Разъединитель безопасный со страховкой

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для разъединения подвесных колонн с несущими колоннами в основных и вторых стволах скважин при их спуске и креплении. Технический результат - повышение надежности при спуске, цементировании и разъединении колонны несущих и спускаемых труб. Разъединитель состоит из замковой муфты 1 с замковой резьбой и удлинителем 2, верхней муфты 3 и нижней муфты 4. Верхняя муфта 3 снабжена удерживающими затворами-винтами 8 и срезными винтами 9. В удлинителе 2 выполнены две проточки 5 и 6, соединенные между собой наклонной проточкой 7. Проточки 5, 6, 7 на удлинителе 2 и затвор 8 на муфте 3 образуют подвижное соединение. На нижнем конце удлинителя 2 установлена на резьбе и зафиксирована винтом 14 посадочная втулка-седло 15 для установки шара 16 и уплотнителя 17. Шар 16 соединен с втулкой-седлом 15 упругой стальной нитью 25. 5 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для разъединения подвесных колонн с несущими колоннами в основных и вторых стволах скважин при их спуске и креплении, а также для проведения работ в ранее пробуренных скважинах, с нарушениями герметичности эксплуатационной колонны.

Известен разъединитель (А.С. СССР №1601346, Ε21В 33/14, 1988 г., опубл. 23.10.90), содержащий корпус, муфту-воронку и замковый узел с запорными элементами в виде цанги с зацепами зафиксированной передвижной втулкой. Однако известный разъединитель представляет собой сложную конструкцию: имеет четыре коаксиальные втулки, необходимо для проведения полного цикла работ сбросить последовательно два шара и срезать три комплекта срезных устройств.

Недостатком данной конструкции является то, что по окончании работ необходимо разбуривать втулку. Все это усложняет обслуживание устройства, снижает надежность его работы и увеличивает габариты. В итоге сужается область применения разъединителя, а его использование в стволах скважин малых диаметров становится проблематичным.

Известны разъединители для спуска и разъединения спускаемой и несущей колонны труб (Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин, под редакцией проф. А.И. Булатова, стр. 121, рис. 50), при использовании которых, поворотом ротора, размыкают спускаемую и несущую колонну. При этом поддерживают постоянную нагрузку на крюке и толчками проворачивают несущую колонну вправо с подсчетом числа оборотов. Проверяют отсоединение по величине холостого хода обратного вращения ротора.

Недостатком данной конструкции резьбового разъединителя является трудоемкость и сложность в эксплуатации. В связи с большими зенитными углами в скважинах для разъединения требуется неоднократное вращение бурильной колонны, так как с первого раза разъединение, как правило, не происходит, а если уже закачан цементный раствор, то возникает аварийная ситуация.

Наиболее близким к настоящему изобретению является разъединитель (патент РФ №2361063, МПК Е21В 33/14, опубл. 17.03.2008), в котором разъединение спускаемой и несущей колонны производится за счет расположения затвора в закрытой проточке, соединенной наклонным каналом с проходной проточкой на разъединителе и создания нагрузки компоновки несущих труб с усилием, равным усилию срезки, установленных срезных винтов.

При положительных свойствах прототипа у него имеются недостатки, заключающиеся в том, что при внезапной остановке спуска колонны, ввиду осложнений в скважине, нет возможности проведения расхаживания и вращения компоновки, ввиду опасности преждевременного среза винтов и возникновения аварийной ситуации в интервалах ствола скважины с резким изменением зенитного угла и азимута, кроме этого, у проточек и затворов, участвующих в разъединении, возможна деформация деталей разъединителя во время спуска колонны без вращения со знакопеременными нагрузками в интервалах ствола с большой интенсивностью искривления ствола скважины. Использование разъединителей подобного типа нежелательно в газовых скважинах, в связи с возможным осложнением при задержке разъединения или преждевременным разъединением несущей и спускаемой колонны.

Задачей предлагаемого технического решения является создание конструкции разъединителя с обеспечением безопасного спуска и быстрого разъединения без вращения несущей и спускаемой колонны любого назначения и диаметра в необходимом интервале.

Техническим результатом является повышение надежности при спуске, цементировании и разъединении колонны несущих и спускаемых труб, в том числе малого диаметра и любого назначения, в необходимом интервале скважины.

Поставленная задача решается тем, что разъединитель включает в себя верхнюю муфту, в которой установлен и заштифтован стержень, с возможностью фиксации с нижней муфтой, и затвор-винт, установленный в закрытой проточке, а замковая муфта исполнена с замковой резьбой и удлинителем, в котором и выполнены проточки, при этом верхняя и нижняя муфты соединены между собой левой трапецеидальной резьбой, а на нижней части удлинителя, на уровне корпуса нижней муфты, установлены втулка-седло с шаром и удерживающая шар в седле подвесная пробка, подвешенная на втулке-седле на срезных штифтах, причем втулка-седло и шар соединены между собой упругой стальной нитью, а шар выполнен из материала высокой прочности на срез.

Исключено самопроизвольное досрочное разъединение спускаемой и несущей колонны, в результате расположения в нижней муфте втулки-седла с гнездами для установки шаров, устойчивых к срезу и расположенных в плоскости между внутренней поверхностью нижней муфты и наружной поверхностью втулки-седла, закрепленной на удлинителе. Шар в гнезде воспринимает на себя нагрузки от вращения и осевые нагрузки, возникающие при спуске и вращении колонны, что предотвращает преждевременное разъединение спускаемой и несущей колонны и удерживаются в гнезде подвешенной во втулке седле подвесной пробкой на срезных штифтах. Расположение проточек и соединение их наклонным каналом обеспечивает выход затвора-винта на верхней муфте разъединителя, из проточек в удлинителе разъединителя, соединенного замковой резьбой несущей колонны со спускаемой потайной колонной. В случае возникновении осложнения во время разъединения в виде заклинивания затвора - винта в проточках удлинителя, после окончания процесса цементирования потайной колонны, производится разъединение спускаемой и несущей колонны посредством отворота по левой резьбе, между верхней и нижней муфтами разъединителя, вращением по часовой стрелке.

Конструкция разъединителя поясняется следующими чертежами, где:

- на фиг. 1 изображен разъединитель в сборе в положении, готовом к эксплуатации;

- на фиг. 2 изображен разъединитель в сборе после закачки цементного раствора и освобождения шара;

- на фиг. 3 изображен разъединитель в сборе в конечном положении, при выходе затвора - винта из закрытой проточки в открытую проточку;

- на фиг. 4 изображена замковая муфта после разъединения с потайной колонной при промывке от излишнего цементного раствора;

- на фиг. 5 изображено разъединение замковой и верхней муфты по левой резьбе с нижней муфтой разъединителя на потайной колонне.

Устройство состоит из замковой муфты 1 с замковой резьбой и удлинителем 2, верхней муфты 3 и нижней муфты 4. В удлинителе 2 выполнены две проточки 5 и 6, соединенные между собой наклонной проточкой 7, а верхняя муфта 3 снабжена удерживающими затворами-винтами 8 и срезными винтами 9. Проточки 5, 6, 7 на удлинителе 2 и затвор 8 на муфте 3 образуют подвижное соединение. Микрозазор между верхней муфтой 3 разъединителя и удлинителем 2 герметизируется уплотнительным кольцом 10. В открытой проточке 6, выполненной по образующей удлинителя 2, на срезных винтах 9 установлена шторка 12 со стопорной пластиной 13. В замкнутой проточке 5 удлинителя 2 размещен перемещающийся верхний затвор - винт 8 верхней муфты 3. Проточка 7 выполнена одинаковой ширины с проточками 5, 6, что позволяет беспрепятственно передвигаться по ним установочному затвору 8, и расположена под острым углом к оси устройства. На нижнем конце удлинителя установлена на резьбе и зафиксирована винтом 14 посадочная втулка-седло 15 для установки шара 16 и уплотнителя 17, обеспечивающего герметичность всех узлов и соединений разъединителя. Уплотнитель 17 поджимается втулкой-седлом 15 по резьбе. Подвесную пробку 18 закрепляют на втулке-седле 15 срезным винтом 19, после чего наворачивают нижнюю муфту 4 на верхнюю муфту 3, устанавливают в гнездо шар 16 и фиксируют винтом 20 с пружиной 21 и устанавливают и фиксируют штифтом 27 стержень 22 с насечкой-стопором 26 на свободном конце. Втулка-седло 15 имеет проточки 23 по телу для свободного прохода упругой стальной нити 25 и затвор 8 верхней муфты при подъеме несущей колонны, а также отверстие 24 от проточек до седла для прохождения стальной упругой нити 25, прикрепленной к шару 16. Разъединитель собирают замковой муфтой 1 с несущей колонной, а нижним резьбовым соединением с установленной в разъединитель подвесной пробкой 18 с верхней трубой хвостовика. Крепление резьбовых соединений при сборке производятся по инструкции. Разъединитель работает следующим образом.

После спуска и фиксирования спускаемой колонны в планируемом интервале, опирают спускаемую колонну на якорь (держатель) или забой скважины до усилия, равного весу несущей колонны по показаниям приборов. После подготовки к цементированию закачивается цементный раствор и, после завершения закачки расчетного объема цементного раствора, пускается продавочная пробка (на чертеже не показана). При фиксации продавочной пробки в подвесной пробке создается избыточное давление, срезаются винты 19, обе пробки продавливают за цементом до момента «стоп», а пружины 21 на пробковом винте 20 выталкивают шары из гнезд втулки - седла 15, что обеспечивает в дальнейшем перемещение обеих муфт - замковой с удлинителем и втулкой-седлом 15 и нижней 4 относительно друг друга в необходимый момент времени, но удерживает шары от падения на забой за счет крепления шаров к стальной упругой нити, которая проходит через отверстие из гнезд втулки - седла 15 к проточке 23, что позволяет беспрепятственно передвигаться по ним упругой нити 25 со стопором 28, при выпадении шаров 16 (фиг. 2). После завершения процесса цементирования создают осевое усилие, заданное до спуска колонны, срезают срезные винты 9, жестко соединяющие между собой верхнюю муфту 3 и удлинитель 2. Верхний затвор - винт 8 верхней муфты 3 выходит из закрытой проточки, по наклонному каналу скользит вверх, упирается в днище шторки 12, срезает ее со срезных винтов 9, проталкивает шторку 12 вверх до упора в торец открытой проточки и стопорится в верхнем положении стопорной пластиной 13, при этом шторка 12 перекрывает вход в наклонный канал, соединяющий проточки, а торец замковой части удлинителя 2 упирается в стержень 22, срезает его со штифтов 27, удерживающих стержень 22, толкает до нижней муфты 4 и фиксирует в этом положении насечкой 26 на стержне, тем самым предотвращая возможный отворот верхней муфты при проведении дальнейших работ на скважине (фиг. 3). При подъеме несущих труб, винт установочный 8 верхнего затвора выходит из проточки в удлинителе 2 и проточек 23 в корпусе втулки - седла 15. Несущую колонну приподнимают над «головой» спущенной колонны, контролируют разъединение по весу несущей колонны, обратной или прямой циркуляцией вымывают из скважины излишки цементного раствора и производят дальнейшие работы на скважине (фиг. 4). Предлагаемое техническое решение обеспечивает разъединение спускаемой и несущей колонны, а в случае возникновения осложнения при разъединении, в виде заклинивания затворов - винтов установочных в проточках, разъединение производится с помощью отворота несущей колонны по левой резьбе между верхней и нижней муфтами путем вращения несущей колонны на 12-15 оборотов по часовой стрелке и в дальнейшем промывается от излишков цементного раствора, при этом стальная упругая нить, проходящая через отверстие от гнезда втулки-седла к проточкам, и прикрепленные к ней шары не создают препятствий для проведения любых работ и не требуют дальнейшего разбуривания (фиг. 5).

Разъединитель безопасный со страховкой, содержащий замковую муфту с проточками под затвор и нижнюю муфту разъединителя, зафиксированные срезными винтами, отличающийся тем, что включает верхнюю муфту, в которой установлен и заштифтован стержень, с возможностью фиксации с нижней муфтой, и затвор-винт, установленный в закрытой проточке, а замковая муфта исполнена с замковой резьбой и удлинителем, в котором и выполнены проточки, при этом верхняя и нижняя муфты соединены между собой левой трапецеидальной резьбой, а на нижней части удлинителя, на уровне корпуса нижней муфты, установлены втулка-седло с шаром и удерживающая шар в седле подвесная пробка, подвешенная на втулке-седле на срезных штифтах, причем втулка-седло и шар соединены между собой упругой стальной нитью, а шар выполнен из материала высокой прочности на срез.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности в составе комплектов подземного оборудования для механизированного способа добычи нефти, а именно для разъединения надпакерной части лифтовой колонны от пакерной секции.

Изобретение относится к области нефтедобычи. Технический результат - обеспечение стабильной работы при изменяющихся условиях.

Изобретение относится к соединительной конструкции между телом бурильной трубы из алюминиевого сплава и стальным замком бурильной трубы из алюминиевого сплава. Конструкция содержит первый замок (1), расположенный на конце тела трубы из алюминиевого сплава, и второй стальной замок (6); при этом первый замок (1) содержит первый участок (4) с внешней резьбой и второй участок (2) с внешней резьбой, расположенные один за другим в направлении снаружи вовнутрь, и наружный диаметр первого участка (4) с внешней резьбой меньше наружного диаметра второго участка (2) с внешней резьбой; и второй замок (6) содержит первый участок (9) с внутренней резьбой, который выполнен с возможностью сопряжения с первым участком (4) с внешней резьбой, и второй участок (7) с внутренней резьбой, который выполнен с возможностью сопряжения со вторым участком (2) с внешней резьбой.

Группа изобретений относится к устройству и способу защиты внутрискважинного инструмента, присоединенного к бурильной колонне, расположенной в скважине, где имеются неблагоприятные условия, затрудняющие вращательное движение бурового снаряда в скважине.

Группа изобретений относится к нефтегазовому оборудованию. Технический результат – усовершенствование установочного инструмента выполненного с возможностью отсоединения от скважинного предмета для исключение застревания инструмента в скважине.

Группа изобретений относится к подъемному инструменту, предназначенному для защелкивания на объекте, например на пробке, находящейся в стволе скважины. Подъемный инструмент содержит основной элемент, вытянутый в продольном направлении от ближнего конца, предназначенного для соединения с кабельным инструментом, к дальнему концу, выполненному с возможностью сцепления с объектом, и защелкивающийся механизм, окружающий основной элемент и выполненный с возможностью перемещения в продольном направлении между деактивированным положением и активированным положением, содержащий поршневую муфту, ключевой элемент, предназначенный для защелкивания на скважинном объекте, и поршневую пружину, воздействующую на поршневую муфту в продольном направлении к ближнему концу основного элемента.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для приведения в действие скважинного инструмента. Разъединяющий механизм для установки в рабочее положение скважинного инструмента содержит два соединительных устройства, разъемно соединенных друг с другом.

Изобретение относится к противоаварийному инструменту, используемому в области бурения и эксплуатации скважин. Технический результат - предотвращение аварийно-опасных осложнений при образовании сальника при подъеме оборудования, повышение надежности.

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 и разъединения электрических либо гидравлических линий с сохранением крепления их к оборудованию.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройству для спуска оборудования в скважину, оборудованную хвостовиком, который был спущен и зацементирован при помощи устройства с левым разъединителем (с левой резьбой), и предназначено для проведения работ в скважине, например, гидроразрыва, закачки других реагентов в продуктивный пласт или других работ.

Группа изобретений относится к области нефтедобычи, в частности к скважинным инструментам, в которых используют работающие на срез элементы. Технический результат – обеспечение баланса между срезающей нагрузкой, при которой срезается работающий на срез элемент и дополнительными нагрузками, которые могут воздействовать на компоненты. Скважинный инструмент содержит внутренний и наружный компоненты, выполненные с возможностью перемещения относительно друг друга и образования работающего на срез сочленения между ними. Работающий на срез элемент перекрывает собой работающее на срез сочленение. Работающий на срез элемент имеет первую часть, отличающуюся по площади поперечного сечения от второй части. Криволинейная поверхность связана с внутренним или наружным компонентом и упирается в работающий на срез элемент. Криволинейная поверхность перемещает работающий на срез элемент по мере перемещения внутреннего и наружного компонентов относительно друг друга и переводит работающий на срез элемент между состоянием, в котором с работающим на срез сочленением совмещается по расположению первая часть элемента, и состоянием, в котором с работающим на срез сочленением совмещается по расположению вторая часть элемента. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к скважинным разъединительным переводникам. Технический результат – правильное и безопасное восстановление взаимодействия во внутрискважинной текучей среде. Скважинный разъединительный переводник для использования в стволе скважины содержит трубчатый ниппельный конец, трубчатый муфтовый конец, первое уплотнение, второе уплотнение и выемку. При этом трубчатый ниппельный конец содержит первую часть, имеющую первый наружный диаметр, вторую часть, имеющую второй наружный диаметр, который меньше первого наружного диаметра, и наружную резьбу, выполненную между первой и второй частями. Трубчатый муфтовый конец содержит внутреннюю резьбу, выполненную с возможностью взаимодействия с наружной резьбой трубчатого ниппельного конца. Первое уплотнение расположено с примыканием к первой части, а второе уплотнение расположено с примыканием ко второй части, причем второе уплотнение представляет собой подвижное уплотнение, содержащее пружину и уплотнительный элемент. Выемка выполнена возле второй части для размещения второго уплотнения. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к сбалансированному по давлению предохранительному соединению и к способу оперирования им. Технический результат – повышение безопасности. Предохранительное соединение содержит первую и вторую детали райзера, взаимно перекрывающиеся в осевом направлении и имеющие концевые соединения для присоединения к райзеру в качестве его части, и разделяющий узел, в неактивированном режиме жестко соединяющий две детали райзера. Разделяющий узел имеет также другие режимы, в том числе частично активированный режим и полностью активированный режим. При этом разделяющий узел содержит по меньшей мере один растяжимый стержень, способный растягиваться в осевом направлении, подсоединенный между двумя деталями райзера и сконфигурированный с возможностью перед разрушением пластически деформироваться, активируя разделяющий узел, переходящий из неактивированного режима в частично и полностью активированные режимы. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Группа изобретений относится к разделяющимся цилиндровым узлам. Технический результат заключается в быстром и безопасном отсоединении цилиндра. Разделяющийся цилиндровый узел содержит по меньшей мере один цилиндр с поршнем, находящимся внутри цилиндра, и с головкой, перекрывающей один конец цилиндра с образованием камеры между поршнем и головкой цилиндра. Цилиндр выполнен с возможностью создавать, при нахождении поршня в определенном положении внутри цилиндра, утечку текучей среды от одной стороны поршня на другую его сторону. Цилиндровый узел снабжен отделяющими средствами для последующего управляемого отделения от цилиндра его головки. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для отсоединения колонны бурильных труб от прихваченного в скважине колонкового снаряда или бурового долота, преимущественно при бурении со съемным керноприемником. Технический результат – обеспечение прочности, герметичности и высокой безотказности при бурении и отсоединении бурильной колонны от прихваченного колонкового снаряда или долота. Отсоединительный переходник содержит ниппель и муфту, соединенные между собой двухзаходной цилиндрической резьбой крупного шага. Средний диаметр резьбы определяется выражением Dcp=|(D2+d2-2h2)/2|0,5, при этом крутящие моменты затяжки соединения отвечают условиям Мрп=Мпк и Мпп>Мпк, где D и d - наружный и внутренний диаметры переходника; h - высота профиля резьбы; Мрп - рабочий момент затяжки резьбового соединения переходника; Мпк - предельный момент затяжки резьбовых соединений колонны бурильных труб (σз=σт); Мпп - предельный момент затяжки резьбового соединения переходника (σз=σт); σз - напряжение затяжки в опасном сечении резьбового соединения; σт - предел текучести материала резьбового соединения. 2 ил., 1 табл.

Группа изобретений относится к буровой технике. Стопорный механизм переводника закреплен между опорами и содержит трубчатый упор, в полости которого расположена кольцевая вставка с упорными пазами. В каждом пазу расположена поворотная подпружиненная стопорная собачка. На внешней поверхности вала выполнены шлицы. Кольца, в отверстиях которых расположены концы поворотной оси собачек, соединены с трубчатым упором и с двух сторон примыкают к торцам кольцевой вставки, которая выполнена со шлицами на ее внутренней поверхности, которые насажены на шлицы вала. Верхнее коническое соединение корпуса выполнено в виде расширяющегося наружу конического раструба с резьбой на внутренней поверхности. На наружной поверхности нижнего конического соединения корпуса выполнена наружная резьба. По первому варианту, нижняя поверхность каждой собачки выполнена из двух частей, одна из которых короче другой, образующих вершину, обращенную в наружную сторону. В рабочем положении собачка опирается своей длинной поверхностью на поверхность паза кольцевой вставки. В нерабочем положении собачка опирается короткой поверхностью на поверхность паза и в этом положении собачки между ее верхней поверхностью и поверхностью кольцевой вставки образован непрерывный кольцевой зазор. По второму варианту, нижняя поверхность каждой собачки выполнена плоской и в рабочем положении она опирается своей нижней плоской поверхностью на поверхность паза кольцевой вставки. В нерабочем положении между ее нижней плоской поверхностью и поверхностью кольцевой вставки образован непрерывный кольцевой зазор, а глубина паза трубчатого упора больше толщины расположенной в нем собачки. Обеспечивается повышение ресурса стопорного переводника. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для разъединения подвесных колонн с несущими колоннами в основных и вторых стволах скважин при их спуске и креплении. Технический результат - повышение надежности при спуске, цементировании и разъединении колонны несущих и спускаемых труб. Разъединитель состоит из замковой муфты 1 с замковой резьбой и удлинителем 2, верхней муфты 3 и нижней муфты 4. Верхняя муфта 3 снабжена удерживающими затворами-винтами 8 и срезными винтами 9. В удлинителе 2 выполнены две проточки 5 и 6, соединенные между собой наклонной проточкой 7. Проточки 5, 6, 7 на удлинителе 2 и затвор 8 на муфте 3 образуют подвижное соединение. На нижнем конце удлинителя 2 установлена на резьбе и зафиксирована винтом 14 посадочная втулка-седло 15 для установки шара 16 и уплотнителя 17. Шар 16 соединен с втулкой-седлом 15 упругой стальной нитью 25. 5 ил.

Наверх