Устройство для спуска скважинного прибора под погружной электронасос Советский патент 1992 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к технике и технологии геофизических и гидродинамических исследований скважин, оборудованных погружными электронасосами.

Известно устройство для эксплуатации скважин, оборудованных ЭЦН, содержащее децентратор для установки насоса эксцентрично относительно насосно-компрессор- ных труб (НКТ), на нижнем конце которых имеется седло под пробку, отклонитель насосного агрегата в виде расположенных выше и ниже насоса двух пар кулачков, оси вращения которых перпендикулярны геометрической оси насоса. Устройство обеспечивает проведение исследований скважинными приборами на кабеле.

Основными недостатками данного устройства являются низкая надежность и снижение производительности скважины.

Низкая надежность обуславливается сложностью устройства, а снижение производительности скважины - невозможностью спуска из-за больших габаритов устройства в скважину, например, с 6 обсадной колонной ЭЦН группы 6 (рекомендуемой для этих скважин), а возможность спуска только насосов низшей группы, т.е. группы 5.

В качестве прототипа принято устройство для спуска скважинного прибора под ЭЦН, содержащее установленный с возможностью вращения относительно оси ЭЦН децентратор для установки ЭЦН эксцентрично относительно НКТ, на нижнем конце которых имеется седло под пробку, отклонитель насоса к одной стороне обсадной колонны, выполненный в виде кулачков, оси вращения которых перпендикулярны геометрической оси насоса. При этом кулачки размещены на эксцентрических грузах и зафиксированы с помощью фиксаторов, которые кинематически связаны с пробкой.

Данное устройство предназначено для спуска приборов как в вертикальных, так и наклонно-направленных скважинах.

Основным недостатком данного устройства является его низкая надежность, обусловленная сложностью конструкции, а также наличием в ней децентратора, что приводит к осложнениям при проведении спускоподъемных операций в связи с эксцентричностью расположения центров масс спускаемого в скважину оборудования и НКТ.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Изобретение обеспечивает защиту пропускаемого через его полость скважинного оборудования от внешних механических

воздействий, исключает возможность заклинивания прибора при его переходе от центра к периферии.

На фиг.1 показано продольное сечение

устройства для спуска скважинного прибора под погружной электронасос в сложенном состоянии; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1. Между нижней свечой 1 насосно-компрессорных труб (НКТ), находящейся непосредственно над погружным электронасосом 2, и последующей свечой 3 НКТ размещены верхний 4 и нижний 5 переходники, соединенные между собой с помощью пучка труб

б (состоящего, например, из пяти труб), расположенных вплотную друг к другу по окружности на радиальном удалении от оси симметрии переходников (проходящей че- рез точку 0).

В верхнем переходнике 4 выполнено сквозное центральное отверстие с седлом В под пробку 7, которое соединяет полость НКТ, находящихся над верхним переходником 4, с пространством Д, охваченным пучком труб 6.

Между двумя трубами пучка 6. расположенными рядом, выполнена щель шириной а, большей диаметра скважинного прибора, а непосредственно над нижним переходником 5 установлена плоская шайба 8 (специальной конфигурации) с наклоном в сторону щели между трубами.

Непосредственно надотклонителем насосного агрегата к одной стороне обсадной

колонны скважины 9, состоящим из подвижной верхней 10 и неподвижной нижней 11 обойм и плоских пружин 12, в количестве двух штук, прикрепленных к обоймам, размещен груз 13,соединенный в исходном

состоянии через гибкий трос 14 с пробкой 7 с возможностью отрыва при извлечении последней из скважины. Груз 13 подвешен на тросе 14 с помощью фиксатора 15, выполненного в виде крючка,

удерживаемого в исходном состоянии за счет утолщения Е, выполненного на нижней свече 1 НКТ.

Нижняя обойма 11 отклонителя зафиксирована относительно свечи 1 НКТ, например, винтом 16.

Работа устройства заключается в следующем.

Перед спуском устройства в скважину в седло В верхнего переходника 4 устанавливают пробку 7 с прикрепленным к ней через трос 14 фиксатором 15. Затем, приподняв груз 13, последний подвешивают на фиксаторе 15, который удерживает груз в приподнятом положении за счет утолщенной части

Е трубы 1. При этом, за счет упругости пружин 12 отклонитель складывается и его верхняя обойма 10 перемещается по трубе 1 вверх.

В таком состоянии габариты устройства не выступают за габариты насоса 2, и центр тяжести всего агрегата, состоящего из погружного насоса с электродвигателем 2 и устройства для спуска скважинного прибора под насос, подвешенного на НКТ 3, находится на оси симметрии НКТ и агрегата в целом, т.е. проходит через точку 0 (см. фиг.2). Этим предотвращается ситуация, способствующая возникновению осложнений (например, в виде заклиниваний оборудования на стыках труб обсадной колонны) при спуске подземного оборудования скважины.

После спуска оборудования на расчет- .ную глубину производят пробную эксплуатацию скважины, а затем, перед исследованием, с помощью ловильного инструмента, спускаемого в скважину на тросе (или каротажном кабеле), извлекают пробку 7 с тросом 14 и крючком 15.

При этом груз 13 приподнимается вме- сте с фиксатором 15 на высоту выступа Е трубы 1, а затем, сорвавшись с крючка, падает вниз.

Под действием веса груза 13 верхняя обойма 10 отклонителя перемещается вниз и пружины 12 расходятся и, уперевшись в стенку обсадной колонны 9, отталкивают насосный агрегат до упора, в противоположную стенку колонны 9.

После извлечения пробки 7 в скважину на каротажном кабеле, снабженным забойным сальником с посадочным местом под седло 13, спускают скважинный прибор. Последний попадает в пространство Д, охваченное трубами в пучке, затем сползает по наклонной шайбе 8 в серповидное пространство между обсадной колонной и насосом, и проходит далее на забой скважины. Это происходит благодаря тому, что длина прибора меньше длины труб б, т.е. отсутст- вует возможность заклинивания прибора при переходе его от центра к периферии.

При этом забойный сальник садится в седло В. разобщив полость НКТ 3 от ззтрубного пространства Д.

После исследования скважины извлекают из нее прибор и забойный сальник, а в седло В устанавливают пробку 7 без троса 14 и фиксатора 15, спущенную на тросе.

Таким образом, конструкция предложенного устройства для спуска скважинного прибора под погружной электронасос обеспечивает его высокую надежность в процессе эксплуатации, кроме того, компактность устройства в сложенном состоянии позволяет использовать его в скважинах меньшего размера.

Формула изобретения

1.Устройство для спуска скважинного прибора под погружной электронасос, содержащее отклонитель электронасоса, пробку, седло под пробку, груз и кинематически связанный с пробкой и грузом фиксатор, отличающееся тем. что, с целью повышения надежности, оно снабжено верхним и нижним переходниками, соединяющим переходники пучком труб, установленных концентрично на расстоянии, большем радиуса скважинного прибора, вокруг продольной оси устройства, и плоской шайбой, размещенной внутри пучка труб над нижним переходником, при этом две трубы из пучка установлены с образованием щели, а остальные - вплотную, ширина щели между трубами больше диаметра скважинного прибора, а плоская шайба установлена с наклоном в сторону щели.

2.Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е е- с я тем. что кинематическая связь между пробкой и фиксатором выполнена ь виде гибкого троса, груз размещен между нижним переходником и отклонителем электронасоса, седло под пробку расположено в верхнем переходнике, фиксатор выполнен с возможностью отрыва от груза, при этом центр тяжести груза расположен на продольной оси устройства.

А-А

Использование: в технике и технологии геофизических и гидродинамических исследований скважин, оборудованных погружными электронасосами. Сущность: устройство содержит между нижней свечой 1 НКТ. находящейся над погружным электронасосом 2. и последующей свечой 3 верхний 4 и нижний 5 переходники. Переходники 4, 5 соединены между собой с помощью пучка труб 6 длиной больше длины скважинного прибора, расположенных вплотную друг к другу по окружности на некотором удалении от оси симметрии переходников и имеющих между двумя расположенными рядом трубами щель, шириной больше диаметра скважинного прибора. Непосредственно над нижним переходником установлена плоская шайба 8 с наклоном в сторону щели. Над отклонителем размещен груз 13, связанный с гибким тросом 14 и фиксатором 15 на конце его. Центр тяжести груза совпадает с геометрическим центром поперечного сечения НКТ. 1 з.п. ф-лы. 3 ил. и с - 2

Фиг. 2

5-6

Фиг.З