Противоаварийный переходник

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4945811/03 (22) 12.04.91 (46) 30.10.93 Бюп Иа 39-40 (71) Производственное геологическое объединение "Приморгеология" (72) Самоваров Б.И„Кичигин АЛ„Тиморин Г.И.;

Оканов АА; Каргалов СА; Панин Н.M. (73) Государственное геологическое предприятие

"Приморгеология" (54) ПРОТИВОАВАРИЙНЫЙ ПЕРЕХОДНИК (57) Использование: в компоновках бурильной колонны для отсоединения колонковой трубы в случае п91 Щ пц 2ОО2026 1

{51) прихвата ее в скважине. Сущность изобретения: корпус имеет верхний и нижний переводники и установленный в их полости шток с поршнем Нижний переводник связан с корпусом левой резьбой, зафиксированной ст".-.с,"..::л;;.: и=-..—,;и. Шток выполнен по наружной и внутренней поверхностям

-ступенчатой формы. Большая ступень наружной поверхности штока расположена между поршнем и малой ступенью штока, связана со стопорными элементами и образует в полости корпуса камеру с нижним торцом верхнего переводника. 3 ил.

2002026

25

Изобретение относится к противоаварийному инструменту, а именно к отсоединительным переходникам, предназначенным для отсоединения колонны бурильных труб от бурового долота или колонковой трубы в случае прихвата последних в скважине.

Известен освобождающийся переходник, содержащий корпус, соединенный левой резьбой с переходником, и полый подпружиненный шток с кольцевым буртом, взаимодействующий с- переходником посредством шлицевого соединения.

Недостатком этого переходника является сложность сборки и разборки, связанная с нэли кием мощной пружины, которая в скатом виде представляет опасность для ибглужипающего персонала, а также огран; ченнэя возможность расхаживания прихваченного бурового инструмента, Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является противоаварийный переходник, включающий корпус, расположенный в его полости с возможно.стью осевого перемещения шток с поршнем, связанный с корпусом верхний пераводник,, нижний переводник, соединенный с корпусом левой резьбой, зафиксированной стопорными пальцами, связанными со штоком, фиксатор осевого. перемещения штока и седло под бросовый

mBp.

Недостатки этого устройства являются сложность конструкции, малая надежность в скважине большого количества деталей после отсоединения от прихваченной части колонны, что затрудняет проведение дальнейших работ и увеличивает непроизводительные затраты цремени.

Сложность конструкции связана с использованием нескольких дополнительных узлов, применение которых при равенстве наружных диаметров отсоединительного переходника и колонковой трубы является неоправданным, т.к. в этом случае прихват, как правило, происходит выше переходника.

Малая надежность в работе связана с наличием. пружины, расположенной в открытой полости, что может привести к ее зашламованию, а это в свою очередь будет препятствовать осевому перемещению штока, что необходимо для срабатывания устройства.

Оставление в скважине всех элементов узла стопорения связано с перемещением штока сверху вниз и схемой размещения этого узла.

Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение надежности и снижение затрат времени на ликвидацию аварий, Это достигается тем, что противоава-. рийный переходник, включающий корпус, расположенный в его полости с возможность осевого перемещения шток с поршнем, связанный с корпусом верхний переводник, нижний переводник, соединенный с корпусом левой резьбой, зафиксироВВННоА стопорными пальцами, связанными со штоком, фиксатор осевого перемещения штока и седло под бросовый шар, согласно изобретению наружная поверхность и осевой канал штока выполнены ступенчатой формы, ступень большого диаметра наружной поверхности образует с нижним торцом переводника полость и расположена между поршнем L1 ступенью меньшего диаметра наружной поверхности штока, ступень большего диаметра осевого канала расположена концентрично наружной поверхности поршня, причем последний расположен в осевом канале нижнего переводника и имеет диаметр канала больше диаметра осевого канала верхнего переводника, седло под бросовый шар выполнено в нижнем переводнике, а стопорные пальцы закреплены на ступени большего диаметра наружной поверхности штока.

На фиг.1 изображено устройство в исходном поло>кении, продольный разрез; на фиг.2 и 3 — соответственно сечения А-А и

Б — Б нэ фиг.1.

Устройство содержи- корпус 1, на верхнем конце которого ус гBHOBëåí переводник

2, а на нижнем — переводник 3, соединенный с корпусом 1 левой резьбой 4. В полости корпуса 1 размещен двухступенчатый шток

5 с поверхностями 5а и 5б и поршень 6.

Ступень большого диаметра 5б штока выполнена с продольными каналами 7 под стопорные пальцы 8 с головкой 8а, жестко соединенные (н-р, посредством резьбы или запрессовки) со штоком 5. Стопорные пальцы 8 слу>кат для передачи крутя щего момента от корпуса 1 к ни>кнему переводнику 3, От осевого перемешения шток 5 удер>кивается фиксатором 9 в виде подпружиненного элемента, установленного в радиальном канале

10 корпуса 1, совмещенного с кольцевой проточкой 11 ступени 5б, В исходном положении поршень б перекрывает сливные радиальные отверстия 12 нижнего переводника 3, выполненного с седлом 13 под бросовый шар 14. Шток 5 имеет ступенчатый проходный канал 15, причем канал большего диаметра d расположен в нижней части штока 5 и он больше, чем диаметр осевого канала верхнего переходника 2 и соответствующего ему наружного диаметра

d0 ступени 5а.

2002026 l0

Шток 5 в верхней части и поршень 6 герметизированы уплотнительными элементами 16. Ступень 5б штока расположена с зазором L относительно нижнего торца переводника 2, что необходимо длл освобо>кдения переходника. Величина L выбирается больше, чем длина зацепления стопорных пальцев 8 с нижним переводником 3 и корпусом 1, при атом полость 17 между корпусом 1, переводником 2 и штоком 5 сообщена с затрубным пространством каналами 18 в верхнем переводнике 2 или в корпусе (показаны пунктиром}, Количество фиксаторов 9 осевого перемещенил выбирается в зависимости от условий работы.

Устройство работает следующим образом.

В полости корпуса 1, соединенного с нижним переводником 3, устанавливаетсл шток 5 с поршнем 6 с закрепленными на них стопорными пальцами 8, которые служат для блокировки корпуса 1 от поворота относительно переводника 3. После этого шток

5 фиксируется подпружиненными фиксаторами 9, которые удерживают его от осевого перемещения при спуске бурового инструмента. К собранным таким образом деталлм присоединяется верхний переводник 2.

В собранном виде устройство вкл 1очается в состав бурового инструмента непосредственно над колонковой трубой. В процессе бурения крутящий момент передается через переводник 2, корпус 1, стопорные пальцы

8 и переводник 3.

В случае прихвата колонковой трубы внутрь бурильных труб сбрасываетсл шар

14 (резиновый, пластмассовый или металлический). После перекрь1тия отверстил в переводнике 3 под давлением нагнетаемой с поверхности промывочной, жидкосги поршень 6 вместе со стопорными пальцами S

Формула-изобретения

ПРОТИВОАВАРИЙНЫЙ ПЕРЕХОДНИК, включающий корпус, расположенный в его полости с воэможностью осевого перемещения шток с поршнем, связанный с корпусом верхний переводник, нижний переводиик, соединенный с корпусом левой резьбой, зафиксированной стопорными пальцами, связанными со штоком, фиксатор осевого перемещения штока и седло под бросовый шар, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности в работе и снижения затрат времени на ликвидацию аварии, наружная поверхность и осевой канал што15

35 поднимается на величину i, которал меньше, чем высота L полости 17(т.е. l (L). При этом промывочная жидкость из полости l7 вытесняется через каналы 18 в затрубное пространство. Гарантированное усилие поцьема штока 5 с поршнем 6 обеспечивается тем, что диаметр d1 осевого канала нижней ступени поршнл больше, чем диаметр do осевого канала верхний ступени и наружного диаметра б штока 5.

Подьем поршня продолжаетсл до выхода пальцев 8 из зацепленил с корпусом 1 и перенодником 3. После этого открываютсл радиальные отверстия l2. Этот момент отмечаетсл на манометре бурового насоса резким падением давления и служит сигналом о срабатывании устройства. После этого вращением бурильной колонны вправо производят разьединение корпуса 1 и нижнего переводника 3 по левой резьбе 4. Все элементы отсоединителя, крол е нижнего переводника 3 с шаром 14, паднима1отсл вместе с бурильными трубами иэ скважины ча поверхность.

По сравнению с прототипом предложенное устройство имеет более простую конструкцию, более высокую надежность и позволяет сократить до минимума затраты времени на проведение последу10LL,èõ работ в скважине. Кроме того, радиальные каналы оставшегося в скважине ли>кнего переводника могут быть использованы длл размыва шламовой пробки, а конусное гнездо под бросовый шар — для ловильных работ, (56) Ветров А.К, Аварии при колонковом бурении и способы борьбы с ними. M,: Госгеолтехиэдат, 1963, с.106-107, Авторское свидетельство СССР

Ы 438774, кл, Е 21 В 17/06, 1973. ка выполнены ступенчатой формь„ступень большего диаметра наружной поверхности штока образует с нижним торцом переводника полость и расположена ме>кду поршнем и ступенью меньшего диаметра наружной поверхности штока, ступень большего диаметра осевого канала расположена концентрично наружной поверхности поршня, причем послед, ий расположен в осевом канале нижнего пе, реводника и имеет диаметр канала больв.е диаметра осевого канала верхнего переводника, седло под бросовый шар выполнено в нижнем переводнике, а стопорн 1е пальцы закреплены на ступени большего диаметра наружной поверхности.1втокэ.

91 °

Ф

° ю

Il

° в

1 4

Il

1 ° °

° 1

° °

° М г °

° 9 ° ° Ф

°

° М °

Ф °

°

°

° °