Противополетное устройство для электроцентробежного насоса

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено в процессе добычи нефти электроцентробежными насосами для предотвращения их падения на забой скважины. Устройство содержит верхний и нижний переводники, корпус, состоящий из заякоривающего и амортизирующего узлов, ствола, расположенного в его центральной части, имеющего коническую и цилиндрическую части. При этом в нижней части корпуса внутри его продольных пазов установлены сухари, которые имеют возможность отклоняться от оси корпуса за счет осевого перемещения вдоль конической части ствола. Кроме того, амортизирующий узел состоит из пружинного центратора, плоские рессоры которого выполнены из металла с эффектом памяти формы. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства и упрощении конструкции. 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в процессе добычи нефти электроцентробежными насосами для предотвращения их падения на забой скважины.

Известно устройство для предотвращения падения колонны подъемных труб с электропогружным насосом на забой скважины (авторское свидетельство СССР №1541373, МПК8 Е21В 23/00, 31/00, 1990 г.), содержащее размещенный в колонне обсадных труб заякоривающий узел и механизм его привода, выполненный в виде установленного на устье скважины с возможностью взаимодействия с колонной подъемных труб подпружиненного ролика с генератором электрического тока, установленной под электропогружным насосом с возможностью взаимодействия с колонной обсадных труб пары взаимно подпружиненных дополнительных роликов, имеющих по крайней мере один генератор электрического тока, заякоривающий узел выполнен в виде конусного плашечного захвата, размещенного под ним стержня с расположенным на нем основным и дополнительным электромагнитами противоположного действия, причем подвижные клинья плашечного захвата шарнирно соединены посредством планок со стержнем, а генераторы основного и дополнительных роликов электрически связаны между собой посредством кабеля электропогружного насоса и коллектора кабельного барабана.

Недостатком данного устройства является его ненадежность в работе из-за применения электрической схемы в управлении заякоривающего механизма, а именно:

- вероятность отказа электросистемы из-за ее работы в агрессивной среде, которая может привести к пробоям электрических узлов;

- ненадежность контактных соединений;

- возможное повреждение проводов при спускоподъемных операциях и в агрессивной среде;

- наличие в скважине отложений, приводящих к заклинке роликов, дальнейшему их проскальзыванию и, как следствие, несрабатыванию генератора электрического тока.

Отсутствие амортизирующего узла может привести к срыву и поломке заякоривающего механизма от удара или смятию деталей устройства.

Также известно устройство для предотвращения падения подземного оборудования на забой скважины, например погружного электронасоса (авторское свидетельство СССР №874968, Е21В 23/00, 31/00, 1990 г.), содержащее ствол с кольцевым выступом, опорным и предохранительным кольцами, установленные на стволе с возможностью взаимодействия амортизирующий узел и заякоривающий механизм, причем амортизирующий узел выполнен в виде установленного под опорным кольцом уплотнительного элемента с конусом, а заякоривающий механизм выполнен в виде подвижной гильзы с окнами, в которых установлены размещенные над кольцевым выступом ствола шары.

Недостатками данного устройства являются:

- во-первых, отсутствие жесткой фиксации инструмента при его обрыве, отсутствие жесткой остановки инструмента при падении - оно лишь замедляет падение, амортизирует, а при наличии на стенках эксплуатационной колонны отложений, при недостаточной вязкости промывочной жидкости в скважине заякоривающий механизм скользит под весом оборванного инструмента, который в конечном итоге оказывается на забое скважины, при этом происходит порыв кабеля электропогружного насоса. И наоборот, при большой вязкости флюида, находящегося в скважине, при спуске инструмента возможно преждевременное самопроизвольное срабатывание устройства, что приведет к его заклиниванию;

- во-вторых, во время работы электроцентробежного насоса создается вибрация, а данное устройство, находясь в контакте со стенкой колонны, не ограничивает степень свободы инструмента, колебания от вибрации при работе насоса не гасятся, что приводит к ослаблению резьбовых соединений колонны НКТ и, как следствие, обрыву инструмента.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является противополетное устройство (патент RU №2175048, МПК8 Е21В 23/00), содержащее верхний и нижний переводники, ствол с установленным в его верхней части опорным кольцом, расположенные на стволе с возможностью взаимодействия амортизирующий узел с конусом и заякоривающий механизм, при этом на стволе ниже конуса выполнены симметричные фигурные пазы, имеющие короткий и длинный участки, соединенные между собой переходным участком с углом наклона 45°, причем длинный участок выполнен от нижней части конуса до нижнего переводника, длина короткого участка равна удвоенной длине минимального подрыва инструмента при спускоподъемных операциях, а расстояние от нижней части конуса до верхней части короткого участка фигурного паза равно высоте заякоривающего механизма, кроме того, в фигурном пазу при входе переходного участка в длинный установлено замковое устройство одностороннего действия, а в сквозном отверстии, выполненном в конусе и стволе, установлен срезной штифт, при этом заякоривающий механизм состоит из корпуса, расположенного на стволе с возможностью осевого перемещения, установленных равномерно по окружности корпуса и подпружиненных относительно него захватов двойного действия, в нижней части выполненных в виде заходного кулачка и в верхней имеющих зубья, кольца, установленного на корпусе, опоясывающего захваты и являющегося осью, относительно которой качаются захваты, обоймы, расположенной в нижней части корпуса с возможностью радиального вращения относительно него и жестко связанной с ним в осевом направлении, причем на внутренней поверхности обоймы выполнены канавка прямоугольного профиля и над ней выемка, а на наружной поверхности корпуса в виде секторов выполнены буртики прямоугольного профиля, во внутренней части обоймы жестко по посадке с натягом перпендикулярно оси устройства установлены диаметрально противоположные направляющие штифты.

Недостатками данного устройства являются:

- во-первых, амортизирующий элемент выполнен резиновым, что в агрессивной среде при длительной эксплуатации электроцентробежного насоса может привести к потере амортизирующих свойств;

- во-вторых, низкая надежность, связанная с тем, что отсутствие камеры для улавливания шлама и клямс кабеля электроцентробежного насоса приводит к тому, что весь шлам и оторвавшиеся от кабеля клямсы попадают на якорный узел, что может привести к заклиниванию устройства в скважине при срыве с целью извлечения его из скважины. Кроме того, наличие в конструкции устройства срезного элемента, от разрушения которого зависит, сработает устройство или нет, т.е. в случае обрыва колонны труб устройство может оказаться на забое скважины вместе с электроцентробежным насосом и кабелем, а также замкового устройства, которое может заклинить в скважине и в результате не сработает заякоривающий узел.

Недостатком устройства является сложность конструкции и недостаточная надежность.

Задачей изобретения является повышение надежности работы за счет гарантированного срабатывания заякоривающего узла и исключения заклинивания устройства при срыве устройства с целью его извлечения, а также отсутствия в конструкции устройства срезных элементов и замковых устройств с возможность длительной работы амортизирующего элемента в агрессивной среде с расчетной нагрузкой.

Поставленная задача решается противополетным устройством для электроцентробежного насоса.

На фиг. 1 в продольном разрезе представлено противополетное устройство для электроцентробежного насоса.

Противополетное устройство для электроцентробежного насоса содержит верхний 1 (см. фиг. 1) и нижний 2 переводники, ствол 3. На стволе 3 в верхней части подвижно размещен корпус 4 с заякоривающим 5 и амортизирующим (центрирующими) 6 узлами, включающими продольные пазы 7, сухари 8, имеющие возможность вращения на осях 9, на нижней части ствола 3 выполнен конус 10 с возможностью взаимодействия амортизирующего механизма 6 и заякоривающего механизма 7. Пружинные рессоры 11 амортизирующего механизма 6 выполнены из металла с эффектом памяти формы, обладающего высокой коррозионной и эрозионной стойкостью.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работ противополетное устройство находится в вертикальном положении, при этом корпус 4 должен находиться в нижней части ствола 3 до упора, при этом заякоривающий механизм 5 находится в транспортном положении и сухари 8 максимально удалены от внутренней поверхности обсадной колонны (транспортное положение).

Противополетное устройство устанавливается непосредственно под электроцентробежным насосом (ЭЦН) и спускается вместе с ним в скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ). После включения установки в работу и нагрева корпусных элементов ПЭДа и, соответственно, лифтируемой жидкости, рессоры, выполненные из материала с эффектом памяти формы, возвращают геометрию к исходной, обеспечивая надежный механический контакт с обсадной колонной в месте установки и создавая условия мгновенного заякоривания при «полете» установки.

В случае обрыва колонны НКТ с ЭЦН или расчленения фрагментов глубинно-насосного оборудования, например газосепаратора, конус 11 нижней части ствола 3 отжимает сухари 8 к обсадной колонне, обеспечивая гашение усилия падения установки и ее торможение, при этом исключается повреждение ЭЦН.

После восстановления температурного режима в скважине (обрыв кабеля, отключение ПЭД) и изменения геометрии рессор 11, выполненных из металла с эффектом памяти формы, в скважине производят ловильно-восстановительные работы.

Для этого спускают в скважину ловитель на трубах (не показано) любой известной конструкции, например, с внутренним захватом. Достигнув интервала обрыва колонны НКТ, ловитель попадает внутрь верхней трубы (не показано), где фиксируется на ее внутренней поверхности.

Предлагаемое противополетное устройство для электроцентробежного насоса позволяет повысить надежность работы и использования материалов, обладающих высокой коррозионной и эрозионной стойкостью, длительно работать в агрессивной среде с расчетной нагрузкой.

Противополетное устройство для электроцентробежного, насоса, содержащее верхний и нижний переводники, корпус, состоящий из заякоривающего и амортизирующего узлов, ствола, расположенного в его центральной части, имеющего коническую и цилиндрическую части, отличающееся тем, что в нижней части корпуса внутри его продольных пазов установлены сухари, которые имеют возможность отклоняться от оси корпуса за счет осевого перемещения вдоль конической части ствола, а амортизирующий узел состоит из пружинного центратора, плоские рессоры которого выполнены из металла с эффектом памяти формы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для ограничения скорости спуска скважинного оборудования и предотвращения его падения.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для предотвращения падения скважинного оборудования на забой нефтяной или газовой скважины. .

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для предупреждения падения подземного оборудования на забой нефтяных и газовых скважин. .

Изобретение относится к нефтягазовой пром-ти и позволяет повысить эффективность работы труболовки (т) за счет обеспечения ее освобождения при отсутствии циркуляции жидкости в скважине.

Изобретение предназначено для направленного бурения с одновременной подачей хвостовика с возможностью крепления защелками для многократных спускоподъемных операций.

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к способам бурения на обсадной колонне. Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной включает обсадную колонну с башмаком, вставленный в обсадную колонну переходник бурового инструмента, плунжер с верхней проточкой, вставленный в переходник с возможностью ограниченного упором перемещения вниз в транспортное положение с возможностью совмещения верхней проточки с подвижными шпонками.

Изобретение относится к области буровой техники и предназначено для извлечения прихваченной бурильной колонны и бурового инструмента в наклонно направленных и горизонтальных скважинах.

Изобретение относится к техническим средствам для строительства и ремонта нефтяных и газовых скважин, а именно к средствам вторичного вскрытия продуктивных пластов.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для добычи нефти электроцентробежными насосами. Якорь противополетный содержит трубу для прохода жидкости с жестко установленной в верхней части опорной втулкой, размещенный на трубе амортизирующий узел в виде пружины сжатия с конусообразным поршнем и заякоривающий механизм, имеющий раздвижные плашки.

Группа изобретений относится к скважинному отклоняющему устройству, скважинной системе и способу герметизации кольцевого зазора. Отклоняющее устройство содержит отклонитель, имеющий отклоняющую поверхность, и кольцевой уплотняющий узел, расположенный снаружи и продольно перемещаемый на отклоняющем устройстве в ответ на перепад давления, приложенного по всему кольцевому уплотняющему узлу.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено при техническом перевооружении газоконденсатных скважин. Способ включает глушение скважины, демонтаж елки фонтанной арматуры, установку противовыбросового оборудования на трубную головку фонтанной арматуры, извлечение лифтовой колонны, спуск и установку в скважине пакера-пробки, демонтаж противовыбросового оборудования, трубной головки и обвязки колонной, установку новой обвязки колонной, трубной головки и монтаж на них противовыбросового оборудования, разбуривание или извлечение пакера-пробки, спуск новой лифтовой колонны, оборудованной циркуляционным клапаном, гидравлическим пакером, посадочным ниппелем и направляющей воронкой, демонтаж противовыбросового оборудования, монтаж новой елки фонтанной арматуры, монтаж лубрикатора, спуск через него клапана-отсекателя и посадку его в посадочном ниппеле.

Группа изобретений относится к области наклонно-направленного бурения скважин. Узел дефлектора заканчивания для применения со стволом скважины, имеющим по меньшей мере одну боковую ветвь, содержит дефлектор заканчивания, имеющий по сути трубчатое тело, сформированное стенкой, проходящей вдоль оси, полую внутреннюю часть, наружную поверхность, верхний по стволу скважины конец и нижний по стволу скважины конец, причем указанные верхний по стволу скважины и нижний по стволу скважины концы открыты для указанной внутренней части, указанный верхний по стволу скважины конец имеет наклоненную поверхность относительно указанной оси; и сегмент первой линии связи, проходящий между указанным верхним по стволу скважины концом и указанным нижним по стволу скважины концом, причем указанный сегмент первой линии связи расположен полностью снаружи указанной внутренней части указанного дефлектора заканчивания.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к скважинному устройству активации скважинного инструмента и способу его использования. Активирующее устройство (10) для активации скважинного инструмента содержит верхний переводник (12), нижний переводник (14), наружную муфту (16) с окном (18) и внутреннюю муфту (20) с окном (22).

Группа изобретений относится к способу и системе для уменьшения трения бурового оборудования, размещаемого в буровой скважине. Указанный способ включает: обеспечение наружного трубчатого элемента, имеющего ствол с внутренней поверхностью; нанесение первого слоя смазочного материала по меньшей мере на часть внутренней поверхности наружного трубчатого элемента; размещение наружного трубчатого элемента по меньшей мере в части буровой скважины; обеспечение бурового снаряда, содержащего внутренний элемент, имеющий наружную поверхность и центральную продольную ось, совмещенную с центральной продольной осью наружного элемента; нанесение второго слоя смазочного материала по меньшей мере на часть наружной поверхности внутреннего элемента; вставку внутреннего элемента в ствол наружного трубчатого элемента; обеспечение протекания бурового раствора через ствол бурового снаряда; поворот внутреннего элемента по отношению к наружному элементу; измерение показателя механического износа и/или трения между наружным элементом и внутренним элементом; определение того, превышает ли измеренный показатель заранее заданный пороговый уровень; и запуск последующей операции в ответ на определение того, что измеренный показатель превышает заранее заданный пороговый уровень.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено в процессе добычи нефти электроцентробежными насосами для предотвращения их падения на забой скважины. Устройство содержит верхний и нижний переводники, корпус, состоящий из заякоривающего и амортизирующего узлов, ствола, расположенного в его центральной части, имеющего коническую и цилиндрическую части. При этом в нижней части корпуса внутри его продольных пазов установлены сухари, которые имеют возможность отклоняться от оси корпуса за счет осевого перемещения вдоль конической части ствола. Кроме того, амортизирующий узел состоит из пружинного центратора, плоские рессоры которого выполнены из металла с эффектом памяти формы. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства и упрощении конструкции. 1 ил.

Наверх