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

Изобретение относится к скважинному оборудованию ч может быть использовано при эксплуатации скважин при помощи электроцентробежных насосов.

Известно устройство для фиксации оборудования, состоящее из заклинивающего механизма, выполненного в виде плашек, корпуса, конуса. Плашки выполнены в виде кольца и скобы, взаимодействующих с упорами, которые соединены гибкой тягой с клином. Устройство имеет низкую надежность, так как включает в себя шарниры, тяги и прочие соединения. При наличии больших нагрузок в скважине возможен разрыв и излом тяг, которые несут нагрузки при посадке и освобождении устройства в

скважине в процессе их эксплуатации, вследствие чего происходят аварии

Известны якоря фирмы Бейкер и Гью- берсон, содержащие корпус, плашки, расположенные между двумя подвижными конусными опорами.

Недостатком данных конструкции якорей является сложность и недостаточная на- дежность их работы в процессе эксплуатации, так как при наличии двух подвижных конусных опор возможны их заклинивания в резьбовой части в результате коррозии металла при длительном нахождении их в скважине (в нефтяной среде), а следовательно, невозможность его освобождения и подъема на поверхность Кроме того, на ходовой винт действует радиальное

х|

Јь СП 00

о

СО

давление, в результате чего при расклинивании якоря возникают большие перегрузки и крутящие моменты при провороте труб, что затрудняет, а иногда отсутствует возможность освобождения якоря от зацепления.

Недостатком известных конструкций якорей является то, что для закрепления и освобождения их требуется проворот труб как вправо, так и влево. Известно, что при провороте труб влево возможен отворот колонны труб, Правила безопасности работ в нефтяной промышленности запрещают проворот труб в левом направлении. Следовательно, якоря с проворотом влево применять в нефтегазовой промышленности запрещено, так как при этом создаются дополнительные опасные моменты,

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее корпус, плаш- кодержатель, подпружиненные

относительно плашкодержателя планки, опору плашкодержателя, узел фиксации плашкодержателя и конус.

Недостатком данного устройства является сложность и ненадежность работы в процессе эксплуатации устройства, так как для освобождения плашек с плашкодержа- телем и фиксации устройства необходимо провернуть трубы вместе с устройством. Известно, что вращение труб является трудоемкой операцией и не всегда возможно осуществить проворот устройства по причине коррозии резьбовых соединений при нахождении устройства в нефтегазовой среде.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что узел фиксации плашкодержателя в транспортном положении выполнен с заполнен- ным рабочим агентом баллоном, установленным в цилиндре с возможностью взаимодействия с торцом штока в рабочем положении последнего, при этом баллон выполнен из разрушаемого при взаимодействии с нефтью материала (баллон выполнен из резины).

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство для фиксации ЭЦН в скважине состоит из корпуса 1, внутри которого расположен узел фиксации плашкодержателя, состоящий из штока, камеры 3, в торцевой стенке которой имеются отверстия, баллона 4, наполненного воздухом и пружины 5. На корпус 1 надевается плашкодержа- тель 6 с плашками 7, подпружиненными при помощи пружин 8. Плашки 7 в средней части удерживаются разрезным кольцом 9, а в

нижней - втулкой 10, которая крепится к плашкодержателю 6 при помощи болтов 11. К нижней части корпуса 1 при помощи резьбы крепится упорная втулка 12. а верхней

части - конус 13 с промывочными каналами 14.

Устройство для фиксации ЭЦН в скважине работает следующим образом.

Перед спуском установки электроцент0 робежного насоса (УЭЦН) в скважину к нижнему концу его приворачивается устройство для фиксации ЭЦН в скважине и спускается на трубах до требуемой глубины (например, 1500 м). Во время спуска устройства плаш5 кодержатель 6 с плашками 7 удерживается штоком 2 от продольного перемещения. В связи с тем. что наружный диаметр устройства больше внутреннего диаметра обсадной колонны на 10 мм, то при спуске

0 устройства плашки 7 с плашкодержателем 6 стремятся переместиться вверх, за счет трения плашек 7 о стенки обсадной колонны, фиксируясь штоком 2. который предотвращает перемещение плашек 7 на конус 13.

5 В связи с тем, что во время спуска труб с УЭЦН и устройством, необходимо приподнимать трубы на высоту элеватора и более, данное устройство позволяет производить приподьем труб. При этом плашкодержа0 тель 6 с плашками 7 опирается в опорную втулку 12, так как.шток 2 фиксирует плашко- держатель 6, предотвращая перемещение его вверх за счет того, что шток 2. находясь в камере 3, упирается в стенки оболочки

5 баллона 4, предотвращая перемещение штока внутрь корпуса 1.

После спуска УЭЦН с устройством и запуска в работу электроцентробежного насоса через 24 ч произойдет разрушение

0 оболочки и выход воздуха из баллона 4 и перемещение штока 2 внутрь корпуса 1 при помощи пружины 5, сжимая пустой баллон 4.

При этом после длительной эксплуата5 ции УЭЦН, в случае обрыва труб или УЭЦН, трубы с УЭЦН не упадут на забой скважины, а зависнут на устройстве, так как в случае падения УЭЦН плашкодержатель 6 с плашками 7 перемещается вверх на конус 13.

0 фиксируют на той глубине, где оборвалась колонна.

Для освобождения устройства от фиксации в обсадной колонне достаточно приподнять трубы. При этом корпус 1 вместе 1

5 вместе с конусом 13 поднимается, а плашки 6 с плашкодержателем 7 останутся на месте за счет трения плашек 6 внутри обсадной колонны, сжимая пружины 4.

Предложенное техническое решение обеспечивает увеличение межремонтного

периода работы скважины, сокращение дорогостоящего оборудования, снижение стоимости ловильных работ при ликвидации аварий.

Формула изобретения 1. Устройство для фиксации оборудования в скважине, включающее полый корпус, установленный на корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения плаш- кодержате/fb с подпружиненными в радиальном направлении относительно плашкодержателя плашками, опору плаш- кодержателя. узел фиксации плашкодержателя в транспортном положении с закрепленным в корпусе цилиндром и установленным в нем штоком, подпружиненным в радиальном направлении относительно корпуса, и закрепленный на корпусе над плашками конус, отличающееся тем, что, с целью повышения технологичности

работы путем исключения вращения колонны для перевода устройства из транспортного положения в рабочее, узел фиксации плашкодержателя в транспортном положении выполнен с заполненным рабочим агентом баллоном, установленным в цилиндре с возможностью взаимодействия с торцом штока в рабочем положении последнего, при этом баллон выполнен из разрушаемого при взаимодействии с нефтью материала.

2. Устройство поп, 1,отличающее- с я тем, что баллон выполнен из резины.

Использование: фиксация электроцентробежных насосов при эксплуатации нефтяных скважин. На полом корпусе установлен плашкодержатель с подпружиненными плашками. Плашкодержатель имеет узел его фиксации в транспортном положении. Узел фиксации состоит из закрепленного в корпусе цилиндра и штока. Шток подпружинен относительно корпуса. Между торцом штока и цилиндра установлен заполненный рабочим агентом баллон из растворимого в нефти материала. Над плашкодержателем на корпусе установлен конус. Устройство крепится к нижнему концу электроцентробежного насоса и спускается на трубах в скважину. После спуска на необходимую глубину происходит разрушение баллона и шток освобождает плашкодержатель. В случае обрыва труб корпус с конусом размыкает плашки, которые упираются во внутреннюю поверхность обсадной колонны и фиксируют электроцентробеж-- ный насос от падения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л С

«1:

фие,

1/

ft

Фиг. 2