Устройство для спуска с вращением, расхаживания и бурения на обсадной колонне

Авторы патента:

Ахмадишин Фарит Фоатович (RU)

Ягафаров Альберт Салаватович (RU)

Киршин Анатолий Вениаминович (RU)

E21B23/00 - Устройства для перемещения, установки, фиксации, освобождения или удаления инструментов, пакеров и т.д. в буровых скважинах (установка обсадных труб, сетчатых фильтров или фильтровальных труб E21B 43/10)

E21B19/02 - подвесные устройства для штанг или канатов (грузозахватные приспособления вообще B66C 1/00; подвижные блоки или полиспасты B66D; направляющие для тросов B66D 1/36)

Владельцы патента RU 2786962:

Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении буровых работ, в частности для бурения скважин на обсадной колонне. Устройство для спуска с вращением, расхаживания и бурения на обсадной колонне содержит корпус с наружной винтовой поверхностью, нижняя часть которого присоединена к наконечнику, захватное устройство, выполненное в виде цанги с наружной зубчатой поверхностью, ограничительное устройство, выполненное в виде втулки с возможностью осевого перемещения относительно корпуса. Винтовая поверхность корпуса выполнена в виде резьбы. Втулка изнутри снабжена резьбой под резьбу корпуса, а снаружи – конической поверхностью с шипами, взаимодействующей с конической поверхностью цанги изнутри при вращении корпуса вправо. Цанга сверху снабжена упорным уступом, а шипы конической поверхности втулки располагаются в прорезях цанги. Наконечник снабжен отверстиями и выполнен диаметром, центрирующим устройство при посадке в обсадную трубу и ограничивающим перемещение самоуплотняющейся манжеты, соединенной сверху герметично с корпусом посредством резьбовой втулки и поджимной гайки. Предлагаемое устройство позволяет передавать крутящий момент и производить промывку скважины при бурении как верхним силовым приводом, так и роторной компоновкой, при спуске с вращением обсадной колонны и расхаживании обсадной колонны при спуске. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении буровых работ, в частности для бурения скважин на обсадной колонне.

Известен овершот (патент RU № 149992, МПК Е21В 31/18, опубл. 27.01.2015 г., Бюл. № 3), содержащий полый корпус, соединенный с переводником для присоединения по резьбе с колонной труб, внутри корпуса с возможностью осевого перемещения установлена сквозная цанга, выполненная в виде пружинящей разрезной втулки с наружным конусом, взаимодействующим с внутренним конусом, выполненным со стороны нижнего торца корпуса, на рабочей поверхности цанги выполнены зубья, контактирующие с наружной поверхностью тела ловимой трубы, с нижнего торца корпуса выполнен дополнительный конус, для захода трубы. Осевое перемещение цанги ограничено стопорным кольцом, установленным на внешней поверхности цанги и входящем в широкую кольцевую проточку, выполненную в корпусе, а верхний торец стопорного кольца и упорная поверхность широкой кольцевой проточки выполнены конусными, причем выше установки цанги выполнена узкая кольцевая проточка для фиксации цанги при освобождении от трубы.

Недостатки устройства:

- невозможность применять устройство при спуске обсадной колонны с вращением из-за невозможности передавать крутящий момент от ведущей бурильной трубы к обсадным трубам;

- невозможность удерживать крутящий момент, возникающий при бурении;

- разрушение уплотнения по торцу трубы при осевой нагрузке сверху вниз при бурении на обсадных трубах;

- большие габариты устройства исключают его использование при бурении роторной компоновкой;

- ограниченная область применения устройства, так как устройство невозможно применять с трубами, оснащенными муфтами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является внутренняя труболовка, (патент RU № 2183252, МПК Е21В 31/20, опубл. 10.06.2002 г., Бюл. № 16), содержащая корпус с наружной винтовой поверхностью, верхняя часть которого присоединена к переводнику, а нижняя - к наконечнику, захватное устройство с внутренней винтовой поверхностью, ответной наружной винтовой поверхности корпуса, и ограничительное устройство. Ограничительное устройство выполнено в виде втулки, размещенной в верхней части наконечника. Захватное устройство в нижней части имеет конусную направляющую и цилиндрическую поверхность, при этом цилиндрическая поверхность входит во втулку с возможностью осевого перемещения относительно корпуса. Длина цилиндрической поверхности соответствует величине свободного хода захватного устройства в осевом направлении.

Недостатки устройства:

- невозможность удерживать крутящий момент, возникающий при бурении роторной компоновкой;

- устройство не предназначено для расхаживания, извлечения с проворотом прихваченных компоновок;

- отсутствие герметизации, как следствие невозможно осуществлять промывку при спуске с вращением, расхаживании обсадной колонны и при бурении и проработке ствола скважины.

Техническими задачами являются создание надежного в работе устройства, позволяющего передавать крутящий момент и производить промывку скважины при бурении как верхним силовым приводом, так и роторной компоновкой при спуске с вращением обсадной колонны и расхаживании обсадной колонны при спуске.

Технические задачи решаются устройством для спуска с вращением, расхаживания и бурения на обсадной колонне, содержащим корпус с наружной винтовой поверхностью, нижняя часть которого присоединена к наконечнику, захватное устройство, выполненное в виде цанги с наружной зубчатой поверхностью, и ограничительное устройство, выполненное в виде втулки с возможностью осевого перемещения относительно корпуса.

Новым является то, что винтовая поверхность корпуса выполнена в виде резьбы, также втулка снабжена внутренней резьбой для соединения по резьбе с корпусом, а снаружи - конической поверхностью с шипами, взаимодействующей с конической поверхностью цанги изнутри при вращении корпуса вправо, при этом цанга сверху снабжена упорным уступом, а шипы конической поверхности втулки располагаются в прорезях цанги, наконечник снабжен отверстиями и выполнен диаметром, центрирующим устройство при посадке в обсадную трубу и ограничивающим перемещение самоуплотняющейся манжеты, соединенной сверху герметично с корпусом посредством резьбовой втулки и поджимной гайки.

На фиг.1 показан общий вид устройства в транспортном положении;

На фиг. 2 - общий вид устройства в рабочем положении.

Устройство для спуска с вращением, расхаживания и бурения на обсадной колонне содержит корпус 1 (фиг. 1, 2) с наружной винтовой поверхностью в виде резьбы 2. Нижняя часть корпуса 1 присоединена к наконечнику 3. Захватное устройство 4 выполнено в виде цанги 5 с наружной зубчатой поверхностью 6. Ограничительное устройство 7 выполнено в виде втулки 8 с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 1.

Втулка 8 снабжена внутренней резьбой 9 под резьбу 2 корпуса 1, а снаружи снабжена конической поверхностью 10 с шипами 11, взаимодействующей с конической поверхностью 12 цанги 5 изнутри при вращении корпуса 1 вправо. Цанга 5 сверху снабжена упорным уступом 13. Шипы 11 на конической поверхности 10 втулки 8 располагаются в прорезях 14 цанги 5. Наконечник 3 снабжен отверстиями 15 и выполнен диаметром, центрирующим устройство при посадке в обсадную трубу 16 и ограничивающим перемещение самоуплотняющейся манжеты 17, соединенной сверху герметично с корпусом 1 посредством резьбовой втулки 18 и поджимной гайки 19.

Устройство работает следующим образом.

Устройство в сборе по внутренней резьбе 20 (фиг. 2), навинчивают на ниппельный конец ведущей бурильной трубы буровой установки. С мостков с помощью элеватора спускают в скважину (на фиг. не показаны) обсадную трубу 16 с долотом или забойным двигателем и долотом и устанавливают на стол ротора (на фиг. не показаны). Ведущую бурильную трубу с устройством сажают в обсадную трубу 16 до упора упорного уступа 13 цанги 5 в муфту 21 обсадной колонны 16 (фиг. 2). При этом наконечник 3 центрирует устройство предохраняя самоуплотняющуюся манжету 17 от повреждения. Создают вращение вправо, при этом за счет упора упорного уступа 13 в муфту 21 цанга 5 остается неподвижной, а втулка 8 по резьбе на корпусе 1 перемещается вверх и взаимодействуя конической поверхностью 10 с шипами 11 с конической поверхностью 12 цанги 5 изнутри, раздвигает цангу до внедрения зубчатой поверхности 6 во внутреннюю стенку 22 обсадной колонны 16, надежно фиксируя обсадную колонну 16. После чего спускают обсадную трубу с долотом на забой скважины. Создают промывку скважины, при этом за счет перепада давления внутри обсадной трубы 16 перепад давления передается через отверстия 15 во внутреннюю полость 23 самоуплотняющейся манжеты 17, прижимая ее к внутренней стенке 22 обсадной колонны 16, надежно герметизируя внутритрубное пространство. Создавая осевую нагрузку вниз и вращение вправо, производят процесс бурения на длину ведущей бурильной трубы. После чего вращением влево втулка 8 перемещается вниз, а цанга 5 принимает транспортное положение. Берут следующую обсадную трубу 16 свинчивают с предыдущей, спускают до посадки муфты 21 на стол ротора. После чего ведущая бурильная труба с устройством сажается в следующую обсадную трубу 16 до упора упорного уступа 13 цанги 5 в муфту 21 обсадной колонны 16, вращением вправо ее фиксируют и продолжают процесс бурения. Поочередно наращивая обсадные трубы 16 скважину бурят до проектного забоя.

Предлагаемое устройство позволяет передавать крутящий момент и производить промывку скважины при бурении как верхним силовым приводом, так и роторной компоновкой, при спуске с вращением обсадной колонны и расхаживании обсадной колонны при спуске.

Устройство для спуска с вращением, расхаживания и бурения на обсадной колонне, содержащее корпус с наружной винтовой поверхностью, нижняя часть которого присоединена к наконечнику, захватное устройство, выполненное в виде цанги с наружной зубчатой поверхностью, ограничительное устройство, выполненное в виде втулки с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, отличающееся тем, что винтовая поверхность корпуса выполнена в виде резьбы, также втулка изнутри снабжена резьбой под резьбу корпуса, а снаружи – конической поверхностью с шипами, взаимодействующей с конической поверхностью цанги изнутри при вращении корпуса вправо, при этом цанга сверху снабжена упорным уступом, а шипы конической поверхности втулки располагаются в прорезях цанги, наконечник снабжен отверстиями и выполнен диаметром, центрирующим устройство при посадке в обсадную трубу и ограничивающим перемещение самоуплотняющейся манжеты, соединенной сверху герметично с корпусом посредством резьбовой втулки и поджимной гайки.

Заявлены способ установки вращающегося хвостовика в скважине и устройство для установки вращающегося хвостовика в скважине. Техническим результатом является создание надежной и простой в применении конструкции устройства, а также эффективного способа установки вращающегося хвостовика, обеспечивающего доставку хвостовика в скважину.

Комплект оборудования для многостадийного гидроразрыва пласта // 2777032

Изобретение относится к нефтегазовому оборудованию, в частности к оборудованию заканчивания скважин, и может быть использовано в составе комбинированной эксплуатационной колонны при операциях многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП). Комплект оборудования для МГРП горизонтальной скважины спуском одной обсадной комбинированной колонной включает: башмак колонный самовращающийся для оснащения низа обсадной колонны с целью ориентации ее при спуске в скважину; муфту поплавковую с обратным клапаном, имеющим пружину из цветного металла и эластомерное уплотнение, для оснащения низа обсадной колонны; клапан циркуляционный для гидроразрыва пласта; по меньшей мере одну муфту гидравлическую для гидроразрыва пласта, в корпусе которой имеются циркуляционные окна и размещена шторка, зафиксированная срезными винтами; по меньшей мере, одну муфту шариковую управляемую для гидроразрыва пласта, в корпусе которой размещена шторка, зафиксированная срезными винтами, при этом в корпусе и шторке имеются циркуляционные окна; по меньшей мере, один пакер для гидроразрыва пласта; полированную воронку для посадки плавающего устройства герметизации хвостовика, оснащенную муфтовой резьбой, соединенную с нижним переводником, оснащенным ниппельной резьбой; стоп-патрубок для манжетного цементирования; пакер для манжетного цементирования, в корпусе которого установлены обоймы, между которыми установлена манжета; муфту цементировочную для гидроразрыва пласта, в корпусе которой размещены открывающая втулка и закрывающая втулка; устройство для герметизации хвостовика плавающее, состоящее из направляющего башмака, соединенного с корпусом, на котором установлены три секции манжетных блоков из четырех шевронных пакетов.

Устройство для фиксации кабеля глубинной аппаратуры на скважинном лубрикаторе // 2775850

Изобретение относится к средствам защиты приборов измерения при обследовании скважин. Устройство включает разомкнутый хомут, концы которого образуют параллельные прямолинейные участки, направленные в сторону от его кольцевой части, на прямолинейных участках хомута с возможностью осевого перемещения вдоль них смонтированы кронштейны, на которых снизу прямолинейных участков хомута установлен зажимной узел, выполненный в виде смонтированных между собой губок, на каждой из которых смонтированы зажимные колодки с канавками.

Внутрискважинный инструмент и способ для гидроразрыва множества боковых стволов скважины // 2765923

Группа изобретений относится к внутрискважинному инструменту и способу для гидроразрыва множества боковых стволов скважины в системе скважины. Внутрискважинный инструмент содержит: радиальный наружный корпус, образующий внутреннее отверстие, выполненное с возможностью протекания флюида; расширительный элемент, расположенный внутри сквозного радиального отверстия радиального наружного корпуса с возможностью выдвижения расширительного элемента в указанном отверстии за пределы внешней поверхности радиального наружного корпуса в радиальном расширенном положении; и скользящую муфту, расположенную вдоль внутренней поверхности радиального наружного корпуса и выполненную с возможностью зацепления с расширительным элементом.

Якорь гидравлический неизвлекаемый // 2754108

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для зарезки и бурения боковых стволов из обсаженных скважин. Якорь выполнен в виде профильной трубы, имеет гидравлический канал сообщения с внутритрубным пространством бурильных труб посредством гидропровода.

Инструмент для спуска и подъема подводного оборудования // 2752537

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к оборудованию, предназначенному для спуска и подъема подводного модуля управления и его установки на подводную фонтанную арматуру. Инструмент для спуска и подъема подводного оборудования содержит полый корпус, представляющий собой цилиндрический элемент, верхняя часть которого выполнена с диаметром, превышающим диаметр средней части корпуса.

Устройство с множеством датчиков с различными параметрами для мониторинга профиля притока пласта по многим методам // 2752068

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может применяться при геофизических исследованиях скважин. Устройство с множеством датчиков с различными параметрами является стационарной системой по контролю за эксплуатацией пластов в наклонно-направленных и в горизонтальных стволах скважин (месторождений) для долговременного мониторинга пласта по профилю приток.

Устройство для установки якорной подвески с шариковым приводом // 2751526

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для исследования и освоения пластов в скважинах. Устройство для установки якорной подвески с шариковым приводом включает корпус с каналами, в которые установлены приводные шарики, зацепляющиеся при подъеме за муфтовый зазор.

Надуваемый отклонитель для повторного входа в боковой ствол скважины // 2740878

Группа изобретений относится к надуваемому отклоняющему инструменту, способу и системе для повторного входа в боковой ствол скважины. Надуваемый отклоняющий инструмент для повторного входа в боковой ствол скважины содержит корпус с внутренним проточным проходом, надуваемый эластичный баллон, расположенный вдоль наружной части корпуса.

Устройство для спуска подвески и цементирования хвостовика в скважине // 2738052

Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для спуска, крепления и цементирования потайных колонн и хвостовиков в боковых стволах многозабойных скважин. Техническим результатом является повышение надежности устройства.

Герметизирующее устройство для бурения на обсадной колонне // 2773187

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении буровых работ, в частности для бурения скважин на обсадной колонне. Техническим результатом является повышение надежности бурения на обсадной колонне.