Устройство для перемещения и фиксации оборудования в скважине

Авторы патента:

E21B23 - Устройства для перемещения, установки, фиксации, освобождения или удаления инструментов, пакеров и т.д. в буровых скважинах (установка обсадных труб, сетчатых фильтров или фильтровальных труб E21B 43/10)

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к устройствам для перемещения и фиксации оборудования в скважине, например, клапанов.

Устройство для перемещения и фиксации оборудования в скважине, содержащее корпус с верхней и нижней резьбами и окнами, в которые герметично вставлены поджатые возвратными пружинами внутрь плашки с возможностью ограниченного перемещения наружу, планкой, взаимодействующей в крайнем положении с плашкой, которая снабжена кольцевым расширением с местом соединения с возвратными пружинами, причем планка выполнена в виде пластины с верхней и нижней фасками и отверстием под плашку, причем в корпусе снаружи выполнены выборки под планки, а изнутри - продольные проточки под возвратные пружины, которые выполнены пластинчатыми, взаимодействующими с местом соединения плашек, при этом планки и возвратные пружины зафиксированы на корпусе верхним и нижним переводниками, снабженными наружными выступами под планки и внутренними выступами под возвратные пружины. Кроме того, место для соединения плашек изготовлено в виде сквозного поперечного паза под возвратную пружину, выполненную в виде цельной пластины, причем нижний и верхний переводники изготовлены сборными, состоящими из наружной обоймы и внутреннего выступа, выполненного в виде упора с внутренними проточками под соответствующие концы пружин.

Предлагаемое устройство для перемещения и фиксации оборудования в скважине обеспечивает надежную фиксацию и перемещение скважинного оборудования, исключает разрушение устройства из-за излома возвратных пружин и в несколько раз увеличивает ресурс его работы.

1 ил. на 1 л.

Известен «Гидравлический якорь» (патент на полезную модель RU 29555, Е21В 23/00, опубл. Бюл. 14 от 20.05.2003 г.), содержащий корпус, в окна которого герметично вставлены плашки, удерживаемые упругим элементом в утопленном положении, планки, жестко прикрепленные к корпусу и ограничивающие ход плашек в радиальном направлении, и патрубок при этом содержит защитную втулку, неподвижно установленную внутри корпуса.

Недостатками данного устройства являются сложная многоэлементная конструкция с большим количеством сопрягаемых деталей, требующих высокой точности изготовления. Кроме этого, отсутствует надежный ограничитель хода плашек, так как планка, закрепленная винтами, не обеспечивает надежной фиксации плашек при высоких давлениях.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Устройство для перемещения и фиксации оборудования в скважине» (патент RU 2411341, Е21В 23/01, опубл. Бюл. 4 от 10.02.2011 г.), содержащее корпус с верхней и нижней резьбами и окнами, в которые герметично вставлены поджатые возвратными пружинами внутрь плашки с возможностью ограниченного перемещения наружу, планкой, взаимодействующей в крайнем положении с плашкой, при этом плашка для взаимодействия в крайнем положении с планкой изнутри снабжена кольцевым расширением с проточкой, а планка выполнена в виде пластины с верхней и нижней фасками и отверстием под плашку, причем в корпусе снаружи выполнены выборки под планки, а изнутри - продольные проточки под возвратные пружины, которые выполнены пластинчатыми, взаимодействующими с проточками соответствующих плашек, кроме того, планки и возвратные пружины зафиксированы на корпусе верхним и нижним переводниками, накручиваемыми на соответствующие резьбы корпуса и снабженными внутренними и наружными выступами, взаимодействующими, соответственно, с возвратными пружинами и планками.

Недостатком данного устройства является сложная форма возвратной пружины с переходными толщинами. В местах перехода от одной толщины к другой образуется концентратор напряжения, что в процессе работы пружины приводит к появлению трещин и быстрому ее излому, а невозврат плашки в транспортное положение может привести к аварийной ситуации.

Технической задачей предлагаемого устройства для перемещения и фиксации оборудования в скважине является создание конструкции, обеспечивающей надежную фиксацию и перемещение скважинного оборудования, исключающей разрушение устройства из-за излома возвратных пружин и увеличивающей ресурс работы изделия.

Техническая задача решается устройством для перемещения и фиксации оборудования в скважине, содержащим корпус с верхней и нижней резьбами и окнами, в которые герметично вставлены поджатые возвратными пружинами внутрь плашки с возможностью ограниченного перемещения наружу, планкой, взаимодействующей в крайнем положении с плашкой, которая снабжена кольцевым расширением с местом соединения с возвратными пружинами, причем планка выполнена в виде пластины с верхней и нижней фасками и отверстием под плашку, причем в корпусе снаружи выполнены выборки под планки, а изнутри - продольные проточки под возвратные пружины, которые выполнены пластинчатыми, взаимодействующими с местом соединения плашек, при этом планки и возвратные пружины зафиксированы на корпусе верхним и нижним переводниками, снабженными наружными выступами под планки и внутренними выступами под возвратные пружины.

Новым является то, что место для соединения плашек изготовлено в виде сквозного поперечного паза под возвратную пружину, выполненную в виде цельной пластины, причем нижний и верхний переводники изготовлены сборными, состоящими из наружной обоймы и внутреннего выступа, выполненного в виде упора с внутренними проточками под соответствующие концы пружин.

На чертеже представлено устройство с осевым разрезом.

Устройство для перемещения и фиксации оборудования в скважине содержит корпус 1 с верхней 2 и нижней 3 резьбами и окнами 4. В окна 4 герметично вставлены плашки 5, поджатые внутрь возвратными пружинами 6 с возможностью ограниченного перемещения наружу. Корпус 1 снабжен планкой 7, взаимодействующей в крайнем положении с плашкой 5, причем плашка 5 для взаимодействия в крайнем положении с планкой 7 изнутри снабжена кольцевым расширением 8 со сквозным поперечным пазом 9. Планка 7 выполнена в виде пластины с верхней 10 и нижней 11 фасками и отверстием 12 под плашку 5. В корпусе 1 снаружи выполнены выборки 13 под планки 7, а изнутри - проточки 14 под возвратные пружины 6. Возвратные пружины 6 выполнены в виде цельных пластин, взаимодействующих со сквозными поперечными пазами 9 соответствующих плашек 5. Планки 7 и возвратные пружины 6 зафиксированы на корпусе 1 верхним 15 и нижним 16 переводниками, накручиваемыми на соответствующие резьбы 2 и 3 корпуса 1. Переводники 15 и 16 снабжены внутренними 17, 18 и наружными 19, 20 выступами, взаимодействующими, соответственно, с возвратными пружинами 6 и планками 7.

Устройство работает следующим образом.

Сборку устройства для перемещения и фиксации оборудования в скважине осуществляют следующим образом. Планку 7 с установленной в отверстие 12 плашкой 5 вставляют в окна 4 корпуса 1. Пружины 6 вставляют в сквозные поперечные пазы 9 на расширении 8 плашек 5, а их верхние и нижние концы во внутренние 17 и 18 выступы переводников 15 и 16 соответственно. Далее переводники 15 и 16 свинчивают с корпусом 1 по резьбам 2 и 3, при этом пружины 6 фиксируются внутренними выступами 17 и 18, а планки 7 с верхними 10 и нижними 11 фасками - наружными выступами 19 и 20 переводников 15 и 16. Устройство присоединяют с помощью резьбы 21 к колонне труб или гибкой трубе (на черт. не показано), на которой спускают в скважину. На заданной глубине спуск прекращают и начинают подъем с одновременной подачей жидкости в устройство через колонну труб или гибкую трубу. При этом плашки 5, преодолевая усилие пружин 6, выходят в рабочее положение и упираются, например, во внутренний бурт проточки запорного элемента клапана или пакера (на черт. не показано), фиксируются, после чего натяжением колонны труб или гибкой трубы перемещают запорный элемент клапана или осуществляют подъем пакера. В рабочем состоянии, когда осуществляют закачку жидкости, описываемое устройство обеспечивает постоянное зацепление с перемещаемым устройством. Благодаря количеству плашек не менее двух обеспечивается надежная фиксация устройства. Благодаря тому, что возвратные пружины 6 выполнены в виде цельных пластин, отсутствуют концентраторы напряжения, а это значительно увеличивает ресурс работы изделия в целом.

Устройство для перемещения и фиксации оборудования в скважине, содержащее корпус с верхней и нижней резьбами и окнами, в которые герметично вставлены поджатые возвратными пружинами внутрь плашки с возможностью ограниченного перемещения наружу, планкой, взаимодействующей в крайнем положении с плашкой, которая снабжена кольцевым расширением с местом соединения с возвратными пружинами, причем планка выполнена в виде пластины с верхней и нижней фасками и отверстием под плашку, причем в корпусе снаружи выполнены выборки под планки, а изнутри - продольные проточки под возвратные пружины, которые выполнены пластинчатыми, взаимодействующими с местом соединения плашек, при этом планки и возвратные пружины зафиксированы на корпусе верхним и нижним переводниками, снабженными наружными выступами под планки и внутренними выступами под возвратные пружины, отличающееся тем, что место для соединения плашек изготовлено в виде сквозного поперечного паза под возвратную пружину, выполненную в виде цельной пластины, причем нижний и верхний переводники изготовлены сборными, состоящими из наружной обоймы и внутреннего выступа, выполненного в виде упора с внутренними проточками под соответствующие концы пружин.