Устройство для фиксации оборудования в колонне обсадных труб Советский патент 1983 года по МПК E21B23/00 

Изобретение относится к скважинно му оборудованию нефтяной промышленности и может быть использовано в комплекте с насосно-компрессорными трубами при глубинно-насосной экспл атации месторождений. Известно устройство для фиксации оборудования колонн обсадных труб включающее корпус, шарниры, тяги, тросе и другие соединения 1. Недостатком указанного устройства является его низкая надежность сложности конструкций. Кроме того, из-за наличия больших нагрузок в скважине возможны разргаЮ и излом тросов и тяг, следствием чего могут быть аварии, отличающиеся боль шими затратамина-их ликвидацию. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является устройст во для фиксации оборудования в колон не осадных труб, включающее ЦИЛИНДрической корпус с верхней и нижней конусными опорами, одна из которых установлена с возможностью осевого перемещения, и расположенные на конусных опорах подпружиненные клиновые вкладыши захвата 2. Недостатком данного устройства является сложность конструкции. Кроме того, на ходовой винт действует радиальное давление, врезультате чего при расклинивании якоря возникают большие нагрузки в начале поворота труб г что затрудняет освобождение якоря. Общим недостатком данных конструкций является то, что для закрепления и освобождения их требуется поворот труб как влево, так и вправо. Поворот труб влево опасен, так как при этом может произойти разворот колонны труб. Правила безопасности работ в нефтяной промышленности запрещают поворот.труб в обрат ную сторону. .Следовательно, устройства с .поворотом влево применять в нефтяных и газовьис скважинах запрещено,- так как создаются дополнительные опасные моменты. Целью изобретения является повыше ние надежности работы устройства путем предотвращения разворачивания резьбовых соединений труб при снятии его. Постеленная цель достигается тем что в устройстве для фиксации оборудования в колонне обсадных труб, включающем, цилиндрический корпус с верхней и нижней конусными опорами, одна из которых установлена с возмож ностью осевого перемещения, расположенные на конусных опорах подпружиненные клиновые вкладыши захвата, рпора, установленная с возможностью осевого перемещения, дополнительно подпружинена относительно корпуса, а другая образует с Корпусом винто вую пару. На чертеже показано устройство, общий вид. Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, в кольцевой проточке которого установлены верхняя конусная опора 2 с юбкой 3, а на последней - нижняя конусная опора 4, которая снизу опирается на опорное кольцо 5. Кольцо 5 в свою очередь опирается на муфту б, которая соединена с корпусом Д ходовым винтовым соединением и снабжена радиальными продольными ребрами 7, подпружиненными рессорами 8. При этом ребра 7 с целью исключения проворачивания их по окружности муфты б размещены в ее пазах (не показано). Между конусными опорами 2 и 4 сверху наложены клиновые захваты 9, выполненные в виде двухсторонних клиньев, т.е. равносторонних треугольников, вершинами к опорам 2 и 4 с наружными зубчатыми основаниями, ко-торые-стянуты стяжным упругим кольцом 10. Конусная опора 2 сюбкой 3 могут быть выполнены из двух разъемных половин, соединенных посредством цельной нижней опоры 4, надеваемой на юбку 3 снизу корпуса 1 при сбо-рке и стягивающей силой упругого кольца 10 через клинья 9 или самостоятельным стяжным устройством, а также цельным при соответствующем Соединении корпуса 1. Снизу муфты 6 может быть установлено соединительное кольцо 11. Устройство работает следующим образом. I-I. - . Верхняя конусная опора 2 соединена с корпусом 1 винтовым ходовым поясом 12, винтовой ход которого выполнен соответственно винтовому ходу нижней муфты, т.е. правой, и соответственно с тем же шагом. По сторонам винтового пояса 12 как на корпусе 1 так и на опоре 2 выполнены двухсторонние кольцевые проточки 13, ширина которых превышает ширину пояса 12. Снизу конусная опора 2 снабжена распорной пружиной.14. При вывернутой (опущенной) муфте 6 вниз, в частности, вращением корпуса 1 влево.до . опорного кольца.11 под действием упругой силы.стяжного кольца 10 клинья 3выталкивают нижнюю конусную опору 4и опорное кольцо 5 за втулкой 6, скользят вниз по конусу верхней опоры 2 и ориентируют между опорами.2 и 4/ тем самым утепляются заподлицо корпуса 1. При этом верхняя конусная опора соединена с корпусом 1 ходовым винтовым поясом 12, а пружина 14 под действием юбки 3 опоры 2 находится в сжатом Состоянии. На нижнюю часть корпуса 1 навинчивают и закрепляют забойный насоСу. а верхняя часть закрепляется на колонне насосно-комп- рессорных труб.

Устройство с насосно-компрессор- ( ными трубами и насосом обычным o6piaзом спускается в скважину, при этом радиальные ребра 7 упруго пружинят на рессорах 8 и продольно скользят по стенкам обсадной .колонны скважины. Для фиксации устройства прекращают спуск, насосно-компрассорных труб и осуществляют поворот их вправо. При этом радиальные ребра 7, подпружиненные рессорами 8, противодействуют своему поперечному движению, сопротивлением о стенки обсадной колонны, и муфта б свободно проворачивается относительно корпуса 1 на его ходовой резьбе, тем самым передвигается по нему вверх и толкает опорное кольцо 5, а последнее - конусную .опору 4 i Расстояние между опорами 4 и 2 сокращается, и клиновые захваты 9, расширяя кольцо 10, выдавливаются между ними до тех пор, пока они своими насечками на основаниях не упрутся в поверхность обсадной колонны. Поворот труб прекращается, что

определяется периодической пробой движения труб вверх и вниз до прекращения возможности их движения, что свидетельствует о заклинивании захватов 9 с обсадной колонной. При этом опора 2 с юбкой 3 не вращается .за счет фиксации винтом 15.

В этом положении при стремлении труб к движению вниз под действием собственного веса клинья 9 еще более

натягиваются на конусный упор 2 и еще более заклиниваются между корпусом 1 и обсадной колонной, предотвращая перемещение якоря.

При приложении сил движения вверх таким же образом увеличивается заклинивание клиньев 9 на нижней конусной опоре 4, предотвращая движение устройства вверх.

Таким образом, устройство обеспечивает Нсщежное крепление оборудования в колонне обсадных труб, устраняя любые его осевые перемещения и падение насоса и труб при.их обрыве,

Для снятия устройства производят поворот труб вправо. При этом возможное дальнейшее зажатие клиньев 9 к

0 стенам обсадной колонны указанным образом приводит к тому, что они стоят на месте, а вместе, с ними оста-. , ется неподвижной и верхняя конусйая 5 опора 2. Таким образом, при вращении корпуса 1 вправо он своими ходовыми винтами на муфте 6 и верхней опоре 2 проходит через них, и винтовой ходовой пояс 12 опоры-2 с валом 1 выходят из зацепления. Пружина 14

0 разжимается и, используя кольцевые пробки 13 свободного хода опоры 2 по корпусу 1, передвигает опору 2 вверх, срезая винт 15. Клинья 9 скользят по конусной поверхности опоры 4 над ко5нусной опорой 2 и под действием стяжного кольца 10 погружаются в корпус 1, устраняя зацепление с обсадной колонной.

0 Устройство с насосно-компрёссорными трубами обычным образом извлекается из скважины. Повторная установка устройства осуществляется указанным образом,

5 Изобретение Обеспечивает прюстоту конструкции устройства,надежное его . крепление в скважине путем установки и снятия его поворотом и сторону заворачивания резьбовых соединений.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ В КОЛОННЕ ОБСАДНЫХ ТРУБ, включающее цилиндрический корпус с верхней и нижней конусно.й опорами, одна из KOT.ipux установлена с воз- . можностью осевого перемещения, размещенные на конусных опорах под