RU2196870C2

RU2196870C2 - Device for prevention of unscrewing and fall of underground equipment onto well bottom

Info

Publication number: RU2196870C2
Application number: RU2000123310A
Authority: RU
Inventors: Т.Т. Латыпов; В.В. Ломакин; И.А. Макаров; И.Т. Латыпов
Original assignee: Латыпов Тагир Тимерханович; Ломакин Владимир Витальевич; Макаров Иван Александрович; Латыпов Ильгиз Тагирович
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2003-01-20

Abstract

FIELD: oil producing industry, particularly, anchor equipment for fastening of various devices. SUBSTANCE: device has stem with cone connected to underground equipment from below. Located on stem is body with radially extensible slips uniformly spaced over its circumference. External surface of slips upper part has various cut profiles. Slips with transverse cuts alternate either with slips having longitudinal cuts, or with slips with combined cuts. Stem has recess for moving the body over stem with the help of controlled member accommodated in body. Lower part of slips has smooth surface which is in contact with internal surface of production string. EFFECT: higher reliability of device. 10 cl

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к якорному оборудованию для закрепления различных устройств в обсаженных колонной скважинах с передачей при этом усилий на колонну. The invention relates to the oil industry, and in particular to anchor equipment for securing various devices in cased-hole wells with the transfer of forces to the column.

Устройство предназначено для преимущественного использования с глубинно-насосным оборудованием. The device is intended for primary use with deep-well pumping equipment.

Известен якорь для скважин, содержащий шток с конусом, плашки, кулачковую втулку, корпус, башмак с толкателем и фрикционы [1]. Known anchor for wells containing a rod with a cone, dies, cam sleeve, housing, shoe with a pusher and clutches [1].

Недостатком данного устройства является то, что для приведения его в рабочее состояние необходимо собирать очень длинный хвостовик для опоры на забой, что в большинстве случаев приводит к слому хвостовика, в результате чего возникает аварийная ситуация. Во время работы подземного оборудования из-за реактивного момента происходит разъединение подвески насосно-компрессорных труб (НКТ), так как на плашках насечки выполнены по классической схеме поперечными, из-за чего прекращается подача добываемой жидкости. Кроме того, упорные плашки перекрывают межтрубное пространство, а это не дает возможности проводить работы по депарафинизации скважины и другие виды работ. The disadvantage of this device is that to bring it into working condition it is necessary to assemble a very long shank to support the face, which in most cases leads to a break of the shank, resulting in an emergency. During the operation of the underground equipment, due to the reactive moment, the suspension of the tubing is disconnected, since the notches on the dies are transverse according to the classical scheme, because of which the flow of the produced fluid is stopped. In addition, thrust dies overlap the annulus, and this does not make it possible to carry out dewaxing of the well and other types of work.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является устройство для предупреждения падения подземного оборудования на забой скважины, содержащее ствол с радиальными отверстиями, на котором размещены корпус с коническим направляющим узлом и центратором, нижний ограничитель, ползун, закрытый снизу сплошной диафрагмой, и заклинивающие элементы, установленные на ползуне [2]. The closest technical solution taken as a prototype is a device for preventing the fall of underground equipment at the bottom of the well, containing a shaft with radial holes, on which a housing with a conical guide assembly and centralizer, a lower stop, a slider closed with a continuous diaphragm and bottom jamming elements are placed installed on the slider [2].

Недостатком данного устройства является его низкая надежность вследствие проворота подвески вокруг своей оси от реактивного момента во время работы подземного оборудования, в результате чего подвеска отворачивается; так как заклинивающие элементы входят в зацепление с эксплуатационной колонной только в момент падения подземного оборудования на забой скважины, то не исключено падение вниз отвернутой части подвески, в результате чего происходит прекращение подачи добываемой жидкости. На заклинивающих элементах насечки выполнены также по классической схеме - поперечными. The disadvantage of this device is its low reliability due to the suspension turning around its axis from the reactive moment during the operation of underground equipment, as a result of which the suspension is turned away; since the jammed elements engage with the production string only at the moment of the fall of the underground equipment at the bottom of the well, it is possible that the turned part of the suspension will fall down, as a result of which the flow of produced fluid is interrupted. On the jammed elements, the notches are also made according to the classical scheme - transverse.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства за счет устранения проворота вокруг своей оси. The technical result of the present invention is to increase the reliability of the device by eliminating the rotation around its axis.

Этот технический результат достигается тем, что устройство для предупреждения отворота и падения подземного оборудования на забой скважины содержит присоединенный снизу к подземному оборудованию ствол с конусом, размещенные на стволе корпус, центратор и заклинивающие элементы, согласно изобретению центратор и заклинивающие элементы выполнены как единое целое в виде радиально раздвигающихся плашек, равномерно размещенных в корпусе по его окружности, по наружной поверхности верхней части плашек выполнены различные профили насечек: поперечная, продольная, совмещенная, а нижняя часть плашек имеет гладкую поверхность, которая постоянно находится в контакте с внутренней поверхностью стенки эксплуатационной колонны, причем плашки с поперечной насечкой чередуются или с плашками с продольной насечкой, или с плашками с совмещенной насечкой, при этом на стволе выполнен паз для перемещения корпуса по стволу с помощью регулируемого элемента, расположенного в корпусе. This technical result is achieved by the fact that the device for preventing the turnaround and falling of the underground equipment at the bottom of the well contains a barrel with a cone attached to the bottom of the underground equipment, a body, a centralizer and jamming elements placed on the barrel, according to the invention, the centralizer and jamming elements are made as a single unit in the form radially expanding dies, evenly placed in the housing along its circumference, on the outer surface of the upper part of the dies are made various profiles of notches: pepper, longitudinal, combined, and the lower part of the dies has a smooth surface that is constantly in contact with the inner surface of the production casing wall, and dies with a transverse notch alternate either with dies with a longitudinal notch, or with dies with a combined notch, while on the barrel a groove is made to move the housing along the barrel using an adjustable element located in the housing.

Сущность технического решения заключается в том, что по наружной поверхности верхней части плашек выполнены различные профили насечек, а нижняя часть плашек имеет гладкую поверхность, которая постоянно находится в контакте с внутренней поверхностью стенки эксплуатационной колонны и выполняет роль центратора. The essence of the technical solution lies in the fact that various profiles of notches are made on the outer surface of the upper part of the dies, and the lower part of the dies has a smooth surface that is constantly in contact with the inner surface of the production string wall and acts as a centralizer.

Поперечные насечки на плашке предотвращают перемещение всей подвески вниз по стволу скважины и чем больше будет приложена нагрузка на устройство, тем сильнее они будут врезаться во внутреннюю поверхность стенки эксплуатационной колонны. Cross cuts on the die prevent the entire suspension from moving down the wellbore and the more the device is applied, the more they will cut into the inner surface of the production string wall.

Продольные насечки предотвращают радиальное перемещение подвески и чем больше будет приложена нагрузка на устройство, тем глубже они будут врезаться во внутреннюю поверхность стенки эксплуатационной колонны, тем самым будет исключено радиальное смещение всей подвески. Longitudinal notches prevent radial movement of the suspension and the more the load is applied to the device, the deeper they will cut into the inner surface of the wall of the production string, thereby eliminating the radial displacement of the entire suspension.

Совмещенные насечки - это насечки, нанесенные на плашку одновременно как продольно, так и поперечно. Совмещенные насечки предотвращают как перемещение всей подвески вниз по стволу скважины, так и ее радиальное перемещение. Combined notches are notches applied to the die simultaneously both longitudinally and transversely. Combined notches prevent both the entire suspension from moving down the wellbore and its radial movement.

При больших глубинах спуска подвески нагрузка на плашки возрастает и происходит более глубокое сцепление зубчатой поверхности с внутренней стенкой колонны, а следовательно, их труднее вывести из зацепления. Поэтому на больших глубинах больше подойдут плашки с поперечной насечкой, чередующиеся с плашками с продольной насечкой, а чередование плашек с поперечной насечкой и плашек с совмещенной насечкой рекомендуется для малых глубин. At greater depths of the suspension descent, the load on the rams increases and a deeper adhesion of the gear surface to the inner wall of the column occurs, and therefore, it is more difficult to disengage. Therefore, at greater depths, cross-cut dies alternating with longitudinal-cut dies are more suitable, and alternating dies with a transverse notch and dies with a combined notch is recommended for shallow depths.

На фиг.1 представлено устройство в транспортном положении, общий вид; на фиг. 2, 3 и 4 показана плашка с поперечной насечкой: вид спереди, сбоку и сверху соответственно; на фиг.5, 6 и 7 - плашка с продольной насечкой: вид спереди, сбоку и сверху соответственно; на фиг.8, 9 и 10 - плашка с совмещенной насечкой: вид спереди, сбоку и сверху соответственно. Figure 1 shows the device in a transport position, General view; in FIG. 2, 3 and 4, a die with a transverse notch is shown: front view, side view and top view, respectively; figure 5, 6 and 7 - plate with a longitudinal notch: front view, side and top, respectively; on Fig, 9 and 10 - plate with a combined notch: front view, side and top, respectively.

Устройство содержит присоединенный снизу к подземному оборудованию 1 с помощью конуса 2 ствол 3, на котором размещен корпус 4, в корпусе размещены плашки 5, пружины 6 и регулируемый элемент 7, на стволе выполнен паз 8. The device comprises a barrel 3 attached to the underground equipment 1 from below using a cone 2, on which the housing 4 is placed, dies 5, springs 6 and an adjustable element 7 are placed in the housing, a groove 8 is made on the barrel.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Устройство спускают на колонне НКТ в скважину на заданную глубину, при этом устройство находится в транспортном положении и регулируемый элемент 7 находится в нерабочем положении, при котором конус 2 не доходит до соприкосновения с корпусом 4, а подпружиненные плашки 5 касаются стенок скважины своей гладкой частью. При достижении заданной глубины устройство расклинивают путем перевода регулируемого элемента 7 в рабочее положение по пазу 8, при котором конус 2 входит в соприкосновение с плашками 5 и подпружиненные плашки 5 радиально раздвигаются и входят в зацепление своей верхней частью, где нанесены насечки, с внутренней стенкой колонны, чем больше приложенная нагрузка на устройство, тем сильнее контакт со стенкой колонны. The device is lowered on the tubing string into the well to a predetermined depth, while the device is in the transport position and the adjustable element 7 is in the idle position, in which the cone 2 does not come into contact with the body 4, and the spring-loaded dies 5 touch the walls of the well with its smooth part. Upon reaching a predetermined depth, the device is wedged by translating the adjustable element 7 into the working position along the groove 8, in which the cone 2 comes into contact with the dies 5 and the spring-loaded dies 5 radially extend and engage with its upper part, where the notches are applied, with the inner wall of the column , the greater the applied load on the device, the stronger the contact with the wall of the column.

После окончания рабочего ресурса подземного оборудования устройство извлекают из скважины. After the end of the working life of underground equipment, the device is removed from the well.

Для этого его переводят в транспортное положение и конус 2 выходит из контакта с плашками 5, которые из-за действия пружин 6 возвращаются в первоначальное положение. To do this, it is transferred to the transport position and the cone 2 comes out of contact with the dies 5, which, due to the action of the springs 6, return to their original position.

Пример. На Быстринском месторождении НГДУ "Быстринскнефть", ОАО "Сургутнефтегаз", использование предлагаемого устройства обеспечило увеличение межремонтного периода работы подземного оборудования в 3 раза по сравнению с прототипом. Example. At the Bystrinskoye field of NGDU "Bystrinskneft", OJSC "Surgutneftegas", the use of the proposed device provided an increase in the overhaul period of underground equipment by 3 times compared with the prototype.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства заключается в предупреждении возникновения аварийных ситуаций с подземным оборудованием. The positive effect of using the proposed device is to prevent emergencies with underground equipment.

Источники информации
1. А.с. СССР 1273497, М. Кл. Е 21 В 23/06, 1986.Sources of information
1. A.S. USSR 1273497, M. Cl. E 21 B 23/06, 1986.

2. А.с. СССР 1479612, М. Кл. Е 21 В 23/00, 1989, прототип. 2. A.S. USSR 1479612, M. Cl. E 21 B 23/00, 1989, prototype.

Claims

A device for preventing the turnaround and falling of underground equipment at the bottom of the well, comprising a cone attached to the bottom of the underground equipment, a body, a centralizer and jamming elements placed on the barrel, characterized in that the centralizer and jamming elements are made as a single unit in the form of radially expanding dies, evenly placed in the housing along its circumference, on the outer surface of the upper part of the dies, various notch profiles are made: transverse, longitudinal, combined, and the lower part The dies have a smooth surface that is constantly in contact with the inner surface of the production casing wall, and dies with a transverse notch alternate with either dies with a longitudinal notch or dies with a combined notch, and a groove is made on the barrel to move the body along the barrel with using an adjustable element located in the housing.