Устройство для установки посадочной муфты в обсадной колонне

 

Изобретение относится к буровой технике, а им'енно к устройствами для установки посадочной муфты в обсадной колонне. Цель изобретенияповышение надежности и установки посадочной муфты в обсадной колонне при сохранении прочности последней. Устройство содержит корпус 1, в полости которого посредством срезных элементов 3 закреплена посадочная муфта 1 с нижним и верхним кольцевыми наружными выступами, соединенная с переводником 4 транспортной колонны срезным элементом 6, имеющим большую прочность, чем срезной элемент З.^В радиальных пазах корпуса на осях установлены подпружиненные фиксаторы, а в радиальных каналах -соответстве*жо кулачки с конусной внутренней поверхностыЬ для взаимодействия с толкателем 9 и кулачки с конусной внутренней поверхностью для взаимодействия с конусной наружной поверхностью посадочной муфты 1. Между корпусом 5 и посадочной муфтой 1 концентрично размещены стакан 10. пружина 11 и толкатель 9, Последний в своем крайнем положении относительно корпуса 5 фиксируется с помощью подпружиненного стопора. 5 ил.7 «;«

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик

12

3, 4 вй

О 4QO

10 б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (22) 07.08.89 (46) 23.02.92. Бюл. М 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) В.И.Авилов,. P.Ã.Àêîïîâ, И.А,Власов, А.В.Кейбал, А.С.Кузьминов, А.С.Савельев и

P.Ã. Ш евалдин (53) 622.245.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР, М 768937, кл. Е 21 В 33/12,.1978.

Авторское свидетельство СССР

hL 1566008, кл. Е 21 В 33/12, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ПОСАДОЧНОЙ МУФТЫ B ОБСАДНОЙ КОЛОННЕ (57) Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для установки посадочной муфты в обсадной колонне.

Цель изобретения- повышение надежности и установки посадочной муфты в обсадной колонне при сохранении прочности последней. Устройство содержит корпус 1, в полости которого посредством срезных элементов 3 закреплена посадочная муфта

1 с нижним и верхним кольцевыми наружными выступами, соединенная с переводником 4 транспортной колонны срезным элементом 6, имеющим большую прочность, чем срезной элемент 3. В радиальных пазах корпуса на осях установлены подпружиненные фиксаторы, а в радиальных каналах—

ЯЛ(1714078 А1! (st)s Е 21 В 33/12, 23/06 ней поверхностью для взаимодействия с толкателем 9 и кулачки с конусной внутренней поверхностью для взаимодействия с конусной наружной поверхностью посадочной муфты 1, Между корпусом 5 и посадочной муфтой 1 концентрично размещены стакан 10, пружина 11 и толкатель 9, Последний в своем крайнем. положении относительно корпуса 5 фиксируется с помощью подпружиненного стопора. 5 ил, 1714078

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для подвески скважинного оборудования или труб в обсадной колонне в процессе бурения, эксплуатации и капитального ремонта скважины.

Известны якоря механического или гидравлического типа с выдвижными клиньями, которые применяются для подвески пакеров и подобных устройств в скважине, Известно включение в состав спускаемых обсадных колонн специальных посадочных муфт, на которых в дальнейшем может быть подвешено скважинное оборудованйе.

Наиболее близким к изобретению является устройство для установки опорных муфт в обсадной колонне, содержащее цилиндрический корпус с трубным каналом, имеющий в нижней части срезное седло под сбросовый запорный орган и связанный срезными элементами с опорной муфтой.

На корпусе концентрично установлен полый поршень, который соединен с сегментообразными клиньями с насечкой.

Опорная муфта и клинья имеют взаимообратные конусные поверхности, способствующие установке опорной муфты в обсадной колонне.

Однако при посадке сегментообразных клиньев(при их осевом перемещении) поперечная насечка "строгает" стенки обсадной колонны, значительно снижая тем самым прочность колонны; при осевом перемещении сегментообразных клиньев металл со стенок обсадной колонны забивается между поперечной насечкой, препятствуя на. дежному сцеплению клиньев с обсадной колонной.

Целью изобретения является повышение надежности установки посадочной муфты в обсадной колонне при сохранении прочности последней.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для установки посадочной муфты в обсадной колонне, содержащее связанную с транспортной колонной труб срезным элементом посадочную муфту с коническим участком на наружной поверхности, на которой концентрично размещен корпус, связанный с посадочной муфтой посредством срезного элемента с усилием среза, меньшим усилия среза срезного элемента, установленного между посадочной муфтой и транспортной колонной труб, при этом в корпусе выполнены два ряда окон, в которых равномерно по окружности установлены основные и дополнительные клинья с внутренней наклонной поверхностью, причем последняя у основных клиньев выполнена ответной коническому участку посадочной муфты, а дополнительные клинья снабжены расположенными в верхней части корпуса поворотными пружинными собачками для взаимодействия в рабочем положении с соединительной муфтой соседних обсадных труб и узлом установки, выполненным в виде расположенных между корпусом и посадочной муфтой толкателя с конической наружной поверхностью, подпружиненного в осевом направлении относительно корпуса стакана и установленного в корпусе, фиксатора конечного положения толкателя, причем стакан установлен с возможностью взаимодействия в рабочем положении с толкателем, при этом внутренняя поверхность дополнительных клиньев выполнена ответной конической поверхно ти толкателя, а на наружной поверхности посадочной муфты имеется кольцевой выступ для передачи рабочего усилия на стакан.

На фиг. 1 изображено устройство в транспортном положении, общий вид; на фиг. 2 — то же, с выдвинутыми дополнительными клиньями; на фиг. 3 — то же, в рабочем положении; на фиг. 4 — сечение А-А на фиг.1; на фиг,5 — сечение Б-Б на фиг.3.

Устройство состоит из полой цилиндрической посадочной муфты 1 с наружным кольцевым выступом 2 в верхней части, Нижняя часть наружной поверхности посадочной муфты 1 выполнена конической, Посадочная муфта 1 с помощью срезного элемента 3 связана с транспортной колонной труб 4. На посадочной муфте 1 концентрично установлен корпус 5 с двумя рядами окон. Корпус 5 связан с посадочной муфтой

1 срезным элементом 6, Усилие среза элемента 6 меньше, чем усилие среза элемента

3, В окнах корпуса 5 равномерно по его окружности установлены основные 7 и дополнительные 8 клинья с внутренней наклоннойй поверхностью, Основные клинья 7 имеют внутреннюю наклонную поверхность, ответную коническому участку посадочной муфты 1, Дополнительные клинья 8 имеют узел их установки, который выполнен в виде толкателя 9 и стакана 10. Толкатель 9 установлен между корпусом 5 и посадочной муфтой 1 и имеет в верхней части коническую наружную поверхность. Стакан 10 подпружинен в осевом направлении относительно корпуса

5 и установлен с возможностью взаимодействия в рабочем положении с толкателем 9.

На наружной поверхности посадочной муфты 1 выше конического участка выполнен кольцевой выступ для передачи рабочего усилия на стакан 10. Внутренняя поверхность дополнительных клиньев 8 выполнена

1714078

50

55 ответной конической поверхности толкателя 9. Наружная поверхность основных клиньев 7 имеет насечку. В верхней части корпуса 5установлены поворотные пружинные собачки 11, Они могут взаимодействовать с соединительной муфтой 12 соседних обсадных труб 13 и 14, В корпусе 5 установлен фиксатор 15 конечного (верхнего) положения толкателя 9.

Устройство работает следующим образом, B транспортном положении устройство на колонне труб 4 спускается в заданный интервал ствола скважины, перекрытый обсадными трубами 13 и 14, связанными между собой соединительной муфтой 12. При этом поворотные собачки 11 не препятствуют спуску устройства в скважину, На требуемой глубине спуск колонны труб 4 прекращают, затем ее начинают медленно приподнимать. При этом собачки 11 входят во взаимодействие с нижним торцом обсадной трубы 13, что контоолируют на поверхности по увеличению нагрузки на крюке .

После натяжения колонны труб 4 разрушается срезной элемент 6. Посадочная муфта

1 своим наружным выступом увлекает вверх подпружиненный стакан 10. Перемещаясь в осевом направлении вверх, стакан 10 упирается своим верхним торцом в толкатель 9.

Последний также начинает перемещаться вверх, при этом его коническая наружная поверхность взаимодействует с внутренней конической поверхностью дополнительных клиньев 8, перемещая их в радиальном направлении. Дополнительные клинья 8 выдвигаются иэ окон корпуса 5 в зазор между торцами соседних обсадных труб 13 и 14.

После полного выдвижения дополнительных клиньев 8 толкатель 9 стопорится в своем верхнем положении с помощью фиксатора 15.

Затем колонну труб 4 постепенно разгружают на выдвинутые дополнительные клинья 8. Они упираются в верхний торец . обсаднойтрубы 14, Нагрузка отвеса колонны труЬ

4 передается через наружный кольцевой выступ 2 посадочной муфте 1, которая перемещается в осевом направлении относительно . корпуса 5, При этом она своей наружной конической поверхностью взаимодействует с внутренней конической поверхностью Основных клиньев 7, выдвигая их в радиальном направлении из окон корпуса 5. Клинья

7 за счет насечки.на своей наружной поверхности прочно сцепляют с обсадной трубой

14, фиксируя в ней посадочную муфту, Надежность установки посадочной муфты 1 в обсадной трубе 14 проверяют путем разгрузки на нее веса всей колонны труб 4.

Для отсоединения посадочной муфты 1 от колонны труб 4 последнюю поворачивают. При этом срезной элемент 3 разрушается, и колонна труб 4 теряет жесткую связь с посадочной муфтой 1. Затем колонна труб 4 извлекается из скважины.

Установка посадочной муфты в обсадной колонне в необходимом месте позволяет подвешивать хвостовики, дополнительные колонны труб (без закрепления их на устье), различное скважинное оборудование, необходимое в процессе строительства, эксплуатации, а также ремонта скважины, Формула изобрете н ия

Устройство для установки посадочной муфты в обсадной колонне, включающее связанную с транспортной колонной труб срезным элементом посадочную муфту с коническим участком на наружной поверхности и корпус с расположенными равномерно на его окружности клиньями с внутренней наклонной поверхностью, ответной коническому участку посадочной муфты,отличающеесятем,что, с цельн повышения надежности установки посадочной муфты в обсадной колонне при сохранении прочности последней, оно снабжено дополнительными клиньями с узлом их установки и расположенными в верхней части корпуса поворотными пружинными собачками для взаимодействия в рабочем положении с соединительной муфтой соседних обсадных труб, при этом корпус концентрично установлен на посадочной муфте и связан с ней срезным элементом с усилием среза, меньшим усилия среза срезного элемента, установленного между посадочной муфтой и транспортной колонной труб, в корпусе выполнены два ряда окон, а основные и дополнительные клинья размещены в последних, причем узел установки дополнительных клиньев выполнен в виде расположенных между корпусом и посадочной муфтой толкателя с конической наружной поверхностью, подпружиненного в осевом направлении относительно корпуса стакана, установленного с возможностью взаимодействия в рабочем положении с толкателем и установленного в корпусе фиксатора конечного положения толкателя, причем на наружной поверхности посадочной муфты под стаканом выполнен кольцевой выступ для передачи рабочего усилия на стакан, а внутренняя поверхность каждого дополнительного кулачка выполнена ответной конической поверхности толкателя, 1714078

1714078

1714078

A-4

Составитель Н. Панин

Техред М.Моргентал Корректор С Шевкун

Редактор Н. Гунько

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

Заказ 668 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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