are shown and described in more detail. It should be understood that the invention is susceptible to other embodiments, and certain details thereof are susceptible to modification in various obvious respects without departing from the invention as set forth and described in the following claims. Accordingly, the drawings and description are by nature to be regarded as illustrative and not restrictive.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

На фиг.1 схематично показан общий вид примерного варианта осуществления протекторного устройства.1 is a schematic perspective view of an exemplary embodiment of a tread device.

На фиг.2 показан вид спереди протекторного устройства по фиг.1 при его горизонтальном расположении.Fig. 2 is a front view of the tread device of Fig. 1 in a horizontal arrangement.

На фиг.3 показан вид сбоку протекторного устройства по фиг.1. при его горизонтальном расположении.Figure 3 is a side view of the tread device of Figure 1. when it is located horizontally.

На фиг.4 показан вид спереди в разрезе протекторного устройства по фиг.1 при его горизонтальном расположении.Fig. 4 is a front cross-sectional view of the tread device of Fig. 1 in a horizontal arrangement.

На фиг.5 показан в увеличенном виде один из концов составной части армирующего элемента протекторного устройства по фиг.1Figure 5 shows an enlarged view of one of the ends of the integral part of the reinforcing element of the tread device according to figure 1

На фиг.6 показан в увеличенном виде другой из концов составной части армирующего элемента протекторного устройства по фиг.1Fig. 6 shows an enlarged view of the other of the ends of the component part of the reinforcing element of the tread device according to Fig. 1.

На фиг.7 показан в увеличенном виде соединительный элемент протекторного устройства по фиг.1FIG. 7 shows an enlarged view of the connecting element of the tread device of FIG. 1.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Варианты осуществления не ограничиваются описанными здесь вариантами осуществления, и специалисту в области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления изобретения, не выходящие за пределы сущности и объема данного изобретения.The embodiments are not limited to the embodiments described herein, and other embodiments of the invention without departing from the spirit and scope of the invention will become apparent to a person skilled in the art based on the information set forth in the description and knowledge of the prior art.

Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.Elements mentioned in the singular do not exclude the plurality of elements, unless otherwise specified.

Способы, раскрытые в настоящем описании, содержат один или несколько этапов или действий для достижения описанного способа. Этапы и/или действия способа могут заменять друг друга, не выходя за пределы объема формулы изобретения. Другими словами, если не определен конкретный порядок этапов или действий, порядок и/или использование конкретных этапов и/или действий может изменяться, не выходя за пределы объема формулы изобретения.The methods disclosed herein contain one or more steps or actions to achieve the described method. The steps and / or steps of the method can be substituted for each other without departing from the scope of the claims. In other words, if a specific order of steps or actions is not defined, the order and / or use of specific steps and / or actions may vary without departing from the scope of the claims.

Настоящее изобретение относится к нефтяной промышленности, и в частности, к протекторным устройствам для скважинного оборудования, используемым для защиты от коррозии скважинного оборудования, особенно оборудования, эксплуатируемого в агрессивных средах с повышенной кислотностью, минерализацией, в условиях высоких температур, например, в средах с повышенным содержанием сероводорода и углекислого газа.The present invention relates to the oil industry, and in particular to protective devices for downhole equipment used to protect against corrosion of downhole equipment, especially equipment operated in corrosive environments with high acidity, salinity, at high temperatures, for example, in environments with increased the content of hydrogen sulfide and carbon dioxide.

В целом со ссылкой на фиг.1-7 чертежей, предложено протекторное устройство 1 для скважинного оборудования (не показано), содержащее: удлиненный протектор 2 по существу цилиндрической формы, и армирующий элемент 3 по существу цилиндрической формы, продолжающийся через весь протектор 2 и содержащий концы 4, 5, которые выступают за пределы протектора 2, причем оба выступающих конца 4, 5 снабжены резьбой (не показана на фиг.1), при этом на поверхности протектора 2 предусмотрено множество канавок 6, и армирующий элемент 3 выполнен составным и содержит по меньшей мере две части 31, 32, жестко соединенные друг с другом посредством соединительного элемента 33, который выполнен по существу цилиндрической формы, причем диаметр соединительного элемента 33 меньше диаметра составных частей 31, 32 армирующего элемента 3, причем протектор 2 выполнен такой формы, чтобы тело протектора взаимодействовало с армирующим элементом 3 на участках, образованных составными частями 31, 32, а также на участке, образованном соединительным элементом 33.In general, with reference to Figs. 1-7 of the drawings, there is proposed a protector device 1 for downhole equipment (not shown), comprising: an elongated protector 2 of a substantially cylindrical shape, and a reinforcing element 3 of a substantially cylindrical shape, extending through the entire protector 2 and containing ends 4, 5, which protrude beyond the tread 2, and both protruding ends 4, 5 are provided with threads (not shown in Fig. 1), while a plurality of grooves 6 are provided on the surface of the tread 2, and the reinforcing element 3 is made composite and contains at least two parts 31, 32 rigidly connected to each other by means of a connecting element 33, which is made in a substantially cylindrical shape, and the diameter of the connecting element 33 is less than the diameter of the components 31, 32 of the reinforcing element 3, and the protector 2 is made in such a shape that the body the protector interacted with the reinforcing element 3 in the areas formed by the component parts 31, 32, as well as in the area, about formed by connecting element 33.

На фиг. 4 показано только две составных части 31, 32 армирующего элемента 3, соединенных одним соединительным элементом 33. Однако следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления изобретения, может использоваться большее число составных частей, например, три, четыре, пять и более, соединенных соответствующим числом соединительных элементов, например, двумя, тремя, четырьмя и более соединительными элементами. Армирующий элемент располагается соосно с протектором, отклонение осей армирующего элемента и протектора не должно превышать 6 мм для равномерного распределения массы протектора вокруг армирующего элемента.FIG. 4 shows only two constituent parts 31, 32 of the reinforcing element 3 connected by one connecting element 33. However, it should be understood that in some embodiments of the invention, a larger number of constituent parts can be used, for example, three, four, five or more, connected by a corresponding number connecting elements, for example, two, three, four or more connecting elements. The reinforcing element is located coaxially with the tread, the deviation of the axes of the reinforcing element and the tread should not exceed 6 mm for uniform distribution of the tread mass around the reinforcing element.

В предпочтительном варианте осуществления предложенного устройства, протектор изготовлен из протекторного сплава, предпочтительно, из алюминиевого сплава, а армирующий элемент и соединительный элемент изготовлены из стали. В качестве неограничивающего примера, протектор может быть изготовлен из сплава марки АЦ5Мг5 или АЦКМ. Так например, может использоваться протекторный сплав, основу которого составляет алюминий марки А85, в состав входят добавки цинк Цв0, магний Мг95, а также легирующие добавки цирконий Цр, индий Ин00. Более частный неограничивающий пример протекторного сплава на алюминиевой основе имеет следующий химический состав (в масс.%): Zn – 4,0%-5,2%, Mg – 3,3%-4,2%, Mn – не более 0,2%, Si – до 0,2%, Fe – до 0,3%, Cu – до 0,02%, Ni – до 0,006%, Al и примеси - остальное. Так же могут быть использованы магниевые и цинковые сплавы. Армирующий элемент и соединительный элемент могут быть выполнены из стали марки Ст3 по ГОСТ, например, Ст3пс3-II. Также при производстве могут быть использованы другие сплавы и материалы, имеющие схожие характеристики прочности, твердости и электропроводности.In a preferred embodiment of the proposed device, the protector is made of a tread alloy, preferably an aluminum alloy, and the reinforcing element and the connecting element are made of steel. As a non-limiting example, the protector can be made from an alloy of the AC5Mg5 or ACKM grade. For example, a tread alloy can be used, the basis of which is aluminum grade A85, the composition includes additives zinc Tsv0, magnesium Mg95, as well as alloying additives zirconium Cr, indium In00. A more particular non-limiting example of an aluminum-based tread alloy has the following chemical composition (in wt%): Zn - 4.0% -5.2%, Mg - 3.3% -4.2%, Mn - no more than 0, 2%, Si - up to 0.2%, Fe - up to 0.3%, Cu - up to 0.02%, Ni - up to 0.006%, Al and impurities - the rest. Magnesium and zinc alloys can also be used. The reinforcing element and the connecting element can be made of steel grade St3 in accordance with GOST, for example, St3ps3-II. Also in the production can be used other alloys and materials with similar characteristics of strength, hardness and electrical conductivity.

Протекторное устройство изготавливают стандартными способами, известными в уровне техники. Например, протекторное устройство может быть изготовлено методом литья в кристаллизатор из алюминиевого протекторного сплава с добавками магния цинка, для улучшения свойств сплава и работоспособности устройства в целом. Благодаря изготовлению методом литья в кокиль протекторное устройство имеет монолитную конструкцию армирующего элемента с протектором, как будет описано подробнее ниже. Это обеспечивает надежный электрический контакт между телом протектора и армирующим элементом, выступающим в роли сердечника, на протяжении всего срока службы протекторного устройства.The tread device is manufactured by standard methods known in the art. For example, a tread device can be manufactured by casting into a mold from an aluminum tread alloy with additions of magnesium zinc to improve the properties of the alloy and the operability of the device as a whole. Due to its die-casting production, the tread device has a monolithic reinforcing element with a tread, as will be described in more detail below. This ensures reliable electrical contact between the tread body and the reinforcing element acting as a core throughout the entire service life of the tread device.

Как уже было отмечено, удлиненный протектор 2 выполняют по существу цилиндрической формы. Под удлиненным протектором следует понимать такой протектор, длина которого значительно превышает его остальные размеры, например, длина превышает диаметр протектора в несколько раз. Благодаря предложенной конструкции и используемым материалам, протекторное устройство может быть достаточно компактным. В качестве неограничивающего примера, протектор может иметь диаметр от 90 мм до 120 мм, а длина протекторного устройства составляет 1,5 метра. Таким образом, соотношение диаметра протектора к длине всего устройства составляет от 1:12,5 до 1:16, в других предпочтительных вариантах, данное соотношение может составлять от 1:10 до 1:20 с сохранением всех эксплуатационных характеристик. Тогда как, например, устройство, известное из уровня техники и описанное в документе RU 2231629, имеет диаметр 50 мм и длину 6 м (соотношение 1:120). Следовательно, предложенная геометрия протекторного устройства может давать дополнительные преимущества в удобстве хранения, транспортировки и монтажа.As already noted, the elongated tread 2 is made in a substantially cylindrical shape. An elongated tread is to be understood as a tread whose length significantly exceeds its other dimensions, for example, the length exceeds the tread diameter by several times. Due to the proposed design and the materials used, the tread device can be quite compact. As a non-limiting example, the tread may have a diameter of 90 mm to 120 mm, and the length of the tread device is 1.5 meters. Thus, the ratio of the tread diameter to the length of the entire device is from 1: 12.5 to 1:16, in other preferred embodiments, this ratio can be from 1:10 to 1:20 while maintaining all performance characteristics. Whereas, for example, a device known from the prior art and described in document RU 2231629 has a diameter of 50 mm and a length of 6 m (ratio 1: 120). Therefore, the proposed geometry of the tread device can provide additional advantages in the convenience of storage, transportation and installation.

В предпочтительном варианте осуществления устройства на поверхности протектора предусмотрено от 2 до 12 канавок, предпочтительно, от 6 до 10 канавок, наиболее предпочтительно, 8 канавок. Вариант осуществления изобретения с 8 канавками проиллюстрирован на фиг. 3 чертежей. Выполнение канавок на поверхности протектора приводит к образованию продольных ребер на наружной поверхности протектора, что придает протекторному устройству дополнительную жесткость, исключая его повреждение, например, при спуске в скважину. Это повышает надежность устройства в целом. Выбирая количество канавок следует иметь в виду нижеследующее.In a preferred embodiment of the device, 2 to 12 grooves are provided on the tread surface, preferably 6 to 10 grooves, most preferably 8 grooves. An embodiment of the invention with 8 grooves is illustrated in FIG. 3 drawings. Making grooves on the tread surface leads to the formation of longitudinal ribs on the outer surface of the tread, which gives the tread device additional rigidity, excluding its damage, for example, when running into a well. This increases the reliability of the device as a whole. When choosing the number of grooves, keep in mind the following.

При увеличении количества канавок, выполненных в протекторе, увеличивается площадь поверхности протектора, что увеличивает эффективность протекторной защиты. Следует понимать, что при протекторной защите скважинного оборудования, имеющего большие габариты (большую площадь поверхности), следует выбирать протекторные устройства с большой площадью протектора. Так, например, можно выбирать протекторные устройства с большим количеством канавок в протекторе. Однако следует также понимать, что увеличение числа канавок приводит к уменьшению эффективной анодной массы протекторного устройства. Для устранения таких нежелательных явлений, можно использовать антикоррозионные скважинные узлы, в которых несколько протекторных устройств соединены последовательно посредством муфт для увеличения эффективной анодной массы устройства.With an increase in the number of grooves made in the tread, the surface area of the tread increases, which increases the effectiveness of the tread protection. It should be understood that when treading downhole equipment with large dimensions (large surface area), tread devices with a large tread area should be chosen. So, for example, you can choose tread devices with a large number of grooves in the tread. However, it should also be understood that an increase in the number of grooves leads to a decrease in the effective anode mass of the tread device. To eliminate such undesirable phenomena, it is possible to use anti-corrosion borehole assemblies in which several tread devices are connected in series by means of couplings to increase the effective anode mass of the device.

Кроме того, возможно изменение формы (геометрии) канавок, в частности, их протяженности. В предпочтительном варианте осуществления канавки продолжаются по всей длине протектора, однако, глубина канавок может меняться по длине протектора. В качестве неограничивающего примера, глубина канавок может быть меньше на концах протектора, чем в средней его части. Другими словами, в той части протектора, где расположены составные части армирующего элемента, глубина канавок меньше, чем в той части протектора, где расположен соединительный элемент. В таком варианте осуществления уменьшение анодной массы протекторного устройства компенсируется наиболее эффективно.In addition, it is possible to change the shape (geometry) of the grooves, in particular, their length. In a preferred embodiment, the grooves continue along the entire length of the tread, however, the depth of the grooves may vary along the length of the tread. As a non-limiting example, the depth of the grooves can be shallower at the ends of the tread than in the middle. In other words, in the part of the tread where the constituent parts of the reinforcing element are located, the depth of the grooves is shallower than in the part of the tread where the connecting element is located. In such an embodiment, the reduction in the anode mass of the tread device is most effectively compensated for.

Однако в других вариантах осуществления при других условиях эксплуатации достаточно эффективным будет следующая геометрия канавок. В той части протектора, где расположены составные части армирующего элемента, глубина канавок больше, чем в той части протектора, где расположен соединительный элемент. Кроме того, глубина канавок может изменяться волнообразно по длине протектора. А именно, на некоторых участках глубина может быть меньше, чем на других участках, и/или по существу равна нулю, а на других участках глубина может быть больше.However, in other embodiments, under different operating conditions, the following groove geometry will be quite effective. In that part of the tread where the component parts of the reinforcing element are located, the depth of the grooves is greater than in that part of the tread where the connecting element is located. In addition, the depth of the grooves can vary in waves along the length of the tread. Namely, in some areas the depth may be shallower than in other areas and / or substantially zero, while in other areas the depth may be greater.

Следует понимать, что в любом из вариантов осуществления изобретения глубина канавок не должна превышать 15-20% диаметра протектора. Более глубокие канавки могут привести к существенному снижению анодной массы протектора и снижению эффективности протекторной защиты. Ширина канавок выбирается в зависимости от числа канавок, выполненных на поверхности протектора, но не должна превышать их глубину. При выполнении канавок как описано выше сохраняется достаточная жесткость конструкции. Более того, анодная масса протектора не снижается ниже эффективных значений для обеспечения надежной протекторной защиты скважинного оборудования.It should be understood that in any of the embodiments of the invention, the depth of the grooves should not exceed 15-20% of the tread diameter. Deeper grooves can lead to a significant reduction in the anode mass of the tread and a decrease in the effectiveness of the tread protection. The width of the grooves is selected depending on the number of grooves made on the tread surface, but should not exceed their depth. By making the grooves as described above, sufficient structural rigidity is maintained. Moreover, the anode mass of the protector does not decrease below the effective values to ensure reliable protector protection of downhole equipment.

В предпочтительном варианте осуществления протекторного устройства канавки продолжаются по всей длине протектора, причем канавки расположены симметрично и равномерно по окружности протектора. Следует понимать, что возможны иные варианты расположения канавок для оптимизации потока текучей среды, проходящей мимо протектора. Например, при использовании протекторного устройства для защиты насосного оборудования особенно полезным может быть вариант, при котором канавки расположены более часто по окружности, образованной поверхностью протектора в одной его части, и более редко по окружности в другой части протектора. При этом при соединении протекторного устройства, например, со скважинным насосным оборудованием в антикоррозионный скважинный узел насосное оборудование следует ориентировать по окружности так, чтобы прием насоса по существу располагался над той частью протектора, в которой канавки расположены более часто. Следовательно, большее количество текучей среды сможет беспрепятственно поступать на прием насоса.In a preferred embodiment of the tread device, the grooves extend along the entire length of the tread, the grooves being symmetrically and uniformly located around the circumference of the tread. It should be understood that other groove arrangements are possible to optimize fluid flow past the tread. For example, when using a tread device to protect pumping equipment, it may be particularly useful if the grooves are located more often around the circumference of the tread surface in one part of the tread, and more rarely around the circumference in the other part of the tread. At the same time, when connecting the tread device, for example, with downhole pumping equipment to an anticorrosive wellbore unit, the pumping equipment should be oriented around the circumference so that the pump intake is essentially located above that part of the tread in which the grooves are located more often. Consequently, more fluid will be able to flow freely to the pump intake.

Продолжая далее по фиг. 2 чертежей, в предпочтительном варианте осуществления протекторного устройства 1 на по меньшей мере одном из концов протектора 2 предусмотрен сужающийся участок 21, 22. Так, сужающийся участок 21 или 22 может быть выполнен только на одном конце протектора 2, смежном с концом 4 или 5 армирующего элемента 3. В дополнительных вариантах, сужающиеся участки 21, 22 могут быть выполнены сразу на обоих концах протектора 2, смежных концам 4, 5 армирующего элемента 3. Сужающийся участок выполняют так, что он образует конусную поверхность, причем угол α между образующей конусной поверхности и центральной осью устройства составляет от 10 до 20 градусов, предпочтительно, от 12 до 16 градусов, наиболее предпочтительно, 14 градусов.Continuing further to FIG. 2 of the drawings, in a preferred embodiment of the tread device 1, at least one of the ends of the tread 2 is provided with a tapering portion 21, 22. Thus, the tapering portion 21 or 22 can be provided only at one end of the tread 2 adjacent to the end element 3. In additional versions, the tapering sections 21, 22 can be made at both ends of the tread 2 adjacent to the ends 4, 5 of the reinforcing element 3. The tapered section is made so that it forms a tapered surface, and the angle α between the generating tapered surface and the central axis of the device is 10 to 20 degrees, preferably 12 to 16 degrees, most preferably 14 degrees.

Выполнение сужающегося участка на по меньшей мере одном из концов протектора 2 обладает множеством дополнительных преимуществ. Например, образование по существу конусной поверхности на нижнем конце протектора 2 (на конце, смежном концу 4 армирующего элемента 3 по фиг. 1-4), обеспечивает большую скорость спуска скважинного оборудования с закрепленным снизу протекторным устройством. Таким образом, благодаря более обтекаемой форме протекторного устройства 1 снижаются трудозатраты и время, требуемые на запуск скважинного оборудования в эксплуатацию.The provision of a tapered section at at least one of the ends of the tread 2 has many additional advantages. For example, the formation of a substantially tapered surface at the lower end of the tread 2 (at the end adjacent to the end 4 of the reinforcing element 3 in FIGS. 1-4) provides a faster running speed of the downhole equipment with the tread device attached from below. Thus, due to the more streamlined shape of the tread device 1, labor costs and time required to start the downhole equipment into operation are reduced.

Образование по существу конусной поверхности на верхнем конце протектора 2 (на конце, смежном концу 5 армирующего элемента 3 по фиг. 1-4) обеспечивает большую равномерность потока проходящей мимо текучей среды. Благодаря отсутствию острых углов и резких изменений в размерах устройства исключается формирование вихревых потоков текучей среды. Следовательно, обеспечивается большая скорость спуска скважинного оборудования с закрепленным протекторным устройством. Кроме того, обеспечивается большая скорость протекания добываемого флюида при последующей эксплуатации скважинного насоса, если предложенное протекторное устройство используется для защиты насосного оборудования.The formation of a substantially tapered surface at the upper end of the tread 2 (at the end adjacent to the end 5 of the reinforcing element 3 in FIGS. 1-4) provides a more uniform flow of the fluid passing by. Due to the absence of sharp corners and abrupt changes in the size of the device, the formation of vortex flows of the fluid is eliminated. Consequently, a high speed of running downhole equipment with a fixed tread device is provided. In addition, a high flow rate of the produced fluid is provided during the subsequent operation of the downhole pump, if the proposed protective device is used to protect the pumping equipment.

Угол конусности сужающихся участков 21, 22, а именно угол α между образующей конусной поверхности и центральной осью устройства выбирают для обеспечения наибольшего эффекта уменьшения сопротивления потоку текучей среды, при сохранении других эксплуатационных параметров. Длину сужающегося участка выбирают равной 3-5% от общей длины протекторного устройства. Например, для протекторного устройства длиной 1,5 метра длина сужающегося участка может составлять от 50 то 75 мм.The taper angle of the tapering sections 21, 22, namely the angle α between the generatrix of the tapered surface and the central axis of the device, is selected to provide the greatest effect of reducing the resistance to fluid flow while maintaining other operating parameters. The length of the tapered section is chosen equal to 3-5% of the total length of the tread device. For example, for a tread device with a length of 1.5 meters, the length of the tapered section can be between 50 and 75 mm.

Продолжая далее по фиг.2, в предпочтительном варианте осуществления протекторного устройства 1 на по меньшей мере одном из концов протектора 2 предусмотрен концевой участок 23 меньшего диаметра, чем диаметр остальной части протектора 2. В проиллюстрированном на фиг. 1-4 варианте осуществления протекторного устройства 1 такой концевой участок 23 выполнен на конце протектора 2, который смежен концу 5 армирующего элемента 3. Однако следует понимать, что в других вариантах осуществления такой концевой участок может быть выполнен на конце протектора 2, который смежен концу 4 армирующего элемента, или на обоих концах протектора 2.Continuing further to FIG. 2, in a preferred embodiment of the tread device 1, at least one of the ends of the tread 2 is provided with an end portion 23 of a smaller diameter than the diameter of the rest of the tread 2. In the illustrated embodiment of FIG. 1 to 4 of an embodiment of a tread device 1, such an end portion 23 is formed at the end of the tread 2 which is adjacent to the end 5 of the reinforcing element 3. However, it should be understood that in other embodiments such an end portion may be formed at the end of the tread 2 that is adjacent to the end 4 reinforcement, or at both ends of the tread 2.

В предпочтительном варианте осуществления протекторного устройства 1 на по меньшей мере одном из концов протектора 2 предусмотрен концевой участок 23 меньшего диаметра, чем диаметр остальной части протектора 2, причем сужающийся участок 22, предусмотренный на конце протектора 2, на котором предусмотрен концевой участок 23 меньшего диаметра, выполнен с образованием плавного перехода к участку 23 меньшего диаметра.In a preferred embodiment of the tread device 1, at least one of the ends of the tread 2 is provided with an end portion 23 of a smaller diameter than the diameter of the rest of the tread 2, a tapering portion 22 provided at the end of the tread 2 on which an end portion 23 of a smaller diameter is provided, made with the formation of a smooth transition to a section 23 of a smaller diameter.

В предпочтительном варианте осуществления протекторного устройства 1 участок 23 меньшего диаметра выполнен сужающимся по меньшей мере на части своей длины (участок или часть 24 на фиг.2) с образованием конусной поверхности, причем угол β между образующей конусной поверхности и центральной осью устройства (см. фиг. 4) составляет от 15 до 25 градусов, предпочтительно, от 18 до 22 градусов, наиболее предпочтительно, 20 градусов.In a preferred embodiment of the tread device 1, the section 23 of a smaller diameter is made tapering at least over a part of its length (section or part 24 in FIG. 2) to form a tapered surface, the angle β between the generatrix of the tapered surface and the central axis of the device (see FIG. 4) is 15 to 25 degrees, preferably 18 to 22 degrees, most preferably 20 degrees.

В описанных выше предпочтительных вариантах осуществления изобретения протектора 2 с участком 23 меньшего диаметра в еще большей степени обеспечиваются преимущества, связанные со скоростью и равномерностью потока проходящей текучей среды, которые были описаны выше в отношении сужающихся участков 21, 22. Угол конусности части 24 участка 23 меньшего диаметра, а именно угол β между образующей конусной поверхности и центральной осью устройства выбирают для обеспечения наибольшего эффекта уменьшения сопротивления потоку текучей среды при сохранении других эксплуатационных параметров. Длину участка меньшего диаметра выбирают равной 4-8% от общей длины протекторного устройства, а длину сужающейся части выбирают равной приблизительно четверти длины участка меньшего диаметра. Например, для протекторного устройства длиной 1,5 метра длина участка меньшего диаметра может составлять от 60 до 120 мм, тогда длина сужающейся части этого участка составляет от 15 до 30 мм.In the above-described preferred embodiments of the tread 2 with a smaller portion 23, the advantages associated with the speed and uniformity of the flow of the flowing fluid, which have been described above in relation to the tapered portions 21, 22, are further provided. The taper angle of the portion 24 of the smaller portion 23 diameter, namely the angle β between the generatrix of the tapered surface and the central axis of the device is selected to provide the greatest effect of reducing the resistance to fluid flow while maintaining other operating parameters. The length of the portion of the smaller diameter is chosen equal to 4-8% of the total length of the tread device, and the length of the tapered portion is chosen equal to approximately one quarter of the length of the portion of the smaller diameter. For example, for a tread device with a length of 1.5 meters, the length of the section of the smaller diameter may be from 60 to 120 mm, then the length of the tapered part of this section is from 15 to 30 mm.

В предпочтительном варианте осуществления протекторного устройства 1 составные части 31, 32 армирующего элемента 3 могут быть выполнены по существу сплошными, что обеспечивает большую жесткость конструкции. В другом варианте составные части 31, 32 армирующего элемента 3 могут быть выполнены полыми, что позволяет дополнительно снизить общий вес протекторного устройства 1. В других вариантах, выполнение составных частей 31, 32 армирующего элемента 3 может быть комбинированным, например, составная часть 31 выполнена сплошной, а составная часть 32 выполнена полой, или наоборот. В качестве другого примера, составные части 31, 32 могут быть частично полыми, т.е. содержать как сплошные участки, так и полые. Аналогично, соединительный элемент 33 может быть по существу сплошным, по существу полым или частично полым, как пояснено выше в отношении составных частей 31, 32.In a preferred embodiment of the tread device 1, the constituent parts 31, 32 of the reinforcing element 3 can be made substantially continuous, which provides greater structural rigidity. In another embodiment, the component parts 31, 32 of the reinforcing element 3 can be made hollow, which makes it possible to further reduce the total weight of the tread device 1. In other versions, the implementation of the components 31, 32 of the reinforcing element 3 can be combined, for example, the component part 31 is made continuous and the component part 32 is hollow or vice versa. As another example, the component parts 31, 32 may be partially hollow, i. E. contain both solid and hollow areas. Likewise, the connecting element 33 may be substantially solid, substantially hollow, or partially hollow, as explained above in relation to the component parts 31, 32.

Для описанного выше в качестве неограничивающего примера протекторного устройства, которое имеет длину 1,5 метра, составные части могут представлять собой по существу сплошной стальной стержень диаметром приблизительно 60 мм, а соединительный элемент может представлять собой сплошной стальной стержень диаметром приблизительно 30 мм. В случае выполнения составной части армирующего элемента и/или соединительного элемента полыми они могут представлять собой по существу полые стальные трубы с толщиной стенки 8 мм.For the above described non-limiting example of a tread device that has a length of 1.5 meters, the component parts can be a substantially solid steel bar with a diameter of about 60 mm, and the connecting element can be a solid steel bar with a diameter of about 30 mm. If the component part of the reinforcing element and / or the connecting element is hollow, they can be essentially hollow steel pipes with a wall thickness of 8 mm.

В предпочтительном варианте осуществления устройства длина каждой из составных частей 31, 32 армирующего элемента 3 составляет от 25% до 40% длины протекторного устройства 1, предпочтительно, от 30% до 35% длины протекторного устройства 1, и наиболее предпочтительно, 33%. Так, для протекторного устройства длиной 1,5 метра составные части армирующего элемента могут иметь длину от 37,5 см до 60 см, предпочтительно, от 45 см до 52,5 см, наиболее предпочтительно, 50 см.In a preferred embodiment of the device, the length of each of the constituent parts 31, 32 of the reinforcing element 3 is from 25% to 40% of the length of the tread device 1, preferably from 30% to 35% of the length of the tread device 1, and most preferably 33%. Thus, for a tread device with a length of 1.5 meters, the component parts of the reinforcing element may have a length of 37.5 cm to 60 cm, preferably 45 cm to 52.5 cm, most preferably 50 cm.

В предпочтительном варианте осуществления устройства соединительный элемент 33 и каждая из составных частей 31, 32 армирующего элемента 3 имеют одинаковую длину. В наиболее предпочтительном варианте, для протекторного устройства длиной 1,5 м длина всех деталей составляет 50 см.In a preferred embodiment of the device, the connecting element 33 and each of the constituent parts 31, 32 of the reinforcing element 3 have the same length. Most preferably, for a 1.5 m tread device, all parts are 50 cm long.

Следует понимать, что представленные варианты осуществления протекторного устройства и указанные геометрические размеры не являются ограничивающими. В зависимости от условий эксплуатации и требований по жесткости конструкции протекторные устройства могут выполняться более длинными или более короткими, соответственно, длины составных частей 31, 32 армирующего элемента 3 и соединительного элемента 33 изменяются пропорционально. Более длинные составные части армирующего элемента могут быть особенно полезными при использовании протекторного устройства с бурильным или иным тяжелым оборудованием, подвергаемым большим динамическим нагрузкам при эксплуатации, где требуется большая жесткость протекторного устройства. Соответственно, более короткие составные части армирующего элемента могут выбираться для использования протекторного устройства с насосным оборудованием, когда требования по жесткости более низкие, а увеличенная масса протектора обеспечит более длительную эксплуатацию скважинного оборудования.It should be understood that the illustrated embodiments of the tread device and said geometric dimensions are not limiting. Depending on the operating conditions and the requirements for the rigidity of the structure, the tread devices can be made longer or shorter, respectively, the lengths of the components 31, 32 of the reinforcing element 3 and the connecting element 33 vary proportionally. The longer component parts of the reinforcement can be especially useful when using the tread device with drilling or other heavy equipment subject to high dynamic loads during operation, where greater rigidity of the tread device is required. Accordingly, shorter reinforcement components can be selected for use with pumping equipment when the rigidity requirements are lower and the increased tread mass will provide longer downhole equipment operation.

В предпочтительном варианте осуществления протекторного устройства 1 на составных частях 31, 32 армирующего элемента 3 предусмотрены кольцевые проточки 34, проиллюстрированные на фиг.5. Кольцевые проточки выполняют на тех участках составных частей 31, 32, которые расположены внутри протектора 2, предпочтительно ближе к концу указанных составных частей.In a preferred embodiment of the tread device 1, annular grooves 34 are provided on the constituent parts 31, 32 of the reinforcing element 3, as illustrated in FIG. 5. Annular grooves are made in those areas of the component parts 31, 32 that are located inside the tread 2, preferably closer to the end of the said component parts.

Следует понимать, что на фиг.5 в иллюстративных целях показаны только две кольцевые проточки 34. Однако кольцевых проточек может быть одна, три, четыре и более. Большее количество кольцевых проточек обеспечивает более надежное крепление армирующего элемента в теле протектора, но усложняет производство протекторного устройства. Поэтому оптимальным с точки зрения надежности крепления и производственных затрат является выполнение двух или трех кольцевых проточек на каждой составной части армирующего элемента.It should be understood that only two annular grooves 34 are shown in FIG. 5 for illustrative purposes. However, there may be one, three, four or more annular grooves. The larger number of annular grooves provides a more reliable attachment of the reinforcing element in the tread body, but complicates the production of the tread device. Therefore, the optimal from the point of view of the reliability of fastening and production costs is the implementation of two or three annular grooves on each component of the reinforcing element.

Таким образом, благодаря наличию кольцевых проточек армирующий элемент надежно фиксируется в отливке протектора, так как в процессе изготовления при заливке в изложницу протекторный сплав заполняет все свободное пространство, в том числе попадает в кольцевые проточки, выполненные в составных частях армирующего элемента. После кристаллизации образуется надежная монолитная конструкция протекторного устройства для защиты скважинного оборудования от коррозии. Для удобства производства составных частей армирующего элемента кольцевые проточки выбирают равной аксиальной длины и равной глубины. Предпочтительно, кольцевые проточки располагают на равном расстоянии друг от друга для более равномерного распределения протекторного сплава в процессе изготовления, и следовательно, для образования более надежной конструкции. Также предпочтительно располагать кольцевые проточки ближе к концу составной части армирующего элемента. Однако кольцевые проточки могут быть расположены и по всей длине составной части и/или ближе к другому концу составной части, который выступает за пределы протектора. Единственным ограничением является расположение кольцевых проточек на тех участках составной части армирующего элемента, которая покрывается протекторным сплавом в процессе изготовления.Thus, due to the presence of annular grooves, the reinforcing element is reliably fixed in the tread casting, since during the manufacturing process, when pouring into the mold, the tread alloy fills all the free space, including falling into the annular grooves made in the constituent parts of the reinforcing element. After crystallization, a reliable monolithic structure of a tread device is formed to protect the downhole equipment from corrosion. For the convenience of manufacturing the constituent parts of the reinforcing element, the annular grooves are chosen of equal axial length and equal depth. Preferably, the annular grooves are equidistantly spaced to distribute the tread alloy more evenly during manufacture, and therefore to form a more reliable structure. It is also preferable to position the annular grooves closer to the end of the reinforcing element component. However, the annular grooves can be located along the entire length of the component and / or closer to the other end of the component, which protrudes beyond the tread. The only limitation is the location of the annular grooves in those areas of the component part of the reinforcing element, which is covered with a tread alloy during the manufacturing process.

В предпочтительном варианте осуществления протекторного устройства 1 соединительный элемент 33 соединен с каждой из составных частей 31, 32 армирующего элемента 3 посредством резьбы. Для этого на конце составных частей 31, 32 предусмотрено крепежное отверстие 35 для соединения составных частей 31 и 32 друг с другом посредством соединительного элемента 33. В этом случае, крепежное отверстие 35 составной части 31, 32 выполнено с резьбой. В других вариантах соединение может быть безрезьбовым для ускорения сборки армирующего элемента при производстве протекторного устройства, например, детали могут соединяться посадкой в натяг. Следует понимать, что для обеспечения более надежного крепления, а также быстрого монтажа, крепежное отверстие 35 расположено так, что ось крепежного отверстия 35 совпадает с осью составных частей 31, 32 армирующего элемента 3.In a preferred embodiment of the tread device 1, the connecting element 33 is connected to each of the constituent parts 31, 32 of the reinforcing element 3 by means of a thread. For this, a fastening hole 35 is provided at the end of the component parts 31, 32 for connecting the component parts 31 and 32 to each other by means of a connecting element 33. In this case, the fastening hole 35 of the component part 31, 32 is threaded. In other embodiments, the connection may be threadless to speed up assembly of the reinforcing element during production of the tread device, for example, the parts may be connected by an interference fit. It should be understood that in order to provide a more reliable fastening, as well as quick installation, the fastening hole 35 is located so that the axis of the fastening hole 35 coincides with the axis of the component parts 31, 32 of the reinforcing element 3.

Продолжая далее по фиг.6, на свободном конце составных частей 31, 32 (конец 4, 5 по фиг.1) предусмотрена резьба. Предпочтительно, резьба выполняется стандартного размера в данной области техники для простоты соединения протекторного устройства со скважинным оборудованием, например, может использоваться резьба НКТ60 или НКТ 2'' по ГОСТ. Также на свободном конце предусмотрено центральное отверстие 36, которое может быть использовано для присоединения токопроводящего контактного провода от скважинного оборудования для обеспечения полного электрического соединения протекторного устройства и защищаемого скважинного оборудования. Предпочтительно, центральное отверстие 36 выполняется резьбовым для более надежного закрепления электрического кабеля или провода, идущего от скважинного оборудования.Continuing further to FIG. 6, a thread is provided at the free end of the component parts 31, 32 (end 4, 5 of FIG. 1). Preferably, the threads are of a standard size in the art for ease of connection of the tread device to the downhole equipment, for example tubing 60 or 2 '' GOST threads can be used. Also provided at the free end is a central hole 36 that can be used to connect a conductive overhead wire from the downhole equipment to provide a complete electrical connection between the tread device and the downhole equipment to be protected. Preferably, the center hole 36 is threaded to more securely anchor the electrical cable or wire from the downhole equipment.

На фиг.7 более подробно показана конструкция соединительного элемента 33, который выполнен по существу цилиндрической формы. Соединительный элемент 33 содержит основную часть 37 и две головки 38, причем между основной частью 37 и каждой из головок 37 предусмотрено кольцевое углубление 39, имеющее полукруглый или сферический профиль. Такая форма кольцевого углубления снижает вероятность образования усталостных трещин и увеличивает надежность крепления головки с основной частью соединительного элемента. Следовательно, обеспечивается более надежный электрический контакт и более долговечное механическое соединение составных частей армирующего элемента посредством соединительного элемента, имеющего описанную выше конструкцию.Figure 7 shows in more detail the structure of the connecting element 33, which is made in a substantially cylindrical shape. The connecting element 33 comprises a main part 37 and two heads 38, and between the main part 37 and each of the heads 37 is provided an annular recess 39 having a semicircular or spherical profile. This shape of the annular recess reduces the likelihood of fatigue cracks and increases the reliability of the head attachment to the main part of the connecting element. Therefore, a more reliable electrical contact and a more durable mechanical connection of the constituent parts of the reinforcing element by means of the connecting element having the above-described structure are provided.

Следует понимать, что в варианте осуществления, при котором составные части армирующего элемента соединены с соединительным элементом посредством резьбы, головки 38 соединительного элемента 33 выполняют с резьбой, ответной резьбе крепежных отверстий 35 составных частей 31, 32 армирующего элемента 3. Другими словами, резьба головки 38 соединительного элемента 33 и резьба крепежных отверстий 35 составных частей 31, 32 армирующего элемента 33 соответствуют друг другу по типу и размеру.It should be understood that in the embodiment in which the component parts of the reinforcing element are connected to the connecting element by means of a thread, the heads 38 of the connecting element 33 are threaded to match the threads of the fastening holes 35 of the components 31, 32 of the reinforcing element 3. In other words, the threads of the head 38 of the connecting element 33 and the thread of the fastening holes 35 of the constituent parts 31, 32 of the reinforcing element 33 correspond to each other in type and size.

В одном из дополнительных аспектов изобретения предложен коррозионностойкий скважинный узел, содержащий скважинное оборудование и протекторное устройство по первому аспекту изобретения, непосредственно или косвенно присоединенное к скважинному оборудованию посредством резьбы, предусмотренной на выступающем конце армирующего элемента протекторного устройства. Следует понимать, что непосредственное соединение означает непосредственное резьбовое соединение протекторного устройства со скважинным оборудованием, а косвенное соединение означает соединение протекторного устройства со скважинным оборудованием посредством переводника или муфты.In one further aspect of the invention, there is provided a corrosion resistant downhole assembly comprising the downhole equipment and a tread device according to the first aspect of the invention, directly or indirectly connected to the downhole equipment by means of threads provided on a protruding end of a reinforcing element of the tread device. It should be understood that direct connection means a direct threaded connection of the protector device to the downhole equipment, and indirect connection means the connection of the protector device to the downhole equipment by means of a sub or sleeve.

В одном из дополнительных вариантов предложен узел, содержащий по меньшей мере одно дополнительное протекторное устройство, последовательно присоединенное к первому протекторному устройству посредством муфты. Таким образом, можно увеличить эффективность протекторной защиты, увеличивая полезную анодную массу устройства и увеличивая суммарную площадь поверхности протектора благодаря последовательному соединению одного и более протекторных устройств. Такой вид соединения иногда упоминается в области техники как «гирлянда» протекторных устройств.In an additional embodiment, an assembly is provided comprising at least one additional tread device sequentially connected to the first tread device by means of a sleeve. Thus, it is possible to increase the effectiveness of the tread protection by increasing the usable anode mass of the device and increasing the total surface area of the tread due to the series connection of one or more tread devices. This type of connection is sometimes referred to in the art as a "string" of tread devices.

В одном из еще дополнительных аспектов изобретения предложен способ протекторной защиты скважинного оборудования, включающий в себя этапы, на которых к скважинному оборудованию присоединяют протекторное устройство по первому аспекту изобретения с образованием скважинного узла по второму аспекту изобретения. Монтаж осуществляют на поверхности вблизи устья скважины или в отдельно расположенном местоположении, а затем транспортируют собранный узел к устью скважины. При необходимости, соединяют последовательно несколько протекторных устройств. В дальнейшем осуществляют спуск и последующую эксплуатацию собранного скважинного узла.In yet another further aspect of the invention, there is provided a method for protecting a downhole equipment including the steps of attaching a protector device according to a first aspect of the invention to a downhole equipment to form a downhole assembly according to a second aspect of the invention. Installation is carried out on the surface near the wellhead or at a separate location, and then the assembled assembly is transported to the wellhead. If necessary, several protector devices are connected in series. In the future, the descent and subsequent operation of the assembled well unit is carried out.

Таким образом, выполнение протекторного устройства с составным армирующим элементом из по меньшей мере двух частей, жестко соединенных друг с другом посредством соединительного элемента, который выполнен по существу цилиндрической формы, причем диаметр соединительного элемента меньше диаметра составных частей армирующего элемента, позволяет изготовить протекторное устройство, масса которого меньше массы протекторного устройства со сплошным сквозным армирующим элементом, известного из уровня техники.Thus, the implementation of a tread device with a composite reinforcing element of at least two parts rigidly connected to each other by means of a connecting element, which is made essentially cylindrical, and the diameter of the connecting element is less than the diameter of the reinforcing element constituent parts, makes it possible to manufacture a tread device, weight which is less than the mass of a tread device with a continuous through reinforcing element known from the prior art.

Более того, при этом обеспечивается технический результат, состоящий в увеличении общего срока эксплуатации протекторного устройства при сохранении других эксплуатационных характеристик. В частности, увеличивается анодная масса протектора, благодаря тому, что часть объема протекторного устройства, заполненная в прототипе материалом армирующего элемента, в предложенном устройстве заполнена протекторным сплавом. А благодаря использованию жесткого соединительного элемента, который выполнен по существу цилиндрической формы, по-прежнему обеспечивается надежное соединение составных частей армирующего элемента, что позволяет соединять протекторные устройства друг с другом для увеличения анодной массы. Кроме того, по-прежнему обеспечивается высокая прочность устройства в целом, что позволяет его использовать в качестве центратора при спуске скважинного оборудования в скважину для защиты спускаемого скважинного оборудования от механических воздействий без необходимости присоединения дополнительных устройств.Moreover, this provides a technical result consisting in increasing the overall service life of the tread device while maintaining other performance characteristics. In particular, the anode mass of the protector increases, due to the fact that part of the volume of the protector device, filled in the prototype with the material of the reinforcing element, in the proposed device is filled with a protector alloy. And thanks to the use of a rigid connecting element, which is made in a substantially cylindrical shape, a reliable connection of the constituent parts of the reinforcing element is still ensured, which allows the tread devices to be connected to each other to increase the anode mass. In addition, the high strength of the device as a whole is still provided, which allows it to be used as a centralizer when running downhole equipment into the well to protect the downhole equipment from mechanical stress without the need to attach additional devices.

В дополнительных вариантах осуществления изобретения обеспечиваются дополнительные преимущества, которые в целом благоприятно влияют на эксплуатационные характеристики предложенного устройства, увеличение срока эксплуатации и эффективность предложенного устройства, а также связанных с ним узлов, систем и способов. Предложенное протекторное устройство является особенно эффективным для защиты от коррозии погружного скважинного оборудования, эксплуатируемого в скважинах, осложненных коррозионно активной средой (сероводород, углекислый газ, высокая минерализация, высокая температура пласта). Кроме того, предложенное протекторное устройство позволяет использовать датчики, фильтрующие элементы и прочие элементы, крепя их посредством резьбы, выполненной на нижнем конце армирующего элемента, выступающем за пределы протектора.In additional embodiments of the invention, additional advantages are provided that generally beneficially affect the performance of the proposed device, increase the life and efficiency of the proposed device, as well as associated assemblies, systems and methods. The proposed tread device is especially effective for corrosion protection of submersible downhole equipment operated in wells complicated by a corrosive environment (hydrogen sulfide, carbon dioxide, high salinity, high formation temperature). In addition, the proposed tread device allows the use of sensors, filter elements and other elements, fastening them by means of a thread made on the lower end of the reinforcing element protruding beyond the tread.

Аналогичными преимуществами характеризуется также антикоррозионный скважинный узел, содержащий описанное выше протекторное устройство. В частности, за счет увеличения общего срока эксплуатации протекторного устройства обеспечивается более продолжительная и надежная защита скважинного оборудования. Следовательно, предложенный скважинный узел характеризуется лучшими антикоррозионными свойствами и более длительным сроком эксплуатации. Аналогично, предложенный способ протекторной защиты с использованием предложенного протекторного устройства является более эффективным и обеспечивает надежную защиты в течение более длительного срока эксплуатации.The anticorrosive downhole assembly containing the above-described protective device is also characterized by similar advantages. In particular, by increasing the overall life of the tread device, longer and more reliable protection of downhole equipment is provided. Consequently, the proposed downhole assembly is characterized by better anti-corrosion properties and a longer service life. Similarly, the proposed method of tread protection using the proposed tread device is more effective and provides reliable protection for a longer service life.

В приведенном выше описании примеров, термины направления (такие как «над», «верх», «ниже», «низ», «верхний», «нижний» и т.д.) используются для удобства. В общем, «над», «верхний» «вверх» и аналогичные термины связаны с направлением к земной поверхности вдоль скважины, и «ниже», «нижний», «вниз» и аналогичные термины связаны с направлением от земной поверхности вдоль скважины.In the above description of the examples, direction terms (such as "above", "up", "below", "down", "up", "down", etc.) are used for convenience. In general, "above", "upward", "upward" and similar terms are associated with the direction to the earth's surface along the borehole, and "below", "lower", "down" and similar terms are associated with the direction from the earth's surface along the borehole.

Для целей настоящего описания, термин «соединенный» (во всех своих формах, соединять, соединяющий, соединенный, и т.д.) в целом означает сочленение двух компонентов (электрических или механических) друг с другом непосредственно или опосредованно. Такое сочленение может быть неподвижным по существу или подвижным по существу. Такое сочленение может достигаться двумя компонентами (электрическими или механическими) и любыми дополнительными промежуточными элементами, являющимися выполненными за одно целое в виде одного единого тела друг с другом или двумя компонентами. Такое сочленение может быть постоянным по существу или может быть съемным или разъемным по существу, если не обусловлено иное.For the purposes of this description, the term "connected" (in all its forms, connect, connect, connected, etc.) generally means the articulation of two components (electrical or mechanical) with each other directly or indirectly. Such a joint can be substantially fixed or substantially movable. Such articulation can be achieved by two components (electrical or mechanical) and any additional intermediate elements that are made in one piece in the form of one single body with each other or two components. Such an articulation may be substantially permanent, or may be removable or substantially detachable, unless otherwise specified.

Любые числовые значения, изложенные в материалах настоящего описания или на фигурах, предназначены для включения всех значений от нижнего значения до верхнего значения приращениями в один единичный элемент, при условии что есть интервал по меньшей мере в два единичных элемента между любым нижним значением и любым верхним значением. В качестве примера, если изложено, что величина составляющей или значения технологического параметра, например, такого как размер, температура, давление, время, и тому подобное, например, имеет значение от 1 до 90, предпочтительно от 20 до 80, более предпочтительно от 30 до 70, подразумевается, что значения, такие как от 15 до 85, от 22 до 68, от 43 до 51, от 30 до 32, и т.д., в прямой форме перечислены в этом описании изобретения. Что касается значений, которые являются меньшими, чем единица, при необходимости, один единичный элемент считается имеющим значение 0,0001, 0,001, 0,01 или 0,1. Таковые являются всего лишь примерами того, что определенно подразумевается, и все возможные комбинации многочисленных значений между перечисленными самым низким значением и самым высоким значением должны считаться изложенными в прямой форме в этой заявке подобным образом.Any numerical values set forth in the materials of this description or in the figures are intended to include all values from the lower value to the upper value in increments of one unit element, provided that there is an interval of at least two unit units between any lower value and any upper value. ... As an example, if it is stated that the value of the component or the value of the technological parameter, for example, such as size, temperature, pressure, time, and the like, for example, has a value of from 1 to 90, preferably from 20 to 80, more preferably from 30 to 70, values such as 15 to 85, 22 to 68, 43 to 51, 30 to 32, etc. are intended to be explicitly listed in this specification. For values that are less than one, if necessary, one unit element is considered to have a value of 0.0001, 0.001, 0.01, or 0.1. These are merely examples of what is expressly implied, and all possible combinations of multiple values between the listed lowest value and the highest value are to be deemed expressly set forth in this application in a similar manner.

Несмотря на то, что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать более широкое изобретение. Кроме того, следует понимать, что данное изобретение не должно ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.While exemplary embodiments have been described in detail and shown in the accompanying drawings, it should be understood that such embodiments are illustrative only and are not intended to limit the broader invention. In addition, it should be understood that the present invention should not be limited to the specific arrangements and structures shown and described, as various other modifications may be apparent to those skilled in the art.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙREFERENCE POSITION LIST

1 – Протекторное устройство1 - Protective device

2 – Протектор2 - Protector

3 – Армирующий элемент3 - Reinforcing element

4, 5 – Выступающие концы армирующего элемента 34, 5 - Protruding ends of the reinforcing element 3

6 – Канавки6 - Grooves

21, 22 – Сужающийся участок21, 22 - Tapering section

23 – Участок меньшего диаметра23 - Plot of smaller diameter

24 – Сужающаяся часть участка 2324 - The tapering part of the section 23

31, 32 – Составные части армирующего элемента31, 32 - Components of the reinforcing element

33 – Соединительный элемент33 - Connecting element

34 – Кольцевые проточки34 - Annular grooves

35 – Крепежное отверстие35 - Mounting hole

36 – Центральное отверстие36 - Central hole

37 – Основная часть соединительного элемента 3337 - Main part of the connecting element 33

38 – Головка соединительного элемента 3338 - Head of the connecting element 33

39 – Кольцевое углубление39 - Annular recess

α - Угол конусности сужающегося участкаα - Taper angle of the tapered section

β - Угол конусности сужающейся частиβ - Taper angle of the tapered part

Claims

1. Protective device for downhole equipment, containing:

an elongated tread of a substantially cylindrical shape and

a reinforcing element of a substantially cylindrical shape extending through the entire tread and comprising ends that project beyond the tread, both projecting ends being threaded,

wherein a plurality of grooves are provided on the tread surface, and

the reinforcing element is made composite and contains at least two parts rigidly connected to each other by means of a connecting element, which is made in a substantially cylindrical shape, and the diameter of the connecting element is less than the diameter of the reinforcing element constituent parts.

2. The device of claim 1, wherein the tread is made of a tread alloy, preferably an aluminum alloy.

3. The device of claim 1, wherein the reinforcing element and the connecting element are made of steel.

4. The device according to claim 1, wherein the tread surface is provided with 2 to 12 grooves, preferably 6 to 10 grooves, most preferably 8 grooves.

5. The device of claim 4, wherein the grooves are uniformly distributed over the tread surface.

6. The device of claim 1, wherein the grooves extend over the entire length of the tread or over a portion of the length of the tread.

7. The device of claim 1, wherein a tapered portion is provided at at least one of the ends of the tread.

8. The device of claim 7, wherein the tapered portion forms a tapered surface, the angle between the generatrix of the tapered surface and the central axis of the device being 10 to 20 degrees, preferably 12 to 16 degrees, most preferably 14 degrees.

9. The device of claim 1, wherein at least one of the ends of the tread is provided with an end portion with a smaller diameter than the diameter of the remainder of the tread.

10. The device according to claim 7, in which at least one of the ends of the tread is provided with an end section of a smaller diameter than the diameter of the rest of the tread, and the tapered section provided at the end of the tread, on which an end section of a smaller diameter is provided, is formed to form smooth transition to a section of smaller diameter.

11. The device according to claim 9 or 10, in which the section of smaller diameter is made tapering at least part of its length to form a tapered surface, and the angle between the generatrix of the tapered surface and the central axis of the device is from 15 to 25 degrees, preferably from 18 to 22 degrees, most preferably 20 degrees.

12. A device according to claim 1, wherein the constituent parts of the reinforcing element and / or the connecting element are substantially solid or hollow.

13. The device according to claim 1, wherein the length of each of the constituent parts of the reinforcing element is 25 to 40% of the length of the tread device, preferably 30 to 35% of the length of the tread device, and most preferably 33%.

14. The apparatus of claim 1, wherein the connecting element and each of the reinforcing element constituents are of the same length.

15. A device according to claim 1, wherein annular grooves are provided on the constituent parts of the reinforcing element.

16. The apparatus of claim 1, wherein the connecting element is threaded to each of the reinforcing element constituents.

17. Corrosion-resistant downhole assembly comprising downhole equipment and a protector device according to any of the preceding claims, directly or indirectly connected to the downhole equipment by means of a thread provided on the protruding end of the reinforcing element of the protector device.

18. An assembly according to claim 17, comprising at least one additional tread device serially connected to the first tread device by means of a sleeve.

19. A method for protecting downhole equipment, which includes the steps of attaching a protector device according to any one of claims 1-16 to the downhole equipment to form a downhole assembly according to claim 17 or 18, lowering and subsequent operation of the assembled well assembly.