Устройство для фиксации оборудования в скважине

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социмистических

РЕСПУБЛИК (si>s Е 21 В 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ

1 (21) 4850436/03 (22) 12.07.90 (46) 07.07.92. Бюл. bk 25 (71) Восточный научно-исследовательский нефтегазовый институт.по технике безопас. ности и промсанитарии (72) М. А. Расторгуев. P. Я. Нугаев, Н. П.

Захарченко и P. Ф. Газиэов (53) 622.276.53(088.8) (56) Силаш А. П. Добыча и транспорт нефти и газа. Ч. 1, M. Недра, 1980, с. 302-304.

Патент США

М 3064738, кл. 166-237, опублик, 1962. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ В СКВАЖИНЕ (57) Использование: фиксация электроцентробежнах насосов при эксплуатации нефтяных скважин. На полом корпусе установлен плашкодержатель с подпружиИзобретейие относится к скважинному оборудованию и может быть использовано при эксплуатации скважин при помощи электроцентробежных насосов.

Известно устройство для фиксации оборудования, состоящее иэ заклинивающего .механизма, выполненного в виде плашек, корпуса, кбнуса. Плашки выполнены в виде кольца и скобы, .взаимодействующих с упорами, которые соединены гибкой тягой c . 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,, SU,„; 1745868А1

2 ненными 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 и роисходит раз рушение 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 э.п. ф-лы, 3 ил. скважине в процессе их эксплуатации, вследствие чего происходят аварии.

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

Недостатком данных конструкции якорей является сложность и недостаточная надежность их работы в процессе эксплуатации, так как при наличии двух подвижных конусных опор возможйы их за.клинивания 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

1745868 давление, в результате чего при расклини-. вании 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 s 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, плашкодержатель, 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 плашкодержателем 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, HTo 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 (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 плашкодержатель 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

5 части — конус 13 с промывочными каналами

14.

Устройство для фиксации ЭЦН в скважине работает следующим образом.

Перед спуском установки электроцент10 робежного насоса (УЭ ЦН) в скважину к нижнему концу его приворачивавтся устройство для фиксации ЭЦН в скважине и спускается на трубах до требуемой глубины (например, 1500 м). Во время спуска устройства плаш15 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

20 устройства плашки 7 с плашкодержателем 6 стремятся переместиться вверх, за счет трения плашек 7 о стенки обсадной колонны, фиксируясь штоком 2, который предотв-. ращает перемещение плашек 7 нз конус 13.

25 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 плашкодержа30 Тель 6 с плашками 7 опирается в опорную втулку 12, так как шток 2 фиксирует плашкодержатель 6, предотвращая перемещение его вверх за счет того, что шток 2, находясь в камере 3, упирается в стенки оболочки

35 баллона 4, предотвращая перемещение штока внутрь корпуса 1.

После спуска УЭЦН с устройством и запуска в работу электроцентробежного насо- . са через 24 ч произойдет разрушение

40. 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 эксплуата45 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, 50 фиксируют на той глубине, где оборвалась колонна.

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

55 вместе с конусом 13 поднимается, а плашки

6 с плашкодержателем 7 останутся на месте за счет трения плашек 6 внутри обсад. ной колонны, сжимая пружины 4.

Предложенное техническое решение обеспечивает увеличение межремонтного

1745868 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 воэможностью ограниченного осевого перемещения плашкодержатель с подпружиненными в радиальном направлении относительно плашкодержателя плашками, опору плашкодержателя. 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, о т л и ч а ю щ.е е с я тем, что, с целью повышения технологичности

5 работы путем исключения вращения колонны для перевода устройства из транспорт, ного положения в рабочее, узел фиксации плашкодержателя в транспортном положении выполнен с заполненным рабочим аген10 том баллоном, установленным в цилиндре с возможностью взаимодействия с торцом штока в рабочем положении последнего, при этом баллон выполнен иэ разрушаемого при взаимодействии с нефтью материала.

15 2..Устройство по и, 1, о тл и ч а ю ще ес я тем, что баллон выполнен из резины.

1745868

6-6

Составитель М.Расторгуев .

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т Палий Редактор С.Патpyweea

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ ГЗЮ Тираж Подписное

ВНИИПИ.Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35, Раушская наб.; 4/5