Устройство для извлечения колонны труб из скважины

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ ОРСК ЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 907219 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Зая влеио 21,1 2 79 (21) 2856390/ 22-03 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 2302ф2. Бюллетень Ме 7

Дата опубликования описания 2302ф2 (5I)M. Кл.

Е 21 В 31/00

Государственный комитет ссср ао аелан изобретений к открытий (53) УДК 6 2. 245.. 7 |,088. 8) (72) Автор изобретения

И. С.Илемков (7I ) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОЛОННЫХ ТРУБ

ИЗ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к устройствам для извлечения колонны труб из скважины при производстве, например, ступенчатых забоев в пластах каменной соли при ее подземном выщелачивании через буровые скважины.

Известно устройство дпя извлечения колонны труб из скважины, состоящее из корпуса. Корпус труболовки конический с цилиндрической частью вверху и-суженной частью внизу. В верхней части корпуса имеется трубная резьба для соединения с переводииком. Для работы в осложенных условиях резьба на корпусе труболовки выполняется левой, если опускаемые трубы имеют правую резьбу, и наоборот.

Ловильные втулки имеют наружную цилиндрическую и внутреннюю конические поверхности, конусность их равна конусности корпуса труболовки.

В нижней части ловильной втулки имеется заходный конус, а на наружной поверхности нарезается резьба.

Переводник имеет замковую резьбу для соединения с колонной труб, а в нижней — трубную для присоединения корпуса 11) .

Однако труболовка, применяемая для подъема оторванных труб из скважины, и по своему роду выполняемой работы, механизму захвата и отсоеди10 нения при подъеме труб в гидроаппарат, на отметку зарезки забоя в пластах каменной соли через выщелачиваемые колонны не применимы. Все они опускаются в ствол скважины на

1$ бурильной колонне, посредством нажатия которой заходят по конусу в трубу и удерживаются способом заклинивания, а в случае прихвата

20 оторванной колонны с помощью опущенной колонны поворотом ротора в левую или правую стороны они могут отсоединяться от поднимаемой прихваченной колонны, оставаясь в ко3 907 лонне, оставляя колонну не оторванной.

Известно также устройство для извлечения колонны труб из скважины, состоящее из корпуса с подъемной и направляющей головками и пазами, в которых установлены на шарнирах подпружиненные лапы (2 .

Однако применение труболовки для подъема соосных труб в гидроаппарат на зарезку забоя на канате может привесги к аварии рассолодобывающих скважин, так как опущенная труболовка должна свободно пройти по всей колонне до ловителя, нажатием на нее войти в ловитель и поднять забойные соосные трубы на заданную высоту, после чего отсоединится от ловителя и вернутся на дневную поверхность.

Произвести нажатия на труболовку канатом не представляется возможным, так же и отворот труболовки от ловителя канатом невозможен, à отвернутая труболовка, оставленная в лови— теле, заклинит колонну на глухо.

Спуск данной труболовки на специальной колонне в гидроаппарат не дает положительных результатов, так как для отворота труболовки соосные трубы гидроаппарата нужно для натяжки затормозить от продвижения их вверх по гидроаппарату, а также затормозить от кручения их в замковом узле, что произвести в гидроаппарате невозможно.

Цель изобретения — обеспечение надежности извлечения колонны труб при спуске устройства на канате.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительными ловильными подпружиненными лапами и подпружиненными замками для фиксации лап, а шток жестко связан с канатом, причем шток установлен в подъемной и направляющей головках на подшипниках скольжения, а над устройством на канате установлен центратор.

На фиг. l.показан трубоподъемник, продольный разрез, на фиг. 2 — раз-, рез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 — разрез В-В на фиг, 1; на фиг. 5 — разрез Г-Г на фиг. 1; .на фиг, 6 — центд ратор, продольный разрез, на фиг.7 колонны с ловителем и трубоподъемника, находящегося в транспортном положении по колонне сверху вниз, продольный разрез, на фиг. 8 — то же, 219

5

35 в остановленном и зацепленном положении с ловителем, на фиг. 9 — то же, в рабочем положении в ловителе при подъеме труб; на фиг. 10 — то же, в транспортном полож нии при выходе из ловителя по колонне в камеру выщелачивания и обратно.

Трубоподъемник предназначен для подъема на забой соосных подвижных труб в гидроаппарат при иоинтервальном выщелачивании через буровые скважины растворимых горных пород, например каменной соли. Он состоит из ребристого корпуса l, выполненного из трех загнутых пластин 2 под углом 120, которые установлены между собой по окружности наружными углами пластин к центру окружности, образуя между вершинами наружных углов пластин и центром окружности некоторое пространство, а между наружными сторонами соседних пластин открытые с двух противоположных коротких сторон прямоугольные пазы 3.

Для прочности корпуса верхние и нижние части пластины соединены между собой на сварке косынками 4. Корпуса на сварке крепятся в уступы, фигурные верхний и нижний цилиндрические фланцы 5 из которых: нижний (в центре) имеет цилиндрическое отверстие для крепления подшипника

6 скольжения, а снаружи на нижнем конце — уступ, на котором нарезана резьба. На резьбу уступа внутренней резьбой навертывается наврав.пяющая головка 7, имеющая в центре глухое цилиндрическое отверстие 8 для хода штока.

Нижний конец головки заполуовален и предназначен для гладкого прохода трубоподъемника вниз по колонне, а верхний фланец в центре имеет звездообразное отиерстис 9, предназначенное для прохода через него звездообразного вьк.тупа подвижного штока и крепления в нем подшиппика

10 скольжения несущего по наружи для захода в отверстие фланца звездообразную форму, имеющую в верхней части три «ыступа с отверстиями для крепления подшипника к фпанцевым

11 отверстиям по рез»бе .

По верхней внутренней части фланца нарезана резьба, в козорую ввернута по резьбе направляющая опорноподъемная головка 1 2, не(ущая по наружи верхнего конца конуспую форму, 9072!9

1О

35

45

SS предназначенную для гладкого выхода трубоподъемника из камеры выщелачивания вверх в колонну. Внутри головка имеет цилиндрический уступ, в ко1эром вставлена цилиндрическая пружина 13, работающая на сжатие и одетая на подвижный подъемный шток 14, имеющий на вер нем конце уступ, по которому нарезана резьба, соединяющая шток с внутренней резьбой канатного замка 15 с заделанным в нем подъемном канате 16 на нижнем конце подъемного штока имеется цилиндрический выступ 17, предназначенный для сжатия пружины.

Шток расположен в центре корпуса между наружными углами пластин 2 так, что имеющийся в центре штока заполуоваленный выступ, свободно ходит выступающими ребрами по образованным между пластинами трем паэам, В верхней и нижней части шток движется в подшипниках скольжения и предназначен при движении его по корпусу вверх посредством ребер звездообразного выступа закрывать в верхнем круговом пазу ловителя 18 ловильные лапы 19,которые размещены н кре пятся d пазах корпуса шарнирно на осях между стенками пластины.

Наружная часть нижних концов лап имеет полуовал, служащий для гладкого прохода .лап внутри колонны 20 сверху вниз в разжатом состоянии, а внутренний верхний конец лап имеет замковый уступ, на который замками закрываются лапы в ловителе гидроаппарата так, что заполуоваленная часть наружного нижнего конца не выступает за наружную часть пластин корпуса. Лапы служат для автоматич е ск ой ос та нов ки труб оп одъ емника в ловителе в верхнем круговом пазу при его спуске вниз по колонне посредством завода каждой лапы двумя пружинами 21 кручения, расположенными на боковых сторонах. Выше лап в пазах корпуса смонтированы подпружиненные замки 22, на хвостовой части которых одеты цилиндрические пружины

13, и регулировочные гайки пружин.

Ъ

Размежены замки в гнездах поперечных пластин 23 и предназначаются для закрывания ловильных лап иа замковые уступы при сложенном их состоя нии в пазы корпуса.

Для подъема соосных труб в гидроаппарате в нижней части пазов корпуса трубоподъемника смонтированы шарнирно на осях и подпружинены пружинами кручения лапы 24, которые за счет посторонней приданной на них нагрузки от руки могут складываться в верхнее положение паза трубоподъемника, при этом закручивая пружины, а при опускании раскладываются под действием пружин в нижнее положение паза. Для соосного расположения подъемного каната трубоподъемника внутри колонны на канат выше трубоподъемника одевается центратор 25, состоящий из двух полукруглых по поперечному сечению половинок, имеющих для гладкого захода, прохода и выхода по колонне по своим концам конусную форму, а по центральной части плоскостей олукруглые долевые пазы для укладки подъемного троса и резиновые уплотнители 26 залитые в половинках в замок. Для соединения обеих половинок болтами на подъемном тросе по краям половинок имеются: на одном — резьбовые, а на другом— проходные отверстия 27.

Устройство работает следующим образом.

На наружную часть колонны 20 в устья скважины устанавливается ролик со счетчиком метров. Ловильные лапы 19 поворотом их от рук; во внутрь пазов корпуса трубоподъемпика закрываются на замки 22..!1апы 24 от руки из нижнего положения своих пазов поворачиваются в верхнее положение паза и трубоподъемника, с установленным канатом на ролик, вставляется в колонну 20 до захода в нее ловильных лап 19, после чего открываем замки 22 лапы 19 и 24 под действием пружины 21 кручения упираются во внутренние стенки колонны.

Опускаем по счетчику метров электролебедкой трубоподъемник в колонну на глубину 20-25 м и при закрытом устье колонны одевается на канат 16 центратор 25, после чего трубоподь- емник опускается в колонну до ловителя по счетчику метров.

В. транспортном положении с дневной поверхности (сверху вниз} по колонне 20 до пазов ловителя 1 8. Ло, вильные лапы 19 открыты замками

22 и нижними наружными заполуовалениьми концами скользят по .колоние

20 в прижатом положении к стенкам колонны,, а лапы 24 находятся в верх.

907219 нем положении своих пазов и свобод- j но скользят по стенкам колонны.

Дойдя до пазов ловителя 18 лапы 24 свободно по ходу проходят верхний опорный круговой паз ловителя и заходят в. нижний его круговой паз, где одновременно ловильные лапы 19 и лапы 24, под действием пружин 21 кручения, разжимаются в пазах ловителя, тем самым ловильные лапы 19 «О уперлись в верхний круговой паэ ловителя в его уступ и остановили дальнейшее продвижение вниз трубоподъемника, Произошел захват ловителя с тру- «5 боподъемником, после чего приступаем к подъему трубоподъемника лебедкой через посредство. троса 16, который на участке от трубоподъемника до центратора 25 в колонне 20 центра- 20 тором установлен соосно. При подъеме трубоподъемника свободно скользит своими лапами 5-7 см по свободному ходу пазов ловителя и упирается лапами 24 в верхний торец нижнего 25 упорного кругового паза ловителя.

Начинается подъем соосных труб гидроаппарата на высоту зарезки забоя.

На канат 16 и корпус 1 прилагается дополнительная нагрузка поднимаемых труб, при которой одновременно постепенно пружина 13 на штоке

14 будет сжиматься, шток 14 по основанию корпуса 1 будет двигаться

35 вверх, увлекая за собой его нижнюю часть выс тупа 1 7. При полном сжатии пружины 13 начнут подниматься соос- ные трубы, а подвижный шток 4 своим звездообразным выступом зайдет между верхними внутренними концами ловильных лап 19, нажмет на них, свободно повернет их на осях, тем самым закроет их на замки 22. При данном положении трубоподъемника со- 45 осные трубы гидроаппарата поднимем на отметку забоя, где они в гидроаппарате зафиксиру«отся в висячем положении. Цикл зареэки забоя завершен.

Производим спуск трубоподъемника вниз по колонне в камеру вьпцелачивания. При снятии дополнительной на— грузки поднимаеиьгх труб с трубоподьемиика пружина 13 разожмется, шток

14 перервинется пружиной вниз, звездообразный выступ штока 17 выйдет из верхних концов ловильных лап 19 в нижнее их положение, оставив лапы закрытыми на замки 22. Трубо«годъемник под своим ве:.ом будет опускаться вниз по ловителю в колонне 20.

Лапы 24 расположенные под углом по ходу движения трубоподъемника свободно выйдут из ловителя, а лапы 19 в сложенном положении не будут препятствовать его проходу. При выходе иэ колонны 20 в камеру вьпцелачивания лапы 24, под действием пружин

2l кручения, перекинутся в нижние пазы, а лапы 19 останутся закрытыми на замки. Трубоподъемник готов к подъему на дневную поверхность, оставляя на поднятой отметке забойные соосные трубы гидроаппарата.

Применение предлагаемого изобретения полност«ю ликвидирует при зарезках забоев спуско-подъемные операции эксплуатационных колонн, монтаж и демонтаж подъемного фонаря.

Цикл зарезок забоев будет производиться за 2-3 ч вместо расходуемых в данное время 5-6 сут, эа счет быстрых зарезок забоев резко повысится производительность скважин. Отпадает тяжелый труд рабочих на спуско-подьемных операциях эксплуатационных колонн при зареэках забоев.

Формула изобретения

1. Устройство для извлечения колонны труб иэ скважины, состоящее из корпуса с подъемной и направляющей головками и пазами, в которых установлены на шарнирах подпружиненные лапы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения надеж— ности извлечения колонны труб при спуске устройства на канате, оно снабжено дополнительными ловильными подпружиненными лаг«ами и подпружиненными замками для фиксации лап, а шток жестко связан с канатом.

2 ° Устройство по и. l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что шток установлен в подъемной и ««а««ра«п«яю«««ей головках на подшипниках скольжения, а иад устройством на канате установлен центратор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Колоиоец А.В., Ветров А.К.

Современные методы предупреждения и ликвидации аварий в разведочном бурении. "Недра", 1977, с. 69-70.

2. Авторское свидетельство СССР

9135053, кл. E 21 В 23/00, 1960 (прототип).