Якорь для фиксации скважинного оборудования


 


Владельцы патента RU 2516119:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к устройствам для фиксации оборудования в скважине, фиксации гидродомкрата при расширении пуансонами экспандируемых труб. Якорь для фиксации скважинного оборудования включает корпус, связанный с колонной труб и полым штоком, конус со шлипсами, подпружиненный и опирающийся на шлипсы патрубок, установленный снаружи корпуса с возможностью ограниченного продольного перемещения вниз. Пружина сжатия установлена между верхним упором патрубка и нижним упором корпуса, а шлипсы выполнены с возможностью радиального перемещения наружу относительно патрубка под действием конуса. Корпус с патрубком размещен сверху конуса, расширяющегося сверху вниз. Нижний упор корпуса изготовлен в виде поршня, герметично вставленного в патрубок, герметичное подпоршневое пространство которого сообщено с полостью штока. Технический результат заключается в многократном и надежном фиксировании гидродомкрата, а также гарантированном принятии транспортного положения при подъеме устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для фиксации оборудования в скважине, фиксации гидродомкрата при расширении пуансонами экспандируемых труб.

Известен якорь гидравлический (патент RU №68578, МПК E21B 23/06, опубл. Бюл. №33 от 27.11.2007 г.), включающий полый ствол с поршнем, размещенные на нем фиксатор и корпус в виде подвижного цилиндра. Ствол снабжен верхним и нижним упорами, снабженными присоединительными резьбами, а фиксатор выполнен в виде эластичной манжеты, расположенной между верхним упором и корпусом, который выполнен подпружиненным вниз от поршня ствола.

Недостатком этого устройства является его низкая надежность, так как эластичные манжеты при больших осевых нагрузках, возникающих при работе гидродомкрата, страгиваются со стенок скважины, что приводит к невозможности выполнения операции по расширению труб, а также преждевременному износу манжет и разрушению.

Наиболее близким устройством по технической сущности и достигаемому результату является якорь для фиксации скважинного оборудования (патент RU №2434116, МПК E21B 23/06, опубл. Бюл. №32 от 20.11.2011 г.), включающий связанный с колонной труб конус со шлипсами, корпус с фиксатором и патрубок, установленный снаружи корпуса с возможностью ограниченного продольного перемещения вниз, поджатый пружиной от корпуса вниз и снабженный внутри кольцевой проточкой под фиксатор, при этом конус жестко соединен с корпусом, на наружной поверхности которого выполнена выборка под фиксатор, выполненный в виде пружинного разжимного кольца, пружина установлена между верхним и нижним упорами, которые выполнены с возможностью опоры соответственно на патрубок и корпус в транспортном положении, в котором зафиксированы срезным элементом, при этом патрубок выполнен упирающимся снизу на шлипсы, которые выполнены с возможностью радиального перемещения относительно него, причем фиксатор выполнен с возможностью входа в проточку патрубка при сжатии пружины.

Недостатки этого якоря:

- при работе гидродомкрата, когда осевое усилие, создаваемое им, превышает усилие, необходимое для расширения труб, происходит выталкивание гидродомкрата, при этом шлипсы сползают по конической поверхности вниз и происходит разъякоривание;

- при технологических операциях, связанных с подъемом оборудования с якорем, возможна фиксация шлипсов в транспортном положении за счет срабатывания фиксирующего устройства с невозможностью повторного их выхода в рабочее положение без дополнительного подъема оборудования, что связано с дополнительными временными и материальными затратами. Технической задачей изобретения является создание такой конструкции якоря, которая способна многократно и надежно фиксировать гидродомкрат при расширении пуансонами экспандируемых труб в скважине при работе устройства и гарантированно принимать транспортное положение при подъеме устройства.

Техническая задача решается якорем для фиксации скважинного оборудования, включающим корпус, связанный с колонной труб и полым штоком, конус со шлипсами, подпружиненный и опирающийся на шлипсы патрубок, установленный снаружи корпуса с возможностью ограниченного продольного перемещения вниз, причем пружина сжатия установлена между верхним упором патрубка и нижним упором корпуса, а шлипсы выполнены с возможностью радиального перемещения наружу относительно патрубка под действием конуса.

Новым является то, что корпус с патрубком размещен сверху конуса, расширяющегося сверху вниз, нижний упор корпуса изготовлен в виде поршня, герметично вставленного в патрубок, герметичное подпоршневое пространство которого сообщено с полостью штока.

На фиг. показан якорь в транспортном положении (продольный разрез). Якорь для фиксации скважинного оборудования (на фиг. не показано) включает корпус 1 (фиг.1), связанный сверху с колонной труб (на фиг. не показана) и снизу полым штоком 2, конус 3, соединенный со шлипсами 4 пазами 5 типа «ласточкин хвост», подпружиненный пружиной 6 и опирающийся на имеющие Т-образные пазы 7 шлипсы 4 патрубок 8, снабженный ответными Т-образными шипами 9, установлен снаружи корпуса 1 с возможностью ограниченного продольного перемещения вниз. Причем пружина 6 сжатия установлена между верхним упором 10 патрубка 8 и нижним упором 11 корпуса 1, а шлипсы 4 выполнены с возможностью радиального перемещения наружу относительно патрубка 8 под действием конуса 3. Корпус 1 с патрубком 8 размещен сверху конуса 3, расширяющегося сверху вниз. Нижний упор 11 корпуса 1 изготовлен в виде поршня, герметично вставленного в патрубок 8, герметичное подпоршневое пространство которого сообщено с полостью штока 2 отверстием 12.

Устройство работает следующим образом.

Якорь при помощи резьбы 13 соединяют с колонной труб (на фиг. не показано), а при помощи резьбы 14 со скважинным оборудованием (например, гидродомкратом с пуансонами), после чего всю компоновку спускают в скважину до упора пуансона в цилиндрический участок или резьбовое соединение расширяемой трубы (на фиг. не показано), предварительно установленной в необходимом интервале.

Промывкой жидкости через колонну труб создают перепад давления в корпусе 1 и полом штоке 2. При этом через отверстие 12 под действием давления жидкости патрубок 8 перемещается вниз относительно корпуса 1, сжимая пружину 6, и перемещает шлипсы 4 вниз относительно конуса 3. Благодаря тому, что конус 3 выполнен расширяющимся сверху вниз, шлипсы 4 радиально перемещаются наружу, при этом зацепляясь за стенки скважины и фиксируя гидродомкрат от осевого перемещения вверх. После перемещения штока гидродомкрата вниз и при этом расширения цилиндрического участка пуансонами промывку жидкости прекращают, а пружина 6, воздействуя на верхний упор 10, перемещает патрубок 8 с соединенными с ним шлипсами 4 вверх. Шлипсы 4, перемещаясь относительно конуса 3 вверх, при этом радиально перемещаются внутрь, занимая транспортное положение. Далее спускают оборудование до следующего цилиндрического участка и операцию повторяют. После расширения всех цилиндрических участков и резьбовых соединений устройство поднимают из скважины, при этом пружина 6, фиксируя якорь в транспортном положении, не препятствует его извлечению из скважины.

Конструкция предлагаемого якоря для фиксации скважинного оборудования способна многократно и надежно фиксировать гидродомкрат при расширении пуансонами экспандируемых труб в скважине при работе устройства и гарантированно принимать транспортное положение при подъеме устройства.

Якорь для фиксации скважинного оборудования, включающий корпус, связанный с колонной труб и полым штоком, конус со шлипсами, подпружиненный и опирающийся на шлипсы патрубок, установленный снаружи корпуса с возможностью ограниченного продольного перемещения вниз, причем пружина сжатия установлена между верхним упором патрубка и нижним упором корпуса, а шлипсы выполнены с возможностью радиального перемещения наружу относительно патрубка под действием конуса, отличающийся тем, что корпус с патрубком размещен сверху конуса, расширяющегося сверху вниз, нижний упор корпуса изготовлен в виде поршня, герметично вставленного в патрубок, герметичное подпоршневое пространство которого сообщено с полостью штока.



 

Похожие патенты:

Компоновка тракторов для применения на забое нефтегазоносных скважин с использованием нескольких тракторов одновременно содержит гидравлический привод и может создавать существенное увеличение общей грузоподъемности при выполнении работы забойными тракторами.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и предназначено для установки различного оборудования в скважине. .

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для селективной изоляции пластов при заканчивании нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к исследованию горизонтальных и наклонных газовых скважин, в частности к устройствам для доставки приборов в скважину. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для крепления скважин и дополнительных подвесных колонн в скважинах с нарушениями герметичности эксплуатационной колонны, а также для герметизации трубного пространства.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для фиксирования оборудования в скважинах, преимущественно при установке профильных перекрывателей.

Предложенная группа изобретений относится к скважинным инструментам и может быть применена для приведения в действие якорей обсадных хвостовиков. Якорный узел включает недеформируемую цилиндрическую якорную оправку, расширяемую металлическую втулку, перемещаемую по внешней поверхности якорной оправки, и цилиндрический переводник. При этом цилиндрический переводник опирается на внешнюю поверхность якорной оправки для совершения по ней осевого перемещения из первого положения, ближайшего к втулке в осевом направлении, во второе положение под втулкой таким образом, что при указанном перемещении переводника обеспечивается возможность расширения втулки наружу в радиальном направлении. Технический результат заключается в повышении надежности передачи вращающего момента через секционные трубы и другие приводные валы без повреждения резьбовых соединений. 4 н. и 43 з.п. ф-лы, 20 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена совместно со скважинным инструментом. Клапан 200 присоединен к секции 11 трубы 160, расположенной в скважине 120. Причем клапан содержит поршень 5 плунжера в канале 232, который переводится из закрытого в открытое положение для обеспечения прохождения текучей среды к данному инструменту, и указанный перевод выполняется с помощью поршня 210, перемещение которого вперед и назад обеспечивается в пошаговом режиме путем, соответственно, повышения и понижения давления Р2 текучей среды. При этом указанные перемещения воздействуют на ползун 14, который в пошаговом режиме перемещается в одном направлении к положению, в котором он открывает проход для шаров 8, обеспечивая их выпадение из канала 232 с высвобождением тем самым поршня 5 плунжера для перемещения и открытия прохода для потока текучей среды к приводимому в действие текучей средой инструменту. Поршень 210 является удлиненным элементом, один конец которого размещен в текучей среде в трубе, а другой конец 212 удерживается в предварительно напряженном состоянии с помощью предварительно напряженного элемента 15. Перемещение ползуна происходит при перемещении поршня 210 под воздействием понижения давления, а предварительно напряженный элемент 15 расположен в камере, которая проточно сообщается со скважиной снаружи секции трубы. При этом поршень 210 является гидравлически уравновешенным. Технический результат заключается в повышении эффективности работы скважинного клапана. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Данное изобретение относится к области перфорирования и обработки подземных пластов для обеспечения добычи нефти и газа из них. Технический результат заключается в создании автономного скважинного инструмента, выполненного с возможностью саморазрушения, при этом нет необходимости в отдельной операции по удалению частей инструмента. Компоновка инструмента для выполнения работ в трубах в скважине, содержащая: приводимый в действие инструмент; устройство локации для определения местоположения приводимого в действие инструмента в трубном изделии на основе физической сигнатуры, создаваемой по длине системы труб; и бортовой контроллер, выполненный с возможностью передачи сигнала приведения в действие на инструмент, в момент, когда устройство локации идентифицирует установку на выбранное место инструмента на основе физической сигнатуры и скорости инструмента, и определения времени передачи сигнала для приведения в действие инструмента. Приводимый в действие инструмент, устройство локации и бортовой контроллер вместе выполнены с возможностью развертывания в трубном изделии в качестве автономно приводимого в действие блока. Приводимый в действие инструмент выполнен с возможностью в ответ на сигнал для приведения в действие инструмента из бортового контроллера для автономного выполнения работ в трубах. Система приводимого в действие инструмента, устройство локации и бортовой контроллер являются саморазрушающимися в ответ на или в связи с приведением в действие приводимого в действие инструмента, так, что обломки от саморазрушения являются существенно мелкими, так что нет необходимости в отдельной операции по удалению обломков из трубного изделия. Причем приводимый в действие инструмент используется в непрерывной одновременной работе заканчивания и обработки пласта для интенсификации притока вдоль ствола скважины без перерыва с остановкой работы. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 35 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для заталкивания кабеля в скважину. Устройство содержит установленный в корпусе герметизатор кабеля, гидравлический привод и гидродвигатель. Гидравлический привод содержит масляный насос, гидрораспределитель, клапан регулирования давления, емкость и гидравлическое масло, используемое в качестве гидравлического источника энергии и циркулирующее в замкнутой системе. Гидродвигатель содержит герметичный цилиндрический корпус, расположенный в нем элемент охвата и спуска кабеля, расположенные по разные стороны от этого элемента верхний и нижний поршни, образующие в корпусах верхнюю и нижнюю рабочие полости, которые соединены соответствующими каналами с гидравлическим приводом. Элемент охвата и спуска кабеля выполнен в виде подпружиненных металлических конусных сухарей или в виде тяговой втулки из мягкого упругого материала. Между верхним поршнем гидродвигателя и элементом охвата и спуска кабеля размещен вкладыш, выполненный в нижней части с кольцевым конусным торцом для сопряжения с конусными сухарями или тяговой втулкой. Верхняя и нижняя рабочие полости гидродвигателя соединены имеющимися в корпусе каналами с гидрораспределителем гидравлического привода через рукава высокого давления с образованием замкнутой системы циркуляции масла. Технический результат заключается в повышении надежности устройства. 1 ил.

Изобретение относится к скважинной системе, содержащей беспроводной модуль. Система содержит обсадную трубу, имеющую внутреннюю стенку, беспроводной модуль, выполненный с возможностью перемещения внутри обсадной трубы, содержащий приводное средство в виде колес и, по меньшей мере, один батарейный блок, содержащий, по меньшей мере, одну батарею, предназначенную для питания электродвигателя, приводящего в действие насос, приводящий колеса во вращение вдоль внутренней стенки обсадной трубы. Причем скважинная система дополнительно содержит устьевое оборудование, имеющее звукодетектирующее устройство, предназначенное для детектирования в обсадной трубе вибраций, например, вызываемых приводным средством или операцией, выполняемой беспроводным модулем. Технический результат заключается в повышении эффективности скважинной системы, содержащей беспроводной модуль. 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для управления скважинным устройством. Аппарат для управления скважинным устройством в скважине содержит корпус с управляющим пазом и перемещающимся в пазу пальцем. У паза есть первый неактивный контур, в котором палец может циклически перемещаться между различными холостыми конфигурациями, и второй активный контур, в котором палец может перемещаться между различными конфигурациями, соответствующими активному и неактивному состояниям скважинного устройства. Палец может переключаться между первым и вторым контурами, а также циклически перемещаться между различными конфигурациями в рамках одного контура без перехода в другой контур. Паз может располагаться на поршне, и осевое движение поршня в стволе может обеспечивать перемещение пальца и паза относительно друг друга. Технический результат заключается в повышении эффективности управления скважинным устройством. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 37 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в скважинном инструменте. Скважинный инструмент содержит корпус, имеющий аксиальный канал, продолжающийся через него, по меньшей мере частично, и камеру, размещенную радиально наружу из канала. Клапан, размещенный в канале и выполненный с возможностью движения между первым положением, в котором он препятствует жидкости протекать из канала в камеру через порт, и вторым положением, в котором он позволяет жидкости течь из канала в камеру через порт. Двигатель, размещенный в канале и выполненный с возможностью двигать клапан между первым положением и вторым положением. Движимый компонент скважинного инструмента, к примеру шарошечные головки скважинного расширителя, подвижно сообщающийся с его корпусом и выполненный с возможностью перехода между нерабочим и рабочим состояниями в ответ на приток жидкости через порт в камеру. Скважинный приемник, сообщающийся с двигателем и выполненный с возможностью приема сигнала из удаленного места. Причем сигнал управляет одним или более действиями двигателя для перемещения клапана между первым и вторым положениями. Технический результат заключается в повышении эффективности скважинного инструмента. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 34 ил.
Наверх