Якорь гидродомкрата для установки профильного перекрывателя в скважине


 


Владельцы патента RU 2495220:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Система-Сервис" (RU)

Изобретение относится к горному делу и может быть применено в качестве устройства для фиксации оборудования в скважине. Якорь включает полый корпус с верхней резьбой для соединения с колонной труб, выдвижные плашки и нижнюю резьбу для соединения с гидродомкратом. При этом нижняя резьба выполнена на полом толкателе, телескопически снизу вставленным с возможностью продольного перемещения вверх на корпус, на котором выполнены конусные выборки, сужающиеся книзу. При этом плашки оснащены изнутри наклонными поверхностями, выполненными с возможностью перемещения по конусным выборкам корпуса вверх вместе с толкателем, которым подперты снизу с возможностью радиального перемещения. Внутри толкателя размещены упругие элементы, поджимаемые сверху корпусом, а снизу упором с гильзой, расположенной изнутри упругих элементов и вставленной в корпус с возможностью продольного перемещения. Причем толкатель снизу оснащен регулировочным винтом, поджимающим упор. Технический результат заключается в повышении надежности устройства путем исключения самопроизвольного заякоривания в процессе спуска оборудования в скважину, улучшения фиксации его в заданном интервале и гарантированного возврата заклинивающих элементов якоря в транспортное положение. 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к устройствам для фиксации оборудования в скважине, например домкратов.

Известен «Способ изоляции зон осложнения бурения скважины и устройство для его осуществления» (патент RU №2344268, МПК E21B 29/10, опубл. Бюл. №2 от 20.01.2009 г.). Устройство для осуществления способа изоляции зон осложнения бурения скважины, включающее профильный перекрыватель с цилиндрическими участками и резьбовыми соединениями, дорнирующую головку, состоящую из нескольких секций, установленных ступенчато с уменьшающимися по диаметру в сторону раздачи дорнирующими элементами, установленный в нижнем конце перекрывателя башмак с обратным клапаном и захватываемым при его отсоединении от перекрывателя элементом, жестко связанные между собой захватывающий элемент, якорный узел и узел соединения с бурильными трубами, при этом устройство снабжено дополнительным якорным узлом и гидродомкратом, содержащим полые гидроцилиндры и соосно подвижный относительно них полый шток с кольцевыми поршнями, жестко соединенный верхним концом с якорным узлом, а нижним - с захватывающим элементом, полости которых гидравлически сообщены между собой и с полостью перекрывателя, при этом захватывающий элемент выполнен с упором для подвески перекрывателя и снабжен перепускным клапаном, перекрывающим полость штока при перемещении его вниз относительно перекрывателя, причем дополнительный якорный узел установлен на нижнем конце штока, а дорнирующая головка жестко связана с гидроцилиндрами и скомпонована из одной гидравлической секции, сообщенной с полостью штока секции, и не менее одной механической.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Способ и устройство изоляции зон осложнения бурения скважины профильным перекрывателем с цилиндрическими участками» (патент RU №2374424, E21B 29/10, опубл. Бюлл. №33 от 27.11.2009). Устройство изоляции зон осложнения бурения скважины профильным перекрывателем с цилиндрическими участками, включающее профильный перекрыватель с цилиндрическими участками и резьбовыми соединениями, установленный на нижнем конце перекрывателя башмак с обратным клапаном и ловильной головкой вверху, расширяющую головку, состоящую из нескольких секций, установленных друг над другом с уменьшающимися по диаметру рабочими поверхностями в сторону перекрывателя, и содержащую сверху узел соединения с колонной труб, а снизу замковый механизм, герметично соединенный с верхним концом перекрывателя, с ловителем внизу под ловильную головку башмака, при этом оно дополнительно содержит якорный узел, состоящий из верхней и нижней секций, выполненный с возможностью взаимодействия со стенками скважины или профильного перекрывателя при повышении внутреннего давления, и установленный последовательно ниже гидродомкрат, состоящий из соединенных соосно полых поршней и цилиндров, гидравлического центратора и перепускного клапана, расположенного выше расширяющей головки, секции которого выполнены в виде пуансонов с уменьшающимися от секции к секции в сторону перекрывателя рабочими максимальными диаметрами, причем каждый пуансон выполнен из корпуса с центральным каналом и расширяющимися от перекрывателя направляющими, на которых с возможностью ограниченного перемещения установлены лорнирующие вставки, подпираемые снизу от перекрывателя толкателем, причем на корпусе последнего от перекрывателя пуансона размещен цилиндр, сообщенный с центральным каналом корпуса, с кольцевым поршнем, взаимодействующим сверху с толкателем и выполненным с возможностью ограниченного осевого перемещения при тарированной нагрузке благодаря фиксатору, а на корпусе остальных дорнов размещены пружины сжатия, опирающиеся каждая снизу на свой упор, а сверху - на толкатели, при этом перепускной клапан выполнен в виде полой корпусной втулки с цилиндрическим сужением и полого штока, вставленного телескопически с возможностью ограниченного перемещения в корпусную втулку и оснащенного снизу ниппелем, герметично взаимодействующим с цилиндрическим сужением корпусной втулки, причем ниппель оснащен обратным клапаном, перекрывающим проходной канал, выше обратного клапана ниппеля выполнены радиальные отверстия, выполненные с возможностью герметичного перекрытия кольцевым сужением при перемещении штока вниз относительно корпусной втулки, кольцевое сужение которого оснащено каналами, сообщающими внутреннюю полость корпусной втулки над кольцевым сужением с внутренней полостью под кольцевым сужением, при этом корпусная втулка и шток соединены соответственно с корпусом верхней секции дорнирующей головки и гидравлическим центратором.

Недостатками этих якорных узлов являются то, что выход поршней якоря происходит только после создания во внутренней полости гидравлического давления. В это же самое время начинает работать гидродомкрат и проскальзыванию поршней якоря относительно стенок скважины или внутренних стенок трубы препятствует только вес входящих в состав колонны утяжеленных бурильных труб, т.е. приходится набирать большое количество этих труб, которые специально нужно завозить на скважину.

Кроме того, может получиться так, что после сброса гидравлического давления из-за разности статического уровня жидкости, поршни якорей могут не вернуться в исходное транспортное положение, что может привести к аварийной ситуации. Для исключения этого эффекта необходим дополнительный уравнивающий клапан, что влечет за собой удорожание и усложнение оборудования и, как следствие, снижение надежности в целом.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание такой конструкции якоря, которая способна исключить самопроизвольное заякоривание в процессе спуска оборудования в скважину, надежно зафиксировать его в заданном интервале и гарантированно вернуть заклинивающие элементы якоря в транспортное положение.

Техническая задача решается якорем гидродомкрата для установки профильного перекрывателя в скважине, включающим полый корпус с верхней резьбой для соединения с колонной труб, выдвижные плашки и нижнюю резьбу для соединения с гидродомкратом.

Новым является то, что нижняя резьба выполнена на полом толкателе, телескопически снизу вставленным с возможностью продольного перемещения вверх на корпус, на котором выполнены конусные выборки, сужающиеся книзу, а плашки оснащены изнутри наклонными поверхностями, выполненными с возможностью перемещения по конусным выборкам корпуса вверх вместе с толкателем, которым подперты снизу с возможностью радиального перемещения, при этом внутри толкателя размещены упругие элементы, поджимаемые сверху корпусом, а снизу упором с гильзой, расположенной изнутри упругих элементов и вставленной в корпус с возможностью продольного перемещения, причем толкатель снизу оснащен регулировочным винтом, поджимающим упор.

На чертеже изображен якорь с осевым разрезом в транспортном положении.

Якорь включает в себя полый корпус 1 с верхней резьбой 2 для соединения с колонной труб (на фиг. не показана) и нижней резьбой 3 для соединения с гидродомкратом (на фиг. не показан), выполненной на полом толкателе 4, который телескопически с возможностью продольного перемещения вверх вставлен на корпус 1, на котором выполнены конусные выборки 5, сужающиеся книзу и взаимодействующие с выполненными изнутри наклонными поверхностями 6 выдвижных плашек 7 с возможностью перемещения по конусным выборкам 5 корпуса 1 вверх вместе с полым толкателем 4. Причем выдвижные плашки 7 соединены снизу с полым толкателем 4 с возможностью радиального перемещения, а внутри полого толкателя 4 размещены упругие элементы 8, поджатые сверху полым корпусом 1, а снизу упором с гильзой 9, расположенной изнутри упругих элементов 8 и вставленной в полый корпус 1 с возможностью продольного перемещения, причем полый толкатель 4 снизу оснащен регулировочным винтом 10, поджимающим упор с гильзой 9.

Устройство работает следующим образом.

Компоновку (на фиг. не показана) - колонну бурильных труб, якорь, гидродомкрат, дорн и профильный перекрыватель спускают в скважину до необходимого интервала и расширяют гидравлическим давлением профильный перекрыватель (на фиг. не показан). Чтобы не произошло несанкционированного выхода плашек 7 из транспортного положения в рабочее во время спуска компоновки в скважину, упругие элементы 8 предварительно поджаты регулировочным винтом 10 через поджимающий упор с гильзой 9. По достижении дорнами участков профильного перекрывателя, требующих дополнительного усилия, например, раздачи и калибровки цилиндрических участков и резьбовых соединений (на фиг. не показаны), разгружают колонну труб. В результате цилиндры и поршни гидродомкрата сдвигаются, переводя гидродомкрат в рабочее положение. При дальнейшей разгрузке полый корпус 1, соединенный с колонной труб резьбой 2, преодолевая усилие упругих элементов 8 через упор с гильзой 9, начинает перемещаться вниз относительно полого толкателя 4, соединенного резьбой 3 с гидродомкратом. При этом плашки 7, соединенные снизу с полым толкателем 4, взаимодействуя наклонными поверхностями 6 с соответствующими конусными выборками 5 корпуса 1, расширяются по диаметру, в результате чего происходит фиксация якоря с гидродомкратом относительно стенок скважины или профильного перекрывателя. Далее в колонне труб создают избыточное давление, которое раздвигает поршни гидродомкрата, и дорн начинает калибровать резьбовые участки. Причем чем сильнее корпус гидродомкрата давит на полый толкатель 4 якоря, тем сильнее фиксируются плашки 7 относительно стенок скважины или профильного перекрывателя. После раздачи дорном резьбового или цилиндрического участка профильного перекрывателя сбрасывают избыточное гидравлическое давление и тянут колонну труб вверх. При этом плашки 7 перемещаются вниз по конусным выборкам 5 корпуса 1, возвращаясь в транспортное положение. Далее компоновку спускают до следующего резьбового соединения и операцию повторяют.

Предлагаемая конструкция якоря гидродомкрата для установки профильного перекрывателя в скважине способна исключить самопроизвольное заякоривание в процессе спуска оборудования в скважину, надежно зафиксировать его в заданном интервале и гарантированно вернуть заклинивающие элементы якоря в транспортное положение.

Якорь гидродомкрата для установки профильного перекрывателя в скважине, включающий полый корпус с верхней резьбой для соединения с колонной труб, выдвижные плашки и нижнюю резьбу для соединения с гидродомкратом, отличающийся тем, что нижняя резьба выполнена на полом толкателе, телескопически снизу вставленном с возможностью продольного перемещения вверх на корпус, на котором выполнены конусные выборки, сужающиеся книзу, а плашки оснащены изнутри наклонными поверхностями, выполненными с возможностью перемещения по конусным выборкам корпуса вверх вместе с толкателем, которым подперты снизу с возможностью радиального перемещения, при этом внутри толкателя размещены упругие элементы, поджимаемые сверху корпусом, а снизу упором с гильзой, расположенной изнутри упругих элементов и вставленной в корпус с возможностью продольного перемещения, причем толкатель снизу оснащен регулировочным винтом, поджимающим упор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию для ремонта и эксплуатации буровых скважин и может быть применено при установке пакеров. .

Изобретение относится к устройствам для фиксации и удержания внутрискважинного оборудования, например пакеров. .

Изобретение относится к технике добычи углеводородов и может быть применено для разъединения и последующего соединения колонны труб со скважинным оборудованием. .

Изобретение относится к инструменту, представляющему собой надувную камеру, предназначенную для обработки скважины или трубы, например, обсадной. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для отсечения дополнительных боковых стволов в процессе строительства следующих дополнительных боковых стволов многозабойных скважин.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для фиксации оборудования в скважине с опорой на обсадную колонну или перекрыватель скважин.

Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин и предназначено, в частности, для разобщения пластов с применением пакеров. .

Изобретение относится к устройствам для фиксации оборудования в скважине, например пакеров, домкратов. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли, а именно к устройствам для направленной закачки различных реагентов в заданные интервалы скважины при обработке призабойной зоны кислотными и другими растворами, а также при ремонтно-изоляционных работах по ликвидации заколонных перетоков и по ограничению водопритока в скважину методом селективной закачки тампонажных растворов.

Изобретение относится к технике для добычи нефти и может быть использовано для установки оборудования, в том числе пакерно-якорного, в нефтяную, газовую или газоконденсатную скважину. Посадочное устройство содержит корпус, внутри которого расположены поршень и ствол. Ствол взаимодействует с корпусом и образует с ним гидравлическую камеру. Дополнительно посадочное устройство снабжено перекрывающим элементом, установленным в стволе. Ствол выполнен с осевым каналом, с одним или несколькими перепускными отверстиями и со сквозным перепускным каналом. Каналы и отверстия гидравлически связаны между собой посредством гидравлической камеры с образованием обходного канала. Посадочное устройство позволяет повысить надежность установки пакерно-якорного оборудования в скважину и обеспечить после его посадки производство ремонтно-изоляционных и других технологических работ и без подъема посадочного устройства 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к горному делу, в частности к скважинным пакерным установкам. Скважинное оборудование содержит корпус, два проточных канала, уплотнение, установленное с возможностью перемещения на корпусе, узел клинового захвата, поддерживаемый на корпусе, канал в корпусе и промежуточный модуль. При этом промежуточный модуль обеспечивает перемещение текучей среды между каналом в корпусе и одним из двух продольных проточных каналов. Технический результат заключается в устранении необходимости полной разборки двухколонного или многоколонного пакера на буровой площадке и устранении задержек и возможности повреждения, связанных с такой перестройкой. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при установке гидравлического пакера в скважинах, оборудованных забойным гравийным фильтром. Инструмент для посадки пакера содержит корпус с отверстиями и срезными винтами, пружину, шар. Соосно корпусу и внутри него расположен золотник. Золотник соприкасается наружной поверхностью с внутренней поверхностью корпуса. Соосно золотнику и внутри него установлена опора. Опора соприкасается наружной поверхностью с внутренней поверхностью золотника, имеет в своей узкой части основание, в котором выполнено седло для шара. Седло содержит проходное отверстие. В проходное отверстие со стороны торца основания опоры вставлен и укреплен патрубок с ограничителем хода. На наружной боковой поверхности патрубка установлена пружина, зажатая между торцом основания опоры и внутренней поверхностью торца цанги. Цанга одета на патрубок поверх пружины. Кулачки лепестков цанги установлены в пазе, выполненном по окружности внутренней поверхности корпуса. По периметру первого кольцевого паза, выполненного на наружной поверхности корпуса на уровне середины длины опоры, расположены отверстия под первые срезные винты. По периметру второго кольцевого паза, выполненного на наружной поверхности корпуса на уровне седла, расположены отверстия под вторые срезные винты. Резьбовые стержни первых срезных винтов оперты на наружную боковую поверхность опоры, имеющую выполненные в продольном направлении каналы для перетока технологической жидкости. На дно каналов оперты резьбовые стержни вторых срезных винтов. Золотник выполнен с возможностью продольного перемещения в зазоре между корпусом и опорой. Опора расположена с возможностью продольного перемещения вдоль внутренней поверхности золотника. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства. 5 ил.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для разобщения полостей скважин при проведении ремонтных работ. Пакер-пробка содержит ствол с кольцевым выступом и манжетой, заглушку, кольцевое уплотнение с верхним и нижним упорами, шлипсы и конусы, фиксатор сжатого кольцевого уплотнения, буферную втулку и размещенное в ее расточке пружинистое кольцо, взаимодействующее с кольцевыми насечками на стволе. Конусы зафиксированы на стволе срезными штифтами и шпонками. Верхняя шпонка соединена с конусом стопорным винтом с возможностью перемещения на длину сжатия кольцевого уплотнения. Верхние шлипсы примкнуты к муфте, соединенной с буферной втулкой. На торце муфты выполнен внутренний конус, взаимодействующий с наружным конусом на пружинистом кольце фиксатора. Нижние шлипсы примкнуты к буртику распорной втулки, сопряженной внутренним диаметром с кольцевым выступом. Под юбкой заглушки в кольцевом выступе выполнены отверстия, в которых установлены срезные штифты для соединения ствола с узлом фиксации на штоке монтажного инструмента. Монтажные инструменты содержат цилиндрический корпус с герметичной крышкой. В пяти вариантах корпус разделен перегородкой, в которой размещен шток рабочего поршня. На штоке, расположенном выше перегородки, закреплен узел фиксации. В первом варианте, рабочий поршень и установленный над ним на стержне поршень демпфера разделяют надпоршневую полость на воздушную камеру и камеру с жидкостью, соединенные каналами с пластинчатыми клапанами. В стенке корпуса выше перегородки выполнены отверстия. Рабочий поршень зафиксирован в корпусе срезными штифтами, а крышка корпуса присоединена к канату. В других вариантах внутри корпуса концентрично размещен цилиндр с внутренним кольцевым выступом на торце. Цилиндр сопряжен с крышкой, они образуют круговую полость, сообщающуюся с колонной труб или скважинным пространством через каналы. В каналах имеется золотниковый клапан или мембрана с пиропатроном, либо газогенератором, снабженным запалом. В цилиндре размещены рабочий и демпферный поршни. К крышке присоединен каротажный кабель. В шестом варианте, в головке корпуса размещен электропривод, соединенный с каротажным кабелем, взаимодействующий ходовым винтом с узлом фиксации. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и повышение надежности работы устройств. 7 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к заглушкам для буровой скважины, в которой текучая среда течет вверх. Заглушка (102) со стенками (104) содержит трубу (112), которая может вводиться в буровую скважину (102), по меньшей мере одну диафрагму (106) из непроницаемого для текучих сред материала. Причем эта по меньшей мере одна диафрагма (106) непроницаемо для текучих сред зафиксирована на трубе (112). Причем эта по меньшей мере одна диафрагма (106) может принимать сложенное в направлении трубы (112) состояние и развернутое в направлении от трубы (112) и к стенкам (104) состояние. Причем труба (112) и указанная по меньшей мере одна диафрагма (106) выполнены таким образом, что в сложенном в направлении трубы (112) состоянии указанной по меньшей мере одной диафрагмы (106) имеется зазор (108) между указанной по меньшей мере одной диафрагмой (106) и стенками (104), когда труба (112) вводится в буровую скважину (102). Причем указанная по меньшей мере одна диафрагма (106) имеет по меньшей мере один фиксирующий элемент. При этом твердость указанного по меньшей мере одного фиксирующего элемента превосходит твердость стенок (104), так что указанный по меньшей мере один фиксирующий элемент (302) может проникать в стенки (104), когда указанная по меньшей мере одна диафрагма (106) прижимается к стенкам (104). При этом может обеспечиваться соединение с геометрическим замыканием между указанной по меньшей мере одной диафрагмой (106) и стенками (104). Кроме того, заглушка содержит активируемые средства. Причем активирование активируемых средств приводит к тому, что указанная по меньшей мере одна диафрагма (106) может принимать развернутое состояние в направлении от трубы (112) к стенкам (104). Техническим результатом является повышение эффективности перекрытия скважины при повреждениях. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к способу и устройству для установки надувного пакера в субгидростатической скважине. Сборка для установки надувного пакера содержит гибкую трубу, надувной пакер, клапан обратного давления и дренажный клапан. Клапан обратного давления расположен на участке по потоку перед надувным пакером и выполнен с возможностью предотвращения надувания надувного пакера при его перемещении от поверхности скважины к участку установки пакера. Дренажный клапан расположен на участке по потоку после надувного пакера для обеспечения потока текучей среды через него и предотвращения непреднамеренного надувания надувного пакера. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам для разобщения пластов с применением пакеров. Устройство включает ступенчатый по наружному диаметру корпус, выполненный с верхними, средними и нижними радиальными отверстиями. Снаружи корпуса помещен кожух, образующий с корпусом кольцевую камеру. В этой камере помещена дифференциальная втулка, зафиксированная на корпусе срезным элементом. Дифференциальная втулка совместно с корпусом обеспечивает возможность герметичного разделения кольцевой камеры на ее верхнюю, среднюю и нижнюю части в транспортном положении устройства. Ствол пакера, часть которого помещена внутри корпуса, образует с ним, по меньшей мере, один продольный проточный канал, связывающий верхнюю часть кольцевой камеры с полостью пакера через верхние радиальные отверстия корпуса. При этом средние радиальные отверстия корпуса против средней части кольцевой камеры перекрыты обратным клапаном. Нижние радиальные отверстия корпуса против нижней части кольцевой камеры перекрыты ступенчатым полым срезным винтом. Дифференциальная втулка и корпус по их взаимодействующей поверхности в периферийной части образуют, одна над другой, верхнюю и нижнюю конусообразные кольцевые полости, в последней из которых помещен кольцевой пружинный фиксатор. Он имеет возможность перезарядки - перемещения в верхнюю конусообразную кольцевую полость при осевом перемещении дифференциальной втулки в ее крайнее верхнее положение для обеспечения гидравлической связи полости корпуса с верхней частью кольцевой камеры через средние радиальные отверстия корпуса и среднюю часть кольцевой камеры. Предусмотрена возможность стопорения дифференциальной втулки в ее крайнем нижнем положении с герметичным разделением верхней части кольцевой камеры от ее средней части. Технический результат заключается в повышении надежности устройства. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для фиксации оборудования в скважине и может быть применено в скважинном гидродомкрате. Якорь включает полый корпус с конусными выборками и верхней резьбой для соединения с колонной труб, телескопически снизу вставленный с возможностью продольного перемещения вверх на корпус полый толкатель с нижней резьбой для соединения с гидродомкратом, и направляющими для плашек с наклонными поверхностями внутри, выполненными с возможностью перемещения по конусным выборкам корпуса вверх вместе с толкателем, которым подперты снизу с возможностью радиального перемещения по направляющим, и упругий элемент, поджимаемый сверху корпусом, а снизу - упором. Причем упор выполнен в виде шайбы, опирающейся снизу на верхние торцы плашек. Упругий элемент выполнен в виде пружины сжатия, установленной с возможностью опоры на корпус выше конусных выборок. Полый корпус выполнен с возможностью сообщения только с наружным пространством. При этом усилие сжатия пружины подобрано достаточным для возвращения гидродомкрата в рабочее положение. Технический результат заключается в повышении эффективности и надежности якоря. 1 ил.
Наверх