Башмак обсадной колонны

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для спуска обсадной колонны в ствол скважины в процессе ее строительства. Обеспечивает повышение надежности спуска и установки обсадной колонны в осложненном стволе скважины. Башмак включает полый цилиндрический корпус, имеющий в верхней части присоединительную резьбу для соединения с обсадной колонной, и жестко связанную с корпусом направляющую пробку с осевым каналом, сквозными осевыми пазами и конической нижней частью. Он снабжен отклоняющими элементами и пальцами. Отклоняющие элементы выполнены в виде изогнутых двуплечих рычагов Т-образного сечения. Каждый из них состоит из основания и опорной плиты. Наружная поверхность опорной плиты в поперечном сечении имеет вид сектора трубной заготовки. Основания рычагов установлены в сквозных осевых пазах направляющей пробки, а в направляющей пробке и в основаниях рычагов выполнены радиальные каналы для размещения в них пальцев. Рычаги равномерно установлены на наружной боковой поверхности направляющей пробки при помощи пальцев с возможностью поворота вокруг них. Большие плечи рычагов направлены в сторону нижнего конца направляющей пробки, а малые - в сторону корпуса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для спуска обсадной колонны в ствол скважины в процессе ее строительства.

Известен колонный башмак, состоящий из цилиндрического корпуса с присоединительной резьбой на верхнем конце и сквозными радиальными каналами. Корпус жестко связан с направляющей пробкой с закругленным нижним концом, выполненной из легко разбуриваемого материала [1].

Однако известное устройство, в силу своих конструктивных особенностей, не обеспечивает достаточной проходимости обсадной колонны при ее спуске в осложненный ствол скважины.

Известен башмак обсадной колонны, включающий полый цилиндрический корпус, имеющий в верхней части присоединительную резьбу для соединения с обсадной колонной, и жестко связанную с корпусом направляющую пробку с осевым каналом, со сквозными осевыми пазами и конической нижней частью [2]. Указанное устройство может быть принято в качестве прототипа.

К недостаткам известного устройства также следует отнести вероятность недопуска обсадной колонны до проектной глубины в осложненном (имеющем перегибы, каверны, уступы, желоба и др.) стволе скважины.

Задача настоящего изобретения заключается в повышении надежности спуска и установки обсадной колонны в осложненном стволе скважины.

Указанная цель достигается в предлагаемом техническом решении за счет того, что башмак обсадной колонны, включающий полый цилиндрический корпус с присоединительной резьбой в верхней части для соединения с обсадной колонной, направляющую пробку, жестко связанную с корпусом и имеющую осевой канал, сквозные осевые пазы и коническую нижнюю часть, снабжен пальцами и отклоняющими элементами, выполненными в виде изогнутых двуплечих рычагов Т-образного сечения, каждый из которых состоит из основания и опорной плиты, наружная поверхность которой в поперечном сечении имеет вид сектора трубной заготовки. Основания рычагов установлены в сквозных осевых пазах направляющей пробки. В направляющей пробке и в основаниях выполнены радиальные каналы для размещения в них пальцев. Рычаги равномерно установлены на наружной боковой поверхности направляющей пробки при помощи пальцев с возможностью поворота вокруг них, причем большие плечи рычагов направлены в сторону нижнего конца направляющей пробки, а малые - в сторону корпуса. Длина большого плеча рычага может кратно превосходить длину его малого плеча.

Конструкция башмака поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид башмака в транспортном положении, а на фиг.2 - общий вид башмака в рабочем положении.

Башмак обсадной колонны состоит из полого цилиндрического корпуса 1, в верхней части которого выполнена присоединительная резьба для соединения с обсадной колонной (на чертежах не показана). С корпусом 1 жестко связана направляющая пробка 2 с осевым каналом и конической нижней частью. Направляющая пробка, как правило, изготовляется из легко разрушаемого материала.

В направляющей пробке 2 имеются сквозные осевые пазы для размещения в них отклоняющих элементов, которые выполнены в виде изогнутых двуплечих рычагов Т-образного сечения. Длина большого плеча рычага может кратно превосходить длину малого плеча.

Каждый рычаг состоит из основания 3 и опорной плиты 4, которые жестко связаны между собой. Наружная поверхность опорной плиты 4 в поперечном сечении имеет вид сектора трубной заготовки.

Рычаги равномерно установлены вокруг снаружи направляющей пробки 2, связаны с ней при помощи пальцев 5 и имеют возможность поворота вокруг них. Для размещения пальцев 5 в основаниях 3 рычагов, а также в направляющей пробке 2 выполнены радиальные каналы. Основания 3 рычагов установлены в осевых пазах направляющей пробки 2, а опорные плиты 4 рычагов - снаружи нее.

Рычаги установлены таким образом, что их малые плечи обращены в сторону корпуса 1, а большие плечи - в сторону нижнего конца направляющей пробки 2.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Нижний конец обсадной колонны перед ее спуском в ствол скважины оборудуют башмаком. При прохождении осложненной части ствола, в которой могут иметь место резкие перегибы, каверны, уступы, желоба и т.д., отклоняющие элементы обеспечивают возможность самоориентирования башмака, за счет чего повышается вероятность спуска обсадной колонны без осложнений и аварий. Взаимодействие большого плеча одного из рычагов (или одновременно двух-трех рычагов) со стенкой ствола скважины приводит к возникновению на нем определенного момента вращения, за счет чего обеспечивается поворот рычага вокруг пальца 5. При этом малое плечо рычага с усилием, кратно превосходящим силу, действующую на большое плечо рычага, упирается в стенку ствола скважины, отталкивая от нее башмак. Тем самым обеспечивается самоориентация башмака обсадной колонны относительно ствола скважины.

Источники информации

1. К.В.Иогансен. Справочник. Спутник буровика. М., Недра, 1990, с.159.

2. Е.М.Соловьев. Заканчивание скважин. М., Недра, 1979, с.171.

1. Башмак обсадной колонны, включающий полый цилиндрический корпус, имеющий в верхней части присоединительную резьбу для соединения с обсадной колонной и жестко связанную с корпусом направляющую пробку с осевым каналом, сквозными осевыми пазами и конической нижней частью, отличающийся тем, что он снабжен отклоняющими элементами и пальцами, причем отклоняющие элементы выполнены в виде изогнутых двуплечих рычагов Т-образного сечения, каждый из которых состоит из основания и опорной плиты, при этом наружная поверхность опорной плиты в поперечном сечении имеет вид сектора трубной заготовки, причем основания рычагов установлены в сквозных осевых пазах направляющей пробки, а в направляющей пробке и в основаниях рычагов выполнены радиальные каналы для размещения в них пальцев, при этом рычаги равномерно установлены на наружной боковой поверхности направляющей пробки при помощи пальцев с возможностью поворота вокруг них, причем большие плечи рычагов направлены в сторону нижнего конца направляющей пробки, а малые - в сторону корпуса.

2. Башмак обсадной колонны по п.1, отличающийся тем, что длина большого плеча рычага кратно превосходит длину его малого плеча.