Снаряд для развинчивания труб в скважине

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1423724 А1 (51) 4 Е 21 В 23/00, 31/00, 31/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4077327/22-03 (22) 11.06.86 (46) 15.09,88. Бюл.Р 34 (71) Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) P.M.AáäóëëàåB, С.С.Аббасов, И.Ф.Касимов и Л.М.Матвеенко (53) 622.248.13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 777201, кл. Е 21 В 31/02, 198 0.

Авторское свидетельство СССР

У 1266960, кл. Е l В 23/00, 1985. (54) СНАРЯД ДЛЯ РАЗВИНЧИВАНИЯ ТРУБ

В С КВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к технике бурения и эксплуатации скважин и поз» воляет упростить конструкцию снаряда при одновременном упрощении техноло гии проводимых работ за счет обеспечения возможности развинчивания труб разгрузкой массы бурильной колонны.

Снаряд включает полый вал с правой иесамотормоэящейся резьбой снаружи и присоединительным элементом на верхнем торце для связи с бурильной колонной, захватный элемент с леной резьбой по наружной поверхности и резьбой по внутренней. Последняя выполнена ответной наружной резьбе вала 4 для связи с ним. Вал 4 в нижней части имеет ограничитель, длина кото рого определяется в соответствии с расчетной формулой. При сближении с отворачиваемой колонной ее муфта 7 ,входит внутрь корпуса 3, а конец вала 4 входит в полость муфты 7 ° Допуск снаряда приводит к посадке элемента 5 внутрь муфты 7 и вращению валом 4 элемента 5. В итоге он зарезается до конца влево в муфту 7. Далее происходит отворот трубы с муфтой 7. Снаряд с отсоединенной частью аварийной колонны извлекают из скважины. 1 ил.

1423724

Изобретение относится к технике бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройствам для извлечения аварийной колонны труб по частям.

Целью изобретения является упро5 щение конструкции снаряда при одновременном упрощении технологии проводимых работ эа счет обеспечения возможности развинчивания труб разгрузкой веса бурильной колонны.

На чертеже изображен снаряд для развинчивания труб в скважине перед соединением с отворачиваемой трубой, общий вид. 15

Снаряд для развинчивания труб в скважине содержит трубную колонну 1, присоединенную к концу последней головку 2 с направляющим корпусом 3, жестко присоединенный к головке полый 20 вал 4 с правой резьбой по наружной поверхности, установленный по оси на» правляющего корпуса 3, захватный эле мент 5 в виде левого калибра со сквозным осевым отверстием, имеющий внут 25 реннюю резьбу, ответную наружной резьбе полого вала, и образующий с последними несамотормозящееся резьбо» вое соединение. Конец полого вала 4 имеет ограничитель 6, наружный диа» 30 метр которого меньше внутреннего диаметра захватываемого конца муфты

7 отворачиваемой трубы. Снаряд для развинчивания труб работает следующим образом.

В подготовленном для спуска в сква жину снаряде устанавливают захватный элемен1. 5 в крайнее нижнее. положение.

При сближении с отворачиваемой колонной ее муфта 7 входит внутрь направляющего корпуса 3, а конец полого вала 4 входит в полость муфты 7 отво рачиваемой трубы. Последующий плавный допуск снаряда приводит к посадке sa- » хватного элемента 5 на внутреныою поверхность муфты 7, а продолжение допуска снаряда вызывает принудитель ное вращение полым валом 4 захватного элемента 5 под нагрузкой от частично разгружаемого веса снаряда, В резуль тате захватный элемент 5 зарезается до конца влево в муфту 7, а при дальнейшем допуске снаряде происходит отворот трубы с муфтой 7. После этого снаряд с отсоедииенной частью аварий» ной колонны извлекают иэ скважины и при необходимости повторяют вояж.

Пример. Определяют шаг резьбы полого вала.

Под действием ocesoA вертикальной нагрузки P полый вал соверщает поступательное движение, вызывая вращательное движение захватного элемента под действием крутящего момента М, Иежду осевой силой P и вращающей силой (} существует зависимость

g - P t8(a(+ p), где « - угол подъема винтовой линии, я - приведенный угол трения.

Величина Р определяется из формулы р arctic(f < Icos р ), (2) где f О, I-О,3 — коэффициент трения в червячной передаче - .полый валзахватный элемент;

p - угол прфиля резьбы (при f

О,З, р 15, фм 18 ).

Чтобы ие происходило самоторможеI ния в соединении полый вал - захватный элемент, необходимо выполнение условия

o(Ф (3) Исходя иэ этого условия, принимают 0(20Ф.

Шаг резьбы полого вала определяют иэ соотновения

t - 4„ ted ° (4) где t - щаг резьбы;

dp — средний диаметр резьбы.

Принимая d 100 мм, из соотнощения (4) находят t > 115 мм, например t 120 мм.

Пользуясь зависимостью (I), нахо-, дят при P 20 т, g 15626 xr. Определяют момент, вращающий левый захватный элемент:

M I} †- 781 кгм, Ьс

2 (5) в ЕФ

b 0 Ь 6 ер (6) что достаточно для нарезания захватным элементом резьбы в трубах нефтяноного сортамента.

Из условия минимальной сиды трения в соединении полый вал - захватный элемент на внутренней поверхности захватного элемента выполняют один червячньв1 виток. Ширину профиля резьбы определяют исходя иэ сопротивляемости ев сложному напряженному состояНИО "

1423724

Ь2п.t+a ограничитель, а его длина определяет ся в -соответствии с соотношением

L = ? ° n t + a, ного элемента.

Составитель И.Левкоева

Техред А.Кравчук

Редактор М.Бандура

Корректор M,Âàñèëüåâà

Тираж 53) ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4618/37

Подл ис ное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где f - коэффициент, учитывающий перераспределение нагрузки в резьбе;

6 5000 кг/см - допустимое напряже5 ние в резьбе.

Иэ зависимости (6) находят b 0,281 см, принимают для надежности

Ь5мм.

Пользуясь соотношением для onреде- 1р ления длины полого вала и принимая n l!, а 5t, находят

L 3,34 и. 15

Формула изобретения

Снаряд для развинчивания труб в скважине, включающий полый вал с правой резьбой на наружной поверхности и присоединительным элементом на верхнем торце для связи с бурильной колонной, захватный элемент с резьбой по внутренней поверхности и левой реэьбой по наружной, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что, с целью упрощения конструкции при одновременном упрощении технологии проводимых работ за счет обеспечения воэможности развинчивания труб разгрузкой веса бурильной колонны, внутренняя резьба захватного элемента выполнена ответной наружной резьбе полого вала для связи с последним, наружная резьба полого вала выполнена несамотормоэящейся, при этом полый вал в его нижней части имеет где n — количество витков нарезаемой левой резьбы в отворачиваемой трубе; — шаг наружной несамотормоэяшейся резьбы полого вала; а - запасная длина хода захват»