СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ИЗ СКВАЖИНЫ Российский патент 2005 года по МПК E21B31/00 

Предложение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при проведении аварийно-восстановительных работ по извлечению из скважин электродвигателей, заклиненных в эксплуатационной колонне.

При эксплуатации скважин, оснащенных погружными электроцентробежными насосами, нередки случаи обрыва двигателей, например, в результате вибрации, падения и заклинивания в эксплуатационной колонне.

Известны способы извлечения электродвигателя из скважины путем захвата и подъема электродвигателя на поверхность с использованием ловильного инструмента (Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин. Москва, Недра, 1979, с.309).

В скважину спускают наружную труболовку или колокол, захватывают за верхнюю часть ловильной головки насоса и извлекают на поверхность. В некоторых случаях, например при отсутствии ловильной головки, производится захват за наружную поверхность двигателя. Однако при небольшом (менее 20 мм) зазоре между корпусом электродвигателя и эксплуатационной колонной спуск ловильного инструмента в кольцевое пространство и захват за наружную поверхность двигателя невозможны. Так, электродвигатели ПЭД-117 с наружным диаметром 117 мм могут быть достаточно просто извлечены из 6-7-дюймовых эксплуатационных колонн, имеющих наружный диаметр 168-194 мм и внутренний 144-170 мм.

Проблема извлечения электродвигателей из эксплуатационных колонн при зазоре менее 20 мм не решена до настоящего времени. Поэтому, например, ПЭД-117, заклиненный в 5-дюймовой эксплуатационной колонне внутренним диаметром 122 мм, не удается извлечь из скважины. Дальнейшая эксплуатация таких скважин становится возможной только после отсечения нижней части и зарезки второго ствола, что многократно увеличивает стоимость ремонтно-восстановительных работ.

Техническим результатом является возможность извлекать из скважины электродвигатель с минимальными затратами при величине зазора между корпусом двигателя и эксплуатационной колонной менее 20 мм.

Известно устройство для захвата вала электродвигателя, содержащее корпус с внутренней конусообразной поверхностью (Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин. Москва, Недра, 1979, с.309).

Недостатком известного устройства является то, что при небольшом (менее 20 мм) зазоре между корпусом электродвигателя и колонной спуск ловильного инструмента в кольцевое пространство и захват за наружную поверхность двигателя невозможны.

Техническим результатом изобретения является возможность извлечения электродвигателя из скважины при величине зазора между корпусом электродвигателя и колонны менее 20 мм.

Технический результат достигается тем, что способ извлечения электродвигателя из скважины заключается в захвате и подъеме электродвигателя на поверхность с использованием ловильного инструмента, при этом проводят фрезерование верхней части двигателя с наружной стороны, уменьшая ее диаметр, затем осуществляют захват и подъем верхней части электродвигателя с токовводом, спускают устройство для захвата вала, проводят захват и подъем вала с ротором, затем спускают ловитель трубы, осуществляют захват и подъем статора и после этого проводят фрезерование корпуса электродвигателя и удаление из скважины остатков электродвигателя.

Кроме того, при невозможности извлечения вала после подъема верхней части электродвигателя с токовводом осуществляют полное фрезерование корпуса вместе со статором с одновременным пропусканием вала внутрь кольцевой фрезы.

Технический результат достигается также тем, что устройство для захвата вала электродвигателя содержит полый корпус с внутренней конусообразной поверхностью, сходящейся в сторону отверстия для введения вала, и с выступом для отведения вала от стенок колонны, по меньшей мере, три сухаря, размещенных в корпусе с возможностью перемещения по конусообразной поверхности и подпружиненные в сторону указанного отверстия.

Сухари имеют насечку на обращенных внутрь сторонах.

На фиг.1 представлено устройство для захвата вала электродвигателя. На фиг.2 - устройство, размещенное в колонне до захвата вала. На фиг.3 - устройство, размещенное в колонне после захвата вала.

Устройство для захвата вала электродвигателя содержит корпус 1 с внутренней конусообразной поверхностью 2, сходящейся в сторону отверстия 3 для введения вала 4, и с выступом 5 для отведения вала 4 от стенок колонны 6, три сухаря 7, размещенных в корпусе 1 с возможностью перемещения по конусообразной поверхности и подпружиненные в сторону отверстия 3 посредством пружины 8. Сухари 7 имеют насечку 9 на обращенных внутрь сторонах. С помощью сухарей производят захват и удержание вала 4 электродвигателя. Головка 10 одним концом соединяется с конусной поверхностью, к другому крепятся бурильные трубы.

Способ извлечения электродвигателя из скважины осуществляется путем захвата и подъема электродвигателя на поверхность с использованием устройства для захвата. Сначала производят фрезерование верхней части электродвигателя с наружной стороны, уменьшая ее диаметр, затем осуществляют захват и подъем верхней части электродвигателя с токовводом, спускают устройство для захвата вала 4, производят захват и подъем вала с ротором. При этом вал 4 электродвигателя вводится в отверстие 4 и захватывается подпружиненными сухарями 7. Затем спускают ловитель трубы, осуществляют захват и подъем статора и после этого производят фрезерование корпуса электродвигателя и удаление из скважины остатков электродвигателя.

Например, при извлечении ПЭД-117 из 6-дюймовой колонны порядок выполнения операций следующий. Сначала спускают кольцевой режущий фрезер диаметром 120×95 мм, создают определенную нагрузку и проводят фрезерование верхней части электродвигателя с наружной стороны, уменьшая его диаметр. Затем спускают колокол диаметром 100×78 мм или овершот с цангой диаметром 95 мм и производят подъем верхней части ПЭД с токовводом. Далее спускают устройство для захвата вала, производят захват и подъем вала с ротором из корпуса ПЭД. После чего спускают труболовку, производят захват и подъем статора ПЭД. И, наконец, после подъема вала, ротора и статора спускают режущий фрезер диаметром 120 мм и, создав определенную нагрузку, проводят фрезерование корпуса ПЭД.

При невозможности извлечь вал ПЭД с помощью предложенного устройства, например в случае поломки вала при фрезеровании, работы продолжают в следующей последовательности. Спускают кольцевой режущий фрезер диаметром 120×60 мм, создают определенную нагрузку и проводят полное фрезерование корпуса ПЭД вместе со статором с одновременным пропуском вала внутрь кольцевой фрезы на 350-400 мм. И, наконец, повторно спускают устройство для захвата вала, производят захват и подъем вала ПЭД с ротором, дальнейшие работы производятся по первому варианту.

Удаление из скважины остатков электродвигателя осуществляют с помощью стандартного металлоуловителя, мелкие частицы металла выносятся на поверхность потоком жидкости при проведении промывок.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при проведении аварийно-восстановительных работ по извлечению из скважин электродвигателей. Способ извлечения электродвигателя из скважины включает фрезерование верхней части электродвигателя с наружной стороны, захват и подъем верхней части электродвигателя с токовводом, спуск устройства для захвата вала, захват и подъем вала с ротором, спуск ловителя трубы, осуществление захвата и подъема статора, последующее фрезерование корпуса электродвигателя и удаление из скважины остатков электродвигателя. Уменьшаются затраты при извлечении электродвигателя. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ извлечения электродвигателя из скважины путем захвата и подъема электродвигателя на поверхность с использованием ловильного инструмента, отличающийся тем, что проводят фрезерование верхней части электродвигателя с наружной стороны, уменьшая ее диаметр, затем осуществляют захват и подъем верхней части электродвигателя с токовводом, спускают устройство для захвата вала, проводят захват и подъем вала с ротором, затем спускают ловитель трубы, осуществляют захват и подъем статора и после этого проводят фрезерование корпуса электродвигателя и удаление из скважины остатков электродвигателя.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после подъема верхней части электродвигателя с токовводом осуществляют полное фрезерование корпуса вместе со статором с одновременным пропусканием вала внутрь кольцевой фрезы, после чего осуществляют спуск устройства для захвата вала.