Устройство для перекрытия потока при гидродинамическом освобождении прихваченных труб

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и м.б. использовано для ликвидации прихвата колонны труб и в качестве стопорного устройства при проведении различных технологических операций . Целью изобретения является повышение эффективности процесса освобождения колонны труб от прихвата путем создания локализованных ударов непосредственно в зоне прихвата. Для этого устройство , содержащее расположенные на штоке упругий уплотнительный элемент и якорь, снабжено коническим толкателем (КТ) с вогнутым экраном в верхней части. Шток имеет в нижней части конус, а якорь выполнен в виде расположенных на наружной поверхности упругого уплотнительного элемента (УЭ) клиновых плашек. В штоке и КТ выполнены сообщающиеся между собой каналы, что дает возможность снизить редковозрастающие динамические нагрузки при гидроударе , предохраняя колонну труб от разрыва. Наличие вогнутого экрана позволяет максимально сосредоточить энергию гидроимпульсов отраженной ударной волны , которая воздействует на колонну труб. В верхней и нижней частях на внутренней поверхности клиновых плашек выполнены наклонные участки, которые при заякоривании взаимодействуют с КТ и конусом штока. Это позволяет равномерно распределить нагрузки как по периметру трубы, так и по ее вертикали.2 ил. сл с о 00 fc VI ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 31/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4662845/03 (22) 20,03,89 (46) 15,10.91. Бюл. № 38 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) М.M.Ëÿõ, В.Т.Иващенко и И.Д.Ливак (53) 622.248,13(088.8) (56) Патент США № 3213941, 166-46, опублик. 1965, Патент США

¹ 4341272, 175-65, опублик..1982, Авторское свидетельство СССР № 716322, кл. Е 21 В 31/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ПОТОКА П РИ ГИДР ОДИ НАМ ИЧ Е С КОМ ОСВОБОЖДЕНИИ ПРИХВАЧЕННЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и м.б. использовано для ликвидации прихвата колонны труб и в качестве стопорного устройства при проведении различных технологических операций. Целью изобретения является повышение эффективности процесса освобождения колонны труб от прихвата путем

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для ликвидации прихватов колонны труб в скважине, а также в качестве стопорного устройства при проведении различных технологических операций в скважинных условиях и трубопроводах.

Целью изобретения является повышение эффективности освобождения колонны труб от прихвата за счет обеспечения воз... Ж ÄÄ 1684479 А1 создания локализованных ударов непосредственно в зоне прихвата. Для этого устройство, содержащее расположенные на штоке упругий уплотнительный элемент и якорь, снабжено коническим толкателем (КТ) с вогнутым экраном в верхней части. Шток имеет в нижней части конус, а якорь выполнен в виде расположенных на наружной поверхности упругого уплотнительного элемента (УЭ) клиновых плашек. В штоке и КТ выполнены сообщающиеся между собой каналы, что дает возможность снизить редковозрастающие динамические нагрузки при гидроударе, предохраняя колонну труб от разрыва. Наличие вогнутого экрана позволяет максимально сосредоточить энергию гидроимпульсов отраженной ударной волны, которая воздействует на колонну труб.

В верхней и нижней частях на внутренней поверхности клиновых плашек выполнены наклонные участки, которые при заякоривании взаимодействуют с КТ и конусом штока.

Это позволяет равномерно распределить нагрузки как по периметру трубы, так и по ее вертикали. 2 ил. можности создания локализованных ударов непосредственно в зоне прихвата.

На фиг.1 изображено устройство в момент перекрытия полости труб в зоне прихвата; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1, Устройство для перекрытия потока при гидродинамическом освобождении прихваченных труб состоит из полого штока 1 с продольными циркуляционными щелями 2, в нижней части шток 1 содержит упор 3 в виде конуса, а в верхней части упорную шай1684479 бу 4. На штоке 1 установлен конический толкатель 5 с радиальными каналами 6, который в верхней части имеет вогнутый экран 7, а а нижней части* — коиусную поверхность 8, Толкатель 5 подпружинен пружиной 9 и удерживается на штоке 1 в транспортном положении срезными элементами 10.

На штоке 1 посажен разжимной уплотнительный элемент 11, армированный яко1 рем, т.е. металлическими клиновыми плашками 12, на внутренней поверхности которых в верхней и нижней частях в подвешенном состоянии элемент 11 удерживается намагниченным в нижней части толкателем 5, К верхней части штока 1 подсоединен канат 13.

Ликвидацию прихвата колонны труб в скважине при помощи устройства осуществляют следующим образом.

После доставки устройства (фиг.1) в зону прихвата бурильной колонны включают буровые насосы..создающие в колонне 14 избыточное давление. Дискретности потока промывочной жидкости, а соответственно и вибрации колонны 14. достигают попеременным, в любой последовательности, отключением из гидравлической системы компенсаторов, или всасывающих или иагнетательных клапанов бурового насоса.

Интенсивность колебаний бурильной колонны обуславливается глубиной и характером прихвата, Пульсирующий поток жидкости, воздействуя на толкатель 5, срезает элементы 10, и толкатель 5 под воздействием пружины 9 вместе с элементом 11 перемещается вниз по штоку 1 до упора 3. За счет конических поверхностей 8 толкателя 5 и упора 3 штока

1 разжимной уплотнительный элемент 11, армированный металлическими клиновыми . плашками 12, радиально расширяется, плашки 12 и элемент 11 входят в еацеплеиие с внутренней поверхностью труб 14,,что приводит к эаякориваиию устройства и перекрытию полости труб.

5 При перекрытии полости труб устройством в зоне прихвата возникают гидравлические удары, которые многократно усиливают вибрации бурильной колонны, что способствует освобождению ее от при10 хвата.

Формула изобретения устройство для перекрытия потока при гидродииамическом освобождении прихва15 ченных труб, включающее в себя установленный на штоке разжим ной уплотиительный элемент и якорь, о т л и ч аю щ е е с я тем„что, с целью повышения эффективности освобождения колонны труб

20 от прихвата путем обеспечения возможности создания локализованных ударов непосредственно в зоне прихвата, оно снабжено подпружиненным в осевом направлении относительно штока коническим

25 толкателем с вогнутым экраном в верхней части, зафиксированным в исходном положении иа штоке срезными элементами, при этом шток имеет в нижней части конус, а якорь выполнен в виде установленных иа

30 наружиой,: оверхиости разжимиого уплотнительиого элемента клиновых плашек, иа внутренней поверхности последних в верхних и нижних частях выполнены наклонные участки, причем конус штока и конический

35 толкатель установлены с возможностью взаимодействия в рабочем положении соответственно с верхними и нижними наклонными участками плашек, а в штоке и коническом толкателе выполнены сообщаю40 щиеся между собой каналы для гидравлической связи в рабочем положении полостей колонны труб иад и под упругим раэжимиым элементом.

1684479

Составитель И,Левкоева

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор Э.Слиган

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3492 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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