Устройство для фиксации оборудования в колонне обсадных труб

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ В КОЛОННЕ ОБСАДНЫХ ТРУБ, включающее цилиндрический корпус с верхней и нижней конусно.й опорами, одна из KOT.ipux установлена с воз- . можностью осевого перемещения, размещенные на конусных опорах под

„„SU„„1049652 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК .

j(5g E 21 В 23 00!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

fJ

ГосудАРстВенный комитет сссР

ПО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3377768/22-03 (22) 04.01 82 (46) 23.10.83. Бюл. 9 39 (72) М.A.Ðàñòîðãóåâ, P.ß.Hyraes, В.A.Ðàññêàýîâ, М.Н.Галлямов, В.И.ло" гиновский и О.И.Прокопов (71) Восточный научно-исследовательский нефтегазовый институт по технике безопасности и промсанитарии (53} 622.276.53(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 439582, кл. E 21 В 23/00, 1970.

2. Силаш А.П. Добыча и транспорт нефти и газа. Ч. 1, М., Недра, 1980, с. 304 (прототип). (541 (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ В КОЛОННЕ ОБСАДНЫХ ТРУБ включающее цилиндрический корпус с верхней н нижней конусной опорами, одна иэ которых установлена с возможностью осевого перемещения, размещенные на конусных опорах подпружиненные клиновые вкладыши захвата, о т л и ч а ю щ е е c s тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем предотвращения разворачивания резьбовых соединениЯ труб при снятии его, опора, установленная с возможностью осевого перемещения, дополнительно подпружинена относительно корпуса, а другая образует с корпусом винтовую пару. е

10.4 9652

Изобретение относится к скважинному оборудованию нефтяной промышленности и может быть использовано в комплекте с насосно-компрессорными трубами при глубинно"насосной эксплу-. атации месторождений. 5

Известно устройство для фиксации оборудования колонн обсадных труб, включающее корпус, шарниры, тяги, тросс и другие соединения (lf.

Недостатком указанного устройства <9 является его низкая надежность из-за сложности конструкции.

Кроме того, иэ-за наличия больших нагрузок в скважине возможны разрыв и излом тросов и тяг, следствием чего могут быть аварии, отличающиеся большими затратами на -их ликвидацию.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для Фиксации оборудования в колонне осадных труб, включающее цилиндрической корпус с верхней и нижней конусными опорами, одна из которых установлена с возможностью осевого перемещения, и располоя<енные на конусных опорах подпружиненные клиновые вкладыши захвата (2) .

Недостатком данного устройства является сложность конструкции ° Кроме того, на, ходовой винт действует радиальное давление, в результате чего при расклинивании якоря возникают большие нагрузки в начале поворота труб, что затрудняет освобожцение якоря. Общим недостатком данных конструкций является то, что для за- 35 крепления и освобождения их требуется поворот труб как влево, так и вправо. Поворот труб влево опасен, так как при этом может произойти разворот колонны труб. Правила безо- 40 пасности работ в нефтяной промышленности запрещают поворот. труб в обрат" ную сторону..Следовательно, устройства с IIQBopQTQM влево применять в нефтяных и газовых скважинах запрещено, так как создаются доцолнитель" ные опасные моменты.

Целью изобретения является повыше" ние надежности работы устройства путем предотвращения разворачивания резьбовь|х соединений труб при снятии его.

Поставленная цель достйгается тем, что в устройстве для фиксации оборудования в колонне обсадных труб, включающем цилиндрический корпус с верхней и нижней конусными опорами, одна из которых установлена с возможностью осевого перемещения, расположенные на конусных опорах подпружиненные клиновые вкладыши захвата, 60 опора, установленная с возможностью осевого перемещения, дополнительно подпружинена относительно корпуса, а другая образует с Корпусом винтовую пару.

На чертеже показано устройство, общий вид, устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, в кольцевой проточке которого установлены верхняя конусная опора 2 с юбкой 3, а на последней — нижняя конусная опора 4, которая снизу опирается на опорное кольцо 5. Кольцо 5 в свою очередь опирается на муфту б, которая соединена с корпусом,1 ходовым винтовым соединением и снабжена радиальными продольными ребрами 7, подпружиненными рессорами 8. При этом ребра 7 с целью исключения проворачивания их по окружности муфты 6 размещены в ее пазах (не показано) . Между конусными опорами 2 и 4 сверху наложены клиновые захваты 9, выполненные в виде двухсторонних клиньев, т.е. равносторонних треугольников, вершинами к опорам 2 и 4 с наружными зуб" чатыми основаниями, которые стянуты стяжным упругим кольцом 10. Конусная опора 2 с юбкой 3 могут быть выполнены из двух разъемных половин, соединенных посредством цельной ния<ней опоры 4, надеваемой на юбку 3 снизу корпуса 1 при сборке и стягивающей силой упругого кольца 10 через клинья

9 или самостоятельным стяжным устройством, а также цельным при соответствующем Соединении корпуса 1. Снизу муфты б может быть установлено ñîåдинительное кольцо 11. устройство работает следующим образом.

1

Верхняя конусная опора 2 соединена с корпусом 1 винтовым ходовым поясом 12, винтовой ход которого выполнен соответственно винтовому ходу нижней муфты, т.е. правой, и соответственно с тем же шагом. По сторонам винтового пояса 12 как на корпусе 1 так и на опоре 2 выполнены двухсторонние кольцевые проточки 13, ширина которых превышает ширину пояса 12, Снизу конусная опора 2 снабжена распорной пружиной.14. При вывернутой (опущенной) муфте 6 вниз, в частности, вращением корпуса 1 влево .до .. опорного кольца,11 под действием упругой силы.стяжного кольца 10 клинья

Р выталкивают нижнюю конусную опору

4 и опорйое кольцо 5 за втулкой 6, скользят вниз по конусу верхней опоры 2 и ориентируют межцу опорами 2 и 4, тем самым утопляются заподлицо корпуса 1. При этом верхняя конусная опора соединена с корпусом 1 ходовым винтовым поясом 12, а пружина 14 под действием юбки 3 опоры 2 находится в сжатом состоянии. На нижнюю часть корпуса 1 навинчивают и закрепляют забойный насос;. а верхняя часть закрепляется на колонне насосно-компрессорных труб.

3 1049á52

Составитель,В. Борискина

Редактор В.Данко Техред И.Метелева Корректор О. Билак

Заказ 8382/33 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5. Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 устройство с насосно-компрессор- ными трубами и насосом обычным образом спускается в скважину, при этом радиальные ребра 7 упруго пружинят на рессорах 8 и продольно скользят цо стенкам обсадной .колонны скважи- 5 ны. Для фиксации устройства прекращают спуск, насосно-компрессорных труб и осуществляют поворот их вправо. При этом радиальные ребра 7, подпружиненные рессорами 8, противодей- to ствуют своему поперечному движению сопротивлением о стенки обсадной колонны, и муфта б свободно проворачивается относительно корпуса 1 на его ходовой резьбе, тем самым передвигается по нему вверх и толкает опорное, кольцо 5, а последнее - конусную oriopy 4. Расстояние между опорами 4 и 2 сокращается, и клиновые захваты 9, расширяя кольцо 10, выдавливаются между ними до тех пор, пока они своими насечками на основаниях не упрутся в поверхность обсадной колонны. Поворот труб прекращается, что определяется периодической пробой движения труб вверх и нниэ до прекра- 25 щения возможности их движения, что свидетельствует о заклинивании захватов 9 с обсадной колонной. При этом опора 2 с юбкой 3 не вращается .эа счет фиксации винтом 15. 30

В этом положении при стремлении труб к движению вниз под действием собственного веса клинья 9 еще более натягиваются на конусный упор 2 и еще более заклиниваются между корпу- 35 сом 1 и обсадной колонной, предотвращая перемещение якоря.

При приложении сил движения вверх таким же образом увеличивается заклинивание клиньев 9 на нижней конусной опоре 4, предотвращая движение устройства вверх.

Таким образом, устройство обеспечивает надежное крепление оборудования в колонне обсадных труб, устраняя любые его осевые перемещения и падение насоса и труб при.их обрыве.

Для снятия устройства производят поворот труб вправо. При этом возможное дальнейшее эажатие клиньев 9 к стенам обсадной колонны указанным образом приводит к тому, что они стоят на месте, а вместе с ними. оста-, ется неподвижной и верхняя конусная опора 2. Таким образом, при вращении корпуса 1 вправо он своими ходовыми винтами на м„фте б и верхней опоре 2 проходит через них, и винтовой ходовой пояс 12 опоры.2 с валом.

1 выходят иэ зацепления. Пружина 14 разжимается и, используя кольцевые пробки 13 свободного хода опоры 2 по корпусу 1, передвигает опору 2 вверх, срезая винт 15. Клинья 9 скользят по конусной поверхности опоры 4 над ко" нусной опорой 2 и под действием стяжного кольца 10 погружаются в корпус

1, устраняя зацепление с обсадной колонной.

Устройство с насосно-компрессор" ными трубами обычным образом извлекается иэ скважины. Повторная установка устройства осуществляется укаэанным образом.

Изобретение обеспечивает простоту конструкции устройства, надежное его крепление в скважине путем установки и снятия его поворотом в сторону заворачивания резьбовых.соединений.