Якорь

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 0701.77 (21) 2441607/22-03с присоединемивм заявки Ио(51)М. Кл.Е 21 В 23/00 Е 21 В 33/12 Государстееииый омитет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубликования описания 10. 01, 81(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геоФизики 54) ЯКОРЬ Изобретение относится к областинефтегазодобывающей промышленности,а именно к якорям, предназначено длязакрепления различных устройств, например, пакеров, в скважинах с передачей возникающих при этом усилий настенку скважины.Известен якорь, содержащий шток,конус, плашки с замком и Фонарь 1"1 .Якорь не обеспечивает надежной работы Ои его возврат в транспортное положение затруднен,Известен также якорь, содержащийшток, конус, плашки с тягой, замокплашек, Фрикционный Фонарь с ключом 15и замок Фрикционного фонаря 2 .Недостатком якоря является низкаянадежность возврата плашек в транспортное положение, поскольку возврат осуществляется под действием сил тяжести, что затрудняет работу с якорем,особенно в наклонных скважинах.Заклинивающие плашки при движениив пазах расклинивающего конуса могутперемещаться независиомо друг от дру га. При этом некоторые иэ них поддействием трения о стенку скважиныопережают в движении другие, что приводит к неконцентричному заклиниваниюякоря в скважине, 30 Это вызывает неравномерное нагружение эаклинивающих плашек и расклинивающего конуса, появление нежелательных моментов сил, действующих в плоскости, перпендикулярной оси скважины.Замки заклинивающих плашек не защищены от контакта.со средой, заполняющей скважину. Поэтому возможны случаи засорения механизмов замков шламом (особенно в открытых скважинах) и вызванные этим отказы в работе. Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы якоря в глубоких и наклонных скважинах.Поставленная цель достигается тем, что якорь снабжен жестко связанным с фрикционным фонарем толкателем, взаимодействующим с тягой, причем толкатель выполнен в виде втулки, телескопически связанной с тяГой. и образующей со штоком кольцевую полость, в которой размещен замок плашек.На Фиг. 1 показан якорь с закрытым положением замка заклинивающих плашек; на фиг, 2 изображен якорь в рабочем положении; на Фиг. 3 дана развертка наружной поверхности замка фрикционного фонаря.Якорь содержит расклинивающий конус 1, вдоль наклонных пазов которого могут перемещаться заклинивающие плашки 2. С расклинивающим конусом 1 жастко соединен шток 3. В нижней части штока 3 подвижно размещен фрикционный фонарь 4, башмаки 5 которого прижаты пружинами б к стенке скважины (здесь и на других Фигурах стенки, скважины не показаны). С фрикционнымфонарем 4 жестко связан замок 7, имеющий два фигурных паза А. Пазы Азамка 7 снабжены ловушками Б, В пазах А и ловушках Б могут перемещаться пальцы 8, жестко связанные со штоком 3. Вдоль штока 3 может перемещаться тяга 9, которая соединена сзаклинивающими плашками 2 с помощьюТ-образных подвижных соединений В.Тяга 9 телескопически сочленена столкателем 10, жестко связанным сФрикционным фонарем 4. Телескопическое соединение обеспечивает повороти определенное осевое перемещениетолкателя 10 и фрикционного фонаря4 относительно тяги 9. С тягой 9жестко связан замок 11 эаклинивающихплашек, выполненный в виде многолепестконой цанговой пружины, имеющейна концах деформируемых лепестковзахваты 12. Захваты 12 могут входитьв зацепление со штоком 3 благодаряпроточке Г, выполненной на наружнойповерхности штока 3.фрикционный Фонарь 4 имеет ключ13, который при перемещении фрикционного фонаря 4 в сторону расклинивающего конуса 1 может открывать замок эаклинивающих плашек 11, выводязахваты 12 из зацепления со штоком3.Такая конструкция якоря позволяетразместить замок заклинивающих плашек 11 в пространстве, ограниченномштоком 3, фрикционным фонарем 4, толкателя 10 и тягой 9 и таким образомзащитить его от прямого воздействиясреды, заполняющей скважину.Работает якорь следующим образом.В транспортном положении заклинивающие плашки 2 удерживаются в нижнем(утопленном) положении с помощью замка заклинивающих плашек 11, захваты12 которого зацеплены за уступ штока3, образованный проточкой Г. Фрикционный фонарь 4 также находится в зацеплении со штоком 3, так как пальцы8 находятся на дне ловушек Б замка 7,Таким образом, при спуске якоря вскважину случайные воздействия состороны стенки скважины на заклинивающие плашки 2 и силы трения, действующие на фрикционный фонарь 4, немогутперевести якорь в рабочее положение.При достижении заданной глубиныпогружения якоря, приподнимают шток3 вверх на 0,5-1,0 м, при этом фрикционный фонарь 4 под действием трения о стенку скважины перемещается относительно штока 3 вниз, так что пальцы 8 выходят из ловушек Б и занимаютположение напротив выхода в пазы А.После достижения такого положенияшток 3 опускают вниз, одновременновращая его по часовой стрелкефрикционный фонарь 4, удерживаемый трением о стенку скважины, стремится сохранить свое положение, а пальцы 8;скользя по пазам А, выходят иэ зацеп-ления с замком 7 и освобождают фрикционный фонарь 4. При дальнейшем движении штока 3 вниз фрикционный фонарьперемещается по штоку вверх, а ключ13 подходит к захватам 12 замка за клинивающих плашек 11, отцепляет ихот штока 3 и далее после того, какбудет выбран весь ход перемещениятолкателя 10 относительно тяги 9,Фрикционный фонарь 4, толкатель 10, що тяга 9, замок заклинивающих плашек11 и эаклинивающие плашки 2 будут двигаться совместно в сторону расклинивающего конуса 1. При этом заклинивающие плашки 2, скользя в наклонныхпазах расклинивающего конуса 1,перемещаются к стенке скважины. По достижении контакта заклинивающих плашек 2 со стенкой скважины заканчивается перевод якоря в рабочее положение.Съем якоря из рабочего положенияосуществляется перемещением штока 3вверх, при этом фрикционный фонарь4 вследствие трения о стенку скважины перемещается относительно штока 3 35 вниз, перемещает толкатель 10, а после выбора свободного хода, тягу 9 исвязанные с ней заклинивающие плашки2 вниз до упора тяги 9 в выступ наштоке 3 якоря. В этом положении захваты 12 замка 11 заклинивающих плашек2 попадают в проточку Г и зацепляютсясо штоком 3, а пальцы 8 оказываютсярасположенными над ловушками Б, Теперьпри опускании штока 3 вниз фрикционный фонарь 4 перемещается вверх относительно штока 3 на величину ходапальцев 8 в ловушках Б замка 7 и якорьпереходит в первоначальное транспортное положение. При этом вследствиетого, что свободное перемещение толкателя 10 относительно тяги 9 и замка11 заклинивающих плашек 2 больше хода пальцев 8 в ловушках Б замка 7,между ключом 13 и захватами 12 остается гарантированный зазор.55 Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить надежностьвозврата заклинивающих плашек якоряв транспортное положение, исключитьслучаи неконцентричного заклиниванияякоря в скважине и повысить надежностьработы замка эаклинивающих плашек,формула изобретения1. Якорь, содержащий шток, конус,плашки с тягой, замок плашек, Фрикционный фонарь с ключом и замок фрик791922 Составитель Ю.ДУдактор Л.Герасимова Техред М.Петко ректор М.Демчи Тиражрственного комитезобретений и открыа, Ж, Раушская Подписное 15 3 ВНИИПИ Гос по делам 113035, МоЗаказ СССРийаб., д. 4илиал ППП Патент , г, жгород, ул, роектная,ционного фонаря, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы якоря в глубоких и наклонных скважинах, якорь снабжен жестко связанным с фрикционным фонарем толкателем, взаимодействующим с тягой. 2. Якорь по п. 1, отличающ и й с я тем, что толкатель выполнен в виде втулки, телескопическисвязанной с тягой и образующей соштоком кольцевую полость, в которойразмещен замок плашек.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США 9 3,331440,кл. 166-120, опублик, 0807.67,2, Машины и нефтяное оборудование,РНТС 9 10, 1975, с. 7-10,