Скважинное устройство для закрепления грузов в колонне лифтовых труб Советский патент 1986 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для закрепления в скважинах инструментов и приборов, а также как диспергатор.

Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе при переменном дебите скважины и улучшение качества диспергирования газожидкостной смеси.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1, ловильного прибора 2 со штоком 3, раздвижного элемента 4, выполненного в виде трех эксцентричных секторов, конусного толкателя 5, уплотнителя 6 и пружины 7. В верхней части корпуса 1 выполнено отверстие, в котором находится фигурный шток 8 с пружиной 9, в средней части имеются радиальные каналы 10 и в нижней - резьбовое соединение для закрепления грузов. Секторы 4 размешены в корпусе под углом 120° один относительно другого. Оси 11 враш,ения секторов смеихены относительно центров. Конусный толкатель 5 имеет каналы 12. Устройство устанавливается в лифтовых трубах 13. Уплотнитель 6 выполнен в виде самоуплотняюшейся пакерной манжеты.

Скважинное устройство работает следуюшим образом.

Устройство с грузом устанавливается на заданной глубине в колонне лифтовыхтруб методом канатных работ. Для этого перед спуском в скважину к устройству подсоединяют ловильный прибор 2 со штоком 3. Под действием штока 3 фигурный шток 8 перемешается вниз и, нажимая на конусный толкатель 5, освобождает раздвижные элементы 4, которые убираются в корпус 1. К устройству подсоединяют груз. Ловильный прибор-устройство с грузом спускают в скважину на тросе или канате.

При достижении заданной глубины устройство останавливают, а затем резко опускают. При этом ловильный прибор 2 со штоком 3 освобождается от зацепления со спускным устройством. Под действием силы сжатия пружины 9 фигурный шток 8 перемешается вверх, а конусный толкатель 5 под действием силы сжатия пружины 7 давит на нижние концы раздвижных элементов 4, прижимая их к стенке трубы 13. Усилие прижатия раздвижных элементов 4 к стенке трубы 13 должно быть больше веса устройства и груза, что обеспечивается подбором соответствуюшей пружины 7 перед спуском устройства в скважину.

В процессе эксплуатации скважин уплотнитель 6 перекрывает кольцевое пространство между устройством и колонной лифтовых

труб 13. Газожидкостный поток поступает через радиальные каналы 10 в корпус 1 устройства и затем проходит через каналы 12 конусного толкателя 5. Под действием скоростного напора газожидкостного потока конусный толкатель 5 перемещается вверх и, действуя на нижние концы раздвижных элементов 4, прижимает их к стенке трубы 13. Величина дополнительного усилия, возникающего под воздействием скоростного напора газожидкостного потока, регулируется выбором диаметра каналов 12 конусного толкателя 5.

ДляГ подъема груза на поверхность в с ;важину спускают ловильный прибор 2 со што5 ком 3, который освобождает раздвижные элементы 4 от зацепления с колонной лифтовых труб 13. Усилие, действующее со стороны конусного толкателя 5 на раздвижные элементы 4, тем выше, чем больше скоростной напор газожидкостного потока.

0 Это устраняет опасность подбрасывания устройства при резко изменяющемся дебите скважины.

Благодаря наличию уплотнителя 6 весь газожидкостной поток направляется через

5 устройство, что способствует интенсивному перемешиванию (турбулизаЦии) газожидкостного потока, переводу жидкости из пристенного слоя в ядро потока, диспергированию жидкости в потоке газа в случае газовых скважин или созданию эмульсион0 ной структуры газожидкостного потока с диспергацией газа в жидкости в случае нефтяных скважин. В результате создания однородного газожидкостного потока снижаются потери давления в лифтовых трубах и повышается эффективность эксплуатации скважины.

Формула изобретения

Скважинное устройство для закрепления грузов в колонне лифтовых труб, содержаQ щее корпус, внутри которого установлен подпружиненный конусный толкатель, раздвижные элементы в виде секторов, закрепленных на осях и установленных с возможностью взаимодействия с конусным толкателем, ловильный узел со штоком, отличаю5 щееся тем, что, с целью повышения надежности его в работе при переменном дебите скважины и улучшения качества диспергирования газожидкостной смеси, оно снабжено подпружиненным фигурным щтоком, установленным в корпусе с возможностью его взаимодействия со штоком и конусным толкателем, уплотнителем, размещенным на корпусе под секторами, причем в корпусе выполнены радиальные каналы, а в конусном толкателе - каналы для сообщения подпакерной и надпакерной зон скважины.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и позволяет повысить надежность работы устройства при переменном дебите скважин и улучшить качество диспергирования газожидкостного потока (ГЖП). В корпусе 1 установлены подпружиненный фигурный шток 8 и уплотнитель 6. Устройство с грузом и ловильный прибор 2 в скважине резко опускают, расцепляя их. При этом шток 8 перемещается вверх, а конусный толкатель (КТ) 5 с каналами 12 прижимает раздвижные элементы (РЭ) 4 в виде секторов к трубам 13. В ходе эксплуатации скважины установленный под РЭ 4 уплотнитель 6 перекрывает пространство между трубами 13 и устройством. При этом он способствует направлению всего ГЖП через устройство и деспергированию жидкости в потоке газа. ГЖП через радиальные каналы 10 поступает в корпус 1, а затем проходит через каналы 12 КТ 5, сообщающие зоны над и под уплотнителем 6. При этом КТ 5 под действием ГЖП перемещается вверх, прижимая РЭ 4 к трубе 13. Усилие прижатия повышается с увеличением S скорости ГЖП. Это устраняет опасность подбрасывания устройства при изменениях де(Л бита скважины. Для подъема груза из скважины, бросают ловильный прибор 2, который штоком 3 перемещает фигурный шток 8 и КТ 5, освобождая РЭ 4. 2 ил. о: N5 О ND