Устройство для разгрузки веса насосно-компрессорных труб Советский патент 1985 года по МПК E21B23/12 

00

со 0д сд -ч| Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к глубинному оборудованию скважин. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем равномерного распределения веса ,насосно-компрессорньпс труб на эксплуатаи юнную колонну и предотвращение аварийной ситуации при подъеме его из скважины. На фиг. 1 изображено устройство, вертикальный разрез, в процессе спуска в скважинуJ на фиг, 2 - то же, в рабочем положении на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2, на фиг. 4 рабочий инструмент, спускаемый с помощью канатной техники , на фиг. 5 .скважина, продольный разрез , на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 2. Устройство содержит переводник 1 служащий для соединения насосно-ком прессорных труб (НКТ) с корпусом 2. Переводник зафиксирован стопорными винтами 3, предотвращающими от развинчивания в процессе спуска устрой ства в скважину. Корпус 2 выполнен в виде усеченного конуса, наружная поверхность которого имеет форму ус ченной пирамиды. На гранях последне выполнены прорези в виде ласточкина хвоста. Каждая грань усеченной пира миды содержит радиальные отверстия 4, в которых расположены фиксаторы удерживаемые с внутренней стороны подвижной втулкой 6 с уплотнениями и кольцевой проточкой 8, а с наружной стороны шлипсовыми плашками 9 с наклонными выступами под конусную поверхность, на которых имеются гне да для фиксаторов 5, а с наружной резьбовая насечка для сцепления с эксплуатационной колонной. В нижний торец плашек 9 ввинчены серьги 10, соединенные с тягами 11 пальцами 12 Образуя шарнирные соединения, кажда из тяг 11 соединена индивидуальной пружиной 13, которая нижними своими концами опирается на разрезную регулировочную втулку 14, в торцовой части которой имеются отверстия для тяг 11, выполненные под углом к усе ченной пирамиде корпуса 2. Втулка 14 соединена с корпусом 2с помощью резьбы и стянута жестко хомутом 15. Установка шлипсовых плашек 9 до нуж ного диаметра производится с помощь регулировочной втулки 14 и сжатия пружины 13 подвижными гайками 16. 572 Нижняя часть тяг 11 и пружин 13, втулка 14, хомут 15 и постоянные кольцевые магниты 17 защищены кожухом 18 с закрепленными на нем центраторами 19. Боковые поверхности шлипсовых плашек 9 снабжены постоянными пластинчатыми магнитами 20, которые закреплены на них с помощью накладок 21 и стяжных винтов 22. Вывод ишипсовых плачек 9 из транспортного в рабочее цоложение производится с. помощью рабочего инструмента (фиг. 4), который состоит из головки 23, предназначенной для зачаливания в нее троса 24, корпуса 25 инструмента, имеющего сквозные отверстия (радиальные) 26 для снятия перепада давления внутри рабочего инструмента, а также продольные пазы 27 по нар жной поверхности, предназначеннь е для перетока жидкости глушеВерх головки 23 заканчивается ступенчать м хвостовиком 28 (хвостовик выполнен по размерам глубинного манометра) , предназначенным для извлечения приспособления в случае обрыва в скважине.В радиальных окнах 29 корпуса 25 инструмента расположены сухари 30, удерживаемые с внутренней стороны пружиной 31. Устройство работает следуюш;им образом. В зависимости от диаметра колонны выставляют шлипсовые плашки 9, для чего разрезную регулировочную втулку 14 ycтaнaвJп вaют в нужное положение и жестко закрепляют хомутом 15. Затем с помощью поджимных гаек 16 сжимают пружину 13. При этом перемещаются вниз одновременно со шлипсовыми плашками 9 тяги 11 и при совмещении гнезд в плашках с фиксаторами 5 втулка 6 с кольцевой про-. точкой 8 опускается вниз до уступа в корпусе 2. После зтого под;жимные гайки 16 спускают до самого низа тяг 11, навинчивают кожух 18 и устройство готово для спуска в скважину. После установки устройства (.или нескольких устройств) в выбранном интервале, в скважину на тросе 24 спускают рабочий инструмент. Если устройств несколько, то рабочий инструмент спускается на 5-10 м ниже последнего. При входе во втулку 6 (фиг. 1) сухари 30 (фиг. 4) за счет сжатия пружины 31 утапливаются в окнах 29 корпуса 25 инструмента 5, который под действием собственного веса проходит через г нутреннее отверстие под вижной втулки 6. При подъеме рабочего инструмента сухари 30 цепляют з нижний торец подвижной втулки 6 и по нимают ее до совмещения фиксатора 5 с пр(1точкой 8, после чего под действием пружин 13 шпипсовые плашки 9 освобождаются от фиксаторов. Ь и входят в зацепление с эксплуатационной колонной. Под действием силы натяжения троса 24 сухари 30 убираются внутрь корпуса 25 инструмента и рабо чий инструмент освобождаетпя от зацепления с подвижной втулкой 6. При установке разгрузочных устройств в скважине переменного диаметра (фиг. 5 раскрывая нижнее устройство, приспособление поднимают выше на 10-15 м и производят частично разгрузку НКТ, исходя из расчетных данных, при этом разгрузка, фиксируется индикатором ве са, затем раскрывают подобным образо вышеустановленные устройства с- пот следовательной разгрузкой НКТ. Последовательное включение снизу вверх несколькихустройств осуществл ют в следующей последовательности. Колонку НКТ подвешивают на крюке с индикатором, производят включение первого (нижнего) разгрузочного устройства, после чего на него-частично ,разгружают все колонны (вес расче ный). При этом на первое разгрузочно устройство передается нагрузка веса НКТ, расположенных между забоем сква .жины и первым устройством. После включения второго (расположенного выше) устройства на него также частично разгружают все колонны и пере дается нагрузка веса НКТ, расположенных между первым и вторым устройствами и т.д., что позволяет равномерно распределить вес НКТ на эксплуатационную колонну. После раскрытия и проведения разгрузки НКТ приспособление извлекают из скважины. При этом устройства для разгрузки веса НКТ, ус.тановленные в скважине 32 ниже верхних- продуктивных пластов 33 или в интерва574ле перфорации мощного горизонта 34, подвергаются постоянному воздействию газожидкостного потока с содержанием различных агрессивных сред: механических, .солевых примесей. Для пре- дупреждения солевых отложений на плашках 9 устройства и в затрубном пространстве скважины 32 гфедназначены постоянные магниты 17 и 20, которые после сцепления плашек со стенками эксплуатационной колонны создают единую магнитную систему, что способствует увеличению магнитного потока в рабочей зоне.устройства. Газожидкостный поток, проходя в, зазорах между плашками, намагничивается, соли, находящиеся в нем, выкристаллизовываются в виде мельчайших частиц (шлама) и потоком газа выносятся на поверхность. При этом предупреждается процесс отложений солей на устройствах и в затрубном пространстве скважин, а также дальнейшее скопление на них механических примесей. При подъеме НКТ из скважины корпус 2 устройства начинает двигаться вверх. Одновременно с корпусом 2 перемещается соединенная с ним по резьбе разрезная втулка 14 с хомутом 15 до полного сжатия пружины 13, а плашки занимают транспортное положение. , В случае, если расцепления плашки 9 со стенкой экспуатационной колонны не произойдет, усилие подъема НКТ передается через сжатые до упора пружины 13 на разрезную втулку 14, стянутую гофрированным хомутом 15. При превышении расчетного усилия гофрированный хомут 15 растягивается, разрезная втулка 14 (состоящая из двух частей) отсоединяется от корпуса 2, а двигающийся вверх кожух 18 сбивает плашки 9, которые опускаются внутрь него. При разгрузке вес НКТ полностью распределяется равномерно на плашки 9, а разрезная втулка 14 с гофрированным хомутом находится в ненагру- женном состоянии.

(/ f

fPu.2

в-в

15

Г4

Фиг.6

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗГРУЗКИ ВЕСА НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ, включающее корпус, верхняя часть наружной поверхности которого вьтолнена в виде усеченной пирамиды, на гранях кото.рой установлены подпружиненные шлипсовые плашки с нарезкой, узел соединения плашек с корпусом, размещенную внутри корпуса подвижную втулку, на боковой поверхности которой вьтолнена проточка, размещенные в корпусе фиксаторы, установленные с возможностью взаимодействия со пшипсовыми плашками и подвижной втулкой о т л ичающееся тем, что, с целью пот вьшения надежности работы устройства за счет равномерного распределения веса насосно-компрессорных труб на эксплуатационную колонну и предотвращения аварийной ситуации при подъеме его из скважины, узел соединения пшипс 8 совых плашек с корпусом выполнен в виде установленных на корпусе разрез(Л ной регулировочной втулки с хомутом, причем проточка подвижной втулки расс положена под фиксаторами при спуске устройства в скважину.