Устройство для спуска и подъема длинномерных изделий в скважине Советский патент 1991 года по МПК E21B19/22 E21B19/00 E21B33/03 

1

(21)4739291/03 (22)21.09.89 (46)15.10.91.Бюл. №38

(71)Азербайджанский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения

(72)В.И.Павлов

(53)622.242.3(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 462928,кл. Е 21 В 19/08,1971.

Патент США №3677345, кл. Е 21 В 19/00, опублик. 1972.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА И ПОДЪЕМА ДЛИННОМЕРНЫХ-ИЗДЕЛИЙ В СКВАЖИНЕ

(57)Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию. Цель изобретения - повышение надежности и ускорение спу- ско-подъемных операций. Для этого разделительные втулки установлены в корпусе с обхватом штоков уплотнителями. Выше и ниже уплотнителей в разделительных втулках выполнены радиальные отверстия для связи с гидромагистралью. На штоке закреплен нижний захватный узел. На свобод- ных концах штоков установлены дополнительные кольцевые поршни, жестко связанные с плунжерами. Внутри соответствующего плунжера размещен каждый из механизмов управления захватов. Он выполнен в виде дополнительного полого штока с кольцевыми поршневыми элементами на концах и втулки жестко закрепленной в плунжере с обхватом дополнительного штока между кольцевыми поршневыми элементами и установлен с возможностью передачи осевого усилия на зажимные элементы захвата. Продольные канавки каждого плунжера имеют длину, равную длине его рабочего хода, и гидравлически связаны через отверстия, выполненные в корпусе, с гидромагистралью. Через радиальные каналы плунжера одна канавка сообщена с пространством ниже втулки, а другая - с пространством выше втулки. Процесс принудительного спуска осуществляют циклически и при изменении направления потока рабочей жидкости нижний захват совершает холостой ход вверх, а верхний - рабочий ход вниз. После спуска прибора в скважину на глубину, достаточную для преодоления общего веса прибора и кабеля, выталкивающей силы скважинного давления и силы сопротивления трения герметизатора, выключают подачу рабочей жидкости, захватный элемент разжимается и кабель продолжает движение в скважину под действием собственного веса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Оч

с

4 N VI СО

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к устройствам для спуска и подъема длинномерных изделий таких, как кабель, трос, проволока, через устье скважины, находящейся под давлением.

Целью изобретения является повышение надежности и ускорение спуско-подь- емных операций.

На фиг.1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг.2 -- компановка обо- рудования на устье скважины с

использованием гидроприводного устройства; на фиг.З - сечение А-А на фиг.1.

Устройство содержит цилиндрический корпус (цилиндры 1, 2 и 3, соединенные между собой разделительными втулками 4 и 5). В корпусе установлены верхние и нижние кольцевые поршни 6,7 и штоки 8,9. На штоке 8 закреплен верхний захватный узел с зажимными элементами 10, а на штоке 9 - нижний захватный узел с зажимными элементами 11. Разделительные втулки 4 и 5 выполнены с уплотнителями 12 и установлены в корпусе с охватом штоков 8 и 9 уплотнителями 12. Вышей ниже уплотнителей 12 в разделительных втулках 4 и 5 выполнены радиальные отверстия 13 и 14 для связи с гидромагистралью 15. Дополнительные кольцевые поршни 16 и 17 установлены на свободных концах штоков 8 и 9 и жестко связаны с кольцевыми плунжерами 18 и 19, каждый из которых имеет продольные канавки 20. 21 и 22, 23 на образующей поверхности и радиальные каналы 24, 25 и 26,27. Каждый из механизмов размещен внутри соответствующего плунжера 18 (19) и выполнен в виде дополнительного полого штока 28 (29) с кольцевыми поршневыми элементами 30,31 (32,33) на концах и втулки 34 (35), жестко закрепленной в плунжере 18 (19) с охватом дополнительного штока 28 (29) между кольцевыми поршневыми эле- метами 30, 31 (32, 33). Дополнительный по- лый . шток 28 (29) установлен с возможностью передачи осевого усилия на зажимные элементы 10 (11) захвата. Продольные канавки 20, 21 (22, 23) каждого плунжера 18 (19) имеют длину, равную длине его рабочего хода, и гидравлически связаны через отверстия 36, 37 (38, 39), выполненные в корпусе, с гидромагистралью 15. При этом через радиальные каналы 24, 25 (26, 27) плунжера 18 (19) одна канавка сообщена с пространством 40 (41) ниже втулки 34 (35), а другая - с пространством 42 (43) выше втулки 34 (35). Захватные элементы 10 и 11 выполнены эластичными и предназначены для захвата длинномерного изделия 44 (например, кабеля).

Устройство цилиндром 1 присоединяется к герметизатору 45, а цилиндром 3 - к лубрикатору 46, установленному на запорную задвижку 47 устья скважины.

Устройство работает следующим образом.

Пропускают кабель 44 через герметизатор 45, присоединяют к кабелю 44 глубинный прибор (не показан) и размещают в лубрикаторе 46, Последний соединяют с цилиндром 3 и устанавливают на запорной задвижке 47 устья скважины.

При подаче рабочей жидкости через отверстие 36 она поступает в продольную канавку 20 и через радиальный канал 24 в пространство 40, в результате полый шток

28 движется вниз, освобождая захватные элементы 10, а жидкость из пространства 42 вытесняется через радиальный канал 25, канавку 21 и отверстие 37 на слив.

Одновременно рабочая жидкость подается в отверстие 13 и плунжер 18 движется вверх. При этом жидкость из-под уплотнителя 12 разделительной втулки 4 вытесняется через отверстие 14 на слив. Рабочая жидкость также подается через отверстие 38,

5 канавку 22 и радиальный канал 26 в пространство 43, происходит зажим кабеля 44 захватными элементами 11 в результате движения полого штока 29 вверх, при этом из пространства 41 жидкость вытесняется

0 через канал 27, канавку 23 и отверстие 39 на слив. А в результате одновременной с этим подачи рабочей жидкости в пространство под уплотнитель 12 разделительной муфты 5 плунжер 19 с зажатым кабелем 44 переме5 щается вниз в скважину. Жидкость из пространства между дополнительным кольцевым поршнем 17 и уплотнителем 12 разделительной муфты 5 направляется на слив.

0 Процесс принудительного спуска осуществляют циклически и при изменении направления потока рабочей жидкости нижний захват будет совершать холостой ход вверх, а верхний - рабочий ход вниз.

5 В результате периодического переключения подачи рабочей жидкости осуществляется принудительный спуск кабеля 44 в скважину, преодолевая силу выталкивания кабеля из скважины под действием сква0 жинного давления, а также силу сопротивления движению кабеля в герметизаторе 45. После спуска прибора в скважину на глубину, достаточную для преодоления общего веса прибора и кабеля, выталкивающей си5 лы скважинного давления и силы сопротивления трения герметизатора, выключают подачу рабочей жидкости, захватный элемент разжимается и кабель продолжает движение в скважину под действием собст0 венного веса.

Формула изобретения 1. Устройство для спуска и подъема длинномерных изделий в скважине, включа- 5 ющее цилиндрический корпус, установленные в корпусе верхние кольцевые поршень и шток, закрепленный на штоке верхний захватный узел, гидромагистраль, нижний захватный узел и механизм управления захватами, отличающееся тем, что, с

целью повышения надежности и ускорения спуско-подъемных операций, оно снабжено нижними кольцевыми поршнем и штоком, установленными в корпусе, дополнительными кольцевыми поршнями, кольцевыми плунжерами с продольными канавками на образующей поверхности и радиальными каналами и разделительными втулками с уплотнителями, при этом разделительные втулки установлены в корпусе с охватом штоков уплотнителями, выше и ниже уплотнителей в разделительных втулках выполнены радиальные отверстия для связи с гидромагистралью, нижний захватный узел закреплен на.нижнем штоке, дополнительные кольцевые поршни установлены на свободных концах штоков и жестко связаны с плунжерами, каждый механизм управления захватов размещен внутри соответствую15

Фиг 1

щего плунжера, выполнен в виде дополнительного полого штока с кольцевыми поршневыми элементами на концах и втулки, жестко закрепленной в плунжере с охватом

дополнительного штока между кольцевыми поршневыми элементами, и установлен с возможностью передачи осевого усилия на зажимные элементы захвата, продольные канавки каждого плунжера имеют длину,

равную длине его рабочего хода, и гидравлически связаны через отверстия, выполненные в корпусе, с гидромагистралью, при этом через радиальные каналы плунжера одна канавка сообщена с пространством ниже втулки, а другая - с пространством выше втулки.

45

41

Фаг. 2

19

Фиг.З