Устьевое устройство для ликвидации прихвата колонны труб в скважине

 

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - повышение эффективности ликвидации прихвата колонны труб за счет обеспечения возможности образования разнонаправленных импульсов без переналадки устройства. Оно содержит расположенную в его полости трубу (Т) 3 с буртом 14 в верхней части. На Т 3 размещена инертная масса 5, подпружиненная пружиной 6 в осевом направлении. На наружной поверхности Т 3 установлен линейный импульсный двигатель с якорем 1. На внутренней поверхности массы 5 размещен реактор 2. Устройство имеет расположенную в полости корпуса 8 перегородку (П) 7, с которой связана пружина 6. Бурт 14 расположен над П 7. Расстояние между верхним торцом корпуса 8 и П 7 превышает толщину бурта 14 Т 3 на величину полюсного деления двигателя. Электродинамическая сила перемещает Т 3 вместе с колонной прихваченных труб вниз, а массу 5 вверх, воздействуя на пружины 6, которые демпфируют ее движение, а затем возвращают в исходное положение. При этом бурт 14 отрывается от торца корпуса. Работа гидравлического демпфера при возвращении якоря 1 в исходное положение и встречном перемещении корпуса 8 веса смягчает удар бурта 14 о торец. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 E 21 В 31/107 23/ОО

ОП )ДНИ ИЭОБРЯ ЯНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР

1 (21) 4137582/22-03 (22) 24.10.86 (46) 07.08.90. Бюл. 1h 29 (71) Харьковское конструкторско-технологическое отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института (72) И.В.Вотинов и A.Н.Змиевской (53) 622.248(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h 146266, кл. Е 21 В 23/00, 1960.

Авторское свидетельство СССР

Р 1244280, кл. Е 21 В 23/00, 1984.

„.SU„„1583585 А 1

2 (54) УСТЬЕВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТА КОЛОННЫ ТРУБ В СКВАЖИЧЕ (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель — повышение эффективности ликвидации прихвата колонны труб за счет обеспечения возможности образования разнонаправленных импульсов без переналадки устр-ва. Оно содержит расположенную в era полости трубу (Т) 3 с буртом 14 в верхней части. На T 3 размещена инертная масса 5, подпружиненная пружиной б в

3 1583585 4 осевом направлении. На наружной поверхности Т 3 установлен линейный импульсный двигатель с якорем 1. На внутренней поверхности массы 5 разещеь реактор 2. Устр-во имеет распо-j 5

| ложенную в полости корпуса 8 перегородку (П) 7, с которой связайа пружина 6. Бурт 14 расположен над П 7, (Расстояние между верхним торцом корпуса 8 и П 7 превышает толщину бура 14 Т 3 на величину полюсного деле-. ия двигателя. Электродинамическая

Изобретение относится к области урения скважин, а именно к устройствам для ликвидации аварий в проессе бурения.

Целью изобретения является повышеие эффективности ликвидации прихваа колонны труб за счет обеспечения озможности образования разнонаправленных импульсов без переналадки устройства.

На фиг.1 представлено устьевое устройство для ликвидации прихвата колонны труб .в скважине с относительЗО ным положением обмоток якоря и реактора, при котором в колонне создается волна растяжения;, на фиг.2 — то же, с относительным положением об- моток якоря и реактора, при котором

,в колонне создается волна сжатия.

Устьевое устройство для ликвидации прихвата колонны труб в скважине содержит линейный импульсный двигатель в виде размещенных концентрично один в другом якоря,1 и реактора 2.

Якорь 1 размещен на наружной поверхности трубы 3, на нижнем конце которой выполнен узел 4 крепления к аварийной колонне труб„ представляющий собой коническую трубную резьбу,а .реактор 2 размещен на внутренней поверхности инертной массы 5, опирающейся по торцам посредством пружин

6 на перегородку 7 корпуса 8 и нижний торец 9 корпуса 8.

Обмотка якоря 1 выполнена в виде ряда катушек 10, помещенных в пазы якоря, .причем направление намончси соседних катушек противоположно, а участки, смежные с пазами, образуют полюса 11. Обмотка реактора 2 выполнена в виде ряда катушек 12, помесила перемещает Т 3 вместе с колонной прихваченных труб вниз, а массу 5 вверх, воздействуя на пружины 6, которые демпфируют ее движение, а затем возвращают в исходное положение. При этом бурт 14 отрывается от торца корпуса. Работа гидр авличе ско го демпфера при возвращении якоря 1 в исход" ное положение и встречном перемещении корпуса 8 под действием собственного веса смягчает удар бурта 14 о торец. 2 ил. щенных в пазы реактора, причем направление намотки соседних катушек противоположно, а учасгки, смежные с пазами, образуют полюса 13. Число катушек 10 якоря 1 равно числу катушек 12 реактора 2. На верхней части трубы 3 выполнен бурт 14, размещенный между перегородкой 7 корпуса 8 и верхним его торцом 15. Расстояние между перегородкой 7 и верхним торцом 15 корпуса превышает толщину бурта 14 на величину полюсного деления обмоток устьевого устройства. На нижнем торце трубы 3 жестко установлен поршень 16 демпфера с дросселирующими отверстиями 17„ выполненный с воэможностью скольжения вдоль цилиндрической гидравлической камеры

18, ограниченной нижним торцом 9 корпуса 8 устьевого устройства, корпусом 19 демпфера и крышкой 20 демпфера. На верхнем торце 15 корпуса 8 установлен элеватор 21 для присоединения устьевого устройства к талевой системе буровой (не показана).

Устройство работает следующим об" разом.

При необходимости возбуждения в прихваченной колонне труб волн растяжения производится натяжение талевой системы до необходимой величины, передаваемое корпусу 8 через элеватор 21 и верхний торец 15 корпуса, в результате чего наружная поверхность перегородки 7 корпуса 8 упирается в бурт 14 трубы 3, а обмотки якоря 1 и реактора 2 занимают положение, по" казанное на фиг.1. При подаче импульсов тока в обмотки якоря 1 и реактора 2 взаимодействие магнитного потока, проходящего через полюса 13

5 1583585 6 ропускаемого че- пускаемым через катушки 10 якоря,в я, создает элек- результате чего развивается электроперемещающую, динамическая сипа, перемещающая труе с колонной при- бу 3 вместе с колонной прихваченных ертную массУ 5 — труб вниз, а инертную массу 5 вверх, ения импульса то воздействуя при этом на систему пручерез трубу 3 жины 6. После прекращения импульса колонне труб, воз- тока якорь 1, возбудив через трубу 3 положение а .. 1О волну сжатия в колонне труб, возвраодолжает переме- щается в исходное положение, а инер ствуя на сйстему ная масса 5 продолжает свое движение, емпфируют ее пере- воздействуя на пружины,6, которые звращают ее в демпфируют ее движение, а затем возЕсли создаваемое 15 вращают ее в исходное положение. При усилие достаточ- этом, когда под действием создаваемо-. со статическим ro электродинамического усилия труба талевой систе- 3 смещается вниз, верхняя поверхотрывается от ность бурта 14 отрывается от верх-. са 8, что вызовет 3} него торца 15 корпуса устьевого уст16 демпфера вверх ройства. Работа гидравлического демпра, а затем вниз, фера при возвращении якоря 1 к иструбы 3 к исход- ходному положению и встречном парестречного переме- мещении корпуса 8 под действием собпод действием 25 ственного веса смягчает удар бурта при этом жидкость 14 о торец 15. ваемая через дрос- После того, как якорь 1 и реактор оршня 16, демпфи- 2 заняли исходное положение, повтор- ршня 16 к крышке но подаются импульсы тока в катушки етственно пере- 3О 10 и 12 якоря и реактора, что приперегородке 7 кор- водит к повторению процесса. ему исключается Таким образом, имеет место автоповерхности бур- матическое изменение направления.дей7 и предотвраща- ствия механического импульса, прилоовреждение соуда- женного к колонне прихваченных" труб, 35 при изменении направления приложеинертная масса 5 ния к колонне труб статической наба 3 с якорем 1 грузки с постоянным суммированием оложение, вторич- статической и динамическдй нагрузок. реактора, и тока, п рез катушки 10 якор тродинамиче скую силу трубу 3 вверх вмест хваченных труб, а ин вниз. После прекращ ка якорь 1, возбудив волну растяжения в вращается.в исходно инертная масса 5 пр щаться вниз, воздей пружин 6, которые д мещение, а затем во исходное положение. электродинамическое но велико по сравнению усилием, развиваемым мой буровой, бурт 14 перегородки 7 корпу перемещение поршня от крышки 20 демпфе по мере возвращения ному положению :и в щения перегородки 7 статического усилия камеры 18, перекачи сель отверстия 17 п рует перемещение по

20 демпфера и соотв мещение бурта 14 к пуса 8, благодаря ч жесткий удар нижней та 14 о перегородку ется деформация и п ряющихся частей.

После того, как с реактором 2 и тру занимают исходное и но подается ток в обмотки якоря 1 и реактора 2, и процесс повторяется.

Формула из обретения

55

При необходимости возбуждения в колонне труб волн сжатия натяжение талевой системы снимается и корпус 8 под действием собственного веса опускается, при этом верхний торец 15 . корпуса упирается в бурт 14, а обмотки якоря 1 и реактора 2 занимают, положение, показанное на фиг.2, при котором соответствующим полюсам 13 реактора 2 противостоят катушки 10 якоря 1 с направлением намотки,противоположным показанному на фиг. 1. .При подаче импульсов тока в катушки

10 якоря и катушки 12 реактора имеет место электродинамическое взаимодействие магнитного потока, прохрдящего через полюса 13 реактора, с током,проУстьевое устройство для ликвидации прихвата колонны труб в скважине, включающее корпус, концентрично расположенную в его полости трубу с бур-. том в верхней части, размещенную на трубе инертную массу, подпружиненную в осевом направлении, и линейный импульсный двигатель с якорем, расположенным на наружной поверхности трубы, и реактором, расположенным на внутренней поверхности инертной массы, о тличающее ся тем, что, с целью повышения эффективности ликвидации прихвата колонны труб за счет обеспечения возможности образования разнонаправленных импульсов без переналадки устройства, оно снаб1583585

Составитель И.Левкоев а

Редактор С.Пекарь Техред Л. Сердюкова Корректор М. Пожо

Заказ 2238 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при l КНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 жено размещенной в полости корпуса перегородкой, пружина инертной массы связана с последней, а бурт трубы расположен над перегородкой,при

) I этом расстояние между верхним торцом корпуса и перегородкой превьппает толщину бурта трубы на величину полюсного деления линейного импульсного двигателя.