Разъединитель колонны



Разъединитель колонны
Разъединитель колонны
Разъединитель колонны
Разъединитель колонны

 


Владельцы патента RU 2625124:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") (RU)

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 нефтегазодобывающей промышленности в составе комплектов подземного оборудования для механизированного способа добычи нефти, а именно для разъединения надпакерной части лифтовой колонны от пакерной секции.

Известно разъемное соединение колонны напорных труб в скважине Журавлева, содержащее муфту и ниппель с цанговым захватом на нижнем конце, фиксируемые с помощью сочленения паза и выступа. Муфта выполнена цилиндрической. Ниппель выполнен с резьбой для крепления разъемного соединения к колонне напорных труб и герметизирующим уплотнителем. К нижней части муфты при помощи резьбового соединения крепится хвостовик. В нижней части ниппеля расположена скользящая предохранительная втулка с посадочным седлом под шаровой клапан. Разъемное соединение снабжено натяжной гайкой для фиксации ниппеля относительно корпуса муфты, срезным кольцом и уплотнителем для фиксации и герметизации скользящей втулки относительно рабочей части цангового захвата ниппеля (патент РФ №2262582, МПК Е21В 17/06, 20.10.2005).

Основными недостатками устройства являются:

- невозможность повторного спуска в скважину извлеченной части лифтовой колонны и восстановления герметичного соединения с пакерной (или иной) секцией, оставшейся в скважине после разъединения;

- сужение проходного сечения, снижающего производительность скважины и препятствующего использованию (для другого оборудования) спускаемого внутрискважинного инструмента, вызванное применением в конструкции разъединителя деталей шарового клапана;

- невозможность использования разъединителя при наличии оборудования над разъединителем, «не пропускающего» шар;

- недопустимость, в отдельных случаях, при разъединении падения срезных элементов в полость неизвлекаемой части лифтовой колонны;

- вредное воздействие на элементы цангового захвата потока добываемого продукта, содержащего активные химические компоненты и абразивные частицы, вызывающие коррозию, эрозию и отложение «загрязнений», в том числе и механически прочных (трудноудаляемых), что после длительного срока эксплуатации может затруднить разъединение.

Известен скважинный разъединитель, включающий верхнюю и нижнюю разъединяемые части, соединенные замком, отмыкаемым подвижной втулкой, которая имеет возможность перемещения под действием избыточного давления, в верхней своей части выполнен в виде переводника, с которым связан замок, выполненный в виде цанги, заневоленной подвижной втулкой, имеющей возможность перемещения под действием избыточного давления, создаваемого в затрубном пространстве, и соединенной с поршнем, помещенным в кольцевую цилиндрическую полость, гидравлически связанную с внутренней полостью колонны труб, причем цанга имеет многогранный паз и соединена с переводником, имеющим сверху присоединительную резьбу, нижняя часть разъединителя выполнена в виде штока, верхний конец которого имеет многогранную форму и помещен в многогранный паз цанги, а его нижний конец имеет присоединительную резьбу (патент РФ №2278945, МПК Е21В 17/06, 27.06.2006).

Основными недостатками устройства являются:

- невозможность повторного спуска в скважину извлеченной части лифтовой колонны и восстановления герметичного соединения с пакерной (или иной) секцией, оставшейся в скважине после разъединения;

- возможность накопления при длительной эксплуатации в сообщающейся с внутренней полостью лифтовой колонны непроточной кольцевой цилиндрической полости находящихся в потоке добываемого продукта активных химических компонентов и механических частиц, образующих «загрязнения», в том числе и механически прочные, что может затруднить или сделать невыполнимым разъединение.

Наиболее близким аналогом является разъединяющее устройство Гарипова, включающее корпус с резьбой, верхнюю муфту, уплотнительный элемент, наконечник с резьбой и подвижный (в корпусе с резьбой) захватывающий элемент, выполненный в виде цанги с основанием и упругими лепестками (патент РФ №2385407, МПК Е21В 23/06, 27.03.2010).

Недостатками устройства Гарипова являются:

- при разъединении требуются точные перемещения надпакерной части компоновки и применение тросового инструмента для снятия фиксации наконечника;

- при проходе через разъединитель тросового инструмента возможны зацепы инструмента за выступающие части деталей разъединителя;

- при эксплуатации детали разъединителя подвергаются химическому и абразивному воздействию, а также отложению «загрязнений», в том числе и механически прочных, что после длительного воздействия может затруднить разъединение;

- при разъединении извлекается только наконечник, а наиболее ответственные детали: захватывающий элемент, детали уплотнения, требующие ремонта или замены, остаются в скважине.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является уменьшение влияния отложений компонентов добываемого продукта на надежность выполнения соединения и разъединения, обеспечение технического обслуживания разъединителя колонны с пакерной системой с последующими повторным спуском и герметичным соединением для механизированного способа добычи нефти.

Данный технический результат достигается с помощью разъединителя колонны, включающего 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. Согласно изобретению 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.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 - общий вид разъединителя колонны в разрезе, в соединенном положении; на фиг. 2 показан фрагмент, отображающий взаимное положение кольцевых выступов наконечника с резьбой 7 и цанги захватывающего элемента 8 в соединенном положении; на фиг. 3 показан фрагмент, отображающий взаимное положение кольцевых выступов наконечника с резьбой 7 и цанги захватывающего элемента 8 в состоянии до соединения, если захватывающий элемент движется вниз (или после разъединения, если захватывающий элемент движется вверх); на фиг. 4 показана геометрия выступов трапецеидального профиля, влияющая на усилия соединения и разъединения.

Разъединитель колонны содержит: корпус с резьбой 1, наконечник с резьбой 2, захватывающий элемент 3, уплотнительный элемент 4 (фиг. 1).

Корпус с резьбой 1 в верхней части имеет резьбу для герметичного подсоединения насосно-компрессорной трубы или вышерасположенного оборудования, в нижней части - кольцевую проточку для установки уплотнения 4. Корпус с резьбой 1 навинчен на захватывающий элемент 3, имеющий в нижней части цангу 5 (фиг. 2), лепестки которой образованы поясом глухих продольных пазов 6. Лепестки имеют в среднем поясе внутренние кольцевые выступы 8 трапецеидального профиля. Захватывающий элемент 3 (фиг. 1) поджимает уплотнительный элемент 4 и устанавливается на наконечник с резьбой 2, имеющий наружный кольцевой выступ 7 (фиг. 2) трапецеидального профиля. Осевое перемещение захватывающего элемента 3 по наконечнику с резьбой 2 вниз до упора обеспечивает положение соединения.

Процесс разъединения выполняется при подъеме колонны труб, соединенной с корпусом с резьбой 1 (фиг. 1), который вместе с захватывающим элементом 3, уплотнительным элементом 4 перемещаются по неподвижной опоре 2 вверх. При этом выступы 8 (фиг. 2) цанги 5 движутся к выступу 7 наконечника с резьбой 2 (фиг. 1) и при столкновении отжимаются благодаря упругости лепестков цанги 5, перескакивая через выступ 7 (фиг. 2). При дальнейшем движении вверх корпус с резьбой 1 (фиг. 1) вместе с захватывающим элементом 3 и уплотнительным элементом 4 полностью отстыковываются от наконечника с резьбой 2. Усилие разъединения может корректироваться выбором значения угла α (фиг. 4) выступов трапецеидального профиля.

Процесс соединения выполняется при движении колонны труб вниз. При этом соединенные корпус с резьбой 1, захватывающий элемент 3, уплотнительный элемент 4 спускаются до сближения с наконечником с резьбой 2 (фиг. 1). При дальнейшем движении вниз по наконечнику с резьбой 2 выступ 8 (фиг. 3) отжимается выступом 7 и перескакивает через него благодаря упругости лепестков цанги 5 (фиг. 2). Далее движение выполняется до жесткой посадки корпуса с резьбой 1 на наконечник с резьбой 2 (фиг. 1). Усилие удержания в соединенном положении (соответствующее усилию разъединения) может корректироваться заданием угла β выступов трапецеидального профиля (фиг. 4).

При этом захватывающий элемент 3 (фиг. 1) вместе с присоединенным к нему корпусом с резьбой 1 и уплотнительным элементом 4 в состоянии соединения образует во внутренней полости наконечника с резьбой 2 и корпуса с резьбой 1 гладкую, без уступов, цилиндрическую поверхность проходного канала, сохраняя возможность перемещения вверх, по внешней поверхности наконечника с резьбой 2, захватывающего элемента 3 вместе с присоединенным к нему корпусом с резьбой 1 и уплотнительным элементом 4 для выполнения процесса разъединения.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет уменьшить влияние отложений компонентов добываемого продукта на надежность выполнения соединения и разъединения, обеспечить техническое обслуживание разъединителя колонны с пакерной системой с последующими повторным спуском и герметичным соединением для механизированного способа добычи нефти.

Разъединитель колонны, включающий 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, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области нефтедобычи. Технический результат - обеспечение стабильной работы при изменяющихся условиях.

Изобретение относится к соединительной конструкции между телом бурильной трубы из алюминиевого сплава и стальным замком бурильной трубы из алюминиевого сплава. Конструкция содержит первый замок (1), расположенный на конце тела трубы из алюминиевого сплава, и второй стальной замок (6); при этом первый замок (1) содержит первый участок (4) с внешней резьбой и второй участок (2) с внешней резьбой, расположенные один за другим в направлении снаружи вовнутрь, и наружный диаметр первого участка (4) с внешней резьбой меньше наружного диаметра второго участка (2) с внешней резьбой; и второй замок (6) содержит первый участок (9) с внутренней резьбой, который выполнен с возможностью сопряжения с первым участком (4) с внешней резьбой, и второй участок (7) с внутренней резьбой, который выполнен с возможностью сопряжения со вторым участком (2) с внешней резьбой.

Группа изобретений относится к устройству и способу защиты внутрискважинного инструмента, присоединенного к бурильной колонне, расположенной в скважине, где имеются неблагоприятные условия, затрудняющие вращательное движение бурового снаряда в скважине.

Группа изобретений относится к нефтегазовому оборудованию. Технический результат – усовершенствование установочного инструмента выполненного с возможностью отсоединения от скважинного предмета для исключение застревания инструмента в скважине.

Группа изобретений относится к подъемному инструменту, предназначенному для защелкивания на объекте, например на пробке, находящейся в стволе скважины. Подъемный инструмент содержит основной элемент, вытянутый в продольном направлении от ближнего конца, предназначенного для соединения с кабельным инструментом, к дальнему концу, выполненному с возможностью сцепления с объектом, и защелкивающийся механизм, окружающий основной элемент и выполненный с возможностью перемещения в продольном направлении между деактивированным положением и активированным положением, содержащий поршневую муфту, ключевой элемент, предназначенный для защелкивания на скважинном объекте, и поршневую пружину, воздействующую на поршневую муфту в продольном направлении к ближнему концу основного элемента.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для приведения в действие скважинного инструмента. Разъединяющий механизм для установки в рабочее положение скважинного инструмента содержит два соединительных устройства, разъемно соединенных друг с другом.

Изобретение относится к противоаварийному инструменту, используемому в области бурения и эксплуатации скважин. Технический результат - предотвращение аварийно-опасных осложнений при образовании сальника при подъеме оборудования, повышение надежности.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при проведении внутрискважинных работ в случаях, когда возникает необходимость разъединения одной части оборудования от другой и разъединения электрических либо гидравлических линий с сохранением крепления их к оборудованию.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройству для спуска оборудования в скважину, оборудованную хвостовиком, который был спущен и зацементирован при помощи устройства с левым разъединителем (с левой резьбой), и предназначено для проведения работ в скважине, например, гидроразрыва, закачки других реагентов в продуктивный пласт или других работ.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к устройствам для отсоединения колонн труб в случаях прихвата скважинного оборудования с кабельным вводом.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для разъединения подвесных колонн с несущими колоннами в основных и вторых стволах скважин при их спуске и креплении. Технический результат - повышение надежности при спуске, цементировании и разъединении колонны несущих и спускаемых труб. Разъединитель состоит из замковой муфты 1 с замковой резьбой и удлинителем 2, верхней муфты 3 и нижней муфты 4. Верхняя муфта 3 снабжена удерживающими затворами-винтами 8 и срезными винтами 9. В удлинителе 2 выполнены две проточки 5 и 6, соединенные между собой наклонной проточкой 7. Проточки 5, 6, 7 на удлинителе 2 и затвор 8 на муфте 3 образуют подвижное соединение. На нижнем конце удлинителя 2 установлена на резьбе и зафиксирована винтом 14 посадочная втулка-седло 15 для установки шара 16 и уплотнителя 17. Шар 16 соединен с втулкой-седлом 15 упругой стальной нитью 25. 5 ил.
Наверх