Разъединительное устройство колонны труб

 

Разъединительное устройство колонны труб относится к области нефтегазодобывающей промышленности, конкретно к строительству и ремонту скважин. Устройство включает верхний и нижний телескопически соединенные корпуса со стопором между ними, размещенным в соответствующих гнездах и полую втулку, выполненную с возможностью взаимодействия с указанным стопором. Новым является то, что стопор выполнен в виде подпружиненного поршня, гнезда выполнены в виде, соответствующих поршню, соосных цилиндров, нижний корпус снабжен каналом, сообщающим полость цилиндра поршня с закорпусным пространством, а полая втулка подпружинена и размещена на наружной поверхности верхнего корпуса. Применение разъединительного устройства позволит при минимальных затратах труда и времени цементировать хвостовики в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах, поскольку внутренняя полость устройства свободна для прохождения промывочной пробки, не требует использования бросового шара, перекрывающего центральный канал. Устройство просто по конструкции, технологично в изготовлении и эксплуатации. 1 ил.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, конкретно к строительству и ремонту скважин.

Известно разъединительное устройство (Справочник инженера по бурению, т. 2 Под ред. В.И.Мещевича, Н.А. Сидорова. М.: Недра, 1973, с. 187, рис XIX.4), содержащий верхний и нижний телескопически соединенные корпуса, шариковый стопор, размещенный в соответствующих гнездах корпусов, переводник и фиксаторы.

Более близко к предлагаемому (Разъединительное устройство бурильной колонны авт. св. N 1062370, кл. E 21 B 17/06 от 23.12.83 включающее верхний и нижний телескопически соединенные корпуса со стопором между ними, размещенным в соответствующих гнездах и полую втулку, выполненную с возможностью взаимодействия с указанным стопором.

Как аналог так и прототип имеют общий существенный недостаток суть его в сложности этих устройств, необходимости наличия бросового шара, втулки с седлом под шар, кассеты для удержания вкладышей и стопоров. В момент посадки бросовый шар не всегда попадает точно в свое седло, так как закачиваемый цементный раствор может образовать сгустки, препятствующие его продвижению или разъединительное устройство расположен не вертикально. В этих случаях проток продавочной воды подхватывает шар и сажает его на посадочное место, но до посадки этот же поток успевает размыть часть закачанного цементного раствора ухудшая этим качество изоляции. Кроме того, наличие внутренней втулки чрезмерно сужает центральный канал, препятствуя прохождению продавочной пробки при цементировании хвостовика.

Задача изобретения - упрощение конструкции устройства при одновременном повышении его работоспособности.

Поставленная задача решается описываемым разъединительным устройством колонны труб, включающим верхний и нижний телескопически соединенные корпуса со стопором между ними, размещенным в соответствующих гнездах и полую втулку, выполненную с возможностью взаимодействия с указанным стопором. Новым является то, что стопор выполнен в виде подпружиненного поршня, гнезда выполнены в виде, соответствующих поршню, соосных цилиндров, нижний корпус снабжен каналом, сообщающим полость цилиндра поршня с закорпусным пространством, а полая втулка подпружинена и размещена на наружной поверхности верхнего корпуса.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "новизна".

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Разъединительное устройство колонны труб, содержит верхний 1 и нижний 2 телескопически соединенные между собой корпуса со стопором 3 между ними, выполненным в виде поршня размещенного в гнездах 4 и 5, выполненных в корпусах в виде, соответствующих поршню, соосных цилиндров, стопор 3 подпружинен пружиной 6, размещенной между ним и дном гнезда 5. Наружная поверхность стопора снабжена уплотнением 7. Дно гнезда 4 снабжено каналом 8, сообщающим цилиндра поршня с закорпусным пространством, а дно гнезда 5 снабжено каналом 9, сообщающим внутреннюю полость разъединительного устройства с полостью гнезда 5. На наружной поверхности верхнего корпуса 1 в проточке размещена полая втулка 10, подпружиненная пружиной 11, верхний 1 и нижний 2 корпуса на концах снабжены присоединительными резьбами 12 и 13 и уплотнены друг относительно друга уплотнением 14. Технические разъемы корпусов на чертеже не показаны. Количество стопоров 3 может меняться, симметрично располагаясь по сечению устройства зависимости от рабочих условий.

Устройство работает следующим образом.

К верхнему корпусу устройства присоединяют колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) (на чертеже не показаны), а к нижнему - хвостовик (на чертеже не показан). Соединенное таким образом устройство опускают в скважину на заданную глубину. После спуска в колонну НТК закачивают расчетный объем цементного раствора с последующим продавливанием продавочной пробкой (на чертеже не показана) до посадки ее в стоп-кольцо скважины (на чертеже не показано). Затем в затрубном пространстве создают давление, которое через канал 8 воздействует на рабочую поверхность стопора 3, возникший, в результате этого воздействия, импульс силы отодвигают стопор 3 во внутрь гнезда 5 верхнего корпуса 1 ( противодавления не возникает так как полость гнезда 5 каналом 9 сообщена с внутренней полостью устройства). Далее колонну НТК, а вместе с ней верхний корпус 1 приподнимают, полая втулка 10, под действием пружины 11, соскальзывает вниз и перекрывает гнездо, 5, предотвращая эти стопор 3 от выпадения, при этом нижний корпус 2 остается в скважине зацементированным. После этих операций в скважине создают циркуляцию жидкости (воды) и промывают увесь ствол от остатков цементного раствора. Верхний корпус извлекают из скважины для повторного применения.

Применение разъединительного устройства позволит при минимальных затратах труда и времени цементировать хвостовики в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах, поскольку внутренняя полость устройства свободна для прохождения промывочной пробки, не требует использования бросового шара, перекрывающего центральный канал. Устройство просто по конструкции, технологично в изготовлении и эксплуатации.

Формула изобретения

Разъединительное устройство колонны труб, включающее верхний и нижний телескопически соединенные корпуса со стопором между ними, размещенными в соответствующих гнездах, и полую втулку, выполненную с возможностью взаимодействия с указанным стопором, отличающееся тем, что стопор выполнен в виде подпружиненного поршня, гнезда выполнены в виде соответствующих поршню соосных цилиндров, нижний корпус снабжен каналом, сообщающим полость цилиндра поршня с закорпусным пространством, а полая втулка подпружинена и размещена на наружной поверхности верхнего корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1