Вращающаяся подвеска для спуска и цементирования потайной колонны

 

Изобретение относится к технике крепления скважин потайными колонками обсадных труб и позволяет обеспечить отсоединение подвески от потайной колонны в случае неосвобождения подвесной пробки. Подвеска включает муфту 1 с выступом 20 на внутренней поверхности, расположенную в ее полости несущую трубу 2 с пo ЩIИпникo- вым узлом 3 и опорным переводником 4, над которыми установлены перекрывающая боковые окна 7 трубы 2 пробка 5 Г - 13 ю (Л с 05 со 4 lif фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Я0 1406349 A 1

ИО 4 E 21 В 4З/10 ЗЗ/,4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

«lpga,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ « ;::,:, /

««

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ „ р

2

В (21) 4129174/22-03 (22) 04,10.86 (46) 30.06,88. Бюл. У 24 (71) Производственное геологическое объединение по разведке нефти и газа

"Полтавнефтегазгеология" и Производственное объединение "Укрнефть" (72) В.Д.Куртов, А.Я.Глушаков, В.И.Тимошенко и В.Ф.Гузеватый (53) 622.245.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 581244, кл. Е 21 В 43/10, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1262024, кл. Е 21 В 33/14, 1985. (54) ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПОДВЕСКА ДЛЯ СПУСКА

И ЦЕИЕНТИРОВАНИЯ ПОТАЙНОЙ КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к технике крепления скважин потайными колонками обсадных труб и позволяет обеспечить отсоединение подвески от потайной колонны в случае неосвобождения подвесной пробки. Подвеска включает муфту 1 с выступом 20 на внутренней поверхности, расположенную в ее полости несущую трубу 2 с подшипниковым узлом 3 и опорным переводником 4, над которыми установлены перекрывающая боковые окна 7 трубы 2 пробка 5

3

Ф

16 д

17

f5

1««

1406349 ,и втулка 6, взаимодействующие с муф- виде сквозных продольных прорезей. той 1 левой резьбой, Их некруглые Переходник 15 имеет кольцевой выступ сечения расположены соосно друг дру- 21. После цементирования начинают гу и некруглому сечению трубы 2. За- вращение труб 2. Труба 2 передает порный узел подвески имеет закладные вращение втулке 6 и вывинчивает ее элементы, расположенные s пазах опор- из муфты !. Восстанавливается циркуного переводника и выступа 20. Под- ляция жидкости для промывки скважины. веская пробка 14 подвески имеет-пере- В случае неотсоединения пробки 14 ходник 15, связанный средними штифта" освобождают замок левой резьбы, подми с переводником 4. Пазы 18 выполне" нимают на поверхность трубы 2 и изны в виде проточек на нижнем торце влекают пробку 5, 6 ил. переводника, а пазы выступа 20 - в

Снизу к опорному переводнику 4 подсоединена подвесная пробка 14 с переходником 15, закрепленная срезными элементами 16. Подвесная пробка запирает запорный узел, содержащий закладные элементы в виде шпонок 17 (закладные элементы также могут быть выполнены другой формы, например в виде шаров). Закладные элементы уста35 новлены в пазах 18 опорного переводника, выполненных в виде проточек на

его нижнем торце и пазах 19, выступа

20 муфты 1, выполненных в виде сквоэ1

Изобретение относится к креплению скважин потайными колоннами обсадных, труб, а именно к вращающимся подвескам.

Цель изобретения — обеспечение отсоединения подвески от потайной колонны в случае неосвобождения подвесной пробки.

На фиг.l изображена предлагаемая подвеска, навинченная на верхнюю обсадную трубу потайной колонны перед ее спуском в скважину; на фиг.2 — то же, после открытия боковых окон несущей трубы и освобождении подвесной пробки; на фиг.3 — то же, после опускания несущей трубы для освобождения шпонок; на фиг.4 — разрез A-А на фиг. l; на фиг.5 — разрез Б-Б на фиг. l; на фиг.б — разрез В-В на фиг.).

Вращающаяся подвеска состоит из муфты 1, в полости которой расположена несущая труба 2 с подшипниковым .узлом 3 и опорным переводником 4.

Над опорным переводником установлены взаимодействующие с муфтой 1 левой резьбой пробка 5 и втулка б, перекрывающая боковые окна 7 несущей трубы 2. Втулка 6 и несущая труба 2 при ее верхнем положении (см.фиг.l и 6) взаимодействуют между собой с возможностью осевого перемещения соответственно по конгруэнтным между собой внутренней 8 и наружной 9 поверхностям, некруглым в поперечном сечении (см.фиг ° 6). Пробка 5 также имеет некруглое поперечное сечение (см.фиг.5), внутренняя поверхность

10 которого конгруэнтна наружной по2 верхности 9 несущей трубы 2. Это позволяет передавать вращение бурильной колонны через несущую трубу 2 втулке 6 и пробке 5.

5 Выше левой резьбы по втулке 6 имеются отверстия 11, сообщающие полость несущей трубы 2 с затрубным пространством, что исключает заклинку левой резьбы твердой фазой нли

10 шпамом. Верхняя часть втулки б выполнена круглой по форме кольцевого сечения между несущей трубой 2 и муфтой 1. Средняя часть втулки 6, расположенная между ее круглой и некруглой частями, выполнена с кольцевой выточкой 12.

Несущая труба 2 выполнена с кольцевой проточкой 13 выше ее боковых окон 7. Кольцевая проточка 13 расположена на такой высоте, что обеспечивает после открытия боковых окон 7 нахождение круглой части втулки 6 на уровне нахождения кольцевой проточки

13 несущей трубы 2.

140634 ных продольных прорезей. Переходник

15 подвесной пробки 14 имеет кольцевой выступ 21 для взаимодействия с закладными элементами 1? в исходном положении.

Втулка 6 и пробка 5 установлены в муфте 1 так, что их некруглые сечения соосны один по отношению к другому, т.е. их проекции на горизонтальную плоскость совпадают. Это дает возможность при опускании несущей трубы 2 соединять одновременно не- . круглые сечения несущей трубы 2, втулки 6 и пробки 5 (см,фиг.3). 16

Герметичность подвески обеспечивается наличием уплотнений 22.

Вращающаяся подвеска работает следующим образом.

В процессе спуска потайной колонны по стволу скважины производят проработку мест сужений или мест посадки, что обеспечивается наличием замка левой резьбы.

После спуска потайной колонны и 25 закачивания цементного раствора в бурильные трубы вставляют разделительную пробку (не показана) и продавливают ее буровым. раствором. В процессе закачивания цементного раст- 3(3 вора и его продавливания в затрубное пространство бурильные трубы с подвешенной на них потайной колонной

55 постоянно или периодически вращают и расхаживают.

При посадке разделительной пробки в подвесную 14 возврастает давление на устьи скважины. После достижения расчетного значения происходит разрушение элементов 16 и обе пробки начи- 4О нают двигаться по потайной колонне, обеспечивая надежное разделение цементного раствора и продавочной жидкости. После ухода подвесной пробки

14 шпонки 17 благодаря выполнению паза 18 в виде проточек на торце, т.е. открытыми снизу, выпадают из пазов 18 и продольных прорезей 19 внутрь колонны (см.фиг,2), Поэтому с момента ухода подвесной пробки 14 прекращают вращение бурильных труб, чтобы преждевременно не открыть боковые окна 7.

При дальнейшем прокачивании продавочной жидкости пробки двигаются вниз до посадки их на упорное кольцо, о чем свидетельствует получение давления — стоп в конце целентирования.

Как только закончили процесс цементирования, начинают вращать бурильные трубы. При этом несущая труба 2 своей некруглой частью передает крутящий момент втулке 6 через ее некруглое сечение (см.фиг.6) и вывинчивает ее из муфты 1. Через открывшиеся боковые окна 7 несущей трубы

2 восстанавливается циркуляция. Из окон 7 циркуляция идет через кольцевую выточку 12, а в верхней ее части она разделяется на два потока: один идет через кольцевую проточку 13, а второй через отверстия 11 проходит в затрубное пространство. Производят промывку скважины для смыва излишне поднятого выше муфты 1 цементного раствора. Чтобы вымывание было более полным и не произошел прихват бурильных труб, последние во время ОЗЦ постоянно или периодически вращают.

В случае неотсоединения подвесной пробки 14 (например, разделительная пробка зависла в бурильных трубах или зашла в подвесную, но негерметичен ее контакт с переходником 15 раз. делительной пробки, или при нестрезе элементов 16) прекращают закачивать продавочную жидкость и приступают к освобождению замка левой резьбы. Для этого опускают вниз несущую трубу 2 до упора ее некруглого сечения в пробку 5. При опускании вниз упорный переводник 4 передвигает шпонку 17 вниз по шпоночным пазам 18 и 19.

Как только шпонки 17 полностью опустятся ниже втулки 20 муфты 1, они выпадают вниз на подвесную пробку 14 (см.фиг.3). Это становится возможным благодаря тому, что кольцевой выступ

21 переходника 15 уже не способен удерживать шпонки 17, и они, отклоняясь к внутренней стенке муфты 1, скользят вниз. При необходимости в этот момент можно производить циркуляцию через открывшиеся боковые окна

7 и образовавшийся канал благодаря наличию кольцевой выточки 12 во втулке 6 и кольцевой проточки 13 на наружной поверхности несущей трубы 2.

После выпадения шпонки 17 несущую трубу 2 поднимают до упора подшипни- . ка 3 в пробку 5. При этом боковые окна 7 несущей трубы оказываются герметично перекрытыми втулкой 6 ° Затем возобновляется прокачивание продавочной жидкости по расчету до полного юв и

18

17 (Риг. Z

5 14063 вытеснения цементного раствора из потайной колонны (но с оставлением цементного стакана необходимой высоты).

По окончании закачивания продавочной

5 жидкости вращением бурильных труб поднимают втулку 6 (так как шпонок, 17 нет) и вымывают излишне закачен ный цементный раствор. При этом возможное вращение бурильных труб, как 10 было описано.

После окончания ОЗЦ для отсоединения подвески от потайной колонны бурильные трубы вместе с несущей трубой 2 опускают так, чтобы некруглая часть несущей трубы вошла внутрь некруглого сечения пробки 5. Вращая бурильные трубы вправо, левую пробку

5 вывинчивают из муфты 1, тем самым освобождая от соединения с потайной 20 колонной. ! !

После подъема на поверхность бу; дут извлечены пробка 5, втулка б, несущая труба 2, узел 3 подшипника и опорный переводник 4.

Благодаря предлагаемой конструкции вращающейся подвески обеспечивается ее отсоединение от потайной 30 колонны в любых аварийных ситуациях

49 6

Формула изобретения

Вращающаяся подвеска для спуска и цементирования потайной колонны, включающая муфту с выступом на внутренней поверхности, расположенную в ее полости несущую трубу с подшипниковым узлом и опорным переводником, установленные над ними перекрывающую боковые окна несущей трубы пробку и втулку, имеющие возможность взаимодействия с муфтой левой резьбой, некруглые сечения которых расположены соосно друг другу и некруглому сечению несущей трубы, запорный узел с закладными элементами, расположенные в пазах опорного переводника и выступа муфты, подвесную пробку с переход-. ником, связанным средними штифтами с опорным переводником, о т л и ч а ю— щ.а я с я тем, что, с целью обеспечения отсоединения подвески от потайной колонны в случае неосвобождения подвесной пробки, пазы опорного переводника выполнены в виде проточек на нижнем его торце, а пазы выступа муф- ты — в виде сквозных продольных прорезей, причем переводник подвесной пробки имеет кольцевой выступ для взаимодействия с закладными элементами в исходном положении.

1406349

А-А

E-E (Риг. 9 фиг. b

Составитель В.Родина

Техред М.Ходанич

Редактор А.Долинич

Корректор В.Гирняк

Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3173/32

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4