[go: up one dir, main page]

RU2654088C1 - Antiflying anchor - Google Patents

Antiflying anchor Download PDF

Info

Publication number
RU2654088C1
RU2654088C1 RU2017104679A RU2017104679A RU2654088C1 RU 2654088 C1 RU2654088 C1 RU 2654088C1 RU 2017104679 A RU2017104679 A RU 2017104679A RU 2017104679 A RU2017104679 A RU 2017104679A RU 2654088 C1 RU2654088 C1 RU 2654088C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
piston
anchor
flight
soluble
Prior art date
Application number
RU2017104679A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Георгиевич Островский
Дмитрий Валерьевич Горбунов
Алексей Александрович Фотиев
Original Assignee
Акционерное общество "Новомет-Пермь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Новомет-Пермь" filed Critical Акционерное общество "Новомет-Пермь"
Priority to RU2017104679A priority Critical patent/RU2654088C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2654088C1 publication Critical patent/RU2654088C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/129Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing
    • E21B33/1293Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing with means for anchoring against downward and upward movement

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

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to oil industry and can be used for oil extraction by electric centrifugal pumps. Antiflying anchor contains a tube for the passage of liquid with a support sleeve rigidly mounted in the upper part, a shock-absorbing unit in the form of a compression spring with a cone-shaped piston arranged on the pipe and an anchoring mechanism having sliding dies. Cone-shaped piston is fixed on the pipe with the help of a soluble element. As a soluble element, a radial pin passing through the pipe or a ring located under the base of the piston can be used.
EFFECT: technical result is a simplification of putting the anchor into functional condition operation and high reliability of the device activation.
5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для добычи нефти электроцентробежными насосами.The invention relates to the oil industry and can be used for oil production by electric centrifugal pumps.

Известна конструкция противополетного якоря [патент RU №2490420 С1, МПК Е21В 23/00, опубл. 20.08.2013, БИ №23], содержащая верхний и нижний переводники, трубу для прохода жидкости, расположенные на трубе поршень с конусом и заякоривающие плашки, причем на трубе ниже конуса выполнен фигурный паз, в который вставлен направляющий штифт.The known design of the anti-flight anchor [patent RU No. 2490420 C1, IPC ЕВВ 23/00, publ. 08/20/2013, BI No. 23], containing the upper and lower sub, a pipe for the passage of fluid, a piston with a cone located on the pipe and anchor dies, and a shaped groove is made on the pipe below the cone, into which a guide pin is inserted.

Недостатком данного устройства является сложность посадки устройства в заданном интервале обсадной колонны скважины, требующая проведения спускоподъемных и прочих операций.The disadvantage of this device is the difficulty of landing the device in a given interval of the casing of the well, which requires tripping and other operations.

Известна конструкция противополетного устройства (ЯКРО-ППЭ-1, НФП Пакер), устанавливаемая в нижней части УЭЦН. Устройство содержит в себе центральную трубу и заякоривающий механизм. Особенностью устройства является то, что оно срабатывает только в момент обрыва установки.The known design of the anti-flight device (YAKRO-PPE-1, NFP Packer), installed in the lower part of the ESP. The device comprises a central pipe and an anchoring mechanism. A feature of the device is that it only works when the unit breaks.

Недостатком данного устройства является низкая надежность, так как заякоривающий механизм срабатывает только при падении установки вниз во время обрыва, соответственно нет трения покоя между плашками и стенками обсадной колонны.The disadvantage of this device is its low reliability, since the anchor mechanism only works when the unit falls down during a break, respectively, there is no resting friction between the dies and the casing walls.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является противополетный якорь, содержащий трубу для прохода жидкости с жестко установленной в верхней части опорной втулкой, амортизирующий узел в виде пружины сжатия с конусообразным поршнем, размещенный на трубе, и заякоривающий механизм. Заякоривающий механизм выполнен в виде подвижных подпружиненных наружу раздвижных плашек с направляющим штифтом, перемещающимся по фигурному пазу, выполненному на трубе [патент RU №2455454 С1, МПК Е21В 23/00, опубл. 10.07.2012, БИ №19].The closest in technical essence to the proposed one is a non-flying anchor containing a pipe for the passage of fluid with a support sleeve rigidly mounted in the upper part, a shock-absorbing unit in the form of a compression spring with a cone-shaped piston placed on the pipe, and an anchor mechanism. The locking mechanism is made in the form of movable spring-loaded sliding dies with a guide pin moving along a curly groove made on a pipe [patent RU No. 2455454 C1, IPC ЕВВ 23/00, publ. July 10, 2012, BI No. 19].

Недостатком прототипа является сложная процедура установки, включающая в себя спуск, поиск паза в муфте обсадной колонны и перевод якоря из транспортного положения в рабочее, а также срабатывание якоря только в момент обрыва.The disadvantage of the prototype is the complex installation procedure, which includes the descent, the search for a groove in the casing sleeve and the translation of the anchor from the transport position to the working position, as well as the operation of the anchor only at the time of breakage.

Задачей настоящего изобретения является упрощение приведения якоря в рабочее состояние и повышение защиты установки за счет приведения якоря в рабочее положение до ее обрыва.The objective of the present invention is to simplify bringing the armature into working condition and to increase the protection of the installation by bringing the armature into working position before it breaks.

Указанный технический результат достигается тем, что в якоре противополетном, содержащем трубу для прохода жидкости с жестко установленной в верхней части опорной втулкой, размещенный на трубе с возможностью взаимодействия амортизирующий узел в виде пружины сжатия с конусообразным поршнем и заякоривающий механизм, имеющий раздвижные плашки, согласно изобретению, конусообразный поршень зафиксирован на трубе с помощью растворяемого элемента.The specified technical result is achieved by the fact that in the non-flying anchor, containing a pipe for fluid passage with a support sleeve rigidly mounted in the upper part, a shock absorbing unit in the form of a compression spring with a cone-shaped piston and an anchoring mechanism having sliding dies according to the invention is placed with the possibility of interaction , the cone-shaped piston is fixed to the pipe using a soluble element.

При этом в качестве растворяемого элемента использован по меньшей мере один радиальный штифт, проходящий через трубу. В некоторых вариантах исполнения растворяемый элемент может быть выполнен в виде кольца, размещенного под основанием поршня.At the same time, at least one radial pin passing through the pipe is used as a soluble element. In some embodiments, the soluble element may be in the form of a ring placed under the base of the piston.

Для уменьшения площади контакта между поршнем и плашками на поверхности поршня может быть выполнена накатка или сформированы пазы.To reduce the contact area between the piston and the dies, knurling or grooves can be formed on the piston surface.

Благодаря возможности растворения элемента, фиксирующего поршень и удерживающего взаимодействующую с ним пружину, якорь будет приведен в рабочее положение через незначительное время после спуска установки, то есть до момента обрыва. Причем при обрыве установки трение между плашками якоря и стенками обсадной колонны будет выше за счет трения покоя.Due to the possibility of dissolution of the element fixing the piston and holding the spring interacting with it, the anchor will be brought into working position a short time after the descent of the installation, that is, until the moment of breakage. Moreover, when the installation is broken, the friction between the dies of the anchor and the walls of the casing will be higher due to static friction.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема якоря противополетного с растворяемым штифтом; на фиг. 2 - схема якоря противополетного с растворяемым кольцом; на фиг. 3 - якорь противополетный с разжатыми плашками; на фиг. 4-6 представлены варианты формы поверхности поршня.The essence of the claimed invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a diagram of an anti-flight anchor with a soluble pin; in FIG. 2 is a diagram of an anti-flight anchor with a soluble ring; in FIG. 3 - anti-flight anchor with open dies; in FIG. 4-6 show variations in the surface shape of the piston.

Якорь противополетный (фиг. 1) содержит центральную трубу 1, на которую надета опорная втулка 2 с кольцевым буртиком, пружину 3 и конусообразный поршень 5, состыкованный с втулкой 2. Пружина 3 расположена вокруг втулки 2 и верхней части поршня 5, при этом ее верхний конец опирается на буртик втулки 2, а нижний - на выступ поршня 5. На нижней части поршня 5 расположены раздвигаемые плашки 6, которые закреплены на втулке 7, насаженной на трубу 1, и частично перекрыты кожухом 9. Кожух 9 с помощью срезных винтов 8 закреплен на втулке 7. На нижний конец трубы 1 навернут перфорированный наконечник 10.The anti-flight anchor (Fig. 1) contains a central pipe 1, on which a supporting sleeve 2 with an annular collar is mounted, a spring 3 and a cone-shaped piston 5 docked with the sleeve 2. The spring 3 is located around the sleeve 2 and the upper part of the piston 5, while its upper the end rests on the collar of the sleeve 2, and the lower - on the protrusion of the piston 5. On the lower part of the piston 5 are expandable dies 6, which are mounted on the sleeve 7, mounted on the pipe 1, and partially covered by a casing 9. The casing 9 is secured with shear screws 8 on the sleeve 7. On the lower end of the pipe 1 on return the perforated tip 10.

Якорь снабжен растворяемым элементом, который фиксирует поршень 5 на трубе 1. В качестве фиксирующего растворяемого элемента может быть использован радиальный штифт 4 внутри конусообразного поршня 5, проходящий через трубу 1.The anchor is equipped with a soluble element that fixes the piston 5 on the pipe 1. As a fixing soluble element, a radial pin 4 inside the conical piston 5 passing through the pipe 1 can be used.

В качестве альтернативы (фиг. 2) может быть использовано растворяемое кольцо 11, размещенное в зазоре между поршнем 5 и втулкой 7.As an alternative (FIG. 2), a soluble ring 11 may be used located in the gap between the piston 5 and the sleeve 7.

В трубе 1 могут быть выполнены дополнительные отверстия 12 для лучшего контакта с пластовой жидкостью растворяемого кольца 11.In the pipe 1 can be made additional holes 12 for better contact with the reservoir fluid of the dissolved ring 11.

Чтобы уменьшить риск заклинивания поршня 5 между раздвигаемыми плашками 6 при большом осевом усилии, стремятся уменьшить площадь контакта между поршнем 5 и плашками 6. С этой целью коническая поверхность поршня 5, контактирующая с плашками 6, может быть выполнена с пазами (фиг. 4, 5), или на ней может быть нанесена накатка (фиг. 6), которая увеличивает шероховатость поверхности для уменьшения площади контакта.To reduce the risk of jamming of the piston 5 between the expandable rams 6 with a large axial force, they try to reduce the contact area between the piston 5 and the rams 6. To this end, the conical surface of the piston 5 in contact with the rams 6 can be made with grooves (Fig. 4, 5 ), or it can be applied knurling (Fig. 6), which increases the surface roughness to reduce the contact area.

Растворяемое кольцо 11 может иметь отверстия и пазы для лучшего контакта с пластовой жидкостью и для более быстрого растворения.The soluble ring 11 may have holes and grooves for better contact with the formation fluid and for faster dissolution.

Растворяемые штифты или кольцо могут быть выполнены из хлорида натрия либо из любого другого материала, растворяемого в пластовой жидкости.The soluble pins or ring may be made of sodium chloride or any other material soluble in the formation fluid.

Материалы плашки и поршня могут быть антифрикционными для снижения трения плашек о поршень.The ram and piston materials can be anti-friction to reduce the friction of the rams against the piston.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Якорь противополетный устанавливается на основание электродвигателя или блока измерительного двигателя через резьбовое соединение на верхнем конце трубы 1. Плашки 6 находятся в транспортном положении и не создают препятствий для спуска. Пружина 3 поджата за счет фиксации поршня 5 на трубе 1 с помощью радиального штифта 4 (или поджатого кольца 11). После спуска оборудования в скважину начинается химический процесс взаимодействия материала растворяемого штифта 4 (или растворяемого кольца 11) с пластовой жидкостью. В течение от 1 до 15 суток в зависимости от выбранного материала фиксирующий элемент (штифт 4 или кольцо 11) растворяется, поршень 5 под действием пружины 3 начинает двигаться вниз и разжимает плашки 6 (Фиг. 3). Разжатые плашки 6 упираются в стенку обсадной колонны. В случае возникновения разгрузки веса оборудования на якорь (при обрыве НКТ, перерезании газосепараторов и т.д.) увеличивается усилие на упирающиеся плашки, в результате чего они с большим усилием «врезаются» в стенку обсадной колонны и предотвращают падение погружного оборудования на забой скважины.The anti-flight anchor is installed on the base of the electric motor or the measuring motor block through a threaded connection at the upper end of the pipe 1. The dies 6 are in the transport position and do not create obstacles for descent. The spring 3 is preloaded by fixing the piston 5 on the pipe 1 with the help of a radial pin 4 (or a preloaded ring 11). After the equipment is lowered into the well, the chemical process of interaction of the material of the soluble pin 4 (or the soluble ring 11) with the formation fluid begins. Within 1 to 15 days, depending on the selected material, the locking element (pin 4 or ring 11) dissolves, the piston 5 begins to move downward under the action of the spring 3 and expands the dies 6 (Fig. 3). Unclenched dies 6 abut against the wall of the casing. In the event that the weight of the equipment is unloaded to the anchor (when the tubing is cut off, the gas separators are cut, etc.), the force on the supporting dies increases, as a result of which they “crash” into the casing wall with great effort and prevent the submersible equipment from falling onto the bottom of the well.

Для извлечения якоря из скважины необходимо дать натяжение вверх с усилием, обеспечивающим срезание винтов 8, в результате чего труба 1 с поршнем 5, втулкой 2 и пружиной 3 поднимаются вверх, что приводит к снижению давления на плашки 6. При дальнейшем подъеме наконечник 10 упирается в торец втулки 7, плашки 6 высвобождаются от трения о стенки колонны и прижимаются к поршню 5. Оборудование беспрепятственно извлекается из скважины.To remove the anchor from the well, it is necessary to give upward tension with a force that ensures cutting of the screws 8, as a result of which the pipe 1 with the piston 5, the sleeve 2 and the spring 3 rise up, which leads to a decrease in pressure on the dies 6. With a further rise, the tip 10 abuts the end face of the sleeve 7, the dies 6 are released from friction against the walls of the column and pressed against the piston 5. The equipment is freely removed from the well.

Предлагаемая конструкция якоря обеспечивает высокую надежность срабатывания, так как после растворения штифта или кольца происходит активация якоря и упирание плашек в стенки обсадной колонны. При разгрузке веса установки на якорь усилие страгивания плашек только увеличивается.The proposed design of the armature provides high reliability of operation, since after dissolving the pin or ring, the armature is activated and the dies abut against the walls of the casing. When unloading the weight of the anchor, the force of breaking the dies only increases.

Claims (5)

1. Якорь противополетный, содержащий трубу для прохода жидкости с жестко установленной в верхней части опорной втулкой, размещенный на трубе амортизирующий узел в виде пружины сжатия с конусообразным поршнем и заякоривающий механизм, имеющий раздвижные плашки, отличающийся тем, что поршень зафиксирован на трубе с помощью растворяемого элемента.1. An anti-flight anchor, comprising a pipe for the passage of fluid with a support sleeve rigidly mounted in the upper part, a shock absorbing unit located on the pipe in the form of a compression spring with a cone-shaped piston, and an anchor mechanism having sliding dies, characterized in that the piston is fixed to the pipe using a soluble item. 2. Якорь противополетный по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворяемого элемента использован по меньшей мере один радиальный штифт, проходящий через трубу.2. The anti-flight anchor according to claim 1, characterized in that at least one radial pin passing through the pipe is used as a soluble element. 3. Якорь противополетный по п.1, отличающийся тем, что растворяемый элемент выполнен в виде кольца, размещенного под основанием поршня.3. The anti-flight anchor according to claim 1, characterized in that the soluble element is made in the form of a ring placed under the base of the piston. 4. Якорь противополетный по п.1, отличающийся тем, что поверхность поршня выполнена с пазами.4. The anti-flight anchor according to claim 1, characterized in that the piston surface is made with grooves. 5. Якорь противополетный по п.1, отличающийся тем, что на поверхности поршня выполнена накатка.5. The anti-flight anchor according to claim 1, characterized in that the knurling is made on the surface of the piston.
RU2017104679A 2017-02-13 2017-02-13 Antiflying anchor RU2654088C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017104679A RU2654088C1 (en) 2017-02-13 2017-02-13 Antiflying anchor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017104679A RU2654088C1 (en) 2017-02-13 2017-02-13 Antiflying anchor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2654088C1 true RU2654088C1 (en) 2018-05-16

Family

ID=62153108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017104679A RU2654088C1 (en) 2017-02-13 2017-02-13 Antiflying anchor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2654088C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685252C1 (en) * 2019-01-21 2019-04-17 Ильшат Асгатович Талипов Anti-floating device for tubing
RU2722325C1 (en) * 2019-05-30 2020-05-29 Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть Научно-Технический Центр" (ООО "Газпромнефть НТЦ") Antipolar anchor
US12392208B1 (en) 2024-03-29 2025-08-19 PetroTool International LLC Well tubing anchor and catcher tool assembly
US12442262B1 (en) 2024-03-29 2025-10-14 PetroTool International LLC Well tubing anchor and catcher tool assembly

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1712584A1 (en) * 1989-03-20 1992-02-15 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам Packer
RU2455454C1 (en) * 2011-05-20 2012-07-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Tubing anchor for electric centrifugal pump
US20120318507A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 Frazier W Lynn Hydrocarbon well and technique for perforating casing toe
RU2490420C1 (en) * 2012-01-13 2013-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Tubing anchor for electric centrifugal pump
RU143019U1 (en) * 2014-02-05 2014-07-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина PACKER
RU2588246C1 (en) * 2015-05-05 2016-06-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Armature of hydraulic jack for installation of expandable shutter in well
US20170030161A1 (en) * 2013-05-13 2017-02-02 Magnum Oil Tools International, Ltd. Downhole plug having dissolvable metallic and dissolvable acid polymer elements

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1712584A1 (en) * 1989-03-20 1992-02-15 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам Packer
RU2455454C1 (en) * 2011-05-20 2012-07-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Tubing anchor for electric centrifugal pump
US20120318507A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 Frazier W Lynn Hydrocarbon well and technique for perforating casing toe
RU2490420C1 (en) * 2012-01-13 2013-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Tubing anchor for electric centrifugal pump
US20170030161A1 (en) * 2013-05-13 2017-02-02 Magnum Oil Tools International, Ltd. Downhole plug having dissolvable metallic and dissolvable acid polymer elements
RU143019U1 (en) * 2014-02-05 2014-07-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина PACKER
RU2588246C1 (en) * 2015-05-05 2016-06-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Armature of hydraulic jack for installation of expandable shutter in well

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685252C1 (en) * 2019-01-21 2019-04-17 Ильшат Асгатович Талипов Anti-floating device for tubing
RU2722325C1 (en) * 2019-05-30 2020-05-29 Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть Научно-Технический Центр" (ООО "Газпромнефть НТЦ") Antipolar anchor
US12392208B1 (en) 2024-03-29 2025-08-19 PetroTool International LLC Well tubing anchor and catcher tool assembly
US12442262B1 (en) 2024-03-29 2025-10-14 PetroTool International LLC Well tubing anchor and catcher tool assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2654088C1 (en) Antiflying anchor
US4042019A (en) Wireline actuated tubing cutter
US3844352A (en) Method for modifying a well to provide gas lift production
CN104265220B (en) Wireline coring drill with function of warning on in-position arrival of inner pipe
US3410217A (en) Liquid control for gas wells
US12104446B2 (en) System for dislodging and extracting tubing from a wellbore
RU2489567C1 (en) Detonating fuse for blasting-perforation equipment
RU2685252C1 (en) Anti-floating device for tubing
US2199020A (en) Cutting tool
US2544601A (en) Insert orifice and tool therefor
US2215638A (en) Pipe cutter
US2993539A (en) Junk basket and plug apparatus
RU2440484C1 (en) Packer-plug
US3789923A (en) Method and apparatus for modifying a well to provide gas lift production
RU2439309C1 (en) Oil well development device
CN105089531B (en) Oilfield horizontal well oil production prevention pipe string break off well device
US3043372A (en) Anchoring device
RU2478163C2 (en) Tube perforator (versions)
RU148471U1 (en) MECHANICAL PACKER OF BILATERAL ACTION WITH THE POSSIBILITY OF INSTALLATION AT SMALL DEPTH
SU1723306A1 (en) Device for fixing well equipment
RU2144127C1 (en) Gear fixing deep pumping equipment in well
US2243099A (en) Tool useful in recovering well tubing, well casing, etc.
RU2480571C2 (en) Device to install bridges in wells
RU2391488C1 (en) Wall packer-plug
RU2144129C1 (en) Packer