устройство для перемещения и фиксации оборудования в скважине

Формула изобретения

Устройство для перемещения и фиксации оборудования в скважине, содержащее корпус с верхней и нижней резьбами и с окнами, в которые герметично вставлены поджатые возвратными пружинами внутрь плашки с возможностью ограниченного перемещения наружу, планкой, взаимодействующей в крайнем положении с плашкой, отличающееся тем, что 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, при этом 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.

Описание изобретения к патенту

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

Известен «Гидравлический якорь» (патент RU № 2220274, Е21В 23/04, опубл. Бюл. № 36 от 27.12.2003 г.), содержащий корпус с продольным сквозным каналом и сообщающимися с ними поперечными окнами, в которых установлены выполненные в виде полых поршней плашки с цилиндрическими возвратными пружинами сжатия, при этом плашки выполнены с отверстиями для протекания жидкости из сквозного продольного канала корпуса и попадания ее в полость между плашками, размещены попарно диаметрально противоположно и снабжены внутри Г-образными в сечении кронштейнами, входящими внутрь противоположно расположенной плашки, а возвратные пружины сжатия расположены между кронштейнами.

Недостатком устройства является невозможность расположения в одной плоскости больше двух плашек, что не обеспечивает достаточной центрации устройства внутри трубы, как следствие, не обеспечивает надежной фиксации. Кроме этого, устройство может работать только в определенном диапазоне диаметров, так как ограничителем хода плашек является только внутренняя поверхность трубы, и при попадании устройства в пространство с диаметром больше расчетного может произойти его разрушение.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «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 также являются сложная многоэлементная конструкция с большим количеством сопрягаемых деталей, требующих высокой точности изготовления. Кроме этого, как и в предыдущей конструкции, отсутствует надежный ограничитель хода плашек, так как планка, закрепленная винтами, не обеспечивает надежной фиксации плашек при высоких давлениях.

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 превышения давления, являющейся простой и, как следствие, дешевой в изготовлении и применении.

Техническая задача решается устройством для перемещения и фиксации оборудования в скважине, содержащим корпус с верхней и нижней резьбами и с окнами, в которые герметично вставлены поджатые возвратными пружинами внутрь плашки, с возможностью ограниченного перемещения наружу, планкой, взаимодействующей в крайнем положении с плашкой.

Новым является то, что 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 - проточки под возвратные пружины, которые выполнены пластинчатыми, взаимодействующими с проточками соответствующих плашек, при этом 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.

На чертеже представлено устройство с осевым разрезом.

Устройство для перемещения и фиксации оборудования в скважине содержит корпус 1 с каналом 2, верхней 3 и нижней 4 резьбами и окнами 5. В окна 5 герметично вставлены плашки 6, поджатые внутрь возвратными пружинами 7, с возможностью ограниченного перемещения наружу. Корпус 1 снабжен планкой 8, взаимодействующей в крайнем положении с плашкой 6, причем плашка 6 для взаимодействия в крайнем положении с планкой 8 изнутри снабжена кольцевым расширением 9 с проточкой 10. Планка 8 выполнена в виде пластины с верхней 11 и нижней 12 фасками и отверстием 13 под плашку 6. В корпусе 1 снаружи выполнены выборки 14 под планки 8, а изнутри - проточки 15 под возвратные пружины 7. Пружины 7 выполнены пластинчатыми, взаимодействующими с проточками 10 соответствующих плашек 6. Планки 8 и возвратные пружины 7 зафиксированы на корпусе 1 верхним 16 и нижним 17 переводниками, накручиваемыми на соответствующие резьбы 3 и 4 корпуса 1. Переводники 16 и 17 снабжены внутренними 18, 19 и наружными 20, 21 выступами, взаимодействующими соответственно с возвратными пружинами 7 и планками 8.

Устройство работает следующим образом.

Сборку устройства для перемещения и фиксации оборудования в скважине осуществляют следующим образом. Планку 8 с установленной в отверстие 13 плашкой 6 вставляют в окна 5 корпуса 1. Пружины 7 устанавливают одним концом в проточку 15 корпуса 1, другим - в проточку 10 на расширении 9 плашки 6. Далее переводники 16 и 17 свинчивают с корпусом 1 по резьбам 3 и 4, при этом пружины 7 фиксируются внутренними выступами 18 и 19, а планки 8 с плашками 6 - наружными выступами 20 и 21 переводников 16 и 17. Устройство присоединяют с помощью резьбы 22 к колонне труб или гибкой трубе, на которой спускают в скважину (на чертеже не показано). На заданной глубине спуск прекращают и начинают подъем с одновременной подачей жидкости в устройство через колонну труб или гибкую трубу. При этом плашки 6, преодолевая усилие пружин 7, выходят в рабочее положение и упираются, например, во внутренний бурт проточки клапана или пакера (на чертеже не показано), фиксируются, после чего натяжением колонны труб или гибкой трубы перемещают запорный элемент клапана или осуществляют подъем якоря. В рабочем состоянии, когда осуществляют закачку жидкости, описываемое устройство обеспечивает постоянное зацепление с перемещаемым устройством. Благодаря количеству плашек больше двух обеспечивается центрация и, как следствие, надежная фиксация устройства. Благодаря тому, что устройство снабжено планками 8, играющими роль ограничителей хода плашек 6, отсутствует опасность разрушения устройства из-за превышения давления и полного выхода плашек из корпуса.