Устройство для ликвидации при-xbata колонны труб b скважине

Устройство для ликвидации при-xbata колонны труб b скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(iii832043

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К аВТО СКОМ СЕИДИтЕЛЬСте

Союз Советск из

Социалистических республик (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 22.0 1,75 (21) 2098450/22-03 (5l)M. Кл.

Е 2l В 23/00 с присоединением заявки № (23) ПриоритетГвсудэрстеавкаа камвтет

СССР аа делам кзабратанай и аткаытвй

Опубликовано 23,05,8l. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 2З.05.81 (53) УД К 622.

-.248, 13 (088.8) Э. А. Акопов, В. А. Взородов, С. С.

П. И. Колесников, В. К. Ларион (72) Авторы изобретения

Каьтенева, квазаров

I н, ;о-

fk7lA к А.

-.-..- т

Всесоюзный ордена Трудового Красного исследовательский институт буровой техн исследовательский институт механ им. М. В. Ломоносова (7!) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТА е

КОЛОННЫ ТРУБ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для ликвидации прихвата колонны бурильных, обсадных и других труб в скважине.

Известно устройство для ликвидации прихвата колонны труб в скважине, вклю5 чающее талевую систему1для ее натяжения, демпфирующий механизм и насос, создающий избыточное гидравлическое давление во внутренней полости колонны труб t 1 j.

Онако при его работе интенсивность возбуждаемой в материале, колонны труб упругой волны разряжения недостаточна для ликвидации прихвата, поскольку она генерируется только гидравлической нагрузкой, создаваемой избьггочным давлением во внутренней полости колонны труб. Эта нагрузка обычно не превышает

10-20 т, что позволяет ликвидировать прихват в ограниченных случаях.

Кроме того, при работе устройства натяжение колонны труб талевой системой не способствует возбуждению упругих волн в ее материале, так как эта нагрузка продолжает действовать и после снятия гидравлической нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ликвйдации прихвата колонны труб в скважине, включающее корпус с наковальней в верхней части и кольцевой расточкой, внутри которого размещены полый шток с упорным буртом и узел разьединенчя с фиксирующей втулкой, подвижной в осевом направлении 2) .

Однако устройство по своему конст» руктивному исполнению относится к чисто механическим средствам для ликвидации прихвата и поэтому в нем колебания промывочной жидкости, заполняющей прихваченную колонну и скважину после снятия нагрузок для ликвидации прихвата колонны труб в скважине не используются.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства путем одновременного воздействия на прихваз 83 ченную колонну упругими волнами разрежения, возбуждаемыми в колонне труб и заполняющей ее жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что узел разъединения устройства выполнен в виде конической цанги, жестко закрепленной на нижнем конце штока и удерживаемой в исходном положении в кольцевой расточке корпуса фиксирующей втулкой, которая снабжена подпружиненным обратным клапаном, размещенным в ее проходном канале, при этом в корпусе выше кольцевой расточки выполнены радиальные каналы, сообщающие при перемещении штока вверх, полость колонны труб с атмосферой.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — то же, для ликвидации прихвата колонны труб в скважи«е в конце работы, когда шток вышел из зацепления с корпусом, а сливные канал ы корпус а о ткрыты.

Устройство для ликвидации прихвата колонны труб в скважине состоит из корпуса 1, внутри которого размещен шток 2 к нижнему концу которого жестко прикреплена коническая пружинящая цанга 3, взаимодействующая с конической кольцевой расточкой 4 корпуса и подвижной, относительно штока с цангой, фиксирующей втулки 5.

В центральном проходном канале втул-. ки 5 размещен подпружиненный обратный клапан 6, а в корпусе 1 выполнены рае диальные каналы 7, сообщающие при перемен ении штока вверх внутреннюю полость колонны труб с атмосферой. На верхнем конце штока 2 выполнена резьба для присоединения к устройству квадрата, с вертлюгом, а в нижней части корпуса l также выполнена резьба для присоединения устройства к прихваченной в скважине колонне труб. К верхней части корпуса 1 при помо1ци резьбы присоединена нако вальня 8, а на наружной поверхности штока 2 выполнен взаимодействующий с ней при работе упорный бурт 9.

Устройство для ликвидации прихвата устанавливают в собранном виде, (как это показано на фиг. l) между квадратом и верхним концом бурильных труб, выступающим пад ротором.

Ликвидацию прихвата предлагаемым устройством в зависимости от вида прихвата осуществляют несколькими способами.

Например, в случае возникновения прихвата колонны бурильных труб с на2043 4

50 личием циркуляции, порядок ликвидации прихвата, осуществляемый с помощью устройства следующий. Включают буровой насос и производят закачку внутрь труб облегченной жидкости, до создания необходимого перепада давления и в последующем получения необходимых скоростей перетока жидкости из затрубья в трубы. При этом обратный клапан 6 открывается. Одновременно производят натяжение инструмента. После закачки объема жидкости порядка l 0-30 м ос3 танавливают насос и, открыв задвижку, сбрасывают давление в нагнетательной линии выше клапана 6. Обратный клапан 6 перекрывает проходной канал во втулке 5 и последняя, под действием ! перепада давления, перемешается вверх, освобождая цангу 3. Шток 2 резко перемешается вверх и открывает каналы 7 корпуса l, через которые облегченная жидкость из колонны труб импульсно выбрасывается в атмосферу. В результате этого происходит резкий скачок верхнего конца колонны вниз, что вызовет в при- хваченной колонне волну разгрузки, а в скважине возникает интенсцвный переток жидкости из затрубья в трубы.

Для повторного импульса необходимо приспустить шток 2 с квадратом и вертлюгом вниз до упора цанги 3 в корпусе l и включить буровой насос. При этом втулка 5 за счет перепада давления,создаваемого при течении жидкости через клапан 6, перемещается вниз и зафиксирует цангу 3 в корпусе l. Лалее действия повторяются.

В случае возникновения прихвата ко- лонны труб в скважине с отсутствием циркуляции из-за закупорки полости труб шламовой пробкой производят следующие работы. Закачивают внутрь колонны труб . необходимый объем промывочной жидкости (0,5 м ) до создания расчетного из3 быточного давления и производят йатяжение колонны талевой системой для создания в ней напряжений растяжения. Затем останавливают насос сбрасывают давление над клапаном 6 и производят все действия, описанные выше. В результате по колонне и по жидкости пойдут волны разгрузки.

B случае возникновения прихвата при отсутствии циркуляции изэа закупор— ки шламом затрубного пространства производят следующие операции. Включают буровой насос и доводят давление в нагнетательной линии до величины, позволяющей преодолеть сопротивление движению

5 83 жидкости в шламовой пробке при режиме фильтрации и сохраняя неизменным это давление, постепенно увеличивают расход нагнетаемой в скважину промывочной жидкости до максимально возможного создаваемого насосами. После истечения времени, необходимого для размыва шлаковой пробки, не выключая насосов, производят натяжку прихваченной колонны талевой системой бурового станка.

Затем, не выключая насосы, при помощи задвижки сбрасывают давление в нагнетательной линии над клапаном 6. При этом обратный клапан 6 перекрывает проходной канал в фиксирующей втулке 5 и последняя под действием перепада давления, образовавшегося в колонне, устремляется вверх, освобождая цангу 3 штока 2. В результате в прихваченной колонне труб возникает волна разгрузки.

В случае, если описанный цикл операций недостаточен для ликвидации прихвата, его производят многократно. Юля этого, не отсоединяя устройство от прихваченной колонны, приспускают шток 2 с квадратом и вертлюгом вниз до упора цанги 3 в корпус 1 и затем включают насос. При этом втулка 5 перемещается вниз, зафиксировав шток 2 относительно корпуса l. В результате чего устройство снова готово к работе и цикл операций повторяется.

Koíñòðóênèÿ предлагаемого чстройства позволяет использовать для ликвидации прихвата не только механические нагрузки, деиствующие на тело прихваченной колонны труб, но и гидродинамические процессы как при наличии, так и при отсутствии циркуляции. Ойо значительно эффективнее в работе, чем известные устройства подобного назначения.

2043 6

Преш существом предлагаемого устройства является также и то что оно позволяет ликвидировать прихват не только ударным и гидродинамическпм воздействием на колонну труб, но и путем размыва шламовой пробки, образовавшейся в кольцевом пространство скад кины.

1о Формула изобретения

Устройство для ликвидации прихвата колонны труб в скважине, включающее корпус с наковальней в верхней части

ts и кольцевой расточкой, внутри которого размещены полый щиток с упорным буртом и узел разъединения с фиксирующей втулкой, подвижной в осевом направлении, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, ро с целью повышения эффективности его работы путем одновременного воздействия на прихваченную колонну упругими волнами разряжения, возбуждаемыми в колонне труб и заполняющей ее жид2s кости, узел разъединения выполнен в виде конической цанги, жестко закрепленной на нижнем конце штока и удерживаемой в исходном положении в кольцевой расточке корпуса фиксирующей втулкой, Зо которая снабжена подпружиненным обратным клапаном, размещенным в ее проходном канале, при этом в корпусе выше кольцевой расточки выполнены радиальные каналы, сообщающие прц перемещен нии штока вверх полость колонны труб с атмосферой.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

40 34 306250, кл. Е 2 В 23/00, l969.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке No l927953/22-03, кл. Е 2l В 23/00, 1973 (прототип).

832043

Составитель В. Борискина

Редактор Н. Рогулич Техред А. Савка Корректор -В. Синицкая

Заказ 3982/83 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, 5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4