Якорь гидродомкрата для установки расширяемого перекрывателя в скважине

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.

 

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

Известен «Якорь для фиксации оборудования» (патент RU №2434116, МПК Е21В 23/00, 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, причем патрубок выполнен упирающимся снизу на шлипсы, которые выполнены с возможностью радиального перемещения относительно него, при этом фиксатор выполнен с возможностью входа в проточку патрубка при сжатии пружины.

Недостатками данного якоря являются:

- невозможность многократного использования якоря за одну спуско-подъемную операцию, так как имеются срезной элемент и фиксатор в виде стопорного кольца;

- воздействие на нижний патрубок давления внутри центрального канала якоря, что приводит к тому, что он начинает перемещаться относительно корпуса вниз и тянет за собой шлипсы, и может произойти разъякоривание.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Якорь гидродомкрата для установки профильного перекрывателя в скважине» (патент RU №2495220, МПК Е21В 23/06, опубл. Бюл. №28 от 10.10.2012 г.), включающий 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 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, причем 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, а толкатель снизу оснащен регулировочным винтом, поджимающим упор.

Недостатками данного якоря являются:

- упругие элементы, выполненные в виде резиновых манжет, которые имеют небольшой ресурс работы (могут растрескиваться, рваться), а также не сразу принимают первоначальную форму после снятия нагрузки, что может привести к самопроизвольному заякориванию в процессе спуска инструмента. Также конструкция якоря с такими упругими элементами требует больших габаритных размеров;

- имеющееся сообщение центрального канала корпуса с внутренней полостью толкателя, при определенном давлении толкатель начинает перемещаться вниз вместе с плашками и может произойти разъякоривание.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание такой конструкции якоря, которая позволит исключить самопроизвольное заякоривание в процессе спуска оборудования в скважину при многократном повторении операции, надежно зафиксировать его в заданном интервале независимо от перепада давления внутри якоря, гарантированно вернуть заклинивающие элементы якоря в транспортное положение и уменьшить габаритные размеры устройства, что позволит сэкономить на материалах.

Техническая задача решается якорем гидродомкрата для установки расширяемого перекрывателя в скважине, включающим полый корпус с конусными выборками и верхней резьбой для соединения с колонной труб, телескопически снизу вставленного с возможностью продольного перемещения вверх на корпус полого толкателя 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.

Новым является то, что 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.

На чертеже изображен якорь с осевым разрезом в транспортном положении. Технические элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность конструкции, на чертеже не показаны.

Якорь включает в себя полый корпус 1 с верхней резьбой 2 для соединения с колонной труб (не показана) и нижней резьбой 3 для соединения с гидродомкратом, 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 направляющими 8 с возможностью радиального перемещения по ним. Выше плашек 7 установлен упор 9, выполненный в виде шайбы, опирающейся снизу на верхние торцы плашек 7, а сверху установлен с возможностью опоры на корпус 1 выше конусных выборок 5 упругий элемент 10, выполненный в виде пружины сжатия. Полый корпус 1 выполнен с возможностью сообщения с наружным пространством только через отверстия 11 на полом толкателе 4, а для исключения воздействия давления на полый толкатель 4 внизу него установлен уплотнительный элемент 12.

Устройство работает следующим образом.

Компоновку (не показана) - колонну бурильных труб, якорь, гидродомкрат, дорн и расширяемый (профильный или цилиндрический) перекрыватель спускают в скважину до необходимого интервала и расширяют гидравлическим давлением перекрыватель (не показан), в результате чего он прижимается к стенкам скважины и фиксируется.

Чтобы не произошел несанкционированный выход плашек 7 из транспортного положения в рабочее во время спуска компоновки в скважину, на полый корпус 1 выше конусных выборок 5 с возможностью опоры снизу на упор 9, а сверху на полый корпус 1 установлен упругий элемент 10.

Затем сбрасывают давление и продолжают разгрузку инструмента. По достижении дорнами участков расширяемого перекрывателя, требующих дополнительного усилия, например, раздачи и калибровки цилиндрических участков и резьбовых соединений или профильных участков (не показаны), разгружают колонну труб. В результате цилиндры и поршни гидродомкрата сдвигаются, переводя гидродомкрат в рабочее положение. Усилие сжатия упругого элемента 10 подобрано достаточным для возвращения гидродомкрата в рабочее положение и исключения при этом самопроизвольного выхода плашек 7 из транспортного положения в рабочее.

При дальнейшей разгрузке полый корпус 1, соединенный с колонной труб резьбой 2, преодолевая усилие упругого элемента 10 через упор 9, начинает перемещаться вниз относительно полого толкателя 4, соединенного резьбой 3 с гидродомкратом. При этом плашки 7, соединенные снизу с полым толкателем 4 направляющими 8, взаимодействуя наклонными поверхностями 6 с соответствующими конусными выборками 5 корпуса 1, расширяются по диаметру, в результате чего происходит фиксация якоря относительно стенок эксплуатационной колонны. Далее в колонне труб создают избыточное давление, которое передает усилие на поршни гидродомкрата, и дорн начинает калибровать цилиндрические и резьбовые участки. Причем чем сильнее корпус гидродомкрата давит на полый толкатель 4 якоря, тем сильнее фиксируются плашки 7 относительно стенок скважины или профильного перекрывателя. Гидравлическое давление, создаваемое внутри полого корпуса 1, передается только на поршни гидродомкрата, а уплотнительный элемент 12, установленный в нижней части полого толкателя 4, защищает от несанкционированной передачи этого давления на полый толкатель 4, тем самым предотвращая эффект разъякоривания.

После раздачи дорном резьбового или цилиндрического участка расширяемого перекрывателя сбрасывают избыточное гидравлическое давление и тянут колонну труб вверх. При этом плашки 7 перемешаются вниз по конусным выборкам 5 корпуса 1 за счет реакции стенок скважины и действия упругого элемента 10 и возвращаются в транспортное положение. Далее компоновку спускают до следующего резьбового соединения или расширяемого участка и операцию повторяют.

Так как упругий элемент 10 имеет длительный срок службы и сохраняет рабочие свойства на длительный период, при многократном срабатывании устройства исключается самопроизвольное заклинивание при спуске инструмента в скважину.

Предлагаемая конструкция якоря гидродомкрата для установки расширяемого перекрывателя в скважине позволяет исключить самопроизвольное заякоривание в процессе спуска оборудования в скважину при многократном повторении операции, надежно зафиксировать его в заданном интервале независимо от перепада давления внутри якоря, гарантированно вернуть заклинивающие элементы якоря в транспортное положение и уменьшить габаритные размеры устройства, что позволит сэкономить на материалах.

Якорь гидродомкрата для установки расширяемого перекрывателя в скважине, включающий 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, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при установке гидравлического пакера в скважинах, оборудованных забойным гравийным фильтром.

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.

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.

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.

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. .

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для разрушаемого скважинного инструмента. Элемент в форме конической призмы включает в себя металлический композит, который имеет сотовую наноматрицу, содержащую материал наноматрицы с металлическими свойствами; металлическую матрицу, размещенную в сотовой наноматрице; и первый участок в форме конической призмы. При этом элемент в форме конической призмы имеет скорость разрушения от около 1 мг/см2/ч до около 10000 мг/см2/ч. Способ изготовления элемента в форме конической призмы включает в себя соединение порошка металлической матрицы, разрушающей добавки и металлического материала наноматрицы для образования композиции; прессование композиции для образования прессованной композиции; спекание прессованной композиции и прессование спеченной композиции для образования элемента в форме конической призмы, имеющего сужающийся участок на наружной поверхности элемента в форме конической призмы. Элемент в форме конической призмы можно применять, вводя в контакт участок в форме конической призмы элемента в форме конической призмы с сужающейся поверхностью изделия; прикладывая давление к элементу в форме конической призмы; вдавливая элемент в форме конической призмы в направлении относительно изделия, обеспечивающем расширение радиального размера изделия; и вводя в контакт элемент в форме конической призмы с текучей средой для разрушения элемента в форме конической призмы. Технический результат заключается в повышении эффективности инструмента, содержащего элемент в форме конической призмы. 8 н. и 22 з.п. ф-лы, 25 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для разрушаемого скважинного инструмента. Разрушающаяся трубная заанкеривающая система содержит элемент в форме конической призмы; втулку по меньшей мере с одной первой поверхностью, радиально изменяющейся в ответ на продольное перемещение элемента в форме конической призмы относительно втулки, причем первая поверхность может взаимодействовать со стенкой конструкции; уплотнение по меньшей мере с одной второй радиально изменяющейся поверхностью и гнездо, имеющее контактную площадку, взаимодействующую с уплотнением со съемной пробкой, спускаемой на нее враспор. Элемент в форме конической призмы, втулка, уплотнение и гнездо являются разрушающимися и независимо содержат металлический композит, который включает в себя сотовую наноматрицу, содержащую материал наноматрицы с металлическими свойствами и металлическую матрицу, размещенную в сотовой наноматрице. Способ изоляции конструкции содержит установку разрушающейся трубной заанкеривающей системы в конструкции, радиальное изменение втулки для взаимодействия с поверхностью конструкции и радиальное изменение уплотнения для изоляции конструкции. Технический результат заключается в повышении эффективности инструмента, содержащего разрушающуюся трубную заанкеривающую систему. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 25 ил.

Группа изобретений относится к посадочному инструменту, установленному снаружи по отношению к подземной трубе для избирательной посадки связанного с ним инструмента, а также к способу установки подземного инструмента при помощи посадочного инструмента. Технический результат заключается в надежном приведении в действие посадочного инструмента. Посадочный инструмент, установленный снаружи по отношению к подземной трубе для избирательной посадки связанного с ним инструмента, содержит трубу, ограниченную стенкой без отверстий, противоположные концы которой выполнены с возможностью соединения с трубчатой колонной, и образующую неотъемлемую напорную часть колонны, становясь ее каналом; корпус, установленный на противоположной от указанного канала стороне стенки и содержащий привод, расположенный с внешней стороны на трубчатой колонне и оперативно присоединенный к связанному с ним инструменту для избирательного управления связанным с ним инструментом без наличия текучей среды между указанными каналом и приводом. Привод выполнен с возможностью избирательного устранения физического барьера для осуществления посадки связанного с ним инструмента в ответ на инициирующий сигнал от указанных канала или стенки, при этом указанная текучая среда находится под давлением в приводе в момент задействования привода. 2 н. и 34 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в компоновке низа бурильной колонны для выполнения операции в забойной зоне скважины. Инструмент сброса пробки включает в себя корпус, образующий камеру, пробку, изначально установленную в камере, и элемент, установленный с корпусом. Элемент выполнен с возможностью приведения в действие для выборочного обеспечения связи между камерой и кольцевым пространством, по меньшей мере частично образованным корпусом. Пробка перемещается в кольцевое пространство, когда обеспечивается связь. Технический результат заключается в повышении эффективности проведения скважинной операции за счет новой доставки пробки к забою. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности в составе комплектов подземного оборудования для механизированного способа добычи нефти, а именно для разъединения надпакерной части лифтовой колонны от пакерной секции. Технический результат – уменьшение влияния отложений компонентов добываемого продукта, обеспечение обслуживания разъединителя колонны с пакерной системой с последующим повторным спуском и герметичным соединением. Разъединитель колонны включает корпус с резьбой, захватывающий элемент, соединенный с корпусом, внутри которого расположен уплотнительный элемент, наконечник с резьбой, установленный внутри корпуса с кольцевым выступом на внешней поверхности. Захватывающий элемент расположен снаружи наконечника и вместе с присоединенным к нему корпусом и уплотнительным элементом имеет возможность перемещения по внешней поверхности наконечника вверх и вниз в состоянии соединения, образуя во внутренней полости наконечника и корпуса в состоянии соединения гладкую, без уступов, цилиндрическую поверхность проходного канала. При этом захватывающий элемент в нижней части выполнен в виде цанги, упругие лепестки которой образованы поясом глухих продольных пазов. Причем упругие лепестки цанги в средней части имеют кольцевые выступы трапецеидального профиля с внутренней стороны, а кольцевой выступ наконечника имеет трапецеидальный профиль. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для фиксирования колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) в обсадной колонне и устранения волнообразного изгиба колонны НКТ при добыче пластового флюида скважинными штанговыми насосными установками. Якорь состоит из корпуса, конуса, плашек, установленных на конус с помощью ласточкиного хвоста, кожуха, срезных штифтов. На конусе вдоль ласточкиного хвоста выполнены канавки, в которых размещены подвижно ролики, установленные в обойму, причем плашки своим основанием опираются на ролики. Конус зафиксирован от перемещения относительно корпуса с помощью цанги или пружинного разрезного кольца. Цанга или пружинное разрезное кольцо своим нижним торцом упирается в кольцо, установленное на буртике нижнего корпуса, а своим коническим выступом - в упорное кольцо, установленное на внутреннем буртике конуса. Технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении надежности работы якоря для НКТ при добыче пластового флюида скважинными штанговыми насосными установками. 2 з.п. ф-лы, 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