Устройство для предупреждения отворота и падения подземного оборудования на забой скважины

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к якорному оборудованию для закрепления различных устройств, и направлено на повышение надежности работы устройства. Устройство содержит присоединенный снизу к подземному оборудованию ствол с конусом. На стволе размещен корпус с равномерно расположенными в нем по его окружности радиально раздвигающимися плашками. По наружной поверхности верхней части плашек выполнены различные профили насечек. Плашки с поперечной насечкой чередуются или с плашками с продольной насечкой, или с плашками с совмещенной насечкой. Ствол снабжен пазом для перемещения корпуса по стволу с помощью регулируемого элемента, расположенного в корпусе. Нижняя часть плашек имеет гладкую поверхность, которая постоянно находится в контакте с внутренней поверхностью стенки эксплуатационной колонны. Повышается надежность. 10 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к якорному оборудованию для закрепления различных устройств в обсаженных колонной скважинах с передачей при этом усилий на колонну.

Устройство предназначено для преимущественного использования с глубинно-насосным оборудованием.

Известен якорь для скважин, содержащий шток с конусом, плашки, кулачковую втулку, корпус, башмак с толкателем и фрикционы [1].

Недостатком данного устройства является то, что для приведения его в рабочее состояние необходимо собирать очень длинный хвостовик для опоры на забой, что в большинстве случаев приводит к слому хвостовика, в результате чего возникает аварийная ситуация. Во время работы подземного оборудования из-за реактивного момента происходит разъединение подвески насосно-компрессорных труб (НКТ), так как на плашках насечки выполнены по классической схеме поперечными, из-за чего прекращается подача добываемой жидкости. Кроме того, упорные плашки перекрывают межтрубное пространство, а это не дает возможности проводить работы по депарафинизации скважины и другие виды работ.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является устройство для предупреждения падения подземного оборудования на забой скважины, содержащее ствол с радиальными отверстиями, на котором размещены корпус с коническим направляющим узлом и центратором, нижний ограничитель, ползун, закрытый снизу сплошной диафрагмой, и заклинивающие элементы, установленные на ползуне [2].

Недостатком данного устройства является его низкая надежность вследствие проворота подвески вокруг своей оси от реактивного момента во время работы подземного оборудования, в результате чего подвеска отворачивается; так как заклинивающие элементы входят в зацепление с эксплуатационной колонной только в момент падения подземного оборудования на забой скважины, то не исключено падение вниз отвернутой части подвески, в результате чего происходит прекращение подачи добываемой жидкости. На заклинивающих элементах насечки выполнены также по классической схеме - поперечными.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства за счет устранения проворота вокруг своей оси.

Этот технический результат достигается тем, что устройство для предупреждения отворота и падения подземного оборудования на забой скважины содержит присоединенный снизу к подземному оборудованию ствол с конусом, размещенные на стволе корпус, центратор и заклинивающие элементы, согласно изобретению центратор и заклинивающие элементы выполнены как единое целое в виде радиально раздвигающихся плашек, равномерно размещенных в корпусе по его окружности, по наружной поверхности верхней части плашек выполнены различные профили насечек: поперечная, продольная, совмещенная, а нижняя часть плашек имеет гладкую поверхность, которая постоянно находится в контакте с внутренней поверхностью стенки эксплуатационной колонны, причем плашки с поперечной насечкой чередуются или с плашками с продольной насечкой, или с плашками с совмещенной насечкой, при этом на стволе выполнен паз для перемещения корпуса по стволу с помощью регулируемого элемента, расположенного в корпусе.

Сущность технического решения заключается в том, что по наружной поверхности верхней части плашек выполнены различные профили насечек, а нижняя часть плашек имеет гладкую поверхность, которая постоянно находится в контакте с внутренней поверхностью стенки эксплуатационной колонны и выполняет роль центратора.

Поперечные насечки на плашке предотвращают перемещение всей подвески вниз по стволу скважины и чем больше будет приложена нагрузка на устройство, тем сильнее они будут врезаться во внутреннюю поверхность стенки эксплуатационной колонны.

Продольные насечки предотвращают радиальное перемещение подвески и чем больше будет приложена нагрузка на устройство, тем глубже они будут врезаться во внутреннюю поверхность стенки эксплуатационной колонны, тем самым будет исключено радиальное смещение всей подвески.

Совмещенные насечки - это насечки, нанесенные на плашку одновременно как продольно, так и поперечно. Совмещенные насечки предотвращают как перемещение всей подвески вниз по стволу скважины, так и ее радиальное перемещение.

При больших глубинах спуска подвески нагрузка на плашки возрастает и происходит более глубокое сцепление зубчатой поверхности с внутренней стенкой колонны, а следовательно, их труднее вывести из зацепления. Поэтому на больших глубинах больше подойдут плашки с поперечной насечкой, чередующиеся с плашками с продольной насечкой, а чередование плашек с поперечной насечкой и плашек с совмещенной насечкой рекомендуется для малых глубин.

На фиг.1 представлено устройство в транспортном положении, общий вид; на фиг. 2, 3 и 4 показана плашка с поперечной насечкой: вид спереди, сбоку и сверху соответственно; на фиг.5, 6 и 7 - плашка с продольной насечкой: вид спереди, сбоку и сверху соответственно; на фиг.8, 9 и 10 - плашка с совмещенной насечкой: вид спереди, сбоку и сверху соответственно.

Устройство содержит присоединенный снизу к подземному оборудованию 1 с помощью конуса 2 ствол 3, на котором размещен корпус 4, в корпусе размещены плашки 5, пружины 6 и регулируемый элемент 7, на стволе выполнен паз 8.

Устройство работает следующим образом.

Устройство спускают на колонне НКТ в скважину на заданную глубину, при этом устройство находится в транспортном положении и регулируемый элемент 7 находится в нерабочем положении, при котором конус 2 не доходит до соприкосновения с корпусом 4, а подпружиненные плашки 5 касаются стенок скважины своей гладкой частью. При достижении заданной глубины устройство расклинивают путем перевода регулируемого элемента 7 в рабочее положение по пазу 8, при котором конус 2 входит в соприкосновение с плашками 5 и подпружиненные плашки 5 радиально раздвигаются и входят в зацепление своей верхней частью, где нанесены насечки, с внутренней стенкой колонны, чем больше приложенная нагрузка на устройство, тем сильнее контакт со стенкой колонны.

После окончания рабочего ресурса подземного оборудования устройство извлекают из скважины.

Для этого его переводят в транспортное положение и конус 2 выходит из контакта с плашками 5, которые из-за действия пружин 6 возвращаются в первоначальное положение.

Пример. На Быстринском месторождении НГДУ "Быстринскнефть", ОАО "Сургутнефтегаз", использование предлагаемого устройства обеспечило увеличение межремонтного периода работы подземного оборудования в 3 раза по сравнению с прототипом.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства заключается в предупреждении возникновения аварийных ситуаций с подземным оборудованием.

Источники информации 1. А.с. СССР 1273497, М. Кл. Е 21 В 23/06, 1986.

2. А.с. СССР 1479612, М. Кл. Е 21 В 23/00, 1989, прототип.

Формула изобретения

Устройство для предупреждения отворота и падения подземного оборудования на забой скважины, содержащее присоединенный снизу к подземному оборудованию ствол с конусом, размещенные на стволе корпус, центратор и заклинивающие элементы, отличающееся тем, что центратор и заклинивающие элементы выполнены как единое целое в виде радиально раздвигающихся плашек, равномерно размещенных в корпусе по его окружности, по наружной поверхности верхней части плашек выполнены различные профили насечек: поперечная, продольная, совмещенная, а нижняя часть плашек имеет гладкую поверхность, которая постоянно находится в контакте с внутренней поверхностью стенки эксплуатационной колонны, причем плашки с поперечной насечкой чередуются или с плашками с продольной насечкой, или с плашками с совмещенной насечкой, при этом на стволе выполнен паз для перемещения корпуса по стволу с помощью регулируемого элемента, расположенного в корпусе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике и технологии добычи газа из скважины, а именно к способу эксплуатации НКТ в газодобывающей промышленности

Изобретение относится к области бурения, а именно к буровой системе, используемой при строительстве ствола скважины для последующей добычи углеводородов

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для предотвращения падения скважинного оборудования на забой скважины в якорях или пакерах. Паз на стволе противополетного устройства или пакера включает укороченный A и удлиненный B вертикальные участки, соединенные наклонным пазом F. Участки A и B сопрягаются двумя U-образными пазами - верхним C и нижним D. Верхний U-образный паз C имеет вертикальный участок E, являющийся продолжением паза A, и V-образный вырез, который через паз F соединен с вертикальным удлиненным участком B. Нижний U-образный паз D имеет наклонный участок G, вертикальный участок Н, параллельный пазу Е, и V-образный вырез, образованный двумя наклонными участками K и L. Паз L соединен с вертикальным удлиненным участком В. Между верхним С и нижним D U-образными пазами на теле ствола противополетного устройства или пакера образован выступ М. Технический результат заключается в расширении области применения паза, достижении универсальности в конструировании и изготовлении, повышении надежности работы противополетного устройства или пакера. 1 ил.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначена для исключения полета скважинного оборудования в горизонтальный или боковой ствол скважины, в частности при насосной эксплуатации скважин. Устройство состоит из верхнего и нижнего патрубков, переводника-центратора. К переводнику-центратору сверху присоединен верхний патрубок, а снизу прикреплен через соединительную муфту нижний патрубок. К верхней части верхнего патрубка присоединена муфта. Способ включает сброс устройства в скважину с боковым стволом, основной ствол которой перекрыт цементным мостом под клин-отклонитель, или в скважину с горизонтальным стволом, содержащим адаптер. Спускают в скважину на колонне труб установку, содержащую глубинно-насосное оборудование. Осуществляют эксплуатацию установки. После проведения работ поднимают установку. При необходимости извлекают устройство предотвращения полета скважинного оборудования ловильным инструментом. Технический результат заключается в предотвращении попадания аварийного глубинно-насосного оборудования в горизонтальный или боковой ствол. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к скоростным подъемным колоннам и к устройствам, системам и способам, относящимся к использованию скоростных подъемных колонн. Способ установки скоростной подъемной колонны включает пропуск скоростной колонны в скважину, вхождение ключа для взаимодействия с непроходимостью во взаимодействие с непроходимостью ниппеля, выдвижение взаимодействующего с профилем ключа на скоростной колонне для взаимодействия с соответствующим стопорным профилем в стенке ствола скважины и поддержки таким образом скоростной колонны. Причем взаимодействие ключа с непроходимостью ниппеля вызывает выдвижение взаимодействующего с профилем ключа в зацепление со стопорным профилем. Изобретение обеспечивает повышение надежности удержания скоростной колонны, при сохранении относительно большого проточного диаметра колонны. 4 н. и 25 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в скважинной компоновке. Компоновка имеет корпус с корпусным каналом, выпускные окна для суспензии и фильтры для текучего шлама. Внутренняя колонна развертывается в корпусе для выполнения установки гравийного фильтра от носка до пятки. Телескопическое регулирующее устройство (30) обеспечивает внутренней колонне подгонку длины надлежащим образом при развертывании до носка компоновки. Регулирующее устройство (30) содержит первый элемент (60), соединенный с одной частью внутренней колонны; второй элемент (40), телескопически соединенный с первым элементом и соединенный с другой частью внутренней колонны; по меньшей мере одно храповое устройство (65), расположенное на первом элементе (колонка 4, строки 22-28); и по меньшей мере один ловитель (50), расположенный на втором элементе и перемещающийся относительно по меньшей мере одного храпового устройства. Уплотнительные поверхности устройства определения местоположения в корпусе отделяют изолируемое пространство и уплотняются на уплотнениях на внутренней колонне, установленной с возможностью перемещения в корпусе. Текучая среда, перекачиваемая в колонне, дает рост давления, когда окно колонны сообщается с изолируемым пространством. Рост давления указывает, что инструмент установлен на первом местоположении в компоновке и другие положения для установки инструмента можно затем вычислить с привязкой к нему. Технический результат заключается в повышении эффективности заканчивания скважины. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений относится к горному делу, в частности к системе и вариантам способа фиксации скважинных инструментов. Технология способствует фиксации инструмента с целью необходимого центрирования в колонне подъемных труб. Колонна подъемных труб содержит фиксирующую секцию, выполненную с возможностью фиксации инструмента в определенной ориентации. Фиксирующая секция содержит множественные крепежные участки, выполненные с возможностью приема множества профильных пластин, которые входят в зацепление с возможностью снятия и являются сменными. Профильные пластины могут быть расположены так, чтобы создавать профиль ключа для зацепления с соответствующим ключом, соединенным с инструментом. Тем не менее, профильные пластины могут быть заменены для изменения профиля ключа. Кроме того, могут быть применены различные комбинации профильных пластин для создания различных профилей ключа от одной фиксирующей секции к другой в колоннах подъемных труб с более чем одной фиксирующей секцией. Технический результат заключается в повышении эффективности фиксации скважинных устройств. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к трубным заанкеривающим системам, способу заанкеривания трубного элемента. Техническим результатом является повышение эффективности заанкеривания трубных изделий. Трубная заанкеривающая система содержит элемент в форме усеченного конуса, имеющий первый участок в форме усеченного конуса и второй участок в форме усеченного конуса, причем первый участок в форме усеченного конуса сужается в направлении, противоположном направлению, в котором сужается второй участок в форме усеченного конуса, трубные клинья, в рабочем состоянии связанные с первым участком в форме усеченного конуса, радиально расширяющиеся в ответ на продольное перемещение первого участка в форме усеченного конуса относительно трубных клиньев, уплотнение, в рабочем состоянии связанное со вторым участком в форме усеченного конуса, радиально расширяющееся в ответ на продольное перемещение второго участка в форме усеченного конуса относительно уплотнения, и гнездо с поверхностью, выполненной с возможностью герметичного соединения с пробкой, спускающейся на нее. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к трубной заанкеривающей системе и гнезду для трубной системы обработки. Техническим результатом является обеспечение улучшенного заанкеривания трубной системы. Трубная заанкеривающая система содержит переходную муфту, гнездо, первый элемент в форме усеченного конуса, трубные клинья, в рабочем состоянии связанные с первым элементом в форме усеченного конуса и радиально расширяющиеся для заанкеривающего соединения с конструкцией в ответ на продольное перемещение относительно поверхности в форме усеченного конуса первого элемента в форме усеченного конуса. Переходная муфта в рабочем состоянии связана с первым элементом в форме усеченного конуса, радиально расширяется для герметичного соединения с конструкцией в ответ на продольное перемещение относительно второго элемента в форме усеченного конуса. Второй элемент в форме усеченного конуса является извлекаемым после расширения переходной муфты. Переходная муфта при этом остается радиально расширенной для герметичного соединения с конструкцией. Гнездо в рабочем состоянии связано с первым элементом в форме усеченного конуса. Гнездо имеет поверхность, выполненную с возможностью герметичного соединения с пробкой, спускающейся на нее. Гнездо выполнено и установлено относительно переходной муфты так, чтобы обеспечивать поддержание радиально расширенной конфигурации переходной муфты под действием перепада давления, создаваемого на заблокированном пробкой гнезде. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх