Освобождающаяся механическая труболовка

 

Изобретение относится к бурению и ремонту скважин, в частности к ловильному инструменту, предназначенному для захвата и извлечения из скважины оборванной части колонны труб. Корпус труболовки выполнен телескопическим, внутренняя и внешняя части его подпружинены и имеют шлицевое соединение. На внутренней поверхности внешней части корпуса выполнены проточка и упорный торец. Труболовка снабжена двумя разжимными кольцами, установленными на подпружиненной цанге и на внешней поверхности внутренней части корпуса с возможностью упора в положении разжима первого в упорный торец, а второго - в проточку соответственно. Цанга установлена с возможностью упора во внутреннюю часть корпуса. Срабатывание механизма освобождения труболовки возможно только после спуска, залавливания и неудачных попыток поднятия аварийной колонны. Применение данной труболовки позволит снизить затраты на ее изготовление в связи с ее простым устройством, а также избежать непроизводительных спускоподъемных операций, связанных с ложным срабатыванием механизма освобождения труболовки при ее спуске в скважину и в процессе залавливания аварийной колонны. 4 ил.

Предлагаемое изобретение относится к бурению и ремонту скважин, в частности к ловильному инструменту, предназначенному для захвата и извлечения из скважины оборванной части колонны труб (аварийной колонны).

Известна освобождающаяся механическая труболовка [1], предназначенная для извлечения аварийной колонны труб из скважины, освобождение которой от заловленной колонны производится путем вращения корпуса труболовки относительно аварийной колонны. Труболовка состоит из цилиндрического полого корпуса, в котором расположены плашки, перемещающиеся по наклонным поверхностям корпуса, сечение которых имеет форму ласточкиного хвоста. От выпадения плашки удерживаются плашкодержателем, верхней своей частью связанным с гайкой-фиксатором, которая при необходимости освобождения от аварийной колонны посредством вращения корпуса труболовки перемещается вверх по резьбе упорного винта вместе с плашкодержателем и плашками. Недостатком конструкции этой труболовки является то, что не допускается залавливание аварийной колонны (накрывание верхнего конца аварийной колонны и ввод его внутрь труболовки) с вращением, т. к. при этом возможно ложное срабатывание механизма освобождения, после чего захват аварийной колонны будет невозможен. Отсутствие же вращения значительно осложняет и удлиняет процесс залавливания, а в некоторых случаях делает его безуспешным.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является освобождающаяся механическая труболовка [2], механизм освобождения которой позволяет производить захват и освобождение от аварийной колонны путем осевого реверсного перемещения труболовки относительно аварийной колонны без вращения. Труболовка имеет корпус с окнами, в которых размещены перья подпружиненной цанги, и механизм вращения цанги. Последний выполнен в виде втулки, жестко связанной с цангой и перьями и расположенной в корпусе между цангой и пружиной. На наружной поверхности втулки выполнены пазы с выступами со скосами, в которых размещен винт, жестко связанный с корпусом. При работе такой труболовкой допускается залавливание аварийной колонны с вращением, т.к. опасность ложного срабатывания механизма освобождения в данном случае отсутствует. Недостатком такой труболовки является опасность ложного срабатывания механизма освобождения при спуске труболовки в скважину. В эксплуатирующихся скважинах причиной этого может быть заполнение корпуса труболовки и воздействие на механизм освобождения соскобленными со стенок скважины отложениями парафина, смол, солей, продуктов коррозии и т.п. В бурящихся скважинах это глинистая корка, шлам, крупные куски породы, образовавшиеся вследствие обвала стенок скважины. Следующим недостатком являются высокие требования к точности изготовления механизма освобождения труболовки данной конструкции и связанная с этим высокая ее стоимость.

Целью изобретения является исключение ложного срабатывания механизма освобождения труболовки при спуске в скважину и в процессе залавливания аварийной колонны, а также снижение стоимости изготовления труболовки.

Указанная цель достигается тем, что корпус труболовки, содержащий подпружиненную цангу, выполнен телескопическим, внутренняя и внешняя части его также подпружинены и имеют шлицевое соединение, на внутренней поверхности внешней части корпуса выполнены проточка и упорный торец, труболовка снабжена двумя разжимными кольцами, установленными на цанге и на внешней поверхности внутренней части корпуса с возможностью упора в положении разжима первого в упорный торец, а второго - в проточку соответственно, при этом цанга установлена с возможностью упора во внутреннюю часть корпуса.

На фиг.1 дана конструкция труболовки в положении при спуске в скважину, на фиг.2 - положение при залавливании аварийной колонны, на фиг.3 - положение при попытке подъема аварийной колонны, на фиг.4 - положение при освобождении от аварийной колонны.

Труболовка включает в себя внешнюю часть корпуса 1 (фиг.1), в которой расположена поджатая пружиной 2 цанга 3, захватывающая аварийную колонну при перемещении по конусной поверхности внешней части корпуса 1. Во внешней части корпуса 1 с возможностью осевого перемещения расположена также внутренняя часть корпуса 4. При помощи втулки шлицевой 5 внутренняя часть корпуса 4 при необходимости передает крутящий момент на внешнюю часть корпуса 1. В процессе спуска внешняя часть корпуса 1 фиксируется относительно внутренней части корпуса 4 на упоре 6 пружиной 7. Присоединение труболовки к рабочей колонне осуществляется через внутреннюю часть корпуса 4 посредством переводника 8. Цанга 3 и внутренняя часть корпуса 4 снабжены разжимными кольцами 9 и 10, которые при верхнем по фиг.1 положении разжимаются, упираются в упорные торцы 6 и 11 и таким образом удерживают от перемещения вниз относительно внешней части корпуса 1 цангу 3 и внутреннюю часть корпуса 4.

Работа труболовкой осуществляется следующим образом.

Труболовка присоединяется к рабочей колонне и спускается в скважину. Для залавливания аварийной колонны труболовка с вращением опускается на верхний конец аварийной колонны. При заходе внутрь труболовки (фиг.2) верхний конец аварийной колонны 12, сжимая пружину 2, двигает цангу 3 вверх относительно внутренней части корпуса 1. Далее верхний конец аварийной колонны 12 упирается в кольцо цанги 3, а она, в свою очередь, упирается во внутреннюю часть корпуса 4. При этом верхний конец аварийной колонны воспринимает часть веса рабочей колонны, что отмечается на поверхности по индикатору веса. Далее следуют попытки поднять аварийную колонну (фиг.3). При этом цанга 3, скользя по конусной поверхности внешней части корпуса 1, захватывает аварийную колонну 12. Вытягивание аварийной колонны 12 сопровождается сжатием пружины 7 и разжиманием кольца 10, которое при этом попадает на упорный торец (проточку) 11. Если попытки поднять аварийную колонну неудачны, производится освобождение от аварийной колонны (фиг.4). Для этого рабочую колонну опускают (разгружают) на аварийную колонну. При этом цанга 3 под действием верхнего конца аварийной колонны 12 движется вверх и кольцо 9, разжимаясь, фиксирует цангу 3 на упорном торце 6 в верхнем положении. Далее при подъеме рабочей колонны вместе с труболовкой цанга 3, не имея возможности взаимодействовать с ответным конусом внешней части корпуса 1, проскальзывает по трубе 12, и труболовка освобождается от аварийной колонны. Таким образом, срабатывание механизма освобождения описанной труболовки возможно только после спуска, залавливания и неудачных попыток поднятия аварийной колонны.

Применение данной труболовки позволит снизить затраты на ее изготовление в связи с ее простым устройством, а также избежать непроизводительных спускоподъемных операций, связанных с ложным срабатыванием механизма освобождения труболовки при ее спуске в скважину и в процессе залавливания аварийной колонны.

Источники информации 1. М.И. Подгорнов, И.П. Пустовойтенко. Ловильный инструмент.- М.: Недра, 1984, с.121-124.

2. Патент РФ 2086751, Е 21 В 31/20, 1997.

Формула изобретения

Освобождающаяся механическая труболовка, содержащая корпус и подпружиненную цангу, отличающаяся тем, что корпус выполнен телескопическим, внутренняя и внешняя части которого подпружинены и имеют шлицевое соединение, на внутренней поверхности внешней части корпуса выполнены проточка и упорный торец, труболовка снабжена двумя разжимными кольцами, установленными на цанге и на внешней поверхности внутренней части корпуса с возможностью упора в положении разжима первого в упорный торец, а второго - в проточку соответственно, при этом цанга установлена с возможностью упора во внутреннюю часть корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4