Паз на стволе противополетного устройства или пакера


 


Владельцы патента RU 2499879:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" (RU)

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.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для предотвращения падения скважинного оборудования на забой скважины (якорях) или пакерах.

Одной из проблем при насосной эксплуатации скважин является обрыв и падение на забой (так называемый «полет») скважинного оборудования. Для предотвращения полета на забой применяются противополетные устройства.

Для герметичного длительного разобщения интервалов ствола эксплуатационной колонны и защиты ее от динамического воздействия рабочей среды в процессе проведения различных технологических операций применяют пакера, в частности механического принципа действия. В конструкциях пакеров механического принципа действия, устанавливаемых в скважине путем осевых перемещений колонны труб, имеется фигурный паз.

Известно противополетное устройство, содержащее верхний и нижний переводники, ствол. На стволе в верхней части установлено опорное кольцо, а ниже с возможностью взаимодействия - амортизирующий узел с конусом и заякоривающий механизм. На стволе ниже конуса выполнены симметричные фигурные пазы. Фигурные пазы имеют короткий и длинный участки. Эти участки соединены между собой переходным участком с углом наклона 45°. Длинный участок выполнен от нижней части конуса до нижнего переводника. Длина короткого участка равна удвоенной длине минимального подрыва инструмента при спуско-подъемных операциях. Расстояние от нижней части конуса до верхней части короткого участка фигурного паза равно высоте заякоривающего механизма. В фигурном пазу при входе переходного участка в длинный установлено замковое устройство одностороннего действия (патент №2175048, МПК E21B 23/00, приор. 12.01.2000, опубл. 20.10.2001).

Недостатком известного технического решения относится наличие в конструкции противополетного устройства амортизирующего узла и жесткая фиксация устройства при работе насосного скважинного оборудования.

Известен механический пакер радиально-осевого действия (патент RU 77338 U1, МПК E21B 33/12, приор. 28.04.2008, опубл. 20.10.2008). Фигурный паз данного пакера выполнен на наружной поверхности патрубка в виде соединенных между собой горизонтальной и вертикальной проточек. Для перевода пакера из транспортного положения в рабочее производят поворот колонны труб по часовой стрелке на длину, большую длины развертки горизонтальной проточки фигурного паза, и разгружают вес колонны труб на пакер.

Известен пакер (патент RU 25757 U1, МПК E21B 33/12, приор. 06.05.2002, опубл. 20.10.2002), содержащий ствол с фигурным пазом. Фигурный паз данного пакера выполнен криволинейным и имеет длинную и короткую части.

К недостатку известных технических решений (патенты №77338, №25757) относится выполнение фигурного паза, при котором для установки пакера в рабочее положение необходимо произвести подъем инструмента и затем повернуть инструмент по часовой стрелке. В глубоких, искривленных и наклонных скважинах перевод пакера из транспортного положения в рабочее будет затруднен, а распакеровка в случаях присыпки головы пакера, прихвата колонны труб практически невозможна. Также поступательно-вращательная установка пакера усложняет технологический процесс работы ремонтной бригады.

Известен механический пакер, содержащий ствол с фигурным пазом на наружной поверхности с продольными коротким и длинным участками (патент RU 2232869 U1, МПК E21B 33/12, приор. 16.09.2002, опубл. 20.07.2004). Недостатком данного паза является выполнение его на стволе по окружности непрерывно, что ослабляет тело ствола и может привести к поломке.

Известен пакер (патент RU 2305749 C1, МПК E21B 33/12, приор. 08.12.2005, опубл. 10.09.2007), в котором паз на поверхности кольцевой выборки выполнен несквозным в виде двух коротких продольных пазов, и между ними одного длинного продольного паза, соединенных последовательно между собой фигурными пазами, один из которых соединяет низ первого из коротких продольных пазов с серединой длинного продольного паза, а другой - низ длинного продольного паза с другим коротким продольным пазом, расположенным в районе середины длинного продольного паза.

Известен паз на наружной поверхности ствола пакера, включающий укороченный и удлиненный пазы, связанные наклонным пазом, причем замыкающая пазы часть выполнена в виде смещенных в разные стороны относительно укороченного паза соответственно левого Е и правого Г продольных пазов, соединенных в нижней части наклонным пазом Д, при этом левый продольный паз длиннее правого и связан сверху с укороченным пазом и верхней частью наклонного паза, а правый продольный паз связан сверху с удлиненным пазом и с нижней частью наклонного паза (патент RU 2039205 C1, МПК E21B 33/12, приор. 10.11.1992, опубл. 09.07.1995).

Известен паз на стволе пакера, состоящий из укороченного и удлиненного участков, связанные наклонным пазом, укороченный паз имеет «Л»-образную форму, между пазами: левым продольным, наклонным и правым продольным имеется замкнутый «D»-образный выступ на поверхности ствола пакера. Пересекающиеся боковые образующие выступа сопряжены дугой (заявка №2012105208 от 14.02.2012, заявитель ООО НПФ «Пакер»).

Недостатками всех известных из уровня техники пазов является отсутствие возможности универсального применения как в противополетных устройствах (якорях), так и в пакерах.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание универсальной конструкции кодового паза, применяемого как в противополетных устройствах (якорях), так и пакерах, устанавливаемых манипуляциями осевых перемещений колонны труб в скважине, причем при наличии заявляемого паза на стволе якоря насосное оборудование не фиксируется жестко в скважине, а якорь срабатывает только при полете оборвавшегося оборудования на забой скважины; повышение эксплуатационной надежности механизма срабатывания якоря или пакера за счет создания паза, гарантирующего надежную фиксацию скважинного оборудования только в случае его полета на забой скважины в первом случае (якорь) или надежную герметизацию межтрубного пространства, а также улучшение перехода пакера из транспортного положения в рабочее, и наоборот, во втором случае (пакер).

Для достижения поставленного технического результата паз, согласно изобретению, имеет следующую конфигурацию: укороченный и удлиненный участки сопрягаются двумя U-образными пазами - верхним и нижним, верхний из которых имеет вертикальный участок, V-образный вырез и через наклонный паз соединен с вертикальным удлиненным участком, а нижний состоит из наклонного, вертикального участков и V-образного выреза, образованного двумя наклонными пазами, также соединенными с вертикальным удлиненным участком.

Изобретение поясняется схемой. На чертеже изображен заявляемый паз (развертка).

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 В. 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.

Конфигурация паза настоящего изобретения позволяет использовать его как в противополетном устройстве, так и в пакере.

Противополетное устройство, на стволе которого выполнен паз, работает следующим образом. Устройство спускается в скважину на колонне труб совместно с компоновкой насосного подземного оборудования. Перед спуском устройства фиксатор Ф устанавливают в нижнее положение III. При вхождении противополетного устройства (якоря) в обсадную колонну, фиксатор Ф переходит в положение I и удерживает устройство в транспортном положении. При спуске противополетного устройства должно соблюдаться условие - расстояние осевого перемещания фиксатора внутри фигурного паза на участках A и E должно быть меньше величины h, где h - высота перемещения колонны труб над ротором после свинчивания очередной трубы и снятия ее с нижнего элеватора или со спайдера. В процессе спуска колонны труб фиксатор будет находиться в положении I. Для перевода устройства в положение, когда оно готово к использованию (при этом заякоривание не происходит), необходимо приподнять колонну труб на расстояние не менее h (исходя из опыта это ориентировочно 0,5-1,5 м), при этом фиксатор перейдет в положение II. Опустить колонну на расстояние меньше h, при этом фиксатор переходит в удлиненный вертикальный участок В. Оставить устройство во взведенном состоянии. В случае обрыва колонны труб или расчленения насосного агрегата выше противополетного устройства, на шток устройства прикладывается осевая нагрузка вниз от веса колонны труб, происходит автоматическое заякоривание оборвавшегося скважинного оборудования и предотвращение полета его на забой скважины, при этом фиксатор Ф находится на участке B в положении IV. При этом, чем больше будет вес оборвавшегося оборудования, тем сильнее будет фиксироваться противополетное устройство на стенках обсадной колонны, предотвращая полет. Для перевода противополетного устройства в транспортное положение колонну труб приподнимают до полного снятия сжимающей нагрузки на якорь. При этом фиксатор Ф из положения IV перемещается в положение III.

Пакер, на стволе которого выполнен паз, работает следующим образом. Перед спуском фиксатор Ф устанавливают в положение III. Пакер спускают и переводят в рабочее положение описанным выше способом, т.е. из положения I переводят в положение II приподняв пакер вверх. Отличие заключается в том, что при работе с противополетным устройством колонну труб спускают на расстояние меньше h, а при работе с пакером разгружают полностью колонну труб на пакер, при этом осевая нагрузка от веса колонны труб переводит фиксатор в положение IV; тем самым пакер надежно фиксируется в обсадной колонне и находится в рабочем положении. Для перевода пакера в транспортное положение колонну труб приподнимают до полного снятия сжимающей нагрузки. При этом фиксатор Ф из положения IV перемещается в положение III.

Таким образом, благодаря применению новой конфигурации паза, расширяется область его применения, достигается универсальность в конструировании и изготовлении, увеличивается надежность работы противополетного устройства или пакера.

Паз на стволе противополетного устройства или пакера, включающий укороченный и удлиненный участки, связанные наклонным пазом, отличающийся тем, что укороченный и удлиненный участки сопрягаются двумя U-образными пазами - верхним и нижним, верхний из которых имеет вертикальный участок, V-образный вырез и через наклонный паз соединен с вертикальным удлиненным участком, а нижний состоит из наклонного, вертикального участков и V-образного выреза, образованного двумя наклонными пазами, также соединенными с вертикальным удлиненным участком.



 

Похожие патенты:

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

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

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к якорному оборудованию для закрепления различных устройств, и направлено на повышение надежности работы устройства.

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.
Наверх