RU2397307C1 - Hydro-mechanical anchor - Google Patents

Hydro-mechanical anchor Download PDF

Info

Publication number
RU2397307C1
RU2397307C1 RU2009124492/03A RU2009124492A RU2397307C1 RU 2397307 C1 RU2397307 C1 RU 2397307C1 RU 2009124492/03 A RU2009124492/03 A RU 2009124492/03A RU 2009124492 A RU2009124492 A RU 2009124492A RU 2397307 C1 RU2397307 C1 RU 2397307C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dies
rod
piston
pusher
housing
Prior art date
Application number
RU2009124492/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Нигаматьян Хамитович Хамитьянов (RU)
Нигаматьян Хамитович Хамитьянов
Анатолий Вениаминович Киршин (RU)
Анатолий Вениаминович Киршин
Виталий Евгеньевич Пронин (RU)
Виталий Евгеньевич Пронин
Альберт Салаватович Ягафаров (RU)
Альберт Салаватович Ягафаров
Сергей Леонидович Багнюк (RU)
Сергей Леонидович Багнюк
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority to RU2009124492/03A priority Critical patent/RU2397307C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2397307C1 publication Critical patent/RU2397307C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: invention refers to facilities for holding equipment, such as packers and jacks, in well. The hydro-mechanical anchor consists of a hollow rod with radial channels and of a case with an internal lug in an upper part forming a circular chamber between them. A piston coupled with dies and a pusher from inside interacting with dies are positioned in this chamber. On top the rod is connected with the case. The rod is spring-loaded from below and performs restricted motions downward. The case is equipped with openings communicated with a lower part of the circular chamber wherein there are arranged dies hinged atop the windows. Inside, the dies have an inclined recess expanding from central axis. From below the pusher is rigidly connected with the piston and is equipped with external lugs having extensions for corresponding recesses of the dies.
EFFECT: reliable operation, simple design, avoiding packer seating at its lowering into well, eliminating additional manipulations with drill column at anchoring.
4 dwg

Description

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для фиксации оборудования в скважине, например пакеров, домкратов и т.д.The proposal relates to the oil and gas industry, in particular to devices for fixing equipment in the well, such as packers, jacks, etc.

Известен «Якорь» (авторское свидетельство №953184, Е21В 23/06, опубл. Бюл. №31 от 23.08.1982 г.), включающий полый шток, установленные с возможностью перемещения друг относительно друга корпусы и толкатели башмаков с упругими элементами и конусы с упорными плашками, при этом упругие элементы выполнены в виде подпружиненных в продольном направлении конических упоров, установленных с возможностью взаимодействия с концевой частью башмаков.The well-known "Anchor" (copyright certificate No. 953184, ЕВВ 23/06, publ. Bull. No. 31 of 08/23/1982), comprising a hollow rod, housings and pushers of shoes with elastic elements and cones with thrust dies, while the elastic elements are made in the form of spring-loaded in the longitudinal direction of the conical stops installed with the possibility of interaction with the end part of the shoes.

Недостатками устройства являются сложная многоэлементная конструкция с большим количеством сопрягаемых деталей, требующих высокой точности изготовления, а также сложный механизм вывода плашек в рабочее положение и возврата их в транспортное положение, требующий сложных манипуляций инструментом (подъемы с поворотом, разгрузка инструмента с поворотом и др.).The disadvantages of the device are a complex multi-element design with a large number of mating parts that require high precision manufacturing, as well as a complex mechanism for putting dies into working position and returning them to the transport position, requiring complex manipulations with the tool (lifting with turning, unloading the tool with turning, etc.) .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Гидромеханический якорь» (патент RU №2009309, Е21В 23/06, опубл. Бюл. №5 от 15.03.1994 г.), включающий полый шток с радиальными каналами, наружным выступом в верхней части и поршнем, телескопически установленный относительно штока корпус с внутренним выступом в верхней части, подпружиненный относительно штока, размещенной над его поршнем пружиной и образующий со штоком кольцевую полость и подпоршневую камеру, связанную радиальными каналами с полостью штока, переводник с уступом, жестко связанный с ним патрубок с опорой, установленный с возможностью осевого перемещения относительно штока корпуса, жестко связанный с корпусом конус и связанные со штоком плашки, при этом якорь снабжен жестко связанным с опорой патрубка хвостовиком, который размещен в кольцевой полости между штоком, а патрубок установлен с возможностью сопряжения наружным торцом его опоры с внутренним выступом корпуса и взаимодействия нижним торцом опоры с наружным выступом штока, при этом расстояние от верхней конической части конуса до верхнего торца шлипсов меньше расстояния между выступом штока и нижним торцом опоры патрубка, а последнее меньше расстояния между уступом переводника и верхним торцом внутреннего выступа корпуса.The closest in technical essence and the achieved result is the "Hydromechanical anchor" (patent RU No. 2009309, ЕВВ 23/06, publ. Bull. No. 5 from 03.15.1994), including a hollow rod with radial channels, an outer protrusion in the upper part and a piston, a telescopically mounted relative to the rod body with an internal protrusion in the upper part, spring-loaded relative to the rod placed above its piston by a spring and forming an annular cavity and a piston chamber connected by radial channels with the rod cavity, an adapter mentioned, rigidly connected pipe with a support, mounted with the possibility of axial movement relative to the rod of the body, rigidly connected to the body of the cone and connected with the rod dies, while the anchor is equipped with a shank rigidly connected with the support of the pipe, which is placed in the annular cavity between the rod, and the pipe is installed with the possibility of coupling the external end of its support with the internal protrusion of the housing and the interaction of the lower end of the support with the external protrusion of the rod, while the distance from the upper conical part of the cone to the top the end face of the slips is less than the distance between the protrusion of the rod and the lower end of the pipe support, and the latter is less than the distance between the ledge of the sub and the upper end of the inner protrusion of the body.

Недостатками данного устройства также являются сложная многоэлементная конструкция с большим количеством сопрягаемых деталей, требующих высокой точности изготовления. Кроме этого, для устранения преждевременной посадки якоря необходим компенсационный узел, который также усложняет как саму конструкцию якоря, так и работу с ним.The disadvantages of this device are also a complex multi-element design with a large number of mating parts that require high precision manufacturing. In addition, to eliminate the premature landing of the anchor, a compensation unit is required, which also complicates both the design of the anchor and the work with it.

Технической задачей предлагаемого гидравлического якоря является создание упрощенной надежной конструкции, исключающей возможность его посадки при спуске в скважину и не требующей проведения дополнительных манипуляций с бурильной колонной при заякоривании.The technical task of the proposed hydraulic anchor is to create a simplified reliable design that excludes the possibility of landing during the descent into the well and does not require additional manipulations with the drill string when anchoring.

Техническая задача решается гидромеханическим якорем, содержащим полый шток с радиальными каналами, установленный соосно относительно штока корпус с внутренним выступом в верхней части с образованием между ними кольцевой камеры, сообщенный сверху радиальными каналами с полостью штока, в которой расположен подпружиненный от корпуса поршень, связанный с плашками, и толкатель, выполненный с возможностью взаимодействия изнутри с плашками.The technical problem is solved by a hydromechanical anchor containing a hollow rod with radial channels, a housing mounted coaxially relative to the rod with an internal protrusion in the upper part to form an annular chamber between them, communicated on top by radial channels with a rod cavity in which the piston spring-loaded from the housing is connected, connected with dies , and a pusher configured to interact from the inside with the dies.

Новым является то, что шток соединен сверху жестко с корпусом, а поршень подпружинен снизу и вставлен в кольцевую камеру с возможностью ограниченного перемещения вниз, причем корпус снабжен окнами, сообщающимися с нижней частью кольцевой камеры, в которых размещены шарнирно закрепленные сверху окон плашки, снабженные изнутри наклонной выборкой, расширяющейся от центральной оси, при этом толкатель снизу жестко соединен с поршнем и снабжен наружными выступами с расширениями под соответствующие им выборки плашек.What is new is that the rod is rigidly connected from above to the body, and the piston is spring-loaded from below and inserted into the annular chamber with the possibility of limited downward movement, the case being provided with windows communicating with the lower part of the annular chamber in which the plates are mounted pivotally mounted on top of the windows and provided from the inside inclined sampling, expanding from the central axis, while the pusher bottom is rigidly connected to the piston and is equipped with external protrusions with extensions for the corresponding sample of dies.

На фиг.1 изображен гидравлический якорь с частичным разрезом в транспортном положении.Figure 1 shows a hydraulic anchor with a partial section in the transport position.

На фиг.2 изображен разрез А-А.Figure 2 shows a section aa.

На фиг.3 изображен гидравлический якорь с частичным разрезом в рабочем положении.Figure 3 shows a hydraulic anchor with a partial section in the working position.

На фиг.4 изображен вид Б.Figure 4 shows a view of B.

Гидромеханический якорь содержит полый шток 1 (см. фиг.1) с радиальными каналами 2, сборный корпус 3 с внутренним выступом 4 сверху и технологический переводник 5 снизу с верхним ограничителем 6, установленный соосно относительно штока 1 и образующий с ним кольцевую камеру 7, сообщающуюся с полостью штока радиальными каналами 2, присоединительные соответственно верхняя и нижняя резьбы 8 и 8', поршень 9, выполненный с возможностью ограниченного перемещения вниз по штоку 1 и поджатый снизу пружиной 10 от корпуса 3 посредством технологической втулки 11. При этом корпус 3 равномерно по периметру снабжен плашками 12, выполненными с наклонными продольными выборками 13 и закрепленными в окнах 14 на шарнирах 15, которые выполнены с возможностью взаимодействия изнутри с толкателем 16, жестко связанным с поршнем 9, посредством наружных выступов 17 с расширениями 18 (см. фиг.2) продольных выборок 13. При этом выход плашек наружу ограничен ограничителями 6 переводника 5. Герметичность поршня 9 и корпуса 3 обеспечивается уплотнителями, соответственно уплотнительными кольцами 19 и 20.The hydromechanical anchor contains a hollow rod 1 (see Fig. 1) with radial channels 2, a prefabricated housing 3 with an internal protrusion 4 at the top and a process sub 5 at the bottom with an upper stop 6 mounted coaxially relative to the rod 1 and forming an annular chamber 7 communicating with it with a stem cavity by radial channels 2, connecting upper and lower threads 8 and 8 ', respectively, a piston 9, made with the possibility of limited movement down the rod 1 and pressed from below by a spring 10 from the housing 3 by means of a process sleeve 1 1. In this case, the housing 3 is evenly distributed along the perimeter with dies 12, made with inclined longitudinal samples 13 and fixed in windows 14 on hinges 15, which are arranged to interact from the inside with a pusher 16, rigidly connected to the piston 9, by means of external protrusions 17 with extensions 18 (see figure 2) of longitudinal samples 13. In this case, the output of the dies to the outside is limited by the limiters 6 of the sub 5. The tightness of the piston 9 and the housing 3 is provided by seals, respectively, by the sealing rings 19 and 20.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Якорь гидравлический при помощи присоединительных резьб 8 и 8' (см. фиг.1) присоединяют соответственно к колонне бурильных труб (не показана) и скважинному оборудованию (не показано) и спускают в требуемый интервал скважины (не показана) для фиксации скважинного оборудования. Затем в колонну труб подают промывочную жидкость под давлением, которая, проходя через радиальные каналы 2 полого штока 1, благодаря перепаду давлений внутри штока 1 и снаружи корпуса 3 попадает в кольцевую камеру 7 и передает усилие на поршень 9, который, противодействуя внешнему усилию пружины 10, перемещается вниз с толкателем 16. Перепад давлений внутри штока 1 и снаружи корпуса 3 образуется благодаря скважинному оборудованию, создающему сопротивление потоку жидкости. При этом выступы 17 толкателя 16, взаимодействуя с плашками с помощью расширений 18 (см. фиг.2), перемещаются вниз по соответствующим им наклонным и расширяющимся от центра выборкам 13 и, поворачивая плашки 12 (см. фиг.3) относительно их шарнирного соединения 15 с корпусом 3 до упора в ограничитель 6 переводника 5, выводя их в рабочее положение (см. фиг.4) из окон 14 (см. фиг.3), прижимают к стенкам скважины, фиксируя полый шток 1 и корпус 3 со скважинным оборудованием относительно скважины. По завершении работ давление в колонне труб сбрасывается и поршень 9 с толкателем 16 под действием пружин 10 перемещается вверх в исходное состояние и тем самым возвращает плашки 12 в транспортное положение (см. фиг.1).The hydraulic anchor using connecting threads 8 and 8 '(see Fig. 1) is connected respectively to the drill pipe string (not shown) and downhole equipment (not shown) and lowered into the required interval of the well (not shown) to fix the downhole equipment. Then, a washing liquid under pressure is supplied to the pipe string, which, passing through the radial channels 2 of the hollow rod 1, due to the pressure differential inside the rod 1 and outside the housing 3, enters the annular chamber 7 and transfers force to the piston 9, which, counteracting the external force of the spring 10 , moves down with the pusher 16. A pressure differential inside the rod 1 and outside of the housing 3 is formed due to downhole equipment that creates resistance to fluid flow. In this case, the protrusions 17 of the pusher 16, interacting with the dies with the help of extensions 18 (see Fig. 2), move downward along the corresponding inclined and expanding from the center samples 13 and, turning the dies 12 (see Fig. 3) relative to their hinge joint 15 with the body 3 against the stop in the limiter 6 of the sub 5, bringing them to the working position (see Fig. 4) from the windows 14 (see Fig. 3), they are pressed against the walls of the well, fixing the hollow rod 1 and the body 3 with downhole equipment relative to the well. Upon completion of work, the pressure in the pipe string is released and the piston 9 with the pusher 16 under the action of the springs 10 moves up to its original state and thereby returns the dies 12 to the transport position (see figure 1).

При заякоривании плашки «вгрызаются» в стенку открытого ствола скважины или обсадную колонну и надежно фиксируют оборудование от продольного перемещения. Для ограничения вылета плашек 12 (см. фиг.3) переводник 5 корпуса 3 снабжен ограничителем 6, который взаимодействует с плашками 12 при их максимальном вылете. При этом исключается возможность взаимодействия витков пружин 10, что защищает их от преждевременного разрушения.When anchoring, the dies “bite” into the wall of the open borehole or casing and reliably fix the equipment from longitudinal movement. To limit the departure of the dies 12 (see figure 3), the sub 5 of the housing 3 is equipped with a limiter 6, which interacts with the dies 12 at their maximum departure. This eliminates the possibility of interaction of the coils of the springs 10, which protects them from premature destruction.

Преимущество предлагаемой конструкции гидромеханического якоря заключается в большей надежности, простоте конструкции, исключении возможности посадки якоря при спуске в скважину и отсутствии необходимости проведения дополнительных манипуляций с бурильной колонной при заякоривании.The advantage of the proposed design of the hydromechanical anchor is its greater reliability, simplicity of design, elimination of the possibility of landing of the anchor during descent into the well and the absence of the need for additional manipulations with the drill string when anchoring.

Claims (1)

Гидромеханический якорь, включающий полый шток с радиальными каналами, установленный соосно относительно штока корпус с внутренним выступом в верхней части с образованием между ними кольцевой камеры, сообщенный сверху радиальными каналами с полостью штока, в которой расположен подпружиненный от корпуса поршень, связанный с плашками, и толкатель, выполненный с возможностью взаимодействия изнутри с плашками, отличающийся тем, что шток соединен сверху жестко с корпусом, а поршень подпружинен снизу и вставлен в кольцевую камеру с возможностью ограниченного перемещения вниз, причем корпус снабжен окнами, сообщающимися с нижней частью кольцевой камеры, в которых размещены шарнирно закрепленные сверху окон плашки, снабженные изнутри наклонной выборкой, расширяющейся от центральной оси, при этом толкатель снизу жестко соединен с поршнем и снабжен наружными выступами с расширениями под соответствующие им выборки плашек. A hydromechanical anchor, including a hollow rod with radial channels, a housing mounted coaxially with respect to the rod, an inner protrusion in the upper part to form an annular chamber between them, communicated from above by radial channels with a rod cavity in which the piston spring-connected from the housing is connected with the rams, and the pusher made with the possibility of interaction from the inside with the dies, characterized in that the rod is rigidly connected from above to the housing, and the piston is spring-loaded from below and inserted into the annular chamber with possibly a limited downward movement, the housing being provided with windows communicating with the lower part of the annular chamber, in which are located dies pivotally mounted on top of the windows, provided with an inclined selection extending from the central axis, the pusher being rigidly connected from below to the piston and provided with external protrusions with extensions under their corresponding selection of dice.
RU2009124492/03A 2009-06-26 2009-06-26 Hydro-mechanical anchor RU2397307C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009124492/03A RU2397307C1 (en) 2009-06-26 2009-06-26 Hydro-mechanical anchor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009124492/03A RU2397307C1 (en) 2009-06-26 2009-06-26 Hydro-mechanical anchor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2397307C1 true RU2397307C1 (en) 2010-08-20

Family

ID=46305512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009124492/03A RU2397307C1 (en) 2009-06-26 2009-06-26 Hydro-mechanical anchor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2397307C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467153C1 (en) * 2011-05-20 2012-11-20 ООО НТП "Нефтегазтехника" Packer with or without cable bushing (versions)
RU2516119C1 (en) * 2012-10-02 2014-05-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Anchor for fixation of downhole equipment
RU2634318C1 (en) * 2016-09-15 2017-10-25 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Self-retaining hydraulic armature
RU2664531C1 (en) * 2017-11-01 2018-08-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Anchor for fixing optical fiber cable in well
RU2685252C1 (en) * 2019-01-21 2019-04-17 Ильшат Асгатович Талипов Anti-floating device for tubing
CN115506738A (en) * 2022-11-23 2022-12-23 大庆市璞庆钻采设备制造有限公司 Hydraulic anchor for oil field downhole operation
CN116427879A (en) * 2023-03-30 2023-07-14 淮安市井神钻采机具有限公司 Packer with simple assembly structure

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467153C1 (en) * 2011-05-20 2012-11-20 ООО НТП "Нефтегазтехника" Packer with or without cable bushing (versions)
RU2516119C1 (en) * 2012-10-02 2014-05-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Anchor for fixation of downhole equipment
RU2634318C1 (en) * 2016-09-15 2017-10-25 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Self-retaining hydraulic armature
RU2664531C1 (en) * 2017-11-01 2018-08-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Anchor for fixing optical fiber cable in well
RU2685252C1 (en) * 2019-01-21 2019-04-17 Ильшат Асгатович Талипов Anti-floating device for tubing
CN115506738A (en) * 2022-11-23 2022-12-23 大庆市璞庆钻采设备制造有限公司 Hydraulic anchor for oil field downhole operation
CN115506738B (en) * 2022-11-23 2023-02-10 大庆市璞庆钻采设备制造有限公司 Hydraulic anchor for oil field downhole operation
CN116427879A (en) * 2023-03-30 2023-07-14 淮安市井神钻采机具有限公司 Packer with simple assembly structure
CN116427879B (en) * 2023-03-30 2024-05-07 淮安市井神钻采机具有限公司 Packer with simple assembly structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2397307C1 (en) Hydro-mechanical anchor
RU2447256C1 (en) Bridge plug
RU138428U1 (en) MECHANICAL DOUBLE PACKER
RU2537713C2 (en) Plug packer and insertion tool for packer setting in well (versions)
RU2603110C1 (en) Method of placing cement plug in cased well and device therefor
RU2351743C1 (en) Pipe string holder
RU2386011C1 (en) Hydra-mechanical packer
RU2344270C2 (en) Drillable packer
RU148471U1 (en) MECHANICAL PACKER OF BILATERAL ACTION WITH THE POSSIBILITY OF INSTALLATION AT SMALL DEPTH
RU2315854C1 (en) Device for mutual reservoir isolation inside well
RU2346142C1 (en) Plug packer
RU2311526C2 (en) Shutoff valve
RU2305749C1 (en) Packer
RU2483192C1 (en) Drillable packer
RU2439309C1 (en) Oil well development device
RU2291946C1 (en) Packer
RU55014U1 (en) PACKER
RU52607U1 (en) HYDROMECHANICAL PACKER
RU54393U1 (en) HYDROMECHANICAL PACKER
RU2275491C1 (en) Bridge plug
RU57348U1 (en) PACKING DEVICE FOR ADDITIONAL CASING
RU2259466C1 (en) Packer plug
RU2792443C1 (en) Autonomous hydraulic packer
RU65111U1 (en) PACKING DEVICE FOR EXTRA CENSING
RU2206713C1 (en) Device for suspension and sealing of liner

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140627