устройство для фиксации глубинно-насосного оборудования в скважине

Формула изобретения

Устройство для фиксации глубинно-насосного оборудования в скважине, содержащее шток с осевым каналом и продольным отверстием с жестко установленной на нем направляющей с наружной конической поверхностью, подпружиненный замковый элемент, размещенный с возможностью перемещения относительно направляющей и запорное устройство с фиксатором, отличающееся тем, что запорное устройство выполнено в виде гильзы с продольным отверстием с заплечиками и опорного кольца, закрепленного на штоке, между заплечиками гильзы и опорным кольцом установлена пружина, на нижнем конце штока размещен разрушаемый элемент, а фиксатор установлен в продольном отверстии штока и гильзы с возможностью взаимодействия с разрушаемым элементом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике для добычи нефти, в частности к скважинному оборудованию нефтяной промышленности, и предназначено для крепления насосно-компрессорных труб при эксплуатации, например, глубинных насосов.

Известно устройство для фиксации глубинно-насосного оборудования в скважине, содержащее шток с осевым каналом и продольным отверстием с жестко установленной на нем направляющей с наружной конической поверхностью, подпружиненный замковый элемент, размещенный с возможностью перемещения относительно направляющей, и запорное устройство с фиксатором (SU, авторское свидетельство 729 332, 1980 г.).

Это устройство имеет низкую надежность при осуществлении операций при работе и не обеспечивает условия удержания насосного оборудования и труб в рабочем интервале при их разрушении.

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является предохранение от падения труб и насосного оборудования в скважину в процессе эксплуатации и при ремонте, а также обеспечение автоматической фиксации оборудования в заданном интервале.

Указанная задача достигается тем, что в известном устройстве для фиксации глубинно-насосного оборудования в скважине, содержащем шток с осевым каналом и продольным отверстием с жестко установленной на нем направляющей с наружной конической поверхностью, подпружиненный замковый элемент, размещенный с возможностью перемещения относительно направляющей, и запорное устройство с фиксатором. Запорное устройство выполнено в виде гильзы с продольным отверстием с заплечиками и опорного кольца, между которыми установлена пружина. На нижнем конце штока размещен разрушаемый элемент, а фиксатор установлен в продольном отверстии штока и гильзы с возможностью взаимодействия с разрушаемым элементом.

На чертеже представлено предлагаемое устройство для фиксации глубинно-насосного оборудования.

Устройство содержит муфту 1, жестко связанную со штоком 2. Направляющая 3 имеет внутреннюю цилиндрическую поверхность и наружную коническую поверхность и установлена на штоке 2. На наружной конической поверхности направляющей 3 установлен подвижный элемент 4, выполненный с внутренней конической поверхностью. Замковый элемент 4 установлен на направляющей 3 с возможностью взаимодействия их опорных конических поверхностей. Устройство снабжено запорным устройством. Это устройство выполнено в виде гильзы 5 с продольным отверстием 6. Гильза 5 имеет заплечики 7. На штоке 2 крепится опорное кольцо 8. Между заплечиками 7 и опорным кольцом 8 установлена пружина 9. На штоке 2 в продольном отверстии 6 закреплен фиксатор 10. Фиксатор 10 удерживается разрушаемым элементом 11, который крепится на кольце 8 и в продольном отверстии 12 штока 2.

Устройство для фиксации работает следующим образом.

В стационарных условиях, т.е. до опускания оборудования в скважину, производится подготовка устройства.

Отжимается гильза 5 с пружиной 9. На шток 2 вворачивается разрушаемый элемент 11, который удерживает фиксатор 10 и запорное устройство в исходном положении, удерживая пружину 9 в сжатом состоянии. Элемент 11 имеет свойства, которые позволяют ему разрушаться (деформироваться) при расчетном гидравлическом давлении в месте расположения оборудования. Далее это устройство монтируют на подземное оборудование и опускают в скважину (на чертеже не показано) на насосно-компрессорных трубах на заданную глубину. При этом за счет давления в скважине происходит разрушение элемента 11, фиксатор 10 выходит из зацепления, пружина 9 освобождается и гильза 7, перемещаясь вверх по штоку, заставляет замковый элемент 4, скользя по конической поверхности направляющей 3, войти в зацепление с колонной труб 13.

В рабочем состоянии описываемое устройство обеспечивает постоянное зацепление со стенками колонны труб, что предотвращает падение труб и оборудования в скважину во время эксплуатации и при ремонте.

Данное устройство может быть использовано для всех типов скважин, где есть угроза обрыва или разрушения труб и оборудования.