RU2751526C1

RU2751526C1 - Ball drive anchor suspension device

Info

Publication number: RU2751526C1
Application number: RU2020107198A
Authority: RU
Inventors: Виктор Александрович Шель; Петр Петрович Седов; Анатолий Степанович Коряков
Priority date: 2020-02-17
Filing date: 2020-02-17
Publication date: 2021-07-14

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: invention relates to the oil and gas industry and can be used for research and development of reservoirs in wells. A device for installing an anchor suspension with a ball drive includes a housing with channels in which drive balls are installed, which engage when lifting the coupling clearance. The central rod with a spring is made with a shoulder located in its upper part for fixing the drive balls in the coupling gap. The tip is connected to the top of the stem for triggering the device using a cable, rope or wire. In the lower part of the stem, there is a glass connected to a spring in the upper part, and a cage with side holes. Additional balls are located in the holes of the cage and interact with a recess on the inner surface of the lower part of the glass. The armature head is located in the holder. Above the glass, an additional body with a spring placed in it and a sleeve with a groove are installed to accommodate the fixing balls interacting with the additional body and with a groove made on the stem.EFFECT: increases the efficiency of the installation of the anchor suspension, by simplifying the design and increasing the reliability of the actuation of the drive balls.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для исследования и освоения пластов в скважинах.The invention relates to the oil and gas industry and can be used for research and development of reservoirs in wells.

Устройство для установки якорной подвески является механическим приводом с шариковым зацеплением и применяется для отсоединения и установки якоря с прибором внутри насосно-компрессорных труб или обсадных колонн скважин. Данное устройство совместно с якорем и прибором опускается на заданную глубину скважины при помощи геофизического кабеля (или проволоки, тросика) и позволяет на подъеме отделиться от якоря и обеспечить извлечение кабеля из скважины, а якорю с прибором позволяет остаться в зафиксированном состоянии в муфтовом соединении труб.The device for installing the anchor hanger is a mechanical drive with a ball engagement and is used to disconnect and install the anchor with the device inside the tubing or well casing. This device, together with the anchor and the device, is lowered to a given depth of the well using a geophysical cable (or wire, cable) and allows it to be separated from the anchor while lifting and ensure the extraction of the cable from the well, and the anchor with the device allows it to remain in a fixed state in the sleeve joint of the pipes.

Известно устройство для установки якоря (см. патент на изобретение №2195543, МПК Е21В 23/00 от 27.12.2002), в котором привод осуществляется при помощи инерции движения груза внутри корпуса. При резком торможении устройство срабатывает следующим образом: груз сжимает пружину и перемещает вниз подвеску, шарики входят в расширение замка, освобождая якорь. В этот момент происходит отсоединение якоря с прибором от устройства. Данное устройство плохо срабатывает при невозможности создания резкого торможения.A device for installing an anchor is known (see patent for invention No. 2195543, IPC E21B 23/00 from 27.12.2002), in which the drive is carried out using the inertia of the movement of the load inside the body. With sharp braking, the device works as follows: the load compresses the spring and moves the suspension downward, the balls enter the expansion of the lock, releasing the anchor. At this moment, the armature is disconnected from the device from the device. This device does not work well if it is impossible to create a sharp braking.

Наиболее близким аналогом по техническим параметрам и достигнутому результату к заявленному относится автоотцеп (патент РФ на изобретение №2675277, МПК Е21В 47/01, 27.03.2018). Данный автоотцеп устанавливается внутри трубы при его подъеме. В данном автоотцепе отсоединение кабеля (проволоки) от устройства происходит при развороте вниз установочных рычагов, которые при движении корпуса вверх зацепляются за увеличенный диаметр муфтового соединения труб. В этом автоотцепе увеличен зазор между наружным диаметром корпуса устройства и внутренним диаметром труб за счет применения установочных рычагов. Недостатками ближайшего аналога является: плохое зацепление рычагов за муфтовый зазор труб при подъеме автоотцепа; низкая эффективность фиксации рычагов в рабочем состоянии из-за слабой конструкции рычагов и недостаточного усилия пружины; сложная конструкция автоотцепа и необходимость квалифицированного обслуживания.The closest analogue in terms of technical parameters and the achieved result to the claimed one is the auto-pickup (RF patent for invention No. 2675277, IPC Е21В 47/01, 03/27/2018). This auto-pick is installed inside the pipe when it is being lifted. In this auto-disconnect, the cable (wire) is disconnected from the device when the adjusting levers are turned down, which, when the body moves up, engage with the increased diameter of the pipe coupling. In this auto-detachment, the gap between the outer diameter of the device body and the inner diameter of the pipes is increased due to the use of installation levers. The disadvantages of the closest analogue are: poor engagement of the levers for the coupling clearance of pipes when lifting the auto-detachment; low efficiency of fixing the levers in working condition due to the weak design of the levers and insufficient spring force; the complex design of the trailer and the need for qualified maintenance.

Предлагаемое устройство для установки якорной подвески не имеет выше перечисленных недостатков.The proposed device for installing an anchor suspension does not have the above disadvantages.

Техническим результатом является повышение надежности и эффективности устройства.The technical result is to increase the reliability and efficiency of the device.

На достижение технического результата предложенного изобретения применены конструктивные решения, которые позволили реализовать свое назначение и обеспечить указанный технический результат в предложенном устройстве, достигаемый за счет применения следующих отличительных признаков:To achieve the technical result of the proposed invention, constructive solutions were applied that made it possible to realize their purpose and ensure the specified technical result in the proposed device, achieved through the use of the following distinctive features:

• рычаги заменены на приводные шарики, которые надежно и эффективно зацепляются за увеличенный диаметр муфтового зазора труб;• the levers are replaced by driving balls, which reliably and effectively engage in the increased diameter of the pipe coupling gap;

• конструкция сделана проще и надежнее из-за применения шариков;• the design is made simpler and more reliable due to the use of balls;

• исключено полностью усилие при извлечении (подъеме) устройства из скважины, так как шарики складываются;• the effort is completely eliminated when removing (lifting) the device from the well, since the balls add up;

• простота обслуживания и ремонта привода из-за малого количества деталей;• ease of maintenance and repair of the drive due to the small number of parts;

• простота сборки и заряжания устройства перед спуском в скважину.• simplicity of assembly and loading of the device before running into the well.

Предложенное устройство для установки якорной подвески работает следующим образом: устройство, подготовленное (заряженное) к применению, показано на фиг. 1. Основным элементом конструкции являются основные приводные шарики 1, которые при подъеме устройства за наконечник 2 зацепляются за увеличенный диаметр муфтового зазора 3 насосно-компрессорных труб и способствуют переводу устройства из заряженного состояния (фиг. 1) в разряженное (фиг. 3). При достижении заданной глубины, необходимо начать подъем устройства, соединенного с якорем и прибором. Шарики 1 соприкасаются с трубой на подъеме кабеля и входят в увеличенный диаметр муфтового соединения 3. При прохождении муфтового зазора 3 (см. фиг. 2) основные приводные шарики 1 фиксируются в нем при помощи буртика 4 на центральном штоке 5 и втулке 6. Момент зацепа приводных шариков 1 за муфтовый зазор 3 показан на фиг.2. За счет того, что шарики 1 раскрылись и зафиксировались, центральный шток 5 начинает двигаться вверх и, сжимая пружину 7, поднимает вверх стакан 9 относительно обоймы 10. Фиксирующие шарики 11 входят в выемку 16 стакана 9 и высвобождают головку якоря 8, происходит отсоединение якоря. В результате якорь с прибором отделяется от устройства и устанавливается внутри трубы. В дальнейшем при подъеме устройства за наконечник 2, шток 5 перемещается вверх до совпадения штоковой канавки 12 и канавки 13 во втулке 6. Втулка 6 освобождается от места фиксации за корпус 14 и смещается вниз вместе с шариковым корпусом 15 относительно штока 5 ниже расширенного диаметра 4, тем самым освобождаются шарики 1 из муфтового зазора 3 (см. фиг. 3). Устройство извлекается из скважины в разряженном состоянии (см. фиг. 3), то есть шарики 1 находятся ниже расширенного диаметра 4 штока 5 в сложенном положении, не выступая за наружный диаметр корпуса 15.The proposed device for installing an anchor suspension works as follows: a device prepared (charged) for use is shown in FIG. 1. The main structural element is the main drive balls 1, which, when the device is lifted by the tip 2, engage in the increased diameter of the coupling gap 3 of the tubing and facilitate the transfer of the device from the charged state (Fig. 1) to the discharged state (Fig. 3). When the specified depth is reached, it is necessary to start lifting the device connected to the anchor and the device. The balls 1 come into contact with the pipe on the rise of the cable and enter the enlarged diameter of the coupling joint 3. When the coupling gap 3 passes (see Fig. 2), the main drive balls 1 are fixed in it by means of a collar 4 on the central rod 5 and bushing 6. Hooking torque drive balls 1 for the coupling gap 3 is shown in Fig. 2. Due to the fact that the balls 1 have opened and fixed, the central rod 5 begins to move up and, compressing the spring 7, raises the glass 9 relative to the holder 10. The fixing balls 11 enter the recess 16 of the glass 9 and release the head of the armature 8, the armature is disconnected. As a result, the armature with the device is separated from the device and installed inside the pipe. Subsequently, when the device is lifted by the tip 2, the rod 5 moves upward until the rod groove 12 and the groove 13 in the bushing 6 coincide. The bushing 6 is released from its fixation point by the body 14 and is displaced downward together with the ball body 15 relative to the rod 5 below the expanded diameter 4, thus, the balls 1 are released from the coupling gap 3 (see Fig. 3). The device is removed from the well in a discharged state (see Fig. 3), that is, the balls 1 are below the expanded diameter 4 of the rod 5 in the folded position, without protruding beyond the outer diameter of the body 15.

Перед спуском в скважину устройство заряжают (соединяют с якорем) следующим образом: в отверстие обоймы 10 вставить головку якоря 8, затем корпус основных шариков 15 сдвинуть вверх до упора в наконечник 2, после чего втулку 6 сдвинуть вверх относительно корпуса 14 до щелчка. В этот момент пружина 7, возвращает шток 5 в нижнее положение и стакан 9 смещается вниз относительно обоймы 10, в результате шарики 11 захватывают головку якоря 8 в обойме 10. Таким образом, устройство становится заряженным (соединенным с якорем) и готовым к применению в скважине (см. фиг. 1).Before lowering into the well, the device is charged (connected to the anchor) as follows: insert the head of the armature 8 into the hole of the cage 10, then move the body of the main balls 15 up to the stop in the tip 2, after which the sleeve 6 is moved upward relative to the body 14 until it clicks. At this moment, the spring 7, returns the rod 5 to the lower position and the glass 9 is displaced downward relative to the cage 10, as a result, the balls 11 capture the head of the armature 8 in the cage 10. Thus, the device becomes charged (connected to the anchor) and ready for use in the well (see Fig. 1).

Claims

A device for installing an anchor suspension with a ball drive, including a housing with channels in which drive balls are installed, which are engaged when lifting over the coupling clearance, a central rod with a spring and a shoulder located in its upper part for fixing the drive balls in the coupling clearance, a tip, connected to the upper part of the stem for lowering the device using a cable, cable or wire, and an armature head, characterized in that it contains a glass located in the lower part of the stem, connected to a spring in the upper part, and a cage with side holes, additional balls located in holes of the cage and interacting with a recess on the inner surface of the lower part of the glass, and the anchor head is located in the cage, and an additional body is installed above the glass, in which the spring is located, and a sleeve with a groove to accommodate fixing balls interacting with the additional body and with the groove, made on the stock.