RU2668891C2 - Antilock device for electrocentropic pump - Google Patents
Antilock device for electrocentropic pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2668891C2 RU2668891C2 RU2017101381A RU2017101381A RU2668891C2 RU 2668891 C2 RU2668891 C2 RU 2668891C2 RU 2017101381 A RU2017101381 A RU 2017101381A RU 2017101381 A RU2017101381 A RU 2017101381A RU 2668891 C2 RU2668891 C2 RU 2668891C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barrel
- conical
- well
- shock
- pump
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B40/00—Tubing catchers, automatically arresting the fall of oil-well tubing
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в процессе добычи нефти электроцентробежными насосами для предотвращения их падения на забой скважины.The invention relates to the oil industry and can be used in the process of oil production by electric centrifugal pumps to prevent them from falling onto the bottom of the well.
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.A device is known for preventing the fall of the column of lifting pipes with an electric submersible pump at the bottom of the well (USSR author's certificate No. 1541373, MPK8 Е21В 23/00, 31/00, 1990), comprising an anchoring unit and a drive mechanism made in the casing string, made in the form of a spring-loaded roller installed at the wellhead with the possibility of interacting with a string of lifting pipes with a spring generator installed under an electric submersible pump with the possibility of interacting with a pair of casing pipes of an additionally spring-loaded additional rollers having at least one electric current generator, the anchor assembly is made in the form of a conical ram grip, a rod placed under it with the main and additional electromagnets of opposite action located on it, the movable ram grip wedges pivotally connected by means of strips to the rod, and the generators of the main and additional rollers are electrically interconnected by means of an electric submersible pump cable and a cable collector about the drum.
Недостатком данного устройства является его ненадежность в работе из-за применения электрической схемы в управлении заякоривающего механизма, а именно:The disadvantage of this device is its unreliability in operation due to the use of an electrical circuit in the control of the anchoring mechanism, namely:
- вероятность отказа электросистемы из-за ее работы в агрессивной среде, которая может привести к пробоям электрических узлов;- the probability of failure of the electrical system due to its operation in an aggressive environment, which can lead to breakdowns of electrical components;
- ненадежность контактных соединений;- unreliability of contact connections;
- возможное повреждение проводов при спускоподъемных операциях и в агрессивной среде;- possible damage to the wires during tripping and in an aggressive environment;
- наличие в скважине отложений, приводящих к заклинке роликов, дальнейшему их проскальзыванию и, как следствие, несрабатыванию генератора электрического тока.- the presence in the well of deposits that lead to the jamming of the rollers, their further slippage and, as a result, failure of the electric current generator.
Отсутствие амортизирующего узла может привести к срыву и поломке заякоривающего механизма от удара или смятию деталей устройства.The absence of a shock-absorbing unit can lead to breakdown and breakage of the anchor mechanism from impact or crushing of device parts.
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.A device is also known for preventing the fall of underground equipment at the bottom of a well, for example, a submersible electric pump (USSR author's certificate No. 874968, EV 21/00, 31/00, 1990), containing a barrel with an annular protrusion, support and safety rings mounted on the barrel the shock absorbing assembly and the anchor mechanism are capable of interaction, the shock absorbing assembly being made in the form of a sealing element with a cone mounted under the support ring, and the anchoring mechanism is made in the form of a movable sleeve with CNAM, which are installed above the annular protrusion placed balls barrel.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- 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;- firstly, the absence of a rigid fixation of the tool when it breaks, the absence of a hard stop of the tool during a fall - it only slows down the drop, amortizes, and if there is deposits on the walls of the production string, with insufficient viscosity of the flushing fluid in the well, the anchor mechanism slides under the weight of the dangling tool , which ultimately ends up at the bottom of the well, with a break in the cable of the electric submersible pump. And vice versa, with a high viscosity of the fluid located in the well, when the tool is lowered, premature spontaneous operation of the device is possible, which will lead to its jamming;
- 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.- secondly, during the operation of the electric centrifugal pump, vibration is generated, and this device, being in contact with the column wall, does not limit the degree of freedom of the instrument, vibration vibrations during the pump operation are not suppressed, which leads to weakening of the threaded connections of the tubing string and, as consequence, a break in the tool.
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.The closest in technical essence to the proposed one is an anti-flying device (patent RU No. 2175048, IPC8 ЕВВ 23/00) containing the upper and lower sub, the barrel with a support ring mounted in its upper part, located on the barrel with the possibility of interaction between the shock-absorbing unit and the cone and the anchoring mechanism, while on the trunk below the cone there are symmetrical figured grooves having short and long sections, interconnected by a transition section with an angle of inclination of 45 °, and the long section is made from the bottom part of the cone to the lower sub, the length of the short section is equal to twice the length of the minimum tool detonation during tripping, and the distance from the lower part of the cone to the upper part of the short section of the curly groove is equal to the height of the anchoring mechanism, in addition, in the curly groove when the transition section enters the long a single-acting locking device is installed, and a shear pin is installed in the through hole made in the cone and the barrel, while the anchoring mechanism consists of a housing located married on the barrel with the possibility of axial movement, installed uniformly around the circumference of the body and spring-loaded double-acting grippers relative to it, in the lower part made in the form of a feed cam and in the upper having teeth, a ring mounted on the body, encircling the grips and which is the axis relative to which they swing captures, clips located in the lower part of the housing with the possibility of radial rotation relative to it and rigidly connected with it in the axial direction, moreover, on the inner surface the clips have a groove of a rectangular profile and a recess above it, and on the outer surface of the housing in the form of sectors, the shoulders of a rectangular profile are made, in the inner part of the holder there are mounted diametrically opposite guide pins rigidly tightened perpendicular to the axis of the device.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- во-первых, амортизирующий элемент выполнен резиновым, что в агрессивной среде при длительной эксплуатации электроцентробежного насоса может привести к потере амортизирующих свойств;- firstly, the shock-absorbing element is made of rubber, which in an aggressive environment during prolonged operation of the electric centrifugal pump can lead to a loss of shock-absorbing properties;
- 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.- secondly, low reliability, due to the fact that the absence of a chamber for trapping sludge and cable clamps of the electric centrifugal pump leads to the fact that all the sludge and the clips removed from the cable fall on the anchor assembly, which can lead to jamming of the device in the well during failure in order to extract it from the well. In addition, the presence of a shear element in the design of the device, the destruction of which depends on whether the device will work or not, i.e. in the event of a pipe string breakage, the device may end up on the bottom of the well together with an electric centrifugal pump and cable, as well as a locking device that can jam in the well and as a result the anchor unit will not work.
Недостатком устройства является сложность конструкции и недостаточная надежность.The disadvantage of this device is the design complexity and lack of reliability.
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.The objective of the invention is to increase the reliability due to the guaranteed operation of the anchoring unit and eliminating jamming of the device when the device is removed in order to remove it, as well as the absence of shear elements and locking devices in the device design with the possibility of long-term operation of the shock-absorbing element in an aggressive environment with a rated load.
Поставленная задача решается противополетным устройством для электроцентробежного насоса.The problem is solved by an anti-flight device for an electric centrifugal pump.
На фиг. 1 в продольном разрезе представлено противополетное устройство для электроцентробежного насоса.In FIG. 1 shows in longitudinal section an anti-flying device for an electric centrifugal pump.
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.The anti-flight device for an electric centrifugal pump contains the upper 1 (see Fig. 1) and the lower 2 sub,
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
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).Before starting work, the anti-flight device is in a vertical position, while the housing 4 should be in the lower part of the
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.The anti-flight device is installed directly below the electric centrifugal pump (ESP) and descends with it into the well on the string of tubing (tubing). After the installation is turned on and the case elements of the PED and, respectively, the lifted fluid are heated, springs made of a material with a shape memory effect return the geometry to its original position, providing reliable mechanical contact with the casing at the installation site and creating conditions for instant anchoring during flight »Installation.
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.In the event of a breakdown of the tubing string with an ESP or disintegration of fragments of the downhole pumping equipment, for example, a gas separator, the
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.After restoring the temperature regime in the well (cable breakage, shutting down the SEM) and changing the geometry of the
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.For this, a catcher is lowered into the well using pipes (not shown) of any known construction, for example, with an internal grip. Having reached the interval of breakage of the tubing string, the catcher falls into the upper pipe (not shown), where it is fixed on its inner surface.
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.The proposed anti-flying device for an electric centrifugal pump allows to increase the reliability of operation and use of materials having high corrosion and erosion resistance, to work for a long time in an aggressive environment with a rated load.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017101381A RU2668891C2 (en) | 2017-01-16 | 2017-01-16 | Antilock device for electrocentropic pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017101381A RU2668891C2 (en) | 2017-01-16 | 2017-01-16 | Antilock device for electrocentropic pump |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017101381A RU2017101381A (en) | 2018-07-17 |
RU2017101381A3 RU2017101381A3 (en) | 2018-07-17 |
RU2668891C2 true RU2668891C2 (en) | 2018-10-04 |
Family
ID=62914599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017101381A RU2668891C2 (en) | 2017-01-16 | 2017-01-16 | Antilock device for electrocentropic pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2668891C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191853U1 (en) * | 2019-04-30 | 2019-08-26 | ООО "Проектно-Консалтинговая Группа "БК" | ANTI-FLIGHT DEVICE FOR ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP |
RU217623U1 (en) * | 2022-09-29 | 2023-04-07 | Роман Иванович Шикула | DOWNHOLE ANTI-FLIGHT CAMERA |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU874968A1 (en) * | 1977-11-09 | 1981-10-23 | за вигепи )874968 {51 )М. Кл. Е 21 В 23/ОО | Device for preventing a fall of deep-well equipment onto hole bottom |
US4951746A (en) * | 1989-04-13 | 1990-08-28 | Otis Engineering Corporation | Latching seal unit |
SU1602967A1 (en) * | 1988-03-28 | 1990-10-30 | Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности | Device for preventing falls of downhole equipment onto hole bottom |
SU1813167A3 (en) * | 1991-10-09 | 1993-04-30 | Aleksandr F Abramov | Gear for prevention of falling of underground equipment on face of hole |
RU2175048C2 (en) * | 2000-01-12 | 2001-10-20 | Закрытое акционерное общество "ЮКСОН" | Anti-flight device |
US20090114400A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-07 | Star Oil Tools Inc. | Downhole resettable clutch swivel |
-
2017
- 2017-01-16 RU RU2017101381A patent/RU2668891C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU874968A1 (en) * | 1977-11-09 | 1981-10-23 | за вигепи )874968 {51 )М. Кл. Е 21 В 23/ОО | Device for preventing a fall of deep-well equipment onto hole bottom |
SU1602967A1 (en) * | 1988-03-28 | 1990-10-30 | Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности | Device for preventing falls of downhole equipment onto hole bottom |
US4951746A (en) * | 1989-04-13 | 1990-08-28 | Otis Engineering Corporation | Latching seal unit |
SU1813167A3 (en) * | 1991-10-09 | 1993-04-30 | Aleksandr F Abramov | Gear for prevention of falling of underground equipment on face of hole |
RU2175048C2 (en) * | 2000-01-12 | 2001-10-20 | Закрытое акционерное общество "ЮКСОН" | Anti-flight device |
US20090114400A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-07 | Star Oil Tools Inc. | Downhole resettable clutch swivel |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191853U1 (en) * | 2019-04-30 | 2019-08-26 | ООО "Проектно-Консалтинговая Группа "БК" | ANTI-FLIGHT DEVICE FOR ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP |
RU217623U1 (en) * | 2022-09-29 | 2023-04-07 | Роман Иванович Шикула | DOWNHOLE ANTI-FLIGHT CAMERA |
RU2812974C1 (en) * | 2023-07-03 | 2024-02-06 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device to prevent downhole equipment from falling onto bottom |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017101381A (en) | 2018-07-17 |
RU2017101381A3 (en) | 2018-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9938789B2 (en) | Motion activated ball dropping tool | |
RU2490420C1 (en) | Tubing anchor for electric centrifugal pump | |
RU2668891C2 (en) | Antilock device for electrocentropic pump | |
RU2455454C1 (en) | Tubing anchor for electric centrifugal pump | |
RU2685012C1 (en) | Device for excited detonation in wall cumulative perforators | |
RU2685252C1 (en) | Anti-floating device for tubing | |
CA2471542C (en) | Shot direction indication device | |
CN103470208B (en) | A kind of recyclable lower brill calker of oil gas field | |
RU2175048C2 (en) | Anti-flight device | |
WO2014099692A1 (en) | Millable bridge plug system | |
RU191853U1 (en) | ANTI-FLIGHT DEVICE FOR ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP | |
RU2634316C1 (en) | Anchor for tubing | |
US3556216A (en) | Deep well pump anchor | |
RU2594825C2 (en) | Downhole catcher for kamyshev balls | |
US8210105B2 (en) | Method and device for detonating an explosive charge | |
RU168798U1 (en) | PIPE COLUMN CENTER | |
US10385676B2 (en) | Non-parting tool for use in submersible pump system | |
RU2493353C1 (en) | Packer assembly | |
RU173372U1 (en) | Device for corrosion protection of submersible downhole equipment and preventing its fall on the bottom of the well | |
RU2818221C1 (en) | Borehole centralizer for lowering of electric submersible pump unit | |
RU210650U1 (en) | STORM PACKER LOWER MECHANICAL ANCHOR | |
RU149992U1 (en) | OVERSTONE | |
RU70295U1 (en) | PACKER FOR STRESS WELL EQUIPMENT | |
RU2539606C1 (en) | Attachment assembly of insert pump | |
RU2144129C1 (en) | Packer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190117 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200826 |