Инструмент по типу овершота, имеющий средство управления фиксатора

Инструмент по типу овершота, имеющий средство управления фиксатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к инструменту по типу овершота, имеющему средство для сцепления и расцепления с фиксатором в компоновке головки колонкового снаряда, применяемой в операциях кернового бурения, и в частности, хотя не исключительно, к инструменту по типу овершота, имеющему автоматизированный механизм закрепления, обеспечивающий автоматизированное соединение с компоновкой головки и ее извлечение из ствола скважины.

Уровень техники

В колонковом бурении алмазным инструментом применяют кольцевое буровое долото, соединенное с компоновкой колонкового снаряда. Колонковый снаряд прикрепляется на конце нескольких соединенных для образования бурильной колонны бурильных труб. В процессе бурения цилиндрические керны горной породы или материала, через который продвигается бурильный блок и бурильная труба, удаляют применяя последовательные спуски в скважину. В бурении данного типа используют компоновку внутренней трубы, в которой внутренняя труба соединена с компоновкой головки для приема образца керна. Компоновка головки содержит корпус фиксатора, соединенный с клапанной коробкой, которая в свою очередь соединена с корпусом подшипника, который в свою очередь соединен с соединительным устройством внутренней трубы. Компоновка внутренней трубы соединяется с соединительным устройством внутренней трубы и может содержать внутреннюю трубу, керноподъемник и керноприемную трубу с кернорвателем в нижней части. Компоновка внутренней трубы расположена в колонковом снаряде, который содержит комбинацию бурового долота, расширителя, наружной трубы, посадочного кольца и блокирующей соединительной муфты. Компоновку внутренней трубы можно извлекать с поверхности, когда внутренняя труба заполняется. Пустые компоновки внутренней трубы можно подавать с поверхности до низа бурильной колонны для возобновления бурения.

Буровое долото продвигается вперед, благодаря вращению бурильной колонны с приложением направленного вниз давления. В дополнение, промывочный раствор, например, вода или буровые растворы подаются насосом через осевой канал бурильной колонны, мимо компоновки внутренней трубы и через конец бурового долота для выноса выбуренной породы и других отходов бурения на поверхность через кольцевое пространство между стенкой скважины и наружной поверхностью бурильной колонны.

Скважина, которую бурят, может являться вертикальной, наклонно направленной вниз, горизонтальной, наклонно направленной вверх, или проходящей вертикально вверх. Скважины, которые бурят, могут являться либо нормальными или сухими. В сухих скважинах, буровой раствор уходит при поглощении или частично уходит естественным образом через трещины или другие отверстия в слое горной породы, через который проходит бурильная компоновка. В нормальных скважинах буровой раствор не уходит при поглощении. Ниже в данном документе, нормальные скважины, которые удерживают воду или частично удерживают воду, называются водоносными скважинами.

В вариантах горизонтальных или близких к горизонтальным скважин весьма вероятно естественное поглощение бурового раствора, особенно когда компоновка внутренней трубы извлекается из скважины или после подачи компоновки внутренней трубы насосом обратно в конец бурильной колонны.

Как при установке компоновки внутренней трубы в бурильной колонне, так и при извлечении компоновки внутренней трубы после заполнения, наиболее частым случаем является применение инструмента по типу овершота, как для спуска компоновки внутренней трубы на место назначения в скважине с применением насоса или самопроизвольного спуска, так и для ее подъема из скважины. В варианте сухой скважины инструмент по типу овершота должен удерживать компоновку внутренней трубы, и их объединенный вес должен обеспечивают спуск компоновки внутренней трубы в нужное положение. В варианте водоносной скважины, или в случае, где скважина частично водоносная или где скважина является горизонтальной, наклонно направлена вверх или вертикально вверх, инструмент по типу овершота имеет уплотнительную секцию, которая является непроницаемой для текучей среды и обеспечивает проталкивание давлением текучей среды инструмента по типу овершота и прикрепленной компоновки внутренней трубы вдоль бурильной насосно-компрессорной трубы.

Инструмент по типу овершота в случае применения для извлечения компоновки внутренней трубы, когда компоновка внутренней трубы заполнена, может либо падать под действием силы тяжести для скрепления с компоновкой колонкового снаряда или подаваться насосом на нужное место для скрепления с компоновкой колонкового снаряда.

Обычный фиксатор в компоновке внутренней трубы малого диаметра содержит пару поворотных противоположных рычагов. Нижние участки под шарнирами рычагов имеют упругое или отклоняющее средство, которое стягивает нижние концы вместе. Данное в свою очередь обуславливает выступание наружу верхних концов элементов фиксатора от компоновки внутренней трубы. В таком положении они могут сцепляться с блокирующей соединительной муфтой, включенной в состав колонкового снаряда, для закрепления компоновки внутренней трубы относительно колонкового снаряда.

Инструменту по типу овершота требуется взаимодействие с данным фиксатором, при котором компоновка внутренней трубы может удерживаться относительно инструмента по типу овершота, когда она устанавливается в нужное положение в бурильной колонне и колонковом снаряде, или альтернативно инструмент по типу овершота должен взаимодействовать с фиксатором, когда инструмент применяется для извлечения из скважины компоновки внутренней трубы.

В случае извлечения на поверхность инструменту по типу овершота требуется сцепление с фиксатором, при котором фиксатор высвобождает компоновку внутренней трубы из колонкового снаряда, одновременно фиксатору требуется такое сцепление с инструментом по типу овершота, что инструмент по типу овершота удерживается фиксатором колонкового снаряда, обеспечивая вывод компоновки внутренней трубы из бурильной трубы.

Когда компоновка внутренней трубы поднята на поверхность, фиксатору требуется простое отсоединение от инструмента по типу овершота.

Для выполнения всех описанных выше функций существуют различные средства. Вместе с тем, в данном случае имеется ряд отличающихся частей оборудования, которые применяютcя в зависимости от типа скважины, которую бурят. Скважина может иметь открытый приток почвенных вод или не иметь его, то есть являться мокрой или сухой и направленной вертикально вниз или вертикально вверх, а также иметь любой промежуточный наклон. Данное означает, что комплект оборудования, которым являются компоновка внутренней трубы и инструменты по типу овершота, отличаются по конфигурации и работе в зависимости от типа скважины, которую бурят.

Настоящее изобретение создано на основе данных предпосылок и свойств для решения задач с ними связанных.

Некоторые задачи и преимущества настоящего изобретения должны стать понятными из следующего описания с прилагаемыми чертежами, в котором в качестве иллюстрации и примера приведен вариант осуществления настоящего изобретения.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание инструмента по типу овершота, выполненного с возможностью взаимодействия с фиксирующим механизмом компоновки головки для автоматического соединения/ отсоединения, при котором инструмент может соединяться с компоновкой головки и оба компонента извлекаются из ствола скважины быстро, удобно и надежно. Дополнительной конкретной задачей является создание устройства, которое обеспечивает как автоматизированное, так и с ручным управлением отсоединение инструмента от компоновки головки, как демонтаж персоналом на поверхности, так и отсоединение на забое скважины, когда инструмент по типу овершота применяетcя для доставки компоновки головки в конечное положение закрепления на режущем конце устройства колонкового снаряда.

Дополнительной конкретной задачей является создание инструмента по типу овершота, снимающего параметры способа доставки на забой ствола скважины для передачи сигнала обратной связи оператору, что инструмент достиг места назначения на компоновке головки. Дополнительной конкретной задачей является создание инструмента по типу овершота, противодействующего отсоединению от компоновки головки при доставке компоновка головки в нужное положение, если компоновка встречает препятствия во время доставки.

Функцию автоматизированного соединения и отсоединения настоящего инструмента по типу овершота обеспечивают основная и вспомогательная зацепляющие части, где по меньшей мере одна из зацепляющих частей управляется устройством управления фиксатора, реагирующим на окружающую среду, в которой инструмент устанавливается, и дополнительные силы, действующие на инструмент. Соответственно, устройство управления фиксатора выполнено с возможностью управления аксиальным перемещением и, если необходимо, вращением основной и вспомогательной зацепляющих частей. Соединение и отсоединение получается конкретно посредством зацепления основной зацепляющей частью (для соединения) и вспомогательной зацепляющей частью (для обеспечения отсоединения). Конкретным активированием вспомогательной зацепляющей части управляет устройство управления фиксатора и реагирует на силы, действующие на инструмент на забойном конце ствола скважины, где компоновка головки поддерживается в своем фиксированном положении или высвобождается из него на внутренней поверхности колонкового снаряда. Дополнительно конкретные задачи решаются созданием устройства управления фиксатора, которое удобно исполнено как устройство в виде штифта и паза, на которые действует отклоняющий элемент, выполненный с возможностью оборудования на аксиально переднем или заднем конце.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения создан инструмент по типу овершота для разъемного соединения с компоновкой головки устройства колонкового бурения со съемным керноотборником, содержащий: основную зацепляющую часть для зацепления фиксатора компоновки головки, обеспечивающего аксиальное соединение между инструментом и компоновкой головки; вспомогательную зацепляющую часть для временного зацепления фиксатора в дополнение к зацеплению фиксатора основной зацепляющей частью; стопор, действующий между основной зацепляющей частью и вспомогательной зацепляющей частью; кожух, имеющий зону для зацепления стопора, причем основная зацепляющая часть и вспомогательная зацепляющая часть аксиально перемещаются относительно кожуха, стопор выполнен с возможностью I) зацепления первой части зоны для разъемного соединения основной и вспомогательной зацепляющих частей для соединенного аксиального перемещения и II) зацепления второй части зоны, обеспечивающего по меньшей мере частично независимое аксиальное перемещение вспомогательной зацепляющей части относительно основной зацепляющей части; отклоняющий, элемент действующий между кожухом и вспомогательной зацепляющей частью для отклонения вспомогательной зацепляющей части аксиально относительно основной зацепляющей части; при этом с помощью регулирования положения стопора между первой частью и второй частью кожуха инструмент может приспосабливаться к первому режиму работы, обеспечивающему аксиальное соединение между инструментом и компоновкой головки и второму режиму работы, обеспечивающему отсоединение инструмента от компоновки головки.

Предпочтительно основная зацепляющая часть содержит удлиненный вал, и вспомогательная зацепляющая часть содержит втулку, установленную вокруг вала, втулка выполнена с возможностью аксиального скольжения поверх вала. Удлиненный вал содержит аксиально передний конец, представляющий собой аксиально переднюю часть инструмента, и специально выполнен с возможностью зацепления фиксатора компоновки головки.

Предпочтительно кожух содержит паз, в котором первая и вторая части кожуха содержат зоны паза и стопор с функциональной возможностью перемещения в пазу между первой и второй частями. Предпочтительно отклоняющий элемент выполнен с возможностью поворота вспомогательной зацепляющей части относительно основной зацепляющей части. Предпочтительно отклоняющий элемент является спиральной пружиной, проходящей между кожухом и вспомогательной зацепляющей частью. Такое устройство является предпочтительным для создания надежной и прочной конфигурации механизма управления фиксатора, который обеспечивает автоматическое или полуавтоматическое закрепление вспомогательной зацепляющей части и, следовательно, соединяющее и отсоединяющее действие инструмента.

Предпочтительно инструмент дополнительно содержит защитный элемент, вмещающий основную и вспомогательную зацепляющие части, а также кожух, при этом основная и вспомогательная зацепляющие части, а также кожух выполнены с функциональной возможностью аксиального скольжения в защитном элементе. Защитный элемент защищает внутренние компоненты инструмента и обеспечивает аксиальное скольжение различных компонентов и вращение по окружности вокруг оси в условиях применения.

Если необходимо, инструмент дополнительно содержит временно блокирующее вращение устройство, имеющее по меньшей мере два блокирующих положения для временного блокирования кожуха на защитном элементе в двух угловых положениях. Блокирующее вращение устройство выполнено с возможностью обеспечения расположения по умолчанию в квантованных положениях вспомогательной зацепляющей части относительно кожуха и основной зацепляющей части. Соответственно, некоторая сила требуется для перемещения разъемного блокирующего устройства между двумя положениями для изменения состояния инструмента, выполненного с возможностью закрепления или раскрепления компоновки головки. Такую силу может создавать давление подаваемой текучей среды или вес свободно падающей подающей компоновки, действующей на инструмент по типу овершота.

Предпочтительно защитный элемент содержит вырез, устанавливаемый в одном аксиальном и угловом положении с пазом кожуха. Вырез выполнен с возможностью обеспечивать сквозной проход штифта фиксирующего механизма через стенку защитного элемента, при котором защитный элемент не мешает фиксирующему механизму и в частности штифту, выступающему радиально наружу из основной зацепляющей части.

Предпочтительно стопор закреплен на валу и выступает радиально от вала и проходит через паз в кожухе, при этом отклоняющий элемент выполнен с возможностью прикладывать силу, поворачивающую и аксиальный перемещающую стопор в пазу. Соответственно, стопор образует радиально проходящую зону вала, при этом управление поворотом и аксиальным перемещением стопора создает соответствующее перемещение вала относительно других компонентов инструмента. Относительное положение вала поэтому определяется относительным положением стопора в различных пазах и каналах настоящего инструмента по типу овершота.

Предпочтительно первая часть паза проходит в направлении по окружности для приема стопора, и вторая часть паза содержит проходящий аксиально отрезок с длиной больше длины первой части. Соответственно, стопор выполнен с возможностью перемещения по окружности и аксиально в пазу.

Если необходимо, зацепляющий конец основной зацепляющей части имеет байонетную конфигурацию на переднем конце инструмента с возможностью сцепления с фиксатором; и зацепляющий конец вспомогательной зацепляющей части содержит участок в виде колокола для зацепления байонетной конфигурации после касания или вблизи контакта с касанием и высвобождения байонетной конфигурации из зацепления с фиксатором. Такое устройство является предпочтительным для зацепления конкретной конфигурации фиксатора на компоновке головки, которая может содержать упруго отклоняющиеся фиксирующие рычаги, имеющие зацепляющие концы, перемещающиеся радиально внутрь и наружу.

Предпочтительно кожух инструмента содержит соединительный участок на заднем конце инструмента для стыковки с кожухом клапана или свободно падающим дополнительным изделием овершота, соединительный участок выполнен с функциональной возможностью аксиального скольжения в кожухе независимо от аксиального перемещения основной зацепляющей части. Настоящий инструмент поэтому выполнен с возможностью стыковки с дополнительным изделием овершота или корпусом клапана для обеспечения как доставки инструмента в стволе скважины, так и извлечения из него при соединении или отсоединении от компоновки головки. Устройство управления фиксатора инструмента выполнено с возможностью обнаружения состояния соединения клапанной коробки или дополнительного изделие овершота на инструменте, обеспечивая как передачу сигнала обратной связи оператору на поверхности, так изменения состояния соединения инструмента, соединяя или отсоединяя компоновку головки.

Предпочтительно вал содержит канал выполненный, как выемка в обращенной радиально наружу поверхности вала, причем канал имеет первую часть, расположенную параллельно оси вала, и вторую часть, проходящую по окружности вокруг вала, причем радиально внутренняя часть стопора, выполнена с возможностью зацепления для скольжения в первой и второй части канала. Канал при зацеплении для взаимодействия со стопором действует, ограничивая как относительное аксиальное перемещение вала, так и его вращение. Соответственно, вторая зацепляющая часть и основная зацепляющая часть выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга в ограниченных пределах, как в аксиальный направлении, так и в направлении по окружности или при повороте с помощью различных пазов и каналов, описанных в данном документе.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения создан способ колонкового бурения с применением инструмента, образующего часть устройства колонкового бурения со съемным керноотборником, способ содержит: перемещение инструмента по типу овершота в направлении аксиально вперед через устройство колонкового снаряда; зацепление фиксатора компоновки головки с помощью основной зацепляющей части инструмента для отсоединения компоновки головки из закрепленного аксиального положения на устройстве колонкового снаряда и аксиального соединения инструмента с компоновкой головки; перемещение соединенных инструмента и компоновки головки в направлении аксиально назад через устройство колонкового снаряда для извлечения из скважины компоновки головки, при этом инструмент содержит: основную зацепляющую часть для зацепления фиксатора компоновки головки, обеспечивающего аксиальное соединение между инструментом и компоновкой головки; вторую зацепляющую часть для временного зацепления фиксатора в дополнение к зацеплению фиксатора основной зацепляющей частью; стопор действующий между основной зацепляющей частью и вспомогательной зацепляющей частью; кожух имеющий зону для зацепления стопором, основной зацепляющей частью и вспомогательной зацепляющей частью, аксиально перемещающимися относительно кожуха, причем стопор выполнен с возможностью зацепления первой части зоны для разъемного соединения основной и вспомогательной зацепляющих частей для соединенного аксиального перемещения, и стопор выполнен с возможностью зацепления второй части зоны, обеспечивающего по меньшей мере частично независимое аксиальное перемещение вспомогательной зацепляющей части относительно основной зацепляющей части; отклоняющий элемент, действующий между кожухом и вспомогательной зацепляющей частью для отклонения вспомогательной зацепляющей части аксиально относительно основной зацепляющей части; при этом с помощью регулирования положения стопора между первой частью и второй частью кожуха инструмент может приспосабливаться к первому режиму работы, обеспечивающему аксиальное соединение между инструментом и компоновкой головки и второму режиму работы, обеспечивающему отсоединение инструмента от компоновки головки.

Если необходимо, способ может дополнительно содержать высвобождение аксиального соединения между инструментом и компоновкой головки с помощью аксиального перемещения вспомогательной зацепляющей части для контакта с фиксатором и высвобождения зацепления между основной зацепляющей частью и фиксатором.

В одном варианте осуществления инструмент по типу овершота имеет первое средство для зацепления фиксатора в компоновке головки, причем фиксатор блокируется с первым средством при зацеплении, и средство управления фиксатора, связанное с первым средством, которое может перемещаться относительно первого средства, при этом в первом положении средство управления фиксатора обеспечивает зацепление первым средством фиксатора, и во втором положении, средство управления фиксатора открывает фиксатор для высвобождение первого средства из фиксатора.

Первое средство на инструменте по типу овершота может содержать ряд отличающихся устройств для соединения с фиксатором в компоновке головки. Предпочтительно первое средство может содержать штырь, который располагается в фиксаторе в компоновке головки и сцепляется с ним. Другие устройства также могут подходить для первого средства и должны зависеть от типа фиксатора, применяемого в компоновке головки. Для ясности, первое средство описано ниже, как представляющее собой штырь, однако понятно, что изобретение не ограничено данным конкретным элементом.

Фиксатор может содержать обычный фиксатор с двумя рычагами где каждый рычаг является диаметрально противоположным другому и шарнирно закреплен относительно компоновки головки. Вместе с тем, другие устройства фиксатора, например, с тремя или больше рычагами фиксатора, а также фиксаторы альтернативных типов могут подходить для данного изобретения. Например, 4 или 6 рычагов можно применять в буровых системах большого диаметра.

Предпочтительно фиксатор содержит по меньшей мере два противоположных поворачивающихся на шарнирах рычага фиксатора, имеющих внутренние концы, которые отклоняются в направлении друг к другу для выталкивания верхних концов наружу в упор с блокирующей соединительной муфтой в колонковом снаряде. Отклоняющее средство может содержать эластомерный элемент, установленный вокруг внутренних концов рычагов фиксаторов, которое действует, стягивая их вместе. Данное в свою очередь обуславливает поворот наружных концов наружу относительно компоновка головки.

Штырь предпочтительно имеет наконечник, который выполнен с возможностью проходить через компоновку фиксатора вдоль ее оси так, что фиксатор приходит в движение, обеспечивая проход части наконечника через него, и когда часть наконечника прошла через концы фиксатора, рычаги фиксатора закрываются за частью наконечника для зацепления штыря с его удержанием. В данном положении с фиксатором, сцепленном на штыре, верхние концы рычагов фиксаторов отводятся внутрь к компоновке головки, так что они должны отцепляться от блокирующей соединительной муфты и обеспечивать перемещение компоновки внутренней трубы в бурильной трубе. При этом обеспечивается с помощью инструмента по типу овершота либо извлечение из скважины компоновки внутренней трубы с разблокированием фиксатора из блокирующей соединительной муфты или спуск компоновки внутренней трубы в бурильную трубу благодаря отводу верхних концов рычагов фиксаторов от их фиксирующего положения.

Должно существовать несколько отличающихся обстоятельств, в которых штырь должен отцепляться от фиксатора. На поверхности может возникать необходимость удаления компоновки внутренней трубы вручную из конца бурильной насосно-компрессорной трубы или может возникнуть необходимость дистанционного удаления, когда компоновка внутренней трубы села на конец бурильной трубы, что известно, как сухое высвобождение. Может также возникнуть такая необходимость, когда компоновка внутренней трубы прошла часть пути в скважину.

Во всех случаях средство управления фиксатора работает, отсоединяя фиксатор от штыря для обеспечения при этом отделения инструмента по типу овершота от компоновки внутренней трубы. В варианте, когда инструмент по типу овершота доставляет компоновку внутренней трубы на конец бурильной колонны, расцепление должно получаться дистанционно, а на поверхности должно обеспечиваться простое и безопасное расцепление вручную.

Предпочтительно перемещение средства управления фиксатора можно инициировать дистанционно с поверхности. Когда инструмент по типу овершота возвращается на поверхность, с ним можно работать вручную способом, который действует быстро, является удобным для оператора и не создает риска травм, а также потери или повреждения компоновки внутренней трубы.

Средство управления фиксатора предпочтительно скользит вдоль наружной поверхность штыря и в дополнение предпочтительно содержит втулку, смонтированную на оси, для скольжения вдоль вала штыря. Конец средства управления фиксатора предпочтительно сцепляется с рычагами фиксатора для открытия нижних концов рычагов фиксаторов с противодействием упругому отклоняющему элементу для обеспечения при этом вывода наконечника штыря из фиксатора.

Средство управления фиксатора может иметь устройство, обеспечивающее установку вручную на поверхности для управления перемещением средства управления фиксатора. Устройство может содержать стопор, который перемещается в управляющем пазу для управления перемещением средства управления фиксатора заданным способом. Например, устройство обеспечивает дистанционное высвобождение средства управления фиксатора, которое может перемещаться во второе положение, где штырь отцепляется от фиксатора в компоновке головки.

Перемещение средства управления фиксатора может проходить под действием пружинного элемента, который обеспечивает по меньшей мере приложение сжимающей нагрузки на средство управления фиксатора. Перемещением средства управления фиксатора можно дополнительно управлять посредством стопора, который может перемещаться в высвобожденное положение, при этом обеспечивая перемещение средства управления фиксатора вдоль штыря в положение, где должен высвобождаться фиксатор. Стопор можно выполнить с возможностью избирательного высвобождения, либо когда компоновка внутренней трубы расположена на конце бурильной колонны, обеспечивая дистанционное высвобождение, или когда компоновка внутренней трубы извлечена из скважины к верху бурильной трубы.

Предпочтительно средство управления фиксатора имеет промежуточное положение между первым и вторым положениями, где средство управления фиксатора действует, предотвращая открытие фиксатора, при котором самопроизвольно высвобождается штырь. Предпочтительно средство управления фиксатора снабжено упорной поверхностью, расположенной смежно с верхними концами рычагов фиксаторов для предотвращения перемещения внутрь верхних концов рычагов фиксаторов. Благодаря предотвращению данного перемещения внутрь фиксатор не может освобождаться от штыря.

Дополнительно, упорная поверхность, когда средство управления фиксатора перемещается в свое второе положение, располагается в области, где имеется достаточный просвет между верхними концами рычагов фиксатора и упорной поверхностью, обеспечивающий перемещение верхних концов рычагов фиксаторов внутрь для высвобождения при этом передних концов рычагов фиксаторов от штыря.

Краткое описание чертежей

Конкретный вариант реализации настоящего изобретения описан ниже только как пример со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано следующее.

На фиг. 1 показано сечение компоновки овершота, содержащей инструмент по типу овершота и клапанную коробку.

На фиг. 2 показан вид сбоку с продольным сечением инструмента по типу овершота.

На фиг. 3a, 3b и 3c показаны сечения клапанной коробки.

На фиг. 4a, 4b, 5a, 5b и 5c показаны сечения инструмента по типу овершота и клапанной коробки, сцепляющихся с компоновкой внутренней трубы и извлекающих компоновку из скважины.

На фиг. 4c и 5d показана часть инструмента по типу овершота и работа удерживающего механизма.

На фиг. 6a и 6b показаны сечения инструмента по типу овершота и клапанной коробки и показан инструмент по типу овершота, высвобождающийся из фиксаторов компоновки внутренней трубы.

На фиг. 6c показана часть инструмента по типу овершота и работа высвобождающего механизма.

На фиг. 7a, 7b, 7c и 7d показана последовательность высвобождения инструмента по типу овершота из фиксатора компоновки головки колонкового снаряда.

На фиг. 8 показана часть сечения на виде в изометрии инструмента по типу овершота.

На фиг. 9 показана в изометрии часть инструмента по типу овершота, в частности показаны детали удерживающего механизма.

На фиг. 10a и 10b показаны сечения компоновки инструмента по типу овершота и клапанной коробки, сцепленной с компоновкой внутренней трубы для расположения компоновки внутренней трубы в бурильной колонне.

На фиг. 10c показана часть инструмента по типу овершота с удерживающим механизмом.

На фиг. 11 показана свободно падающая компоновка, прикрепленная к инструменту по типу овершота где инструмент по типу овершота, прикреплен к компоновке головки.

На фиг. 12a и 12b показан инструмент по типу овершота, соединенный с компоновкой внутренней трубы при подготовке к доставке компоновки внутренней трубы в колонковый снаряд бурильной колонны.

На фиг. 12c показана часть инструмента по типу овершота и положение удерживающего механизма для доставки компоновки внутренней трубы в бурильную трубу.

На фиг. 13c показана часть высвобождающего механизма, частично завершившего работу, и на фиг. 13a и 12b показан инструмент по типу овершота относительно положения высвобождающего элемента, показанного на фиг. 14c.

На фиг. 14c показан высвобождающий механизм в положении, где инструмент по типу овершота освобожден от головки колонкового снаряда, и на фиг. 14a и 14b показан инструмент по типу овершота относительно положения высвобождающего элемента, показанного на фиг. 14c.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

На фиг. 1 показана компоновка овершота, которая является компоновкой инструмента 10 по типу овершота и корпуса 11 клапана. Инструмент 10 по типу овершота применяетcя для извлечения из скважины компоновки внутренней трубы. Инструмент может также применятьcя для доставки компоновки внутренней трубы к концу бурильной колонны. Корпус 11 клапана можно применять для подачи насосом инструмента 10 по типу овершота через бурильную колонну. Данное должно в нормальных условиях выполняться для извлечения из скважины компоновки внутренней трубы. Корпус 11 клапана снабжен уплотнениями 12, которые создают гибкие уплотнения непроницаемые для текучей среды между корпусом 11 клапана и внутренней поверхностью стенки бурильной трубы. Клапан 13 с индикатором степени открытия оборудован в корпусе 11 клапана для обеспечения индикации бурильщику прекращения перемещения корпуса 11 клапана. Клапан 13 с индикатором степени открытия показан на фиг. 1 в своем открытом положении и содержит шар 14 и окна 15 прохода текучей среды. В своем открытом положении клапан с индикатором степени открытия обеспечивает текучей среде, подаваемой насосом за корпус 11 клапана, проход через отверстие 16 и окна 15 прохода текучей среды. В своем закрытом положении и для подачи насосом корпуса 11 клапана вдоль бурильных насосно-компрессорных труб, шар 14 установлен за седло 17 клапана, что предотвращает проход текучей среды через корпус 11 клапана и поэтому обеспечивает перемещение давлением текучей среды корпуса 11 клапана вдоль бурильной трубы (как показано на фиг. 3a).

Когда корпус 11 клапана становится неподвижным при зацеплении инструментом 10 по типу овершота компоновки внутренней трубы, увеличение давления текучей среды должно обеспечивать перемещение шара 14 через седло 17 клапана из положения фиг. 3а в его положение фиг. 1, при этом окна 15 прохода текучей среды становятся открытыми и обеспечивают текучей среде свободный проход к корпусу 11 клапана и вокруг инструмента 10 по типу овершота. Данное изменение давления обеспечивает индикацию на поверхности оператору бурения, что инструмент 10 по типу овершота встал на нужное место. Корпус 11 клапана имеет соединительное устройство 18 для проволочного каната, которым крепится канат для извлечения из скважины. Данное обеспечивает извлечение комбинацией инструмента 10 по типу овершота и корпуса 11 клапана компоновки внутренней трубы из скважины. Корпус 11 клапана крепится к инструменту 10 по типу овершота резьбовым соединением, штифтом или тем и другим. Инструмент 10 по типу овершота содержит штырь 20 и средство 21 управления фиксатора. Средство 21 управления фиксатора имеет аксиальный канал, в котором расположен проходящий через него участок вала штыря 20. Штырь 20 и средство 21 управления фиксатора расположены в кожухе 22, и кожух 22 в свою очередь расположен в защитном элементе 23.

Средство 21 управления фиксатора содержит втулку, в которой участок вала штыря 20 опирается с возможностью скольжения. Как объяснено ниже, средство 21 управления фиксатора перемещается в различные положения вдоль штыря 20 для управления работой фиксатора, и данное перемещение управляется стопором 24, который установлен на резьбе относительно средства 21 управления фиксатора. Конец 25 стопора 24 выступает из внутреннего канала средства 21 управления фиксатора и может избирательно устанавливаться либо в продольный паз 26 или в проходящий по окружности паз 27, которые оба расположены на штыре 20, как показано на фиг. 8. Вал стопора 24 располагается в управляющем пазу 29, который расположен в стенке кожуха 22. Головка 30 стопора 24 выступает над наружной поверхностью кожуха 22 и расположена в общем в вырезе 31 в защитном элементе 23. Как объяснено ниже, головка 30 должна при некоторых обстоятельствах упираться в кромку выреза 31.

Пружина 32 соединена как с кожухом 22, так и со средством 21 управления фиксатора. Пружина передает как силу сжатия, так и силу кручения на средство 21 управления фиксатора. Пружина 32 сжата и в нормальных условиях создает силу, которая отталкивает средство 21 управления фиксатора от кожуха 22. Штырь 20 имеет наконечник 35, который содержит конический участок 36 и проходящий по окружности уступ 37. Конический участок 36 и уступ 37 выполнены с возможностью сцепления с фиксатором в компоновке внутренней трубы.

Штырь 20 опирается на подшипник 39 для скользящего перемещения в кожухе 22. Штырь 20 удерживается в кожухе 22 с помощью пары болтов 40, ввинченных в конец штыря 20. Головки болтов 40 расположены в пазах 41, что в свою очередь обеспечивает небольшое продольное перемещение штыря 20 относительно кожуха 22. Когда конец 25 стопора 24 расположен в проходящем по окружности пазу 27 на валу штыря 20, то пружина 32, действующая на средство 21 управления фиксатора, должна в свою очередь отклонять штырь 20 в его выдвинутое вперед положение, показанное на фиг. 2. Когда конец 25 стопора 24 расположен в продольном пазу 26 на штыре 20, пружина 32 должна толкать средство 21 управления фиксатора вперед так что участок 43 в виде колокола располагается поверх участка 44 головки штыря 20. Средство 21 управления фиксатора имеет упорную муфту 45, которая взаимодействует с фиксатором в компоновке головки, и его работа описана ниже.

Защитный элемент 23 опирается для вращения на кожух 22. Стопорные шарики 58 расположены в стопорных калиброванных отверстиях 57 для удержания защитного элемента 23 в одном из двух положений. Данное служит для установки выреза 31 в нужное положение относительно головки 30 стопора 24 либо для остановки перемещения стопора 24 или для обеспечения перемещения на заданное расстояние.

Группы фиг. 4-7 показывают сцепление инструмента 10 по типу овершота с компоновкой внутренней трубы. На фигурах показана компоновка 47 головки, фигуры не включают в себя внутренней трубы, в которую отбирает