Устройство для разъединения и повторного соединения колонны труб с пакером Советский патент 1992 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к подземному оборудованию нефтяных и газовых скважин, в которых используются па- ксрующие устройства, и предназначено для разъединения колонны лифтовых труб от пакера, закрепленного в эксплуатационной колонне, и повторного соединения.

Известно устройство для соединения колонны труб с пакером. содержащее корпус, шток гильзу, захват и уплотнительные элементы (1) Недостатком устройства является низкая эффективность, обусловленная необходимостью использовать в процессе работы комплекс канатной техники (гидравлическая лебедка,, устьевой секционный лубрикатор, инструменты и т.д.).

Известно устройство для соединения колонны труб с пакером, содержащее корпус, шток, узлы фиксации и уплотнительные

элементы (2). Недостатком устройства является то, что для отсоединения колонны труб от пакера необходимо создавать избыточное давление в затрубном пространстве, что, помимо усложнения самого процесса отсоединения, создает дополнительную нагрузку на эксплуатационную колонну, что крайне нежелательно.

Наиболее близким техническим решением из известных аналогов является уст- ройство для соединения и разъединения колонны труб с пакером, содержащее связанные с колонной труб муфту и ниппель, образующие кольцевую полость, фиксатор и установленный в кольцевой полости пор- шень, над которым в ниппеле выполнен радиальный канал (3).

Основным недостатком устройства является тот факт, что процесс разьединения колонны труб с пакером осуществляется со- зданием давления в затрубном пространстве, что ведет к дополнительной нагрузке эксплуатационной колонны. Кроме того, информация о срабатывании устройства не яв- ляется достоверной, так как при определенных пропусках пакера часть жидкости будет появляться на устье скважины. Таким образом, неоднозначность полученной информации приводит к тому, что возможно разъединение колонны труб от пакера при негерметичности последнего.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет исключения действия на эксплуатационную колонну нагрузки от гидравлического давления при отсоединении колонны труб от пакера.

Поставленная цель достигается тем, что тулка имеет внутренний кольцевой выступ, в кольцевой полости между втулкой и гильзой установлены кассета и пружина с упо- ром в переводник. Верхняя часть захватных кулачков имеет наружный и внутренний выступы и размещена шзрнирно в кассете с возможностью упора на внутренний кольцевой выступ втулки, при этом верхняя часть гильзы имеет седло под запорный шар и она установлена в переводнике с возможностью ограниченного осевого перемещения.

На фиг. 1 изображено устройство в соединенном положении; на фиг. 2 - разрез А-А из фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - промежуточное положение при разъединении устройства; на фиг. 5 - промежуточное положение устройства при сое- динении.

Устройство (см. фиг. 1. 2, 3. 4, 5) содержит переводник 1 с радиальными отверстиями 2, жэстко связанный с втулкой 3, ствол 4, гильзу 5, уплотненную в переводнике и стволе с помощью уплотнительных элементов 6. Ствол 4 соединен с пакером. В верхней части гильзы 5 выполнен продольный паз, в который входит ограничительный винт 7, радиально ввернутый на резьбе в переводник 1.

В переводнике 1 также рационально установлены 2 срезных штифта 8, входящие в кольцевую проточку 9 гильзы 5. Переводник 1 соединен с колонной лифтовых насосно- компрессорных труб. Между гильзой 5, переводником 1 и втулкой 3 концентрично размещены пружина сжатия 10, кассета 11 с размещенными в ней захватными кулачками 12. Верхняя часть А захватных кулачков 12 размещена в кольцевой полости Б, образованной между гильзой 5 и внутренним кольцевым выступом 13, выполненным на внутренней поверхности втулки 3. Нижняя часть захватных кулачков 12 расположена в уступе 14, выполненном на наружной поверхности гильзы 5, с возможностью взаимодействия нижней части захватных кулачков с фасками 15, 16 и внутренней кольцевой проточкой 17 ствола 4 (позиция 18 - опора). В верхней части гильзы 5 выполнено седло 19, на которое садится сбрасываемый с устья скважины шар 20, Кроме того, в средней части гильзы 5 на наружной поверхности выполнена кольцевая проточка 21.

Устройство для разъединения и повторного соединения колонны труб с пакером работает следующим образом.

При операции разъединение (фиг. 1,2, 3,4)с устья скважины сбрасывается шар 20, который садится на седло 19 гильзы 5. Затем в колонне лифтовых насосно-компрессор- ных труб создается определенное давление, под воздействием которого вначале происходит срез штифтов 8, после чего освобожденная гильза 5 перемещается вниз до упора в ствол 4 (см, фиг. 4). Одновременно с перемещением гильзы 5 происходит открытие радиальных отверстий 2 в переводнике 1. При этом наружная кольцевая проточка 21 гильзы 5 занимает положение против нижней части захватных кулачков 12, освобожденной от уступа 14. После этого колонна лифтовых труб извлекается из скважины, при этом нижняя часть захватных кулачков 12 упирается в фаску 15 и, поворачиваясь относительно своей опоры 18, выходит из внутренней кольцевой проточки 17 и попадает в наружную проточку 21. В результате обеспечивается беспрепятственное отсоединение колонны лифтовых труб от ствола 4, жестко связанного с пакером. Одновременно с подъемом лифтовых труб обеспечивается слив жидкости из их полости через радиальные отверстия 2. Для предотвращения падения гильзы 5 в скважину она удерживается ограничительным винтом 7.

При операции Соединение (см. фиг. 1, 2, 3, 5) предварительно на устье скважины гильзу 5 перемещают в верхнее первоначальное положение и устанавливают новые срезные штифты 8. При этом нижняя часть захватных кулачков 12 устанавливается в уступ 14, Затем производится спуск лифтовой колонны и автоматическое соединение со стволом 4. При этом нижняя часть захватных кулачков 12, упираясь в фаску 16, сжимает пружину сжатия 10 и вместе с кассетой 11 перемещается вверх относительно гильзы 5. При перемещении упор 14 освобождает нижнюю часть захватных кулачков 12, котор№е под действием пружины 10, скользя по фаске 16 и одновременно поворачиваясь относительно своей опоры 18, попадают в кольцевую проточку 21 и внутренний кольцевую проточку 17 и садятся на упор 14, фиксируя гильзу 5 относительно ствола 4. ,

Формула изобретения Устройство для разъединения и повторного соединения колонны труб с пакером, содержащее связанный с колонной труб пе0

реводник и соединенную жестко с ним втулку, размещенный под ними и, соединенный с пакером ствол с внутренней кольцевой проточкой, гильзу с наружным кольцевым упорным выступом, образующую с втулкой кольцевую полость, и захватные кулачки, нижняя часть которых размещена во внутренней кольцевой канавке ствола с упором на наружный кольцевой выступ гильзы а верхняя часть размещена между втулкой и гильзой, отличающаяря тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет исключения действия на него нагрузки от гидравлического давления 5 при отсоединении колонны труб от пакера, втулка имеет внутренний кольцевой выступ, в кольцевой полости между втулкой и гильзой установлены кассета и пружина с упором в переводник, верхняя часть захватных кулачков имеет наружный и внутренний выступы и размещена шарнирно в кассете с возможностью упора на внутренний кольцевой выступ втулки, при этом верхняя часть гильзы имеет седло под запорный шар, а гильза установлена в переводнике с возможностью ограниченного осевого перемещения.

0

5

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к подземному оборудованию для спуска паке- ра на колонне труб, разъединения их от па- керэ после его установки в скважине и повторного соединения с пакером перед его извлечением из скважины. Цель - повышение надежности работы устройства за счет исключения действия на него нагрузки от гидравлического давления при отсоединении колонны труб от пакера. Для этого в устройстве, содержащем переводник с втулкой 3, ствол 4 и гильзу 5 и установленном между колонной труб и пакеров, его втулка 3 имеет внутренний кольцевой выступ 13, в кольцевой полости между втулко 13 и гильзой 5 установлены кассета 11с захватными кулачками 12, упирающаяся чере,з пружину 10в переводник, верхняя часть захватных кулачков 12 имеет наружный и внутренний выступы и размещена шарнирно, в кассете 11с возможностью упора на внутренний кольцевой выступ втулки 3. При этом верхняя часть гильзы 5 имеет седло под запорный шар, и она установлена в переводнике с возможностью ограничения осевого перемещения винтом. Устройство позволяет отсоединить колонну труб от установленного в скважине пакера путем посадки на седло гильзы 5 запорного шара, создания над ним в колонне труб заданного избыточного давления, при этом гильза 5 перемещается в крайнее нижнее положение, открывая радиальные отверстия и освобождая захватные кулачки 12 от зацепления с внутренней кольцевой проточкой 17 ствола 4, а также и переводника с гильзой 5 от него при натяжении колонны труб. Благодаря этому отсоединение колонны труб от пакера происходит без воздействия на устройство дополнительной нагрузки от избыточного давления в колонне труб. 5 ил. & е VI Os О о 00 Јь

Фиг 1

А-й

Фи г.З

L vl

r 5Л

1 4

vN

ч

ClMiJ

КЛ

,- 21 4i

Ш У

5 Л Ч й/

-K%

ч х

N.

/7

0

г/.4

Составитель А. Клочко Редактор И Стрельникова Техред М Моргентал

«

Фиг. 5

Корректор А. Козориз