Устройство для фиксации оборудования в скважине Советский патент 1992 года по МПК E21B23/00 

Изобретение относится к скважинному оборудованию нефтяной промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважин при помощи электроцентробежных насосов.

Известны устройства для фиксации оборудования.

Однако они имею1 низкую надежность, так как включают в себя шарниры, пружины, тяги, трос и прочие соединения. В результате наличия больших нагрузок в скважине возможен взрыв и излом тросов и тяг, которые несут нагрузки при посадке и освобождении устройств в скважине в процессе их эксплуатации, вследстаие чего происходят аварии.

Известно устройство для фиксации оборудования в колонне обсадных труб, содержащее корпус, в кольцевой проточке которого установлена верхняя конусная

опора с юбкой, а на последней - нижняя конусная опора. Между конусными опорами расположены двухсторонние клинья. Для установки в скважине и освобождения устройства, необходимо произвести поворот труб вправо. При этом конусные опоры сходятся или расходятся, освобождая якорь от зацепления с обсадной колонной. Однако для того, чтобы его установить и закрепить в скважине, а затем освободить, необходим поворот труб. Как показала практика, эта операция очень трудоемкая, так как требуется создать большие крутящие моменты, чтобы повернуть конус якоря относительно плашек. При длительной эксплуатации скважин (более одного года) в результате коррозии металла повернуть инструмент (трубы) очень затруднительно, а иногда и невозможно. Это создает аварийную ситуацию в скважине, а в скважинах, оборудованных электроцентробежными насосами (УЭЦН), использовать такую конструкцию якоря не представляется возможным, так как УЭЦН, спущенную на глубину 1600 и более метров, может ожидать разрыв кабеля.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для фиксаций оборудования в скважине, включающее корпус, на наружной стороне поверхности которого установлены плашки, с которыми соединены два подпружиненных полукольца, зафиксированные в транспортном положении тягами. . Для фиксации установки электропогружного насоса (УЭЦН), спускаемого в скважину на трубах, при обрыве которых тяги, жест ко соединенные в нижней части с электродвигателем ЭЦН, срабатывают и выводят плашки для зацепления с обсадной колонной.

Недостатком данного устройства является то, что в случае обрыва труб и кабеля, а также отсоединения и обрыва частей УЭЦН выше места соединения кабеля с тягой (это чаще всего возможно, так как тяга соединена с кабелем), устройство не срабатывает и электроустановка вместе с устройством падает на забой. Это создает аварийное состояние в скважине и несет большой материальный ущерб при восстановлении скважины.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства в случае обрыва в любом месте труб и кабеля, а также частей электроцентробежной установки.

Поставленная цель достигается тем, что, с целью повышения надежности и точности установки устройства, оно снабжено соединенным с тягой подпружиненным в осевом направлении затвором с криволинейной гранью, корпус и стопор выполнены

полыми, стопор установлен в боковом канале корпуса, а затвор размещен в полости стопора с возможностью взаимодействия с ним криволинейной гранью и соединен с

фиксатором, причем последний расположен в полости корпуса с возможностью осевого перемещения.

На фиг.1 схематично показано устройство; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на

фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - верхняя часть устройства.

Устройство для фиксации оборудования в скважине состоит из корпуса 1, внутри которого расположен затвор 2. Втулка 3 крепится к корпусу 1 при помощи буртика и прижимается муфтой 26 трубы. Нижняя часть втулки 3 выполнена разрезной (фиг.2 и 4), в прорезь втулки 3 вставляется затвор 2. В верхней части втулки 3 расположены

шток 4, шайба 5 и пружина 7. Нижняя часть штока 4 соединена с затвором 2, к которому зажимом 6 крепится тяга 20. К корпусу 1 при помощи резьбы крепится патрубок 19, к которому крепится нижний корпус 16, внутри

которого расположен фиксирующий узел, состоящий из подвижной втулки 9, к которой крепится болт 9, к которому зажимной гайкой 10 крепится тяга 20. Внутри втулки 9 крепится фиксатор 11 при помощи пластинчатой пружины 12 и винта 13. Болт 8 упирается через регулирующую гайку в шайбу 14. К подвижной втулке 9 крепится при помощи винтов упор 18. В корпусе 1 имеется боковой канал прямоугольного сечения, в котором свободно может двигаться стопор 15 (фиг.1 и 3). В стопоре 15 имеется окно (фиг.4), в котором расположен затвор 2. К корпусу 1 при помощи резьбы крепится конус 21 с промывочными отверстиями. На

корпусе 1 свободно перемещается плашко- держатель 23, в котором расположены плашки 22, распираемые пружинами 17. Плашки 22 удерживаются кольцом 24 и шайбой 25. К корпусу 1 и 16 крепятся муфты 26

с направляющими ребрами.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском установки электроцентробежного насоса (УЭЦН) в скважину, к нижнему концу УЭЦН приворачивается устройство для фиксации оборудования в скважине и совместно спускается на требуемую глубину.

В обсадной колонне пружины 17 упирэ- rat плашкодержатели 22 гранями а к стенкам колонны трением, создавая сопротивление. Во время спуска устройства плашкодержатель 23 с плашками 22 упирается в стопор 15 и не может продвинуться к

конусу 21 и зафиксировать УЭЦН и колонну труб..

После спуска УЭЦН с устройством .до требуемой глубины, для фиксации установ- ки, УЭЦН приподнимают на длину патрубка 19. При этом за счет трения плашек 22 о стенки обсадной колонны, плашкодержа- тель 23, двигаясь к нижнему корпусу 16 до упора 18, последнюю перемещает вниз, сжимая пружину 7 через тягу 20, затвор 2 и шток 4. Затвор 2 криволинейным участком г вводит стопор 15 вправо внутрь корпуса 1. а фиксатор 11 через тягу 20 фиксирует стопор 15 (фиг. 1 и А).

При последующем спуске УЭЦН с устройством, плашкодержатель 23, не встречая стопора 15, проходит к конусу 21 и плашки 22 фиксируют УЭЦН в скважине.

Формула изобретения Устройство для фиксации оборудования в скважине, включающее корпус с боковым каналом, установленные на корпусе и подпружиненные в радиальном направлении плашки со стопором в верхней и фиксатором в нижней частях корпуса и соединенную со стопором плашек тягу, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности установки устройства, оно снабжено соединенным с тягой под- пружиненным в осевом направлении затвором с криволинейной гранью, корпус и стопор выполнены полыми, стопор установ- лен в боковом канале корпуса, а затвор размещен в полости стопора с возможностью взаимодействия с ним криволинейной гранью и соединен с фиксатором, причем последний расположен в полости корпуса с возможностью осевого перемещения.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважин при помощи электроцентробежных насосов (ЭЦН). Цель изобретения - повышение надежности и точности установки устройства. Последнее включает полый составной корпус, в боковом канале верхней части которого размещен полый стопор для плашек, а в нижней части - фиксатор, соединенный со стопором тягой. В полости стопора установлен подвижный в осевом направлении затвор с криволинейной гранью для радиального перемещения стопора. Устройство крепится к нижнему концу ЭЦН и спускается в скважину, при этом плашки упираются в стопор, не препятствуя нормальному спуску ЭЦН. Для установки ЭЦН на заданной глубине колонку труб приподнимают, при этом плашки за счет сил трения удерживаются на месте и при дальнейшем подъеме плашкодержатели вступают в контакт с упором, который смещает тягу и фиксатор, сжимая пружину. Тяга при осевом перемещении своей криволинейной гранью утапливает стопор в полость корпуса и при. спуске колонны не препятствует взаимодействию плашек с конусом, при котором они расширяются и врезаются в стенки обсадной колонны, надежно фиксируя ЭЦН в скважине. Для освобождения устройства достаточно приподнять трубы. В этом случае конус выйдет из контакта с плашками, а последние - из зацепления с обсадной трубой и под действием пружинного кольца займут транспортное положение. 4 ил. (Л С кэ ы со о ON