Разъединительное устройство колонны труб в скважине



Разъединительное устройство колонны труб в скважине
Разъединительное устройство колонны труб в скважине
Разъединительное устройство колонны труб в скважине
Разъединительное устройство колонны труб в скважине
Разъединительное устройство колонны труб в скважине
Разъединительное устройство колонны труб в скважине

 


Владельцы патента RU 2437999:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" (RU)

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к противоаварийному инструменту, используемому в области бурения и эксплуатации скважин различного назначения. Устройство содержит телескопически соединенные муфту и корпус, фиксаторы, размещенные соответственно в окнах муфты и проточках корпуса, установленный внутри муфты подвижный полый поршень, зафиксированный в исходном положении от осевого перемещения стопорным элементом, уплотнительные кольца между муфтой и поршнем и бросовый шар. В муфте выполнены сквозные отверстия для циркуляции жидкости, перекрытые в транспортном положении поршнем или поршнем и корпусом. Уплотнительные кольца установлены между верхним торцом поршня и отверстиями для циркуляции жидкости. Поршень имеет выступ для фиксации фиксаторов в окнах муфты и расположенную над выступом проточку для освобождения фиксаторов из зацепления с корпусом при движении верхнего торца поршня до уплотнительных колец. Повышается надежность, расширяется область применения. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к противоаварийному инструменту, используемому в области бурения и эксплуатации скважин различного назначения, а именно к разъединительным устройствам гидромеханического действия, предназначенным для отсоединения свободной части колонны труб от прихваченной в скважине.

Известен разъединитель колонны труб в скважине, включающий телескопически соединенные корпус и шпиндель, подвижную полую втулку со сквозными окнами, ступенчатыми по высоте, фиксирующие вкладыши с наклонным выступом-зацепом в верхней части для взаимодействия с верхними торцами нижней части окон подвижной втулки и скошенными нижними торцами для взаимодействия с нижним торцом нижней части окон подвижной втулки, и бросовый запорный орган (Авт. свид. СССР №1477895, Е21В 17/06, опубл. 07.05.89, БИ №17).

Недостатком известного устройства является его ненадежность при разъединении колонны труб из-за сложности конструкции взаимодействующих между собой сквозных ступенчатых окон полой втулки и ответных выступов-зацепов фиксирующих вкладышей - даже при незначительном смещении втулки возможно заклинивание вкладышей.

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности является разъединительное устройство бурильной колонны, содержащее телескопически соединенные муфту и корпус, бросовый шар, фиксаторы в виде клиновидных составных вкладышей, размещенные соответственно в окнах муфты и проточках корпуса. Внутри муфты установлен подвижный полый поршень, наружная поверхность которого выполнена конусной для взаимодействия с фиксирующими элементами. Поршень зафиксирован в исходном положении от осевого перемещения срезным штифтом, а между муфтой и поршнем установлены уплотнительные кольца (Авт. свид. СССР №1062370, Е21В 17/06, oпубл. 23.12.83, БИ №47).

Недостатком известного разъединительного устройства является ограниченная область его применения, связанная с невозможностью использования при добыче нефти и при насосной эксплуатации скважин, так как это устройство может работать только с жидкостями высокой вязкости (буровые растворы). Если рабочим агентом является вода или нефтегазовая смесь, то разъединение устройства будет затруднено из-за прекращения движения поршня в связи с тем, что рабочий агент попадает в полость, где расположены составные вкладыши до того, как они выйдут из зацепления. Кроме того, действие избыточного давления рабочего агента способствует увеличению утечек по зазорам устройства, в связи с чем затруднено разъединение, что снижает надежность устройства.

Задачей изобретения является повышение надежности и расширение области применения устройства.

Поставленная задача решается тем, что в разъединительном устройстве колонны труб в скважине, содержащем телескопически соединенные муфту и корпус, фиксаторы, размещенные соответственно в окнах муфты и проточках корпуса, установленный внутри муфты подвижный полый поршень, зафиксированный в исходном положении от осевого перемещения стопорным элементом, уплотнительные кольца между муфтой и поршнем и бросовый шар, в муфте выполнены сквозные отверстия для циркуляции жидкости, перекрытые в транспортном положении поршнем или поршнем и корпусом, уплотнительные кольца установлены между верхним торцом поршня и отверстиями для циркуляции жидкости, поршень имеет выступ для фиксации фиксаторов в окнах муфты и расположенную над выступом проточку для освобождения фиксаторов из зацепления с корпусом при движении верхнего торца поршня до уплотнительных колец.

При этом стопорный элемент может быть выполнен в виде упругого кольцевого элемента, расположенного в проточке муфты.

Кроме того, стопорный элемент может быть выполнен в виде срезных элементов.

Выполнение в муфте сквозных отверстий для циркуляции жидкости позволяет осуществлять слив жидкости при подъеме, снижая тем самым поднимаемый вес и предотвращая вероятность отрыва поднимаемой части, что повышает надежность устройства.

Перекрытие сквозных отверстий в транспортном положении поршнем или поршнем и корпусом предотвращает попадание жидкости в разъединительное устройство, тем самым повышая надежность устройства.

Установка уплотнительных колец между верхним торцом поршня и отверстиями для циркуляции жидкости предотвращает попадание рабочего агента даже с низкой плотностью в разъединяемые части устройства до того момента, когда поршень дойдет до положения, при котором фиксаторы выйдут из зацепления, что увеличивает надежность устройства и позволяет использовать при эксплуатации скважин, расширяя область применения устройства.

Выступ на поршне для фиксации фиксаторов в окнах муфты предотвращает преждевременное расцепление фиксаторов с корпусом, а расположенная над выступом проточка для освобождения фиксаторов из зацепления с корпусом при движении верхнего торца поршня до уплотнительных колец создает условия разъединения корпуса и муфты еще до того, как жидкость попадет в отверстия для циркуляции, и, соответственно, нет необходимости в затрате усилий на расцепление фиксаторов. Это обеспечивает надежность соединения частей устройства в транспортном положении и надежность его рассоединения.

Выполнение стопорного элемента в виде упругого кольцевого элемента, расположенного в проточке муфты, или в виде срезных элементов обеспечивает возможность движения поршня под действием давления со стороны нагнетаемой жидкости и повышает надежность работы устройства.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство с отверстиями для циркуляции жидкости, перекрытыми в транспортном положении поршнем, общий вид; на фиг.2 - то же, в момент рассоединения; на фиг.3, то же - корпус и муфта после рассоединения; на фиг.4 показан вариант предлагаемого устройства с отверстиями для циркуляции жидкости, перекрытыми в транспортном положении поршнем и корпусом; на фиг.5 - то же, в момент рассоединения; на фиг.6, то же - корпус и муфта после рассоединения.

Разъединительное устройство содержит корпус 1, телескопически соединенный с муфтой 2. В муфту 2 вставлен подвижный полый поршень 3 с седлом под бросовый шар 4. Поршень зафиксирован от осевого перемещения стопорным элементом в виде упругого кольцевого элемента 5, расположенного в проточке 6 муфты (на фиг.2) или в виде срезных элементов 7 (на фиг.4). В варианте, показанном на фиг.1, корпус 1 герметично соединен с муфтой 2 посредством уплотнительного элемента 8, а в варианте, показанном на фиг.4, корпус 1 герметично соединен с поршнем 3 посредством уплотнительного элемента 9. Корпус 1 имеет проточку 10, а в муфте выполнены окна 11 для размещения фиксаторов 12. Проточка 10 и фиксаторы 12 имеют скошенные торцы, обеспечивающие расцепление без заклинивания и предотвращающие возможность выпадения фиксаторов 12 наружу. В муфте 2 выполнены сквозные отверстия 13 для циркуляции жидкости после расцепления, перекрытые в транспортном положении поршнем 3 и корпусом 1 (на фиг.1) или поршнем 3 (на фиг.4). Между верхним торцом поршня 3 и отверстиями для циркуляции жидкости 13 установлено уплотнительное кольцо 14, герметизирующее соединение поршня 3 с муфтой 2. Поршень имеет выступ 15 для фиксации фиксаторов 12 в окнах 11 муфты и расположенную над выступом 15 проточку 16 для освобождения фиксаторов 12 из зацепления с корпусом 1 при движении верхнего торца поршня до уплотнительных колец 14. От перемещения вверх поршень 3 удерживается гайкой 17, вкручиваемой в муфту 2 (на фиг.1) или буртом 18 на внутренней поверхности муфты 2 (на фиг.4). Для того чтобы поршень 3 и бросовый шар 4 при подъеме не остались в корпусе 1, в варианте устройства, показанного на фиг.4, предусмотрен ограничитель 19.

Разъединительное устройство работает следующим образом.

В случае необходимости отсоединения свободной части колонны труб от прихваченной в скважине в колонну труб бросают бросовый шар 4, который устанавливается в седле поршня 3, который от перемещения вверх удерживается гайкой 17 (на фиг.1) или буртом 18 (на фиг.4). После этого в колонне нагнетанием жидкости создается давление, достаточное для того, чтобы бурт 20 на нижнем конце поршня 3 перескочил упругий кольцевой элемент 5, расположенный в проточке муфты 6 (на фиг.1), или верхний край проточки 16 срезал срезные элементы 7 (на фиг.4). Поршень 3 под действием давления начинает перемещаться вниз, при этом выступ 15 сдвигается с фиксаторов 12 и обеспечивает возможность их радиального перемещения из проточки 10 корпуса 1 через окна 11 в проточку 16 до того момента, как верхний торец поршня дойдет до уплотнительных колец 14. При этом корпус 1 освобождается от зацепления с муфтой 2. После этого натяжением колонны происходит расцепление муфты 2 и корпуса 1. Герметичность, обеспечиваемая уплотнительными элементами 8 (на фиг.1) и 9 (на фиг.4), нарушается. При натяжении открываются отверстия для циркуляции жидкости 13, что позволяет осуществлять слив жидкости при проведении подъемных операций. Ограничитель 19 (на фиг.4) при подъеме предотвращает выпадение поршня и бросового шара из муфты 2. На колонне после разъединения остаются все детали муфты, которые поднимают на поверхность. Дальнейшее извлечение аварийного оборудования производят стандартным ловильным инструментом для колонны труб.

Таким образом, предлагаемое разъединительное устройство позволяет расширить область его применения за счет обеспечения возможности работы с жидкостями различной плотности и повысить надежность разъединения колонны труб, прихваченных в скважине.

1. Разъединительное устройство колонны труб в скважине, содержащее телескопически соединенные муфту и корпус, фиксаторы, размещенные соответственно в окнах муфты и проточках корпуса, установленный внутри муфты подвижный полый поршень, зафиксированный в исходном положении от осевого перемещения стопорным элементом, уплотнительные кольца между муфтой и поршнем и бросовый шар, отличающееся тем, что в муфте выполнены сквозные отверстия для циркуляции жидкости, перекрытые в транспортном положении поршнем или поршнем и корпусом, уплотнительные кольца расположены между верхним торцом поршня и отверстиями для циркуляции жидкости, поршень имеет выступ для фиксации фиксаторов в окнах муфты и расположенную над выступом проточку для освобождения фиксаторов из зацепления с корпусом при движении верхнего торца поршня до уплотнительных колец.

2. Разъединительное устройство колонны труб в скважине по п.1, отличающееся тем, что стопорный элемент выполнен в виде упругого кольцевого элемента, расположенного в проточке муфты.

3. Разъединительное устройство колонны труб в скважине по п.1, отличающееся тем, что стопорный элемент выполнен в виде срезных элементов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин и может быть применено для отсоединения свободной части колонны труб от прихваченной в скважине. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройству, предназначенному для цементирования хвостовика в скважине. .

Изобретение относится к противоаварийному инструменту, а именно к разъединительным устройствам, предназначенным для отсоединения свободной части колонны труб от прихваченной в скважине.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для цементирования хвостовика в скважине, и может быть использовано при строительстве и ремонте скважин, в том числе и наклонно направленных.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при проведении внутрискважинных работ в случаях, когда возникает необходимость разъединения одной части оборудования от другой.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам, предназначенным для крепления скважин хвостовиками обсадных колонн.

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

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, в частности к устройствам, предназначенным для отсоединения свободной части колонны труб от прихваченной в скважине.

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройствам, предназначенным для отсоединения свободной части колонны труб от прихваченной в скважине.

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройствам, предназначенным для отсоединения свободной части колонны труб от прихваченной в скважине.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано, когда возникает необходимость разъединения одной части оборудования от другой в скважине

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при проведении внутрискважинных работ при необходимости разъединения одной части оборудования от другой

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для цементирования хвостовика в скважине

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройству, предназначенному для строительства и ремонта скважин, в том числе и наклонно направленных

Изобретение относится к области добычи нефти, а именно к устройствам для гашения колебаний глубинного электроцентробежного насоса

Изобретение относится к технике добычи углеводородов и может быть применено для разъединения и последующего соединения колонны труб со скважинным оборудованием

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и предназначено для установки различного оборудования в скважине

Изобретение относится к оборудованию для бурения и капитального ремонта скважин. Переводник для безопасного извлечения колонны бурильных труб содержит нижний и верхний корпусы, соединенные между собой посредством конической резьбы. Причем в верхнем корпусе установлен полый вал, верхний конец которого выполнен с правой конической резьбой. Нижний конец расположен в нижнем корпусе. Вал выполнен с участками, входящими в зацепление с нижним и верхним корпусами для передачи крутящего момента по колонне труб в правую сторону нижнему корпусу и исключения воздействия крутящего момента на резьбу. Посредством резьбы соединены нижний и верхний корпусы, при этом вал подпружинен в осевом направлении посредством винтовой цилиндрической пружины сжатия. На валу выполнена, по меньшей мере, одна кольцевая канавка для размещения в ней резинового уплотнительного кольца для герметизации пространства между валом и внутренней стенкой нижнего корпуса. Нижний и верхний корпусы соединены между собой посредством левой конической резьбы. Верхний конец вала соединен с колонной бурильных труб, нижний конец вала выполнен с шестигранным в поперечном сечении участком. Этот участок входит в зацепление с шестигранным участком внутренней поверхности нижнего корпуса. Над шестигранным концом вала расположены цилиндрический средний участок вала, диаметр которого равен диаметру описанной окружности ниже расположенного шестигранного поперечного сечения. Верхний участок вала, выполнен с шестигранным поперечным сечением, входящим в зацепление с шестигранным отверстием в торцевой стенке верхнего корпуса и конической правой резьбой на верхнем конце. Вал соединен с колонной стальных бурильных труб с помощью конической правой резьбы. Одна кольцевая канавка для размещения в ней резинового уплотнительного кольца выполнена на цилиндрическом среднем участке вала. Выше выполнена кольцевая канавка для взаимодействия с латунными срезными винтами. Винты расположены диаметрально противоположно в нижнем корпусе и входят в указанную кольцевую канавку. Винты удерживают вал от осевого перемещения относительно нижнего корпуса. Винтовая цилиндрическая пружина сжатия охватывает верхний участок вала. Пружина расположена в верхнем корпусе с упором верхним концом во внутреннюю торцевую поверхность торцевой стенки верхнего корпуса и нижним концом в уступ, образованный на валу цилиндрическим средним участком вала. Технический результат заключается в упрощении конструкции переводника и повышении надежности его работы. 3 ил. на 2 л.

Изобретение относится к строительству и эксплуатации скважин различного назначения и, в частности, к креплению нефтяных и/или газовых скважин хвостовиками обсадных колонн. Устройство включает корпус с воронкой в верхней его части, кольцевой карман под воронкой на внутренней его поверхности и соединение в нижней части для хвостовика обсадной колонны. Патрубок, помещенный нижней частью внутри корпуса и образующий с последним кольцевую полость, и выполненный в верхней части с возможностью соединения с транспортировочной колонной. Втулку с конической поверхностью в ее нижней части, помещенную в кольцевой полости и зафиксированную срезными элементами на патрубке. Упорную муфту, помещенную в кольцевой полости под втулкой и выполненную с возможностью передачи давления на втулку. Грузонесущие упоры, по меньшей мере три, каждый из которых выполнен с внутренней боковой поверхностью, ответной конической поверхности втулки. Каждый грузонесущий упор помещен в кольцевом кармане и взаимодействует нижней торцевой поверхностью с верхним торцом упорной муфты, а ее конической поверхностью - с конической поверхностью втулки. При этом взаимодействующие конические поверхности грузонесущих упоров и втулки образуют шлицевое соединение, обеспечивающее возможность вывода грузонесущих упоров из кольцевого кармана. Техническим результатом изобретения является упрощение устройства и повышение надежности его работы. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефтепогружному оборудованию и может быть использовано для подъема скважинной жидкости и замера параметров скважины без извлечения насосной установки. Техническим результатом является упрощение технологии сборки системы байпасирования насосной установки на скважине, повышение термической стабильности погружного электродвигателя и надежности работы насосной установки в целом. Система байпасирования насосной установки содержит Y-блок с пробкой, к одному выходу которого посредством разрывной муфты, соединителя и патрубков подвешена колонна байпасных труб. Ко второму выходу через разрывную муфту и уравновешивающий клапан присоединена насосная установка, содержащая погружной насос и погружной электродвигатель, снабженный опорным патрубком. При этом колонна байпасных труб и насосная установка скреплены между собой протектолайзерами и седлом. Соединитель выполнен разъемным и состоит из двух симметричных деталей с продольным полуцилиндрическим и призматическим углублениями. Детали соединителя соединены шарниром по свободным краям со стороны призматического углубления и винтами между углублениями с возможностью дополнительного скрепления колонны байпасных труб с насосной установкой за счет охвата насосной установки стенками призматических углублений. Байпасная труба на уровне погружного электродвигателя выполнена перфорированной. 2 ил.
Наверх