Устройство для разгрузки веса насосно-компрессорных труб

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗГРУЗКИ ВЕСА НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ, включающее корпус, верхняя часть наружной поверхности которого вьтолнена в виде усеченной пирамиды, на гранях кото .рой установлены подпружиненные шлипсовые плашки с нарезкой, узел соединения плашек с корпусом, размещенную внутри корпуса подвижную втулку, на боковой поверхности которой вьтолнена проточка, размещенные в корпусе фиксаторы, установленные с возможностью взаимодействия со пшипсовыми плашками и подвижной втулкой о т л ичающееся тем, что, с целью пот вьшения надежности работы устройства за счет равномерного распределения веса насосно-компрессорных труб на эксплуатационную колонну и предотвращения аварийной ситуации при подъеме его из скважины, узел соединения пшипс 8 совых плашек с корпусом выполнен в виде установленных на корпусе разрез (Л ной регулировочной втулки с хомутом, причем проточка подвижной втулки расс положена под фиксаторами при спуске устройства в скважину.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (1)) (ST)4 Е 21 В 23/12

IC<ÑÎÞÇÙ я ,;,....„„, 13, " ИОТЕКА опислник изоы еткния

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 358 1746/22-03 (22) 08.02.83 (46) 07.10.85. Бюл. № 37 (72) Г.В. Тимашев, И.С. Шлахтер, В.А. Полулях, В.И. Артемов и Г1.П. Ковалко (71) Украинский научно-исследовательский институт природных газов (53) 622.276.5(088.8) (56) Патент США ¹ 2228503, кл. 166-208, опублик. 1952.

Авторское свидетельство СССР

¹- 505793, кл. E 21 В 33/12, 1973. (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ РАЗГРУЗКИ

ВЕСА HACOCHO-KOMIIPECCOPHbIX ТРУБ, включающее корпус, верхняя часть наружной поверхности которого выполнена в виде усеченной пирамиды, на гранях кото— рой установлены подпружиненные шлипсовые плашки с нарезкой, узел соединения плашек с корпусом, размещенную внутри корпуса подвижную втулку, на боковой поверхности которой выполнена проточка, размещенные в корпусе фиксаторы, установленные с возможностью взаимодействия со шлипсовыми плашками и подвижной втулкой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью по+ вышения надежности работы устройства за счет равномерного распределения веса насосно-компрессорных труб на эксплуатационную колонну и предотвращения аварийной ситуации при подъеме его из скважины, узел соединения шпипсовых плашек с корпусом выполнен в Е

Ф виде установленных на корпусе разрезной регулнровочной втулки с хомутом, причем проточка подвижкой втулки расположена под фиксаторами при спуске устройства в скважину.

1183657

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к глубинному оборудованию скважин.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства путем 5 равномерного распределения веса,насосно-компрессорных труб на эксплуатационную колонну и предотвращение аварийной ситуации при подъеме его из скважины. 10

На фиг. 1 изображено устройство, вертикальный разрез, в процессе спуска в скважину, на фиг, 2 — то же, в рабочем положении, на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2, на фиг. 4 — 15 рабочий инструмент, спускаемый с помощью канатной техники, на фиг. 5 ,скважина, продольный разрез, на фиг. 6 — сечение Б-Б на фиг. 2.

Устройство содержит переводник 1, служащий для соединения насосно-компрессорных труб (НКТ) с корпусом 2.

Переводник зафиксирован стопорными винтами 3, предотвращающими от развинчивания в процессе спуска устройства в скважину. Корпус 2 выполнен в виде усеченного конуса, наружная поверхность которого имеет форму усеченной пирамиды. На гранях последней выполнены прорези в виде ласточкина хвоста. Каждая грань усеченной пирамиды содержит радиальные отверстия

4, в которых расположены фиксаторы 5, удерживаемые с внутренней стороны подвижной втулкой 6 с уплотнениями .7 35 и кольцевой проточкой 8, а с наружной стороны шлипсовыми плашками 9 с наклонными выступами под конусную поверхность, на которых имеются гнез- да для фиксаторов 5, а с наружной — 40 резьбовая насечка для сцепления с эксплуатационной колонной. В нижний торец плашек 9 ввинчены серьги 10, соединенные с тягами 11 пальцами 12.

Образуя шарнирные соединения, каждая 45 из тяг 11 соединена индивидуальной пружиной 13, которая нижними своими концами опирается на разрезную регулировочную втулку 14, в торцовой части которой имеются отверстия для 50 тяг 11, выполненные под углом к усеченной пирамиде корпуса 2. Втулка

14 соединена с корпусом 2 с помощью резьбы и стянута жестко хомутом 15.

Установка шлипсовых плашек 9 до нуж-. 55 ного диаметра производится с помощью

:регулировочной втулки 14 и сжатия пружины 13 подвижными гайками 16.

Нижняя часть тяг 11 и пружин 13, втулка 14, хомут 15 и постоянные кольцевые магниты 17 защищены кожухом 18 с закрепленными на нем центраторами 19.

Боковые поверхности шлипсовых плашек

9 снабжены постоянными пластинчатыми магнитами 20, которые закреплены на них с помощью накладок 21 и стяжных винтов 22.

Вывод шлипсовых пла ек 9 из транспортного в рабочее положение производится с. помощью рабочего инструмента (фиг. 4), который состоит из головки 23, предназначенной для зачаливания в нее троса 24, корпуса 25 инструмента, имеющего сквозные отверстия (радиальные) 26 для снятия перегара давления внутри рабочего инстру— мента, а также гродольные пазы 27 по наружной поверхности, предназначенные для перетока жидкости глушей ния.

Верх головки 23 заканчивается ступенчатым хвостовиком 28 (хвастовик выполнен по размерам глубинного манометра), предназначенным для извлечения приспособления в случае обрыва в скважине.В радиальных окнах 29 корпуса 25 инструмента расположены сухари 30, удерживаемые с внутренней . стороны пружиной 31

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от диаметра колонны выставляют шпипсовые плашки 9, для чего разрезную регулировочную втулку 14 устанавливают в нужное положение и жестко закрепляют хомутом 15. Затем с помощью поджимных гаек 16 сжимают пружину 13. При этом перемещаются вниз одновременно со шлипсовыми плашками 9 тяги 11 и при совмещении гнезд в плашках с фиксаторами 5 втулка 6 с кольцевой про-. точкой 8 опускается вниз до уступа в корпусе 2. После этого поджимные гайки 16 спускают до самого низа тяг 11, навинчивают кожух 18 и устройство готово для спуска в скважину.

После установки устройства (или нескольких устройств) в выбранном интервале, в скважину .на тросе 24 спускают рабочий инструмент. Если устройств несколько, то рабочий инструмент спускается на 5-10 м ниже последнего. При входе во втулку 6 (фиг. 1) сухари 30 (фиг, 4) за счет сжатия пружины 31 утапливаются в окнах 29

1183 корпуса 25 инструмента 5, который под действием собственного веса проходит через внутреннее отверстие подвижной втулки 6. Г1ри подъеме рабо- чего инструмента сухари 30 цепляют за нижний торец подвижной втулки 6 и поднимают ее до совмещения фиксатора 5 с проточкой 8, после чего под действием пружин 13 шлипсовые плашки 9 освобождаются от фиксаторов. 5 и вхо- 10 дят в зацепление с эксплуатационной колонной. 11од действием силы натяжения троса 24 сухари 30 убираются внутрь корпуса 25 инструмента.и рабочий инструмент освобождается от за- 15 цепления с подвижной втулкой 6. При установке разгрузочных устройств в скважине переменного диаметра (фиг.5), раскрывая нижнее устройство, приспособление поднимают вьнне на 10-15 м Z0 и производят частично разгрузку НКТ, исходя из расчетных данных, при этом разгрузка, фиксируется индикатором веса, затем раскрывают подобным образом вышеустановленные устройства с по-. 25 следовательной разгрузкой НКТ.

Последовательное включение снизу вверх нескольких устройств осуществляют в следующей последовательности.

Колонку НКТ подвешивают на крюке с

30 индикатором, производят включение первого (нижнего) разгрузочного устройства, после чего на него - частично разгружают все колонны (вес расченый), При этом на первое разгрузочное устройство передается нагрузка веса

НКТ, расположенных между забоем сква.жины и первым устройством. После включения второго (расположенного выше) устройства на него также час40 тично разгружают все колонны и передается нагрузка веса НКТ, расположенных между первым и вторым устрой-. ствами и т.д., что позволяет равномерно распределить вес НКТ на экс45 плуатационную колонну.

После раскрытия и проведения разгрузки НКТ приспособление извлекают из скважины. При этом устройства для разгрузки веса НКТ, установлен1 ные в скважине 32 ниже верхних про50 дуктивных пластов 33 или в интерва657 4 ле перфорации мощного горизонта 34, подвергаются постоянному воздействию газожидкостного потока с содержанием различных агрессивных сред: механических, .солевых примесей. Для предупреждения солевых отложений на плашках 9 устройства и в затрубном пространстве скважины 32 предназначены постоянные магниты 17 и 20, которые после сцепления плашек со стенками эксплуатационной колонны создают единую магнитную систему, что способствует увеличению магнитного потока в рабочей зоне устройства.

Газожидкостный поток, проходя в зазорах между плашками, намагничивается, соли, находящиеся в нем, выкристаллизовываются в виде мельчайших частиц (шпама) и потоком газа выносятся на поверхность. При этом предупреждается процесс отложений со-. лей на устройствах и в затрубном

-пространстве скважин, а также дальнейшее скопление на них механических примесей.

При подъеме НКТ из скважины корпус 2 устройства начинает двигаться вверх. Одновременно с корпусом 2 перемещается соединенная с ним по резьбе разрезная втулка 14 с хомутом

15 до полного сжатия пружины 13, а плашки занимают транспортное положение.

В случае, если расцепления плашки °

9 со стенкой экспуатационной колонны не произойдет, усилие подъема НКТ передается через сжатые до упора пружины 13 на разрезную втулку 14, стянутую гофрированным хомутом 15. При превышении расчетного усилия гофрированный хомут 15 растягивается, разрезная втулка 14 (состоящая из двух частей) отсоединяется от корпуса 2, а двигающийся вверх кожух 18 сбивает плашки 9, которые опускаются внутрь него.

При разгрузке вес НКТ полностью распределяется равномерно на плашки

9, а разрезная втулка 14 с гофрированным хомутом находится в ненагруженном состоянии.

1183б57

12 !

О

77

1183657

$0

1183657

Составитель В, Борискина

Техред Л.Микеш Корректор M. Пожо

Редактор Н. Тупица

Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6241/33

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4