Устройство для установки опоры в стыке муфтового соединения труб в скважине Советский патент 1993 года по МПК E21B37/02 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для предохранения от падения скважинного оборудования, в частности электроцентробежного насоса и т, д,

Целью изобретения является повышение надежности установки и возможности контроля полного освобождения опоры от штифтов центратора.

На фиг. 1 изображено устройство для установки опоры, спущенное в скважину, в продольном разрезе; на фиг. 2 - то же, после освобождения пружинного кольца (опоры)

от устройства для его установки; на фиг. 3 - устройство в работе; на фиг. 4 - пружинное разрезное кольцо (опора после размещения его между стыками труб в муфтовой части. Устройство (см. фиг. 1) содержит корпус 1, выполненный полым и ступенчатым. В большой ступени 2 в стенке корпуса 1 выполнен радиальный канал 3, а внутри ее размещен поршень 4. Хвостовик 5 поршня 4 установлен в меньшей ступени 6 с зазором 7 и образует со стенками корпуса большей ступени 2, поршнем 4 и уступом 8 меньшей ступени камеру 9, сообщенную с наружны

00

ю ел

СА) Ю

О

со

пространством 10 через упомянутый зазор и канал 3. В меньшей ступени 6 корпуса 1 с наружной стороны размещена опора 11. выполненная в виде разрезного пружинного кольца. Хвостовик 5 поршня снабжен центратором и состоит из плашек 12, пружин 13 и штифтов 14. Опора 11 в сжатом состоянии фиксируется на корпусе 1 в транспортном положении штифтами 14 плашек 12. Длина хода поршня 4 выбирается так, чтобы при крайнем нижнем его положении происходило освобождение опоры 11 от штифтов центратора. Радиальный канал 3 корпуса 1 позволяет контролировать процесс освобождения опоры 11 и положение ее между торцами ступени корпуса 1 и торца плашек 15 центратора (см. фиг, 3). Центратор от выпадания удерживается гайкой 16, завинченной на нижнем конце хвостовика 5 поршня 4. Заполнение насосно-компрессорных труб (НКТ) 17 жидкостью в процессе спуска устройства осуществляется через обратный клапан 18, установленный на НКТ 17.

Устройство работает следующим образом.

Устройство в сборе, как это изображено на фиг. 1. спускают в скважину на НКТ 17 в зону установки в намеченном муфтовом соединении 19, определяемое по кривым магнитного локатора. При спуске в случае удара о стенки обсадной трубы плашки 12, находящиеся в сжатом состоянии надежно предохраняют опору 11 от механического воздействия. Далее внутри НКТ 17 повышают давление нагнетанием жидкости, под действием которого поршень 4 свободно перемещается в крайнее нижнее положение до уступа 8, вытесняя жидкость из камеры через канал 3, а далее - зазор 7. Хвостовик 5 поршня 4 при своем перемещении вместе с плашками 12 выводят штифты 14 из зацепления с опорой. Последняя, освобождаясь от штифтов 14, за счет действия своих упругих сил распрямляется, увеличиваясь в диаметре, но не до первоначального значения. При этом опора 11, ограниченная сверху корпусом 1, а снизу плашками 12, не имеет возможности отклоняться от вертикального положения относительно ствола скважины. Далее плашки 12 приобретают новые свойства - роль центратора.

Контроль освобождения опоры 11 .от корпуса устройства осуществляется по падению давления на манометре насоса (на фиг. манометр и насос не изображены) и появлению циркуляции в затрубном пространстве скважины через радиальный канал 3 корпуса 1.

. Затем НКТ 17 перемещают вниз, с целью расположения опоры 11 между торцом ступени 2 корпуса 1 и торцом 15 плашки 12 в горизонтальном положении (см. фиг. 3), при этом поршень 4 возвращается в исходное положение за счет сопротивления жидкости и плашек центратора о стенки обсадной трубы. Контроль готовности устройства к работе осуществляется по повышению давления на манометре насоса и отсутствию циркуляции через радиальный

канал 3 в трубном пространстве. В таком положении устройство, как это изображено на фиг. 3, перемещают вниз до попадания опоры 11 в зазор между стыком обсадных труб (см. фиг. 4) в муфтовом соединении 19,

где они расширяясь за счет действия упругих сил до первоначального значения, где и фиксируются. Контроль посадки опоры 11 осуществляют по гидравлическому индикатору веса (ГИВ-6) путем нагрузки устройства на опору 11. На этом работа по установке в стыке муфтового соединения труб завершается, далее НКТ с устройством поднима-, ют на поверхность. Скважина готова к эксплуатации.

Технико-экономические преимущества предложения заключаются в следующем.

Использование устройства такой конструкции обеспечивает надежность установки

опоры, что отпадает необходимость проведения дополнительных спускоподъемных операций, необходимых для повторных работ по извлечению и повторной установке кольца, а это, в свою очередь, позволит по

сравнениюс устройством, принятым за про- ° тотип, достичь следующих показателей: снизить износ колонны НКТ, особенно резьбовых соединений не менее, чем в 6 раз; ускорить проведение работ на 5-10 сут; сэкономить материалы (горюче-смазочные ма- териалы и т. д.) не менее, чем в 3 раза; снизить затраты труда не менее, чем в 2-3 раза.

Такое устройство обеспечивает надежность установки опоры на 100%.

С учетом перечисленных технико-экономических показателей экономия от использования предложения составит 5-6 тыс. руб. на одну скважино-операцию в условиях производственного объединения Татнефть.

Формула изобретения 1. Устройство для установки опоры в стыке муфтового соединения труб в скважи- не, состоящее из посадочного инструмента, включающего полый корпус и связанную с ним опору, выполненную в виде пружинного разрезного кольца, отличающееся тем, что оно снабжено установленным в полости корпуса с возможностью осевого перемещения поршнем с хвостовиком, подпружиненным относительно хвостовика центратором и штифтами, которые жестко связаны с верхним торцом центратора и установлены с возможностью фиксации разрезного пружинного кольца в сжатом положении, при этом корпус выполнен ступенчатым с радиальными каналами, а разрезное пружинное кольцо установлено на меньшей ступени корпуса.

2. Устройство поп, 1,отличающее- с я тем. что поршень размещен в полости большей ступени корпуса, а хвостовик образует с меньшей ступенью корпуса кольцевой канал, при этом надпоршневая полость корпуса связана с источником давления, а подпоршневая через радиальные каналы корпуса и кольцевой канал между хвостовиком поршня и меньшей ступенью корпуса - с пространством за корпусом.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для предохранения от падения скважинного оборудования Цель повышение надежности работы в наклонно-направленных скважинах Для этого оно снабжено установленным в полости корпуса подвижным в осевом направлении поршнем с хвостовиком, подпружиненным относительно хвостовика поршня центратором, и штифтами которые жестко связаны с верхним торцом центратора и установлены с возможностью фиксации разрезного пру- жинного.кольца в сжатом положении, корпус выполнен ступенчатым с радиальными каналами, а опорное кольцо установлено на меньшей ступени корпуса, при этом поршень установлен в полости большей ступени корпуса, а хвостовик образует с меньшей ступенью корпуса кольцевой канал, надпор- шневая полость корпуса связана с источником давления, а подпоршневая через радиальные каналы корпуса и кольцевой канал между хвостовиком поршня и меньшей ступенью корпуса - с пространством за корпусом. 1 з. п. ф-лы, 4 ил. Ё

19

Оиг.1

Фиг. 2

17

f

J