Устройство для ликвидации аварийс бурильными трубами

 

(i i,) 794 I 82

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.02.79 (21) 2758362/22-03 с присоединенйем заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (51) М. Кл.в

Е 21В 23/00

Гесударствеииый комитет

СССР ое дЕлаМ йздбретеиий и открытий (53) УДК 622.248.13..053(088.8) (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (72) Авторы изобретения Э. А. Акопов, М. М. Артамонов, Ю. М. Гержберг, Ю. М. Дутов, В. Н. Езепенко и М. T. Миндарев (71) Заявители Ухтинский индустриальный институт и Производственное ордена

Трудового Красного Знамени объединение «Коминефть» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙ

С БУРИЛЬНЫМИ ТРУБАМИ

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для ликвидации аварий с бурильными трубами.

Известно устройство для ликвидации аварий с бурильными трубами, включаю- 5 щее бурильные трубы с левой резьбой и ловильный инструмент в виде шлипса, колокола или метчика, закрепляемый на нижнем конце бурильных труб (11.

11ри работе указанным устройством опре- 10 деляют верхнюю границу прихвата. Затем трубы с правой нарезкой заменяют иа трубы с левой резьбой с ловильным инструментом на конце и, расслабляя торпедами резьбовые соединения, производят отвинчи- 15 вание аварийных труб секциями или по одной трубе вращением влево.

Однако, существующие устройства малоэффективны, так как работа с ними трудоемка и отнимает много времени. 20

Известно устройство, содержащее забойный двигатель, верхний конец которого связан с переводником, а нижний — с маховиком (2).

Недостатком устройства является невоз- 25 можность полного использования накопленной энергии для отворота аварийных труб при контакте с ними, так как при этом значительнай энергия затрачивается на реактивный момент, передаваемый на вышеус- 30 тановленную колонну труб. В случае, если заданная величина момента будет достигнута, то из-за отсутствия мгновенного разьема системы с вышеустановленной колонной труб возникает неуправляемый комп-лекс сил, который может произвести разъединение колонны над устройством, а не под ним, как это требуется.

Целью изобретения является повышение эффективности ликвидации аварии за счет полной передачи крутящего момента на аварийные бурильные трубы.

Цель достигается тем, что устройство снабжено связанным с колонной труб кожухом, внутренняя поверхность которого в верхней части имеет коническую форму для взаимодействия с ответной поверхностью переводника, а маховик имеет наконечник с конической внутренней поверхностью, конусность которой меньше конусности взаимодействующих поверхностей кожуха и переводника.

На чертеже изображено устройство в разрезе.

Устройство состоит из кожуха 1, с переходником 2 и направляющей 3, забойного двигателя 4, переводника 5, маховика 6 и наконечника 7. Внутренняя поверхность верхней части кожуха 1 имеет конусную форму 8, взаимодействующую с ответной

794183

3 конусной поверхностью переводника 5, закрепленного на корпусе забойного двигателя 4. На валу забойного двигателя закреплен маховик 6, на нижнем конце которого установлен наконечник 7, имеющий внутреннюю коническую поверхность, конусность которой меньше конусности взаимодействующих поверхностен кожуха 1 и переводника 5. Ь есто контакта кожуха и переводника герметизировано уплотнением 9.

Кожух через переходник 2 соединен с колонной бурильных труб.

Работает устройство следующим образом.

Перед спуском устройства в скважину перебирают его забойный двигатель (турбобур) 4, чтобы придать его валу левое вращение. Это достигается установкой специального комплекта статор-ротор с левым вращением.

Сборка кожуха с энергонакопительной системой забойный двигатель — маховик производится в динамическом режиме с тем, чтобы при ударном контакте поверхностей кожуха и переводника 5 получить соединение, усилие расцепления которого кратно превышало бы вес энергонакопительной системы.

В собранном виде устройство спускают в скважину на обычных бурильных трубах с правой резьбой. Спуск прекращают на 2—

3 м от колонны труб, оставшейся в скважине.

Затем в скважине восстанавливают нормальную циркуляцию и производят промывку ствола в течение 1 — 1,5 циклов. После промывки циркуляция в скважине прекращается и инструмент с вращением всей колонны ротором, но с остановленным турбобуром опускается вниз до упора, с тем, чтобы точно определить отметку, на которой находится «голова» прихваченной колонны и ввести ее в полость направляющей

3 устройства. После определения положения «головы» инструмент приподнимается так, чтобы направляющая 3 заходила в улавливаемую трубу, а между ее торцом и наконечником 7 оставалось некоторое расстояние.

Это положение исходное.для начала операций по отвинчиванию колонны труб влево.

Затем включаются насосы на форсированный режим и производится разгон маховика 6 с максимально возможными оборотами, после чего раскрученную массу резко подают вниз до ударного контакта наконечника 7 с «головой» аварийной колонны труб. При соединении цилиндрической поверхности аварийной трубы с конической поверхностью наконечника 7, возникает фрикционная сила, которая увеличивается за счет первоначального ударного соединения конусных поверхностей кожуха

1 и переводника 5 при сборке устройства на

4 поверхности. При контакте наконечника 7 с «головой» прихваченной части труб, происходящем с осевым передвижением устройства, контакт конусных поверхностей кожука и переводника нарушается, вследствие того что их конусность больше конусности внутренней поверхности наконечника 7.

При разъединении корпуса забойного двигателя с вышенаходящейся колонной труб происходит полная изоляция верхних труб от крутящих нагрузок. Накопленная потенциальная энергия маховика 6 преобразуется полностью в кинетическую энергию в виде тангенциального удара с возбуждением в аварийной колонне труб ударной волны, способствующей уменьшению силы прихвата и ослаблению резьбового соединения, к которому одновременно приложен крутящий момент маховика.

Если полное рассоединение колонны не произойдет, то производят натяжение кожуха и вводят его в соединение (контакт) с конической поверхностью переводника 5.

Это позволяет передать левый крутящий момент турбобура на значительно расслабленное соединение, полностью отвернуть его и извлечь отвернутую часть колонны труб из скважины.

С использованием устройства для ликвидации аварий отпадает необходимость в комплектах колонн бурильных труб с левой резьбой, значительно сокращаетсявремя на производство работ по отвороту труб влево и существенно повышается эффективность работы.

Формула изобретения

Устройство для ликвидации аварий с бурильными трубами, содержащее забойный двигатель, верхний конец которого связан с переводником, а нижний — с маховиком, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности ликвидации аварий за счет полной передачи крутящего момента на аварийные бурильные трубы, оно снабжено связанным с колонной труб кожухом, внутренняя поверхность которого в верхней части имеет коническую форму для взаимодействия с ответной поверхностью переводника, а маховик имеет наконечник с конической внутренней поверхностью, конусность которой меньше конусности взаимодействующих поверхностей кожуха и переводника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Беркович М. Я. и др. «Предупреждение и ликвидация аварий в бурении скважин». М., Гостоптехиздат, 1960, с. 98 — 100.

2. Иоаннесян Р. A. «Турбобуры с наклонной линией давления», труды ВНИИБТ, выпуск XXII, 1969, с, 84 — 85 (прототип), 794182

Составитель Н. Хлебников

Редактор В. Большакова Техред Л. Куклина Корректор О. Тюрина

Заказ 202/17 Изд. № 144 Тираж 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 гипография, пр. Сапунова, 2