Устройство для отворачивания трубв скважине

Устройство для отворачивания трубв скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

i ö 7941 85

ОП ИСАН И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.04.78 (21) 2598531/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М. К .

Е 21В 31/00

Государственный комитет (53) УДК 622.248.13 (088.8) па делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Л. А. Райхерт, Г. P. Голубев, А. В. Орлов и В. А. Липский

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт буровой техники (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВОРАЧИВАНИЯ БУРИЛЬНЫХ

ТРУБ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к буровой технике, и может быть использовано для ликвидации аварий с бурильными трубами в скважине.

В случае, когда поднять оборванные или 5 прихваченные в скважине трубы невозможно, используется прием последовательного отворачивания труб по резьбовым соединениям. Наиболее простым и часто применяемым инструментом для отворачивания 10 труб в скважине являются бурильные трубы с левой резьбой (1).

Недостаток применения бурильных труб с левой резьбой — большие затраты времени и средств на их транспортирование и за- 15 мену вместо применяемых правых труб, в то время, как любое промедление с операцией отворачивания оставшихся в скважине труб осложняет аварию. Этот вопрос особенно усугубляется при бурении скважин 20 глубиной более 5 — 6 тыс. м, когда из имеюющегося сортамента левых бурильных труб невозможно собрать равнопрочную бурильную колонну и для ликвидации аварии применяются другие малоэффективные спосо- 25 бы, что в большинстве случаев приводит к ликвидации скважины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для отворачивания бурильных 30 труб в скважине, содержащее корпус, якорь с герметизированной полостью и преобразователь возвратно-поступательного перемещения штока в левое вращение шпинделя (2).

Недостатки устройства заключаются в том, что оно имеет низкую надежность работы и технологичности из-за невозможности обеспечить циркуляцию промывочной жидкости и контроля регулирования крутящего момента.

Целью изобретения является повышение надежности работы и технологичности за счет возможности циркуляции промывочной жидкости и контроля крутящего момента.

Указанная цель достигается тем, что шток и шпиндель имеют сквозной проходной канал, а верхний конец штока непосредственно соединен с колонной бурильных труб, причем канал штока гидравлически связан с герметизированной полостью якоря.

На фиг. 1 изображена верхняя часть устройства; на фиг. 2 — нижняя его часть; на фиг. 3 — сечение A — А фиг. 1; на фиг. 4— сечение Б — Б фиг. 1; на фиг. 5 — сечение

 — В фиг. 2.

Устройство содержит трубчатый корпус

1, соединенный верхней частью с корпусом гидравлического якоря одной из извест794185

3 ных конструкций с помощью муфт с левой и правой резьбами и торцевых кула-и;ов.

Якорь состоит из корпуса 2, внутри которого смонтирована эластичная камера Зс колодками 4, расположенными в окнах корпуса 2. Внутренняя полость камеры 3 загерметизирована уплотнениями 5.

В корпусе 1 копцентрично расположен полый шток 6, продолжением которогослужит шпиндель 7. Полый шток б в верхней своей части имеет присоединительну.юрезьбу. В его канале, в нижней части установлен извлекаемый клапан с шаром 8.

На теле штока 6 расположены последовательно сверху вниз прямые 9 и левые винтовые 10 шлицы. Прямые шлицы 9 взаимодействуют со шлицами муфты 11 жестко соединенной с корпусом 1, а левые винтовые шлицы 10 — с ответными шлицами муфты 12.

Шлицевая муфта 12 закреплена в корпусе 1 на подшипнике 13 и соосно соединена с валом через подшипник 14. На нижней ее части с помощью шлицевого соединения установлена подпружиненная полумуфта 15 храпового механизма со свободным ходом вправо, а ответная полумуфта 16 этого механизма выполнена на шгшнделе 7, опирающемся на подшипник 17. Ниже полумуфты 16 на шпинделе 7 выполнено колесо 18 храпового механизма со свободным ходом влево, собачки 19 которого установлены в корпусе 1.

В нижней части устройства имеется стопорная муфта одной из известных конструкций. Муфта 20 сопряжена шпинделем 7 шлицевым соединением, а с корпусом 1— резьбой.

В исходном застопоренном положении муфта удерживается тарированной на заданный крутящий момент шпилькой 21.

Шпиндель 7 на конце, выходящем из корпуса, имеет присоединительную резьбу.

Шток 6 и шпиндель 7 имеют сквозной проходной канал 22, причем канал штока 6 гидравлически связан с герметизированной полостью 23 якоря.

Преобразователь возвратно-поступательного перемещения штока в левое вращение шпинделя включает также муфту 12, полумуфты 15 и 16, колесо 18 и собачки 19.

Работает устройство следующим образом.

Шпиндель 7 устройства оборудуют внизу необходимыми приспособлениями для соединения с колонной труб в скважине (метчик, колокол, переводник и др.), а к штоку присоединяют бурильные трубы и на них устройство спускают в скважину. При этом можно осуществлять промывку и проработку скважины, реализуя на устройстве момент, не превышающий заданной тарировочной шпилькой 21.

После накрытия конца труб в скважине с поверхности в трубы опускают шар 8, тем

4 самым перекрывая канал полого штока 6.

Создав давление жидкости в трубах, заякоривают устройство, в резульч ате чего оно окажется зафиксированным в стволе скважины от проворота и осевого перемещения.

Периодически натягивая талями и опуская бурильную колонну в скважину, сообщают штоку б возвратно-поступательное движение, При каждом ходе вверх штока 6 (рабочий ход) шлицевая муфта 12, перемещаясь по винтовым шлицам 10, поворачивается влево на некоторый угол. Реактивный момент при этом воспринимается через прямые шлицы 9 корпусом 1 и через якорь — стенками скважины.

При каждом ходе штока б вниз (ход задержки) шлицы 9 и 10 оказываются разгруженными от реактивного момента, который в этот период воспринимается корпусом 1 через храповой механизм со свободным ходом влево, состоящий из колеса 18 и собачек 19.

Одновременно при ходе штока б вниз срабатывает храповой механизм со свободным ходом вправо, состоящий из полумуфт 15 и

16, и тем самым «заряжает» устройство, подготавливая его к рабочему ходу.

Затем описанный процесс повторяется.

После первых нескольких ходов будет срезана тарировочная шпилька 21, и стопорная муфта 20 начнет перемещаться вверх по резьбе, сопрягающей ее с корпусом 1.

Запас хода муфты 21 достаточен для отворачивания труб в скважине, после чего они вместе с устройством извлекаются íа поверхность.

Перед подъемом труб из скважины и в иных необходимых случаях (например, для восстановления циркуляции, из устройства с помощью овершота может быть удален извлекаемый клапан с шаром 8.

B случае невозможности отвернуть трубы в скважине стравливается давление бурового раствора в трубах, т. е. разъякоривается устройство и бурильная колонна вращается вправо до тех пор, пока муфта 20 не пройдет весь свой ход по резьбе, В конце хода она упрется своим верхним торцом в ответный выступ корпуса 1, вновь соединит шпиндель 7 с корпусом 1, тем самым обеспечивая возможность вращением вправо бурильной колонны отсоединиться от труб, прихваченных в скважине.

Формула изобретения

Устройство для отворачивания бурильных труб в скважине, содержащее корпус, якорь с герметизированной полостью, преобразователь возвратно-поступательного перемещения штока в осевое вращение шпинделя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы и технологичности за счет возможности циркуляции промывочной жидкости и контроля крутя794185

/Z щего момента, шток и шпиндель имеют сквозной проходной канал, а верхний конец штока непосредственно соединен с колонной бурильных труб, причем канал штока гидравлически связан с герметизированной полостью якоря.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник инженера по бурению, «Недра», М., том П, 1973, с. 126 — 156.

5 2. Авторское свидетельство СССР № 313958, М., кл. Е 21В 23/04, 1964.

794185 б-b

Составитель Н. Хлебников

Редактор В. Большакова Техред Л. Куклина Корректор Т. Трушкина

Заказ 42/5 Изд. № 143 Тираж 634 Подписное

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

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2