RU2722325C1 - Antipolar anchor - Google Patents
Antipolar anchor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2722325C1 RU2722325C1 RU2019116755A RU2019116755A RU2722325C1 RU 2722325 C1 RU2722325 C1 RU 2722325C1 RU 2019116755 A RU2019116755 A RU 2019116755A RU 2019116755 A RU2019116755 A RU 2019116755A RU 2722325 C1 RU2722325 C1 RU 2722325C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barrel
- flight device
- sleeve
- support
- cone
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 46
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK 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 boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
- E21B33/129—Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing
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)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для предотвращения падения подземного оборудования, в частности электроцентробежных насосов (ЭЦН), на забой скважины.The technical solution relates to the oil and gas industry and can be used to prevent the fall of underground equipment, in particular electric centrifugal pumps (ESP), to the bottom of the well.
Известно противополетное устройство (патент РФ №2175048, МПК Е21В 23/00, опубликован 20.10.2001), содержащее ствол, на котором установлен заякоривающий механизм. На стволе ниже конуса выполнены симметричные фигурные пазы для задания движения заякоривающему механизму при переводе его только из транспортного положения в рабочее. Заякоривающий механизм состоит из корпуса, расположенного на стволе с возможностью осевого перемещения, установленных равномерно по окружности корпуса и подпружиненных относительно его пружинами захватов двойного действия. 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.Known anti-flying device (RF patent No. 2175048, IPC ЕВВ 23/00, published October 20, 2001) containing a barrel on which an anchoring mechanism is mounted. On the trunk below the cone, symmetrical curly grooves are made to set the movement of the anchoring mechanism when moving it only from the transport position to the working one. The locking mechanism consists of a housing located on the barrel with the possibility of axial movement, mounted uniformly around the circumference of the housing and spring-loaded double action grippers relative to its springs. On the outer surface of the casing in the form of sectors are made collars of a rectangular profile. Diametrically opposite guide pins are installed in the inner part of the cage rigidly in an interference fit, perpendicular to the axis of the device.
Общими признаками известного устройства с заявленным техническим решением является наличие ствола, на который установлен конус и заякоривающий механизм, а также наличие корпуса заякоривающего механизма и захватов (раздвижные плашки).Common signs of a known device with the claimed technical solution is the presence of a trunk on which a cone and an anchor mechanism are mounted, as well as the presence of an anchor mechanism body and grips (sliding dies).
Недостатками известного противополетного устройства являются низкая надежность механического перевода противополетного устройства из транспортного положения в рабочее, отсутствие промежуточного взведенного положения устройства между транспортным и рабочим состоянием, что снижает надежность и эффективность эксплуатации противополетного устройства. При этом ствол конструкции минимально подвижен, что приводит к его деформации, аварийным изгибам, быстрому износу и в целом к снижению эксплуатационной надежности.The disadvantages of the known anti-flight device are the low reliability of the mechanical translation of the anti-flight device from the transport position to the working one, the absence of an intermediate cocked position of the device between the transport and operating state, which reduces the reliability and efficiency of operation of the anti-flight device. At the same time, the structural shaft is minimally movable, which leads to its deformation, emergency bending, rapid wear and tear and in general to a decrease in operational reliability.
Известно устройство для предупреждения отворота и падения подземного оборудования на забой скважины (патент РФ №2196870, МПК Е21В 23/01, опубликован 20.01.2003). Устройство содержит присоединенный снизу к подземному оборудованию ствол с конусом. На стволе размещен корпус с равномерно расположенными в нем по его окружности радиально раздвигающимися плашками. По наружной поверхности верхней части плашек выполнены различные профили насечек. Плашки с поперечной насечкой чередуются или с плашками с продольной насечкой, или с плашками с совмещенной насечкой. Ствол снабжен пазом для перемещения корпуса по стволу с помощью регулируемого элемента, расположенного в корпусе.A device is known for preventing the lapel and falling of underground equipment at the bottom of a well (RF patent No. 2196870, IPC ЕВВ 23/01, published January 20, 2003). The device comprises a cone attached to the bottom of the underground equipment from the bottom. A barrel is placed on the barrel with radially expanding dies evenly spaced in it along its circumference. On the outer surface of the upper part of the dies, various notch profiles are made. Dies with a transverse notch alternate either with dies with a longitudinal notch, or with dies with a combined notch. The barrel is equipped with a groove for moving the housing along the barrel using an adjustable element located in the housing.
Общими признаками известного устройства с заявленным техническим решением является наличие ствола, с размещенным на нем конусом, корпуса и подпружиненных плашек.Common signs of a known device with the claimed technical solution is the presence of a barrel, with a cone placed on it, a body and spring-loaded dies.
Недостатками известного устройства являются сложность и ненадежность перевода устройства в рабочее положение, отсутствие промежуточного взведенного состояния устройства, а также минимальная подвижность ствола, что приводит к снижению эксплуатационной надежности конструкции.The disadvantages of the known device are the complexity and unreliability of the transfer of the device to the working position, the absence of an intermediate cocked state of the device, as well as the minimum mobility of the barrel, which reduces the operational reliability of the design.
Известен якорь противополетный (патент РФ №2654088, МПК Е21В 23/00, Е21В 33/129, опубликован 16.05.2018), содержащий центральную трубу, на которую надета опорная втулка с кольцевым буртиком, пружину и конусообразный поршень, состыкованный с втулкой. Пружина расположена вокруг втулки и верхней части поршня, при этом ее верхний конец опирается на буртик втулки, а нижний - на выступ поршня. На нижней части поршня расположены раздвигаемые плашки, которые закреплены на втулке, насаженной на трубу, и частично перекрыты кожухом. Кожух с помощью срезных винтов закреплен на втулке.Known anti-flight anchor (RF patent No. 2654088, IPC ЕВВ 23/00, ЕВВ 33/129, published May 16, 2018) containing a central pipe, on which a support sleeve with an annular collar is worn, a spring and a cone-shaped piston docked with the sleeve. The spring is located around the sleeve and the upper part of the piston, while its upper end rests on the collar of the sleeve, and the lower end on the protrusion of the piston. On the lower part of the piston there are expandable dies, which are mounted on a sleeve mounted on the pipe and partially covered by a casing. The sheath is secured to the sleeve using shear screws.
Общими признаками данного якоря с заявленным противополетным устройством является наличие трубы (ствол), раздвигаемых (раздвижных) плашек, растворяемого элемента, кожуха (корпуса) удерживающего раздвигаемые плашки.Common signs of this anchor with the declared anti-flying device is the presence of a pipe (barrel), expandable (extendable) dies, a soluble element, a casing (housing) holding expandable dies.
Известный якорь противополетный приводится в рабочее положение до момента срыва оборудования. После спуска оборудования и растворения фиксирующих элементов происходит активация якоря и упирание плашек в стенки обсадной колонны.The well-known anti-flight anchor is brought into working position until the equipment is disrupted. After descent of the equipment and dissolution of the fixing elements, the anchor is activated and the dies abut against the casing walls.
Одним из недостатков якоря известной конструкции является недостаточная надежность эксплуатации, связанная с отсутствием промежуточного взведенного положения устройства, что влияет на надежность быстрого срабатывания и удержания оборудования. Кроме того, недостатком устройства является жесткая фиксация центральной трубы (ствола), что приводит к снижению качества эксплуатации, т.к. при работе насосной установки возникают осевые направленные вверх и вниз перемещения труб (ствола), связанные с изменением термобарических условий в скважине. При использовании якоря по патенту РФ №2654088 продвижение центральной трубы может привести к срезу винтов, влияющих на срабатывание заякоривающего механизма и переводу якоря в транспортное положение. После чего повторный перевод в рабочее положение невозможен, что влечет за собой потерю функции якоря противополетного. Наличие жесткой связи якоря через плашки с обсадной колонной до момента обрыва приводит к дополнительным нагрузкам на механическую стабильность центральной трубы и на расположенную выше насосную установку и ее износу.One of the drawbacks of the anchors of the known design is the lack of operational reliability associated with the absence of an intermediate cocked position of the device, which affects the reliability of quick operation and retention of equipment. In addition, the disadvantage of this device is the rigid fixation of the central pipe (trunk), which leads to a decrease in the quality of operation, because during operation of the pumping unit, axial up and down movements of the pipes (trunk) arise, associated with a change in the thermobaric conditions in the well. When using the anchor according to the patent of the Russian Federation No. 2654088, the advancement of the central pipe can lead to the cutting of the screws that affect the operation of the anchor mechanism and the translation of the anchor to the transport position. After that, a second translation into the working position is impossible, which entails the loss of the function of the anti-flight anchor. The presence of a rigid connection of the anchor through the dies with the casing up to the moment of breakage leads to additional loads on the mechanical stability of the central pipe and on the pump unit located above and its wear.
Заявленное устройство направлено на обеспечение повышения эксплуатационной надежности подземного оборудования, в частности насосов, и защите его от падения. Устройство обеспечивает сохранение механической стабильности подземного оборудования и предотвращение их повреждений при изменении продольных размеров, при одновременном повышении надежности перевода противополетного устройства из транспортного в рабочее состояние.The claimed device is aimed at providing increased operational reliability of underground equipment, in particular pumps, and protecting it from falling. The device ensures the preservation of the mechanical stability of the underground equipment and the prevention of their damage when changing longitudinal dimensions, while improving the reliability of the transfer of the anti-flight device from transport to working condition.
Сохранение механической стабильности элементов устройства и предотвращение их повреждений при изменении продольных размеров обеспечивается подвижностью частей устройства в скважине в результате изменения продольного размера, в частности ствола. Возможность движения ствола относительно заякоривающего механизма обеспечивается созданием промежуточного (взведенного) положения устройства между транспортным и рабочим состояниями (после срабатывания). Переход из транспортного состояния во взведенное происходит при растворении растворяемого элемента, например более чем на 80% массы. При этом подпружиненные планки упираются в стены скважины и удерживают заякоривающий механизм.Maintaining the mechanical stability of the elements of the device and preventing their damage when changing the longitudinal dimensions is provided by the mobility of the parts of the device in the well as a result of a change in the longitudinal size, in particular the barrel. The possibility of movement of the barrel relative to the anchoring mechanism is provided by the creation of an intermediate (cocked) position of the device between the transport and working states (after operation). The transition from the transport state to the charged state occurs when the dissolved element is dissolved, for example, by more than 80% of the mass. In this case, the spring-loaded planks abut against the walls of the borehole and hold the anchor mechanism.
Указанный технический результат достигается за счет того, что противополетное устройство содержит ствол, на котором установлены конус и заякоривающий механизм, расположенный ниже конуса и состоящий по меньшей мере из раздвижных плашек, удерживающего их корпуса и радиально расположенных подпружиненных планок, находящихся в зацеплении с корпусом, при этом заякоривающий механизм удерживается на стволе с помощью по меньшей мере одного растворяемого элемента, установленного в отверстие ствола.The specified technical result is achieved due to the fact that the anti-flying device contains a barrel on which a cone and an anchoring mechanism are installed, located below the cone and consisting of at least sliding dies, holding their bodies and radially spaced spring strips engaged with the body, this anchoring mechanism is held on the barrel with at least one soluble element installed in the hole of the barrel.
Под растворяемым элементом понимается элемент, который выбирается исходя из его растворимости на определенный процент по массе в предполагаемом флюиде в течение заданного времени. Например, может быть использован штифт из алюминиевого сплава, растворяемый в 4-х% растворе хлорида натрия и хлорида калия в течение 72 часов с потерей массы более 80%. При такой потере массы элемент перестает выполнять удерживающую функцию.By a soluble element is meant an element that is selected based on its solubility by a certain percentage by weight in the intended fluid for a given time. For example, an aluminum alloy pin soluble in a 4% solution of sodium chloride and potassium chloride for 72 hours with a weight loss of more than 80% can be used. With such a loss of mass, the element ceases to fulfill the holding function.
Под расположением одних элементов конструкции ниже других понимается их размещение в направлении, по которому осуществляется спуск устройства.The location of some structural elements below the others means their placement in the direction in which the device is descent.
Разделение основных элементов заякоривающего устройства (раздвижных плашек, корпуса и подпружиненных планок), которые при этом находятся во взаимном контакте, обеспечивает одновременное удержание устройства в скважине и возможность движения ствола при его термобарической деформации.Separation of the main elements of the anchoring device (sliding dies, housing and spring-loaded strips), which are in mutual contact, ensures that the device is held in the borehole at the same time and the barrel can move when it is thermobaric deformation.
В соответствии с настоящим техническим решением заякоривающий механизм может содержать втулку, установленную в нем с возможностью вращения, при этом заякоривающий механизм удерживается на стволе с помощью по меньшей мере одного растворяемого элемента, установленного в отверстие ствола и сквозное отверстие указанной втулки. В данном варианте устройства исключается дополнительные нагрузки на подземное оборудование при спуске и эксплуатации благодаря обеспечению вращательной подвижности ствола противополетного устройства в заякоривающем механизме, скользящем по обсадной колонне, тем самым дополнительно повышается надежность работы устройства и уменьшается износ скважинной насосной установки.In accordance with the present technical solution, the anchor mechanism may comprise a sleeve rotatably mounted therein, while the anchor mechanism is held on the barrel by at least one soluble element installed in the barrel hole and the through hole of said sleeve. In this embodiment of the device, additional loads on underground equipment during launching and operation are eliminated due to the rotational mobility of the barrel of the anti-flight device in the anchor mechanism sliding along the casing, thereby further increasing the reliability of the device and reducing the wear of the downhole pump unit.
Заякоривающий механизм может содержать кожух, закрывающий от прямого воздействия по меньшей мере втулку, растворяемый элемент и нижний участок корпуса. Кожух обеспечивает дополнительную защиту элементов от внешних воздействий.The locking mechanism may include a casing covering at least a sleeve, a soluble element and a lower portion of the housing from direct action. The casing provides additional protection of elements from external influences.
В качестве альтернативного варианта выполнения заякоривающий механизм может дополнительно содержать охватывающее ствол пружинное кольцо, которое заглублено в нижнюю часть втулки, при этом на стволе ниже пружинного кольца выполнена по меньшей мере одна кольцевая проточка. При подъеме ствола, на котором выполнена кольцевая проточка, соединение пружинного кольца и кольцевой проточки обеспечивает фиксацию заякоривающего механизма на стволе, т.е возврат противополетного устройства в транспортное положение с целью извлечения насосного оборудования из скважины. Причем пружинное кольцо может быть выполнено из стали или других материалов.As an alternative embodiment, the anchoring mechanism may further comprise a spring ring covering the barrel, which is recessed into the lower part of the sleeve, with at least one annular groove being made on the barrel below the spring ring. When lifting the trunk, on which the annular groove is made, the connection of the spring ring and the annular groove fixes the anchoring mechanism on the trunk, i.e., returns the anti-flying device to the transport position in order to remove pumping equipment from the well. Moreover, the spring ring can be made of steel or other materials.
Для лучшего контакта по меньшей мере одного растворяемого элемента с пластовой жидкостью на внешней стороне втулки может быть выполнен продольный паз, проходящий через место установки растворяемого элемента. Кроме того, с той же целью в кожухе заякоривающего механизма может быть выполнено по меньшей мере одно сквозное отверстие.For better contact of at least one soluble element with formation fluid, a longitudinal groove may be formed on the outside of the sleeve passing through the installation location of the soluble element. In addition, for the same purpose, at least one through hole may be provided in the housing of the anchor mechanism.
В устройстве растворяемый элемент может быть выполнен в виде растворяемого штифта, кольца, стержня, шпонки и т.п. При этом отверстие в стволе может быть выполнено в форме паза, прорези или иметь другую форму, соответствующую растворяемому элементу.In the device, the soluble element can be made in the form of a soluble pin, ring, rod, key, etc. In this case, the hole in the barrel can be made in the form of a groove, a slot, or have another shape corresponding to the element being dissolved.
В заявленном техническом решении раздвижные плашки могут быть поджаты к стволу пружинами. Это дополнительно обеспечивает защиту устройства от раскрытия раздвижных плашек при его спуске и амортизацию при падении на них конуса в случае срыва подземного оборудования.In the claimed technical solution, the sliding dies can be drawn to the barrel by springs. This additionally protects the device from the opening of the sliding dies during its descent and cushioning when the cone falls on them in case of failure of the underground equipment.
С целью увеличения площади контакта внешней поверхности планок со стенками обсадной колонны (скважины) радиальные боковые поверхности планок могут быть выполнены вытянутыми вдоль ствола. Это усиливает надежность фиксации заякоривающего механизма в скважине после растворения растворяемого элемента.In order to increase the contact area of the outer surface of the slats with the walls of the casing (borehole), the radial lateral surfaces of the slats can be made elongated along the trunk. This enhances the reliability of fixing the anchoring mechanism in the well after dissolution of the element being dissolved.
В соответствии с еще одним вариантом выполнения настоящего изобретения противополетное устройство может содержать узел защиты от присыпания, который установлен на стволе выше конуса и состоит из опорной втулки, на которую установлена манжета с опорой.In accordance with another embodiment of the present invention, the anti-flying device may comprise an anti-spatter assembly that is mounted on the barrel above the cone and consists of a support sleeve onto which a cuff with support is mounted.
Узел защиты от присыпания предназначен для предотвращения засыпания механическими примесями нижерасположенных частей устройства и предотвращения заклинивания противополетного устройства при срыве, при этом дополнительно обеспечивается повышение надежности его работы.The anti-dusting unit is designed to prevent the downstream parts of the device from falling asleep with mechanical impurities and to prevent the anti-flying device from jamming in the event of a breakdown, while further improving its reliability.
Опора узла защиты от присыпания может быть зафиксирована на опорной втулке с помощью срезных винтов, установленных в отверстиях опоры и радиальной канавке опорной втулки.The support of the anti-powdering unit can be fixed on the support sleeve using shear screws installed in the holes of the support and the radial groove of the support sleeve.
Кроме того, узел защиты может содержать шпонку, огибающую опорную втулку и установленную во внутреннем продольном пазу манжеты с опорой и наружном продольном пазу опорной втулки.In addition, the protection unit may include a key that surrounds the support sleeve and is installed in the internal longitudinal groove of the cuff with the support and the external longitudinal groove of the support sleeve.
На внешней стороне опорной втулки может быть выполнен по меньшей мере один паз.At least one groove may be formed on the outside of the support sleeve.
Манжета узла защиты может быть выполнена из эластичного материала, например резины или полимерного материала.The cuff of the protection unit may be made of an elastic material, for example rubber or a polymeric material.
Все вышеуказанные варианты исполнения настоящего технического решения могут сочетаться между собой и в других вариантах исполнения заявленного изобретения.All of the above embodiments of this technical solution can be combined with each other and in other embodiments of the claimed invention.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема противополетного устройства в транспортном положении, на фиг. 2 изображен участок А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.The essence of the claimed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a diagram of an anti-flight device in the transport position, FIG. 2 shows section A in FIG. 1, in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1.
На фигурах обозначены:In the figures indicated:
1 - ствол;1 - trunk;
2 - конус;2 - cone;
3 - раздвижные плашки;3 - sliding dies;
4 - корпус;4 - case;
5 - подпружиненные планки;5 - spring-loaded trims;
6 - пружины планок;6 - spring springs;
7 - растворяемый элемент;7 - a soluble element;
8 - втулка;8 - sleeve;
9 - кожух;9 - a casing;
10 - пружинное кольцо;10 - a spring ring;
11 - кольцевая проточка;11 - annular groove;
12 - паз втулки;12 - groove of the sleeve;
13 - отверстие кожуха;13 - hole of the casing;
14 - пружина плашки;14 - die spring;
15 - опорная втулка;15 - supporting sleeve;
16 - манжета;16 - cuff;
17 - опора;17 - support;
18 - срезные винты;18 - shear screws;
19 - радиальная канавка;19 - radial groove;
20 - шпонка;20 - key;
21 - паз опорной втулки.21 - groove of the support sleeve.
Противополетное устройство (фиг. 1, 2) содержит ствол 1, на котором установлены конус 2 и заякоривающий механизм, расположенный ниже конуса 2 и состоящий по меньшей мере из раздвижных плашек 3, удерживающего их корпуса 4 и радиально расположенных подпружиненных планок 5, находящихся в зацеплении с корпусом 4. Планки 5 могут быть подпружинены с помощью пружин 6. При этом заякоривающий механизм удерживается на стволе с помощью по меньшей мере одного растворяемого элемента 7, установленного в отверстие ствола 1.The anti-flight device (Fig. 1, 2) contains a barrel 1 on which a
Заякоривающий механизм может содержать втулку 8, установленную в нем с возможностью вращения, при этом заякоривающий механизм удерживается на стволе с помощью по меньшей мере одного растворяемого элемента 7, установленного в отверстие ствола 1 и сквозное отверстие указанной втулки 8.The locking mechanism may include a
Заякоривающий механизм от внешних воздействий может быть частично закрыт кожухом 9. Кожух 9 закрывает по меньшей мере растворяемый элемент 7, втулку 8 и нижний участок корпуса 4.The locking mechanism from external influences may be partially covered by the
Заякоривающий механизм может содержать охватывающее ствол 1 пружинное кольцо 10, которое заглублено в нижнюю часть втулки 8, при этом на стволе 1 ниже пружинного кольца 10 может быть выполнена по меньшей мере одна кольцевая проточка 11 для обеспечения фиксации противополетного устройства в транспортном положении с целью извлечения насосного оборудования из скважины.The locking mechanism may include a
На внешней стороне втулки 8 заякоривающего механизма может быть выполнен продольный паз 12, проходящий через место установки растворяемого элемента 7 для улучшения контакта по меньшей мере одного растворяемого элемента 7 с пластовой жидкостью.On the outside of the
В кожухе 9 заякоривающего механизма может быть выполнено по меньшей мере одно сквозное отверстие 13 также с целью обеспечения попадания пластовой жидкости в область установки по крайней мере одного растворяемого элемента 7.At least one through-
Растворяемый элемент 7 может быть выполнен в виде растворяемого штифта, кольца, стержня и т.п.The
При этом отверстие в стволе 1 может быть выполнено в форме паза, щели, прорези и т.п.In this case, the hole in the barrel 1 can be made in the form of a groove, slit, slot, etc.
Раздвижные плашки 3 могут быть поджаты к стволу 1 пружинами 14 двойного действия.Sliding dies 3 can be pressed against the barrel 1 by
Радиальные боковые поверхности планок 5 могут быть выполнены вытянутыми вдоль ствола 1, за счет чего увеличивается площадь контакта планок 5 со стенками скважины, что дополнительно повышает надежность устройства при работе.The radial side surfaces of the
Пружинное кольцо 10 может быть выполнено из стали или эластичного материала, например резины.The
Противополетное устройство может содержать узел защиты от присыпания (фиг. 1, фиг. 3), установленный на стволе 1 выше конуса 2 и состоящий из опорной втулки 15, на которую установлена манжета 16 с опорой 17.The anti-flight device may include an anti-powdering unit (Fig. 1, Fig. 3) mounted on the barrel 1 above the
Опора 17 узла защиты от присыпания может быть зафиксирована на опорной втулке 15 с помощью срезных винтов 18, установленных в отверстиях опоры 17 и радиальной канавке 19 опорной втулки 15.The
Узел защиты от присыпания может содержать шпонку 20, огибающую опорную втулку 15 и установленную во внутреннем продольном пазу манжеты 16 с опорой 17 и наружном продольном пазу опорной втулки 15.The anti-powdering unit may include a key 20, enveloping the
На внешней стороне опорной втулки 15 может быть выполнен по меньшей мере один паз 21.At least one
Манжета 16 узла защиты от присыпания может быть выполнена из эластичного материала, например резины или полимерного материала.The
Противополетное устройство работает следующим образом.Anti-flight device operates as follows.
Противополетное устройство спускают в транспортном положении вместе с подземным оборудованием, например с насосной установкой на колонне труб, в заданный интервал обсадной колонны скважины. При спуске подпружиненные планки 5 скользят по стенкам скважины и направляют устройство.The anti-flight device is lowered in a transport position together with underground equipment, for example, with a pumping unit on a pipe string, to a predetermined interval of the well casing. During the descent, the spring-loaded
При спуске из-за трения планок 5 о стенки скважины на заякоривающий механизм может передаваться вращательный момент. Установка втулки 8 с возможностью вращения, как указано в одном из вариантов исполнения устройства, предотвращает передачу вращающего момента на ствол 1 и подземное оборудование, т.к. заякоривающим механизм имеет возможность вращаться на втулке 8.During descent due to the friction of the
После спуска противополетного устройства в скважину, растворяемый элемент 7 в результате взаимодействия с пластовой жидкостью, содержащей хлорид натрия и хлорид калия, начинает растворяться. Растворение по меньшей мере одного установленного растворяемого элемента 7 происходит в течение нескольких суток, в зависимости от выбранного материала и размеров элемента. После растворения растворяемого элемента 7 противополетное устройство переходит во взведенное состояние (предохранительный растворяемый элемент 7 отсутствует, устройство готово к срабатыванию). При этом имеется свободный ход ствола 1 вверх или вниз относительно заякоривающего механизма, который нужен для компенсации температурных и прочих изменений длины колонны труб в скважине, обеспечения механической стабильности подземного оборудования (снижение вибраций и биений).After descent of the anti-flight device into the well, the dissolved
Если в процессе эксплуатации подземного оборудования, в частности ЭЦН, происходит обрыв (полет) или значительное перемещение колонны труб вниз, ствол 1 с конусом 2 перемещаются вниз относительно заякоривающего механизма, который остается неподвижным относительно обсадной колонны за счет сил трения подпружиненных планок 5 о стенки обсадной колонны. Противополетное устройство переходит из взведенного в рабочее положение (срабатывает). Происходит взаимодействие раздвижных плашек 3 с конусом 2, в результате чего радиально раздвижные плашки 3 зацепляются со стенкой обсадной колонны. Таким образом, предотвращается падение вышерасположенного оборудования на забой скважины.If during the operation of underground equipment, in particular ESP, a break (flight) or significant movement of the pipe string down occurs, the barrel 1 with the
После окончания рабочего ресурса насосной установки или после срабатывания заякоривающего механизма противополетное устройство можно извлекать из скважины за счет перевода устройства в транспортное положение. Операция осуществляется натяжением колонны труб, при котором ствол 1 перемещается вверх относительно заякоривающего механизма, удерживаемого на стенках обсадной колонны, при этом конус 2 освобождается из-под раздвижных плашек 7, которые под действием пружины 14 возвращаются в транспортное положение. При дальнейшем перемещении ствола 1 вверх пружинное кольцо 10 устанавливается в наружной кольцевой проточке 11 ствола 1, тем самым фиксируя заякоривающий механизм на стволе 1. В результате ствол 1 с заякоривающим механизмом начинают совместно перемещаться вверх.After the end of the working life of the pumping unit or after the operation of the anchor mechanism, the anti-flight device can be removed from the well by transferring the device to the transport position. The operation is carried out by tensioning the pipe string, in which the barrel 1 moves upward relative to the anchoring mechanism held on the casing walls, while the
В случае использования узла защиты от присыпания манжета 16, установленная в верхней части противополетного устройства на опорную втулку 15, предотвращает присыпание устройства механическими примесями во время эксплуатации насосной установки и тем самым исключает заклинивание устройства при срыве.In the case of using the anti-powdering unit, the
В случае сильного прихвата и присыпания узла защиты или ее составных частей, при натяжении колонны труб срезаются винты 18, в результате чего опорная втулка 15 с конусом 2, стволом 1 и заякоривающим механизмом перемещаются вверх относительно манжеты 16 с опорой 17. При этом конус 2 освобождается из-под раздвижных плашек 3, таким образом, противополетное устройство приводится в транспортное положение. При дальнейшем перемещении колонны труб вверх конус 2 взаимодействует с опорой 17, и противополетное устройство вместе с узлом защиты от присыпания и выше расположенной установкой извлекают из скважины.In the case of strong sticking and sprinkling of the protection unit or its components, the
Благодаря наличию шпонки 20, фиксирующей манжету 16 от проворота относительно опорной втулки 15, обеспечивается передача манжете 16 крутящего момента при вращении ствола 1 и предотвращение вращения манжеты 16 в случае аварийного разбуривания противополетного устройства.Due to the presence of a
Таким образом, за счет наличия ствола, на котором установлены конус 2 и заякоривающий механизм, расположенный ниже конуса 2 и состоящий по меньшей мере из раздвижных плашек 3, удерживающего их корпуса 4 и радиально расположенных подпружиненных планок 5, находящихся в зацеплении с корпусом 4, при этом заякоривающий механизм удерживается на стволе 1 с помощью по меньшей мере одного растворяемого элемента 7, установленного в отверстие ствола, предлагаемое изобретение обеспечивает повышение эксплуатационной надежности подземного оборудования и защиту от падения оборудования, в частности насосов.Thus, due to the presence of the barrel on which the
Claims (22)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019116755A RU2722325C1 (en) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | Antipolar anchor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019116755A RU2722325C1 (en) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | Antipolar anchor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2722325C1 true RU2722325C1 (en) | 2020-05-29 |
Family
ID=71067331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019116755A RU2722325C1 (en) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | Antipolar anchor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2722325C1 (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3045757A (en) * | 1960-10-17 | 1962-07-24 | Baker Oil Tools Inc | Tubing anchor |
| US4429741A (en) * | 1981-10-13 | 1984-02-07 | Christensen, Inc. | Self powered downhole tool anchor |
| SU1541373A1 (en) * | 1987-12-04 | 1990-02-07 | Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности | Arrangement for preventing a fall of pipe string with submersible electric pump onto bottom hole |
| CN2466345Y (en) * | 2001-01-10 | 2001-12-19 | 李�杰 | Oil pipe falling preventing device |
| RU2337231C1 (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Hydraulic anchor |
| CN201486495U (en) * | 2009-08-04 | 2010-05-26 | 徐伟国 | Screw pump anchor |
| RU2490420C1 (en) * | 2012-01-13 | 2013-08-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Tubing anchor for electric centrifugal pump |
| CN107882515A (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-06 | 陈晓新 | A kind of sleeve pipe suspending apparatus |
| RU2654088C1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-05-16 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" | Antiflying anchor |
-
2019
- 2019-05-30 RU RU2019116755A patent/RU2722325C1/en active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3045757A (en) * | 1960-10-17 | 1962-07-24 | Baker Oil Tools Inc | Tubing anchor |
| US4429741A (en) * | 1981-10-13 | 1984-02-07 | Christensen, Inc. | Self powered downhole tool anchor |
| SU1541373A1 (en) * | 1987-12-04 | 1990-02-07 | Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности | Arrangement for preventing a fall of pipe string with submersible electric pump onto bottom hole |
| CN2466345Y (en) * | 2001-01-10 | 2001-12-19 | 李�杰 | Oil pipe falling preventing device |
| RU2337231C1 (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Hydraulic anchor |
| CN201486495U (en) * | 2009-08-04 | 2010-05-26 | 徐伟国 | Screw pump anchor |
| RU2490420C1 (en) * | 2012-01-13 | 2013-08-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Tubing anchor for electric centrifugal pump |
| CN107882515A (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-06 | 陈晓新 | A kind of sleeve pipe suspending apparatus |
| RU2654088C1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-05-16 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" | Antiflying anchor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3445940B1 (en) | Expandable backup ring | |
| RU2100568C1 (en) | Device for oil and gas wells applicable in their sealing (versions) | |
| FI91231B (en) | Safety clutch | |
| US7325612B2 (en) | One-trip cut-to-release apparatus and method | |
| US20110056678A1 (en) | Reduced Wear Position Indicating Subterranean Tool | |
| RU2722325C1 (en) | Antipolar anchor | |
| AU2011256767B2 (en) | Cutting dart and method of using the cutting dart | |
| US8833461B2 (en) | Expandable solid load ring for casing hanger | |
| RU2298639C1 (en) | Device for reservoirs separation inside well | |
| AU2011265327B8 (en) | Active casing hanger hook mechanism | |
| RU168250U1 (en) | Telescopic coring system | |
| RU2175048C2 (en) | Anti-flight device | |
| CA2979533C (en) | Coupling mechanism for driveshaft transmission assembly | |
| US10450816B2 (en) | Bypass style hydraulic set and quarter turn tubing anchors | |
| EP3833846A1 (en) | Centralizer having atmospheric chamber for expansion in response to hydrostatic pressure | |
| US3043372A (en) | Anchoring device | |
| RU168798U1 (en) | PIPE COLUMN CENTER | |
| CA2966910C (en) | Ground support apparatus | |
| RU2177549C1 (en) | Method of protecting ground support hydraulic prop from dynamic loads | |
| RU2144127C1 (en) | Gear fixing deep pumping equipment in well | |
| RU51091U1 (en) | PACKER LANDING DEVICE | |
| RU2254441C1 (en) | Packing device of additional casing column | |
| US20230265738A1 (en) | A Safety Plug | |
| RU191853U1 (en) | ANTI-FLIGHT DEVICE FOR ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP | |
| CN108612552B (en) | Anchor rod |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210226 Effective date: 20210226 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220225 Effective date: 20220225 |