RU2118728C1

RU2118728C1 - Sealing device for installation of down-hole equipment

Info

Publication number: RU2118728C1
Application number: RU97106396A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Кривопалов; Андрей Владимирович Кривопалов
Original assignee: Владимир Иванович Кривопалов; Андрей Владимирович Кривопалов
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 1998-09-10

Abstract

FIELD: oil and gas industries; securing down-hole equipment in hole. SUBSTANCE: retainer is made in form of stepped sleeve. Sealing ring is fitted before closing of protective device above mounting site of coupling between rod and inner surface of larger stage of retainer for motion in coupling. Retainer is loaded with spring which returns it to initial position. Rod is elongated with its end resting against upper rod having mounting area for coupling. Collet is provided with centering member along axis of string. EFFECT: enhanced reliability of operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для фиксации глубинного оборудования в скважине. The invention relates to the oil and gas industry and is intended for fixing downhole equipment in the well.

Известно устройство для установки глубинного оборудования в скважине, содержащее корпус, ловильную шейку, подпружиненный плунжер, защелку и уплотнительный узел, втулку и фиксирующие элементы, при этом втулка установлена на ловильной шейке посредством срезных элементов, при этом фиксирующие элементы установлены с возможностью взаимодействия с ловильной шейкой и втулкой (авт.св. СССР N 968346, 1982). A device for installing downhole equipment in a well is known, comprising a housing, a fishing neck, a spring-loaded plunger, a latch and a sealing assembly, a sleeve and locking elements, wherein the sleeve is mounted on the fishing neck by means of shear elements, while the locking elements are mounted to interact with the fishing neck and a sleeve (ed. St. USSR N 968346, 1982).

Недостатком уплотнительного устройства является сложность в изготовлении конструкции. Кроме этого, наличие срезных элементов делает конструкцию одноразового пользования. После спуска устройства в скважину и установки его в рабочее положение такая конструкция для второго применения является непригодной. Подняв вверх (наверх) глубинное оборудование, устройство необходимо демонтировать, вытащить непригодные срезные элементы и вставить новые, а затем собрать конструкцию устройства. Подобные работы увеличивают период ремонта. The disadvantage of the sealing device is the difficulty in manufacturing the design. In addition, the presence of shear elements makes the design disposable. After the device is lowered into the well and installed in its working position, this design is unsuitable for the second application. Raising the depth equipment (up), the device must be dismantled, pull out unsuitable shear elements and insert new ones, and then assemble the device structure. Such work increases the repair period.

Наиболее близким по технической сущности является уплотнительное устройство, содержащее захватное средство, включающее подвижную цангу и шток, корпус, пружину, уплотнительный узел и систему клапанов (Ибрагимов Г.З., Хисамутдинов Н. И. Справочное пособие по применению химических реагентов в добыче нефти. - М.: Недра, 1983, с. 118-119). The closest in technical essence is a sealing device containing a gripping means, including a movable collet and a rod, a housing, a spring, a sealing assembly and a valve system (Ibragimov G.Z., Khisamutdinov N.I. Reference manual on the use of chemicals in oil production. - M .: Nedra, 1983, p. 118-119).

Существенным недостатком данного устройства является система клапанов, куда попадают механические примеси, продукты разрушения скелета продуктивного пласта, поступающих вместе с продукцией скважины. В результате требуется подъем глубинного оборудования и промывка его узлов, а зачастую и замена их. Увеличивается частота ремонтов внутрискважинного оборудования, а значит уменьшается межремонтный период работы скважины. A significant drawback of this device is the valve system, which contains mechanical impurities, products of the destruction of the skeleton of the reservoir, coming along with the production of the well. As a result, lifting of the downhole equipment and washing of its units, and often their replacement, are required. The frequency of repairs of downhole equipment is increasing, which means that the overhaul period of the well is reduced.

Задача изобретения состоит в повышении надежности работы уплотнительного устройства для установки внутрискважинного оборудования. The objective of the invention is to increase the reliability of the sealing device for installing downhole equipment.

Технический результат достигается тем, что в уплотнительном устройстве преимущественно для установки внутрискважинного оборудования, содержащем захватное средство, включающее подвижную цангу и шток, корпус, пружину и уплотнительный узел, фиксатор выполнен в виде ступенчатого стакана, уплотнительное кольцо установлено до замыкания защитного средства выше посадочного места зацепа между штоком и внутренней поверхностью большей ступени фиксатора с возможностью перемещения при осуществлении зацепа, при этом фиксатор нагружен пружиной, возвращающей последний в первоначальное положение, шток выполнен удлиненным с упором торцом в верхнюю штангу с посадочным местом для зацепа, а цанга выполнена с центрирующими элементами по оси колонны. The technical result is achieved by the fact that in the sealing device, mainly for installing downhole equipment, containing gripping means, including a movable collet and a rod, a housing, a spring and a sealing assembly, the latch is made in the form of a stepped glass, the sealing ring is installed until the protective tool closes above the hook seat between the rod and the inner surface of the larger stage of the clamp with the possibility of movement during the implementation of the hook, while the clamp is loaded with a spring, returning the latter to its original position, the rod is made elongated with an end face in the upper rod with a seat for a hook, and the collet is made with centering elements along the axis of the column.

На фиг. 1 изображено уплотнительное устройство для установки внутрискважинного оборудования в нерабочем положении; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении. In FIG. 1 shows a sealing device for installing downhole equipment in an idle position; in FIG. 2 - the same in working position.

Уплотнительное устройство состоит из корпуса 1, представляющего собой колонну, верхней штанги 2. Захватное средство устройства включает в себя захватноупорный шток 3 и цангу 4 (подвижную), выполненную в виде цангового захвата. Цанга выполнена с центрирующими элементами по оси колонны в верхней и нижней частях (не показаны). Фиксатор 5 выполнен в виде ступенчатого стакана. Уплотнительный узел включает в себя защитно-уплотнительное кольцо 6, которое установлено до замыкания захватного средства выше посадочного места зацепа между штоком и внутренней поверхностью большей ступени фиксатора. Уплотнительное кольцо 6 установлено с возможностью перемещения по оси колонны при осуществлении зацепа. Для удобства монтажа фиксатора и надежности работы устройства на захватно-упорном штоке 3 установлено упорное кольцо 7, в которое упирается ступенчатый стакан в нерабочем положении устройства. При этом фиксатор 5 нагружен пружиной 8, возвращающей последний в первоначальное положение. Корпусом захватно-упорного штока 3 служит нижняя штанга 9, причем захватно-упорный шток выполнен удлиненным с упором торцом в верхнюю штангу с посадочным местом для зацепа. The sealing device consists of a housing 1, which is a column, of the upper rod 2. The gripping means of the device includes a gripping rod 3 and a collet 4 (movable), made in the form of a collet gripper. The collet is made with centering elements along the axis of the column in the upper and lower parts (not shown). The latch 5 is made in the form of a stepped glass. The sealing assembly includes a protective-sealing ring 6, which is installed until the gripping means closes above the hook seat between the rod and the inner surface of the larger clamp stage. O-ring 6 is installed with the possibility of movement along the axis of the column during the implementation of the hook. For ease of installation of the latch and the reliability of the device, a thrust ring 7 is installed on the gripping-thrust rod 3, into which the stepped glass rests in the inoperative position of the device. In this case, the latch 5 is loaded with a spring 8, which returns the latter to its original position. The body of the gripping-stop rod 3 is the lower rod 9, and the gripping-stop rod is made elongated with an end face in the upper rod with a seat for the hook.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Захватно-упорный шток 3 крепится к корпусу, в качестве которого служит нижняя штанга 9, и вместе с подпружиненным фиксатором 5, выполненным в виде ступенчатого стакана, опускается в скважину вместе с плунжером насоса на насосно-компрессорных трубах колонны 1. Расширенная часть ступенчатого стакана фиксатора 5, где расположено защитно-уплотнительное кольцо уплотнительного узла, работает как фиксатор. Уплотнительное кольцо 6 расположено выше посадочного места зацепа подвижной цанги 4 до замыкания захватного средства. При спуске захвата цангового в виде подвижной цанги 4, крепящейся на верхней штанге 2, захват заходит вовнутрь большей ступени ступенчатого стакана, отжимая при этом защитно-уплотнительное кольцо 6 в крайнее нижнее положение. Выступы цангового захвата, заняв нижнее положение в посадочном месте (в суженной части) захватно-упорного штока 3, примут рабочее положение, фиксацию которого обеспечит верхняя часть подпружиненного фиксатора 5. The grip rod 3 is attached to the housing, which is the lower rod 9, and together with the spring-loaded clamp 5, made in the form of a stepped glass, is lowered into the well together with the pump plunger on the tubing pipes of the column 1. The extended part of the stepped glass of the clamp 5, where the sealing ring of the sealing assembly is located, acts as a retainer. The sealing ring 6 is located above the seat of the hook of the movable collet 4 until the gripping means are closed. When you lower the gripper collet in the form of a movable collet 4, mounted on the upper rod 2, the gripper goes inside the larger step of the stepped glass, while squeezing the protective-sealing ring 6 to its lowest position. The protrusions of the collet gripper, having taken a lower position in the seat (in the narrowed part) of the gripping-thrust rod 3, will assume a working position, the fixation of which will be provided by the upper part of the spring-loaded clamp 5.

Уплотнительный узел в виде защитно-уплотнительного кольца 6 предохраняет место сцепления цангового захвата 4 в суженной части захватно-упорного штока 3. Кроме этого, предохраняется защитно-уплотнительным кольцом 6 от попадания механической примеси пространство над плунжером в верхней части штангового глубинного насоса. The sealing assembly in the form of a protective-sealing ring 6 protects the clutch engagement of the collet gripper 4 in the narrowed part of the gripping-thrust rod 3. In addition, the protective-sealing ring 6 protects the space above the plunger from the plunger in the upper part of the rod-type deep-well pump.

Предлагаемая конструкция устройства для установки внутрискважинного оборудования характеризуется простотой, направлена на увеличение межремонтного периода работы нефтяных скважин, оборудованных штанговыми глубинными насосами. Это означает увеличение периода эксплуатации скважины, добычи углеводородного сырья, сокращение межремонтных затрат. Кроме того, по сравнению с установками на резьбовых соединениях штанг при работе глубинно-насосной установки возникают знакопеременные динамические нагрузки, которые не оказывают отрицательного влияния на предлагаемую конструкцию уплотнительного устройства установки внутрискважинного оборудования. The proposed design of the device for installing downhole equipment is characterized by simplicity, aimed at increasing the overhaul period of oil wells equipped with sucker rod pumps. This means an increase in the period of operation of the well, production of hydrocarbons, a reduction in overhaul costs. In addition, compared with the installations on the threaded connections of the rods during the operation of the deep-well pump installation, alternating dynamic loads arise that do not adversely affect the proposed design of the sealing device for installing downhole equipment.

Данная конструкция обладает способностью одинаково жестко работать на растяжение и на сжатие. This design has the ability to work equally hard in tension and compression.

Claims

A sealing device primarily for installing downhole equipment, comprising a gripping means including a movable collet and a rod, a housing, a spring and a sealing assembly, characterized in that it is provided with a clamp in the form of a stepped cup, a sealing ring that is installed until the protective tool closes above the hook seat between the rod and the inner surface of the larger stage of the clamp with the ability to move during the implementation of the hook, while the clamp is loaded with a spring, returning the latter in its original position, the rod is made elongated with an end face in the upper rod with a seat for a hook, and the collet is made with centering elements along the axis of the column.