Стопорное устройство для скважинного оборудования

Авторы патента:

Киршин Анатолий Вениаминович (RU)

Зарипов Ильдар Мухаматуллович (RU)

Исхаков Альберт Равилевич (RU)

Оснос Владимир Борисович (RU)

E21B17/10 - предохранители от износа, центрирующие устройства (приводы, располагаемые в буровой скважине со средствами их анкеровки E21B 4/18; направляющие или центрирующие устройства, расположенные вне буровой скважины E21B 19/24)

Владельцы патента RU 2609037:

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

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для закрепления технических средств наружной оснастки на колонне труб, спускаемой в скважину. Технический результат - повышение надежности фиксации стопорного устройства путем увеличения площади фиксаторов и их равномерного распределения по периметру трубы без ее деформации для исключения аварийных ситуаций. Стопорное устройство содержит муфту в виде кольца с внутренней выборкой под стопорный элемент, оснащенный фиксирующими выступами, обращенными к трубе. При этом стопорный элемент выполнен в виде полой втулки с конусом, сужающимся к муфте, рассеченной продольными или наклонными разрезами, которые равномерно распределены по периметру. Между втулкой и конусом выполнена кольцевая проточка - концентратор напряжения. Внутренняя выборка муфты изготовлена в виде конусной поверхности под конус стопорного элемента и выполнена с возможностью сжатия конуса при входе его внутрь до фиксации его относительно трубы. На торцевой поверхности муфты, обращенной к стопорному элементу, равномерно по окружности выполнены резьбовые отверстия, а на втулке - отверстия или выборки под болты, стягивающие муфту и стопорный элемент. 4 ил.

Известно стопорное устройство для скважинного оборудования, спускаемого на колонне труб (патент RU №2383711, МПК E21B 17/10, опубл. бюл. №7 от 10.03.2010), содержащее муфту в виде кольца с внутренней кольцевой проточкой и радиальными отверстиями для ввода в проточку стопорного элемента, выполненного в виде одностороннего клина с фиксирующими ребрами в виде канавок и выступов, имеющих в сечении треугольную форму, выполненных в продольном направлении со стороны наклонной плоскости, отличающееся тем, что кольцевая проточка муфты выполнена в сечении в виде дуги и превышает по ширине радиальное отверстие, расположенное в середине проточки, причем поверхность, обратная наклонной плоскости клина, выполнена в поперечном сечении в виде дуги с радиусом, меньшим, чем радиус кольцевой проточки муфты на величину от 2 до 5%.

Недостатком данного устройства является то, что такой вариант крепления фиксирует стопорный элемент неравномерно по периметру трубы, так как фиксаторы забиваются поочередно, кроме этого, из-за малой площади фиксирующих клиньев может произойти деформация трубы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является стопорное устройство для скважинного оборудования, спускаемого на колонне труб (патент RU №2470136, МПК E21B 19/00, E21B 17/10, опубл. бюл. №35 от 20.12.2012), содержащее муфту в виде кольца с внутренними пазами под соответствующий стопорный элемент, выполненный в виде одностороннего клина с фиксирующими треугольными выступами, обращенными к трубе перпендикулярно ее оси, отличающееся тем, что муфта жестко соединена со скважинным оборудованием, а пазы выполнены продольно оси муфты равномерно по окружности с наклонной поверхностью, соответствующей углу клиньев, количество которых равно количеству пазов, и направленной внизу в сторону оси муфты, при этом клин оснащен снизу упруго-деформируемым хвостовиком с фиксатором с наружной стороны, а муфта ниже пазов оснащена кольцевыми проточками под фиксатор клина.

Недостатком данного устройства является недостаточная надежность фиксирования технологической оснастки в результате того, что при забивании фиксирующих клиньев в муфту на поверхности трубы останутся продольные борозды, по которым при больших знакопеременных нагрузках муфта может сдвигаться вместе с фиксируемым оборудованием. Кроме того, такой вариант крепления фиксирует стопорный элемент неравномерно по периметру трубы, так как фиксаторы устанавливаются поочередно, а также из-за малой площади фиксирующих клиньев может произойти деформация трубы.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности фиксации стопорного устройства путем увеличения площади фиксаторов и их равномерного распределения по периметру трубы без ее деформирования, в результате чего исключаются аварийные ситуации.

Техническая задача решается стопорным устройством для скважинного оборудования, спускаемого на колонне труб, содержащим муфту в виде кольца с внутренней выборкой под стопорный элемент, оснащенный фиксирующими выступами, обращенными к трубе.

Новым является то, что стопорный элемент выполнен в виде полой втулки с конусом, сужающимся к муфте, рассеченной продольными или наклонными разрезами, которые равномерно распределены по периметру, причем между втулкой и конусом выполнена кольцевая проточка - концентратор напряжения, а внутренняя выборка муфты изготовлена в виде конусной поверхности под конус стопорного элемента и выполнена с возможностью сжатия конуса при входе его внутрь до фиксации его относительно колонны труб, причем на торцевой поверхности муфты, обращенной к стопорному элементу, равномерно по окружности выполнены резьбовые отверстия, а на втулке - отверстия или выборки под болты, стягивающие муфту и стопорный элемент.

На фиг. 1 изображено стопорное устройство в транспортном положении в процессе монтажа на трубу с частичным осевым разрезом.

На фиг. 2 изображено стопорное устройство уже зафиксированное на трубе.

На фиг. 3 изображен выносной элемент, увеличенный в два раза.

На фиг. 4 изображен стопорный элемент.

Стопорное устройство для скважинного оборудования, спускаемого на колонне труб 1 (фиг. 1 и 2), содержит муфту 2 (фиг. 3) в виде кольца с внутренней выборкой 3 под стопорный элемент 4, оснащенный фиксирующими выступами 5, обращенными к трубе 1. Стопорный элемент 4 выполнен в виде полой втулки 6 с конусом 7, сужающимся к муфте 2, рассеченной продольными 8 (фиг. 4) или наклонными (на фиг. 4 не показаны) разрезами 8, которые равномерно распределены по периметру, причем между втулкой 6 (фиг. 3) и конусом 7 выполнена кольцевая проточка 9 - концентратор напряжения, а внутренняя выборка муфты 2 изготовлена в виде конусной поверхности 3 под конус 7 стопорного элемента 4 и выполнена с возможностью сжатия конуса 7 при входе его внутрь до фиксации его относительно трубы 1, причем на торцевой поверхности муфты 2, обращенной к стопорному элементу 4, равномерно по окружности выполнены резьбовые отверстия 10, а на втулке 6 - отверстия 11 или выборки под болты 12, стягивающие муфту и стопорный элемент.

Устройство работает следующим образом.

Стопорное устройство в сборе устанавливают на трубу 1 в определенное место, а ниже него устанавливают скважинное оборудование (например, центратор, не показан).

Затем болты 12 (фиг. 3), вставленные в отверстия 11 втулки 6 стопорного элемента 4, завинчивают в резьбовые отверстия 10 муфты 1. При этом конусная поверхность 3 муфты 2 скользит по конусу 7 стопорного элемента 4, сдвигая при этом фиксирующие выступы 5 в сторону трубы 1. Конус 7 при затяжке болтов 12 может либо согнуться и прижаться к трубе 1, либо сломаться (фиг. 2) по кольцевой проточке 9 (фиг. 3), которая является концентратором напряжения и сместиться относительно втулки 6, что позволит более равномерно зафиксировать стопорный элемент на поверхности трубы 1. Продольные разрезы 8 (фиг. 4), равномерно расположенные по периметру стопорного элемента 4 (фиг. 3), позволяют равномерно и надежно зафиксировать его на поверхности трубы 1, не деформируя при этом ее поверхность.

Затем производят спуск в скважину этой трубы с установленным на ней скважинным оборудованием, а монтаж оборудования на следующей трубе производится в той же последовательности.

Предлагаемая конструкция стопорного устройства позволяет повысить надежность фиксации стопорного устройства путем увеличения площади фиксаторов и их равномерного распределения по периметру трубы без ее деформации, в результате чего исключаются аварийные ситуации.

Стопорное устройство для скважинного оборудования, спускаемого на колонне труб, содержащее муфту в виде кольца с внутренней выборкой под стопорный элемент, оснащенный фиксирующими выступами, обращенными к трубе, отличающееся тем, что стопорный элемент выполнен в виде полой втулки с конусом, сужающимся к муфте, рассеченной продольными или наклонными разрезами, которые равномерно распределены по периметру, причем между втулкой и конусом выполнена кольцевая проточка - концентратор напряжения, а внутренняя выборка муфты изготовлена в виде конусной поверхности под конус стопорного элемента и выполнена с возможностью сжатия конуса при входе его внутрь до фиксации его относительно трубы, причем на торцевой поверхности муфты, обращенной к стопорному элементу, равномерно по окружности выполнены резьбовые отверстия, а на втулке - отверстия или выборки под болты, стягивающие муфту и стопорный элемент.

Группа изобретений относится к устройству и способу придания подвижности буровому шламу в стволе скважины. Технический результат - беспрепятственное перемещение бурильной колонны без замедлений и остановок.

Центратор для колонны труб, спускаемой в наклонно-горизонтальную скважину // 2597899

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для центрирования обсадных, бурильных и насосно-компрессорных труб или спускаемого с ним скважинного оборудования.

Протектолайзер для защиты силового кабеля-удлинителя в скважине // 2597236

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса от механических повреждений. Технический результат - повышение надежности крепления протектолайзера на шейке насоса, повышение универсальности устройства.

Протектолайзер универсальный для защиты силового кабеля-удлинителя в скважине // 2591855

Скважинный центратор // 2573656

Изобретение относится к области нефти и газа, а именно к скважинному центратору. Технический результат - исключение гальванического воздействия.

Муфтовое устройство с покрытием для эксплуатации в газонефтяных скважинах // 2572617

Изобретение относится к муфтовым соединениям для эксплуатации в газонефтяных скважинах. Техническим результатом является повышение износостойкости муфтового соединения, а также снижение образования коррозии, эрозии и других отложений в скважинных условиях.

Калибратор // 2567568

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к калибраторам, обеспечивающим сохранность заданного диаметра скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности работы калибратора.

Центратор гидравлико-механический с изменяемой геометрией центрирующих элементов // 2562635

Изобретение относится к центраторам бурильной колонны. Техническим результатом является исключение самопроизвольного перехода центрирующих элементов - плашек из транспортного положения в рабочее во время спуско-подъемных операций.

Интегральная износостойкая накладка и способ // 2558555

Настоящим изобретением создана бурильная труба стандартного веса с интегральной износостойкой накладкой. Бурильная труба с интегральной износостойкой накладкой создает увеличенную долговечность, сохраняя прочность, гибкость, малый вес и другие параметры показателей работы бурильной трубы стандартного веса.

Протектолайзер для защиты силового кабеля-удлинителя в скважине // 2558552

Протектор универсальный // 2613706

Изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использовано для крепления токопроводящего кабеля к колонне труб в скважине. Технический результат – универсальность конструкции и обеспечение надежного удержания электрического кабеля, исключающего его повреждения в процессе эксплуатации. Протектор универсальный содержит удлиненный корпус с продольным углублением для размещения кабеля, имеющий защитные экраны, выполненные с возможностью обхватывания насосно-компрессорных труб на участке их соединения, две скобы, шарнирно соединенные соответственно с частями корпуса, расположенными по обе стороны от защитных экранов и огибающими трубы. Каждая скоба снабжена пружинным элементом, расположенным с возможностью поджатия труб к корпусу. Части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы. Средняя часть корпуса имеет двойной перегиб, с каждой стороны которого выполнены отверстия для установки спец-ключей, выполненных с возможностью совмещения с корпусом и поворота до полной их фиксации в корпусе для обеспечения крепления кабеля. 3 ил.

Протектор для защиты силового кабеля в скважине (варианты) // 2614178

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса и трубок высокого давления от механических повреждений в процессе спуска-подъема подвески насосно-компрессорных труб с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважин. Технический результат - повышение надежности фиксации электрического кабеля и трубок высокого давления подачи химических реагентов в корпусе протектора. Протектор для защиты силового кабеля в скважине содержит литой корпус, оснащенный двумя продольными ребрами и выполненный как одно целое с кабельным каналом и центральным каналом с размером под наружный диаметр насосно-компрессорной трубы для фиксации корпуса протектора на муфтовом соединении, откидные дугообразные зажимные скобы, один конец которых выполнен с отверстием с возможностью вращения на оси, которая проходит через скобу, а второй - крепится посредством болта к корпусу. При этом зажимные скобы выполнены литыми или штампованными. Корпус протектора на своих концах оснащен направляющими каналами: широким для фиксации электрического кабеля и узкими для фиксации трубок высокого давления подачи химических реагентов. Продольное ребро корпуса оснащено двумя упорами для предотвращения осевого перемещения относительно корпуса откидных дугообразных зажимных скоб, а средняя часть корпуса протектора оснащена поперечными ребрами, соединяющими продольные ребра с корпусом и имеющими направляющий канал в средней своей части. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Протектолайзер // 2616014

Изобретение относится к устройствам для крепления электрического кабеля к модулям погружных насосных установок. Технический результат - упрощение конструкции, повышение надежности защиты кабеля и снижение трудоемкости монтажа. Протектолайзер содержит скобу, согнутую из упругой пластины для охвата кабеля и крепления к детали с цилиндрической поверхностью и углублениями под фиксаторы. Упругая пластина согнута по середине в виде буквы П для охвата и защиты кабеля от повреждения, а по бокам согнута в виде дуги окружности для крепления к цилиндрической поверхности детали. Причем участок пластины, согнутый в виде буквы П, снабжен по меньшей мере одним боковым выступом для упора в деталь, а участки, согнутые в виде дуги окружности, снабжены по меньшей мере одним боковым выступом для фиксации протектолайзера в углублениях детали. 3 ил.

Протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке // 2621237

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для крепления и защиты токоподводящего электрического кабеля к колонне погружной насосной установки нефтедобывающего оборудования. Технический результат - надежность прижатия кабеля к поверхности насосной установки независимо от изменения толщины электрического кабеля. Протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке содержит два связанных между собой полукольца - первое и второе, расположенные с возможностью охватывания погружной насосной установки и фиксации на ней. На первом полукольце с внешней стороны продольно расположены центрирующие элементы, соединенные между собой перемычкой с возможностью охватывания электрического кабеля и прижатия к поверхности упомянутой установки при соединении со вторым полукольцом. При этом упомянутая перемычка выполнена дифференцированной толщины по длине электрического кабеля. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Центратор-демпфер // 2622658

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к оборудованию для добычи нефти, и предназначено для центрирования погружной установки электроцентробежного насоса (УЭЦН) во время работы и спуска в скважину. Технический результат - повышение надежности центрирования и удержания центратора-демпфера от осевого перемещения. Центратор-демпфер содержит корпус с центрирующими ребрами в виде сегмента круга и кольцевое удерживающее устройство. Удерживающее устройство образовано двумя разъемными деталями с кольцевым пазом в форме ласточкиного хвоста. Корпус выполнен в виде втулки с продольными прорезями, прорезанными с ее торцов вдоль корпуса в шахматном порядке. При этом корпус изготовлен из упругого материала и размещен в кольцевом пазу с образованием между ним и внутренней поверхностью паза гарантированного зазора, обеспечивающего возможность радиального перемещения корпуса во время сжатия. 2 ил.

Способ снижения крутильной вибрации в скважине и соответствующее устройство // 2625682

Группа изобретений относится к области нефтедобычи. Технический результат – стабилизация бурильной колонны и сведение скважинной крутильной вибрации в бурильных колоннах к минимуму. Скважинный прибор для гашения вращательной вибрации бурильной колонны содержит стабилизирующие элементы, выступающие радиально наружу от корпуса, который при эксплуатации встроен с возможностью вращения в бурильную колонну, для стабилизации бурильной колонны посредством взаимодействия со стенкой ствола скважины. Стабилизирующие элементы установлены на корпусе с возможностью смещения для обеспечения возможности их ограниченного углового движения относительно корпуса вокруг его вращательной оси. Скважинный прибор содержит механизм гидравлического гашения, выполненный с возможностью гашения относительного углового смещения стабилизирующих элементов относительно корпуса, таким образом обеспечивая гашение крутильной вибрации корпуса и соединенной бурильной колонны при эксплуатации. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 13 ил.

Демпфер колебаний // 2626096

Группа изобретений относится к области бурения, а именно к способу демпфирования колебаний в бурильной колонне и инструменту для его осуществления. Технический результат – повышение срока службы бурильной колонны, защита ствола скважины от разрушений, защита оборудования от поломки и повышение скорости проходки. Инструмент для демпфирования колебаний для нижней части бурильной колонны содержит трубчатый корпус, выполненный с возможностью соединения каждого его конца с компонентами бурильной колонны, по меньшей мере один поршневой узел, приводимый в движение текучей средой. Причем указанный трубчатый корпус содержит наружную поверхность на наружной стенке, продольный канал и поперечный канал, проходящий в радиальном направлении в сторону от продольного канала в трубчатом корпусе. Указанный поршневой узел содержит поршень, расположенный в поперечном канале, проходящем в радиальном направлении в сторону от продольного канала в трубчатом корпусе. Указанный поршень содержит корпус поршня с продольной осью, дальний конец и дальнюю часть, причем указанная дальняя часть расположена в отверстии в наружной стенке трубчатого корпуса, и ближний конец и ближнюю часть, причем указанная ближняя часть связана по текучей среде с продольным каналом трубчатого корпуса, и периферийное кольцо, расположенное перпендикулярно к продольной оси и вокруг корпуса поршня между дальним и ближним концами. Причем указанное кольцо имеет максимальный наружный диаметр, который больше, чем максимальный наружный диаметр дальней части поршня и максимальный наружный диаметр ближней части, при этом максимальный наружный диаметр ближней части больше, чем максимальный диаметр дальней части, и указанное кольцо имеет первую боковую сторону, перпендикулярную продольной оси, и вторую боковую сторону, перпендикулярную продольной оси. При этом поршневой узел содержит головку поршня, установленную с возможностью ее удаления в дальний конец поперечного, и камеру пружины и по меньшей мере одну пружину. Причем указанная головка поршня содержит отверстие, содержащее первую часть отверстия, расположенную дистально в сторону от продольного канала, причем указанная первая часть отверстия головки поршня имеет диаметр, выполненный с размером, позволяющим принимать дальнюю концевую часть поршня и позволяющим проходить по меньшей мере части дальней части поршня через него, и вторую часть отверстия головки поршня, расположенную проксимально в направлении продольного канала, причем указанная вторая часть отверстия головки поршня имеет диаметр, выполненный с размером, позволяющим принимать ближнюю часть поршня. Камера пружины определяется второй частью отверстия головки поршня и по меньшей мере частью дальней части поршня и первой боковой стороной периферийного кольца. Пружина расположена в камере пружины, причем первый конец пружины соприкасается с первой боковой стороной периферийного кольца, а второй конец пружины соприкасается по меньшей мере с частью камеры пружины. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 18 ил.

Протектолайзер универсальный для защиты силового кабеля - удлинителя в скважине // 2626506

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса от механических повреждений в процессе спуска-подъема подвески насосно-компрессорных труб (НКП) с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважинах. Технический результат - повышение надежности крепления протектолайзера на фланцах УЦН и ПЭД и повышение универсальности устройства. Протектолайзер универсальный для защиты силового кабеля-удлинителя в скважине содержит двухдетальный корпус, разъемное замковое соединение с крепежными элементами. Причем корпус состоит из шарнирно сочлененных между собой корпуса и скобы, кроме того, корпус и скоба протектолайзера соединены между собой откидным болтом и регулировочным винтом, вкрученным в корпус и соединенным со скобой посредством оси. Регулировочный винт имеет возможность осевого регулирования за счет вкручивания в корпус или выкручивания из него в случае изменения диаметра шейки насоса. Разъемное замковое соединение выполнено в виде откидного болта и прижимной гайки, оснащенной от неконтролируемого свинчивания стопорной шайбой. В верхней части корпуса выполнен открытый с одной стороны продольный паз, в который укладывается электрический кабель, закрепляемый в пазу прижимной планкой с помощью винта. Кроме того, в верхней части корпуса выполнены поперечные двойные пазы для размещения в них шпилек и гаек крепления корпуса погружного электродвигателя (ПЭД). 6 ил.

Протектор для защиты силового кабеля в скважине // 2627523

Стабилизатор с регулируемой прямой лопастью // 2630329

Группа изобретений относится к узлам стабилизатора для применения при бурении стволов нефтяных и газовых скважин. Технический результат – обеспечивает возможность приспосабливаться к скважинам различных размеров, регулировать положение каждой лопасти независимо от других лопастей. Стабилизатор по одному из вариантов содержит корпус с продольной осью, причем корпус содержит продолговатую полость, сформированную в наружной поверхности корпуса, продолговатую лопасть стабилизатора с дорожкой, сформированной вдоль внутренней поверхности лопасти, скользящий блок, продолговатый вал и узел направляющей. При этом скользящий блок содержит верхнюю часть, нижнюю часть и сквозное резьбовое отверстие, образованное в блоке вдоль оси сквозного отверстия. Продолговатый вал содержит первый конец и второй конец и наружную поверхность, по меньшей мере на части которой выполнена резьба между первым концом и вторым концом, причем резьбовая поверхность вала зацепляется со сквозным резьбовым отверстием скользящего блока. Узел направляющей содержит первую дорожку и первый следящий элемент, который прикрепляет с возможностью скольжения нижнюю часть скользящего блока к корпусу, и вторую дорожку и второй следящий элемент, который прикрепляет с возможностью скольжения верхнюю часть скользящего блока к съемной лопасти. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 12 ил.