Устройство для ликвидации прихвата

 

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин . Цель изобретения - повышение эффективности удара и глубины депрессии на прихваченную колонну. Устройство включает корпус 1 с узкой 11 и двумя широкими камерами (К), одна из которых К 9 расположена выше, а другая К 10 - ниже К 11. В корпусе 1 а i (Л 00 САд О СО О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 ию 0аи (50 4 E 21 В 31/113 31/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVM

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3967789/22-03 (22) 22. 10. 8 5 (46) 15.08.87. Бюл,, Ф 30 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) В.Г.Ясов, И.С.Андрийчук, А.В.Аниськовцев, E.Ä.Ñïèâàê,Ò.Ã.Ãîловатый, В.Д.Ляхов и В.С.Розновец (53) 622.248. 1(088.8) (56) Бурение, 1982, В 1, с. 9-10.

Авторское свидетельство СССР

У 1046473, кл. Е 21 В 23/00, 1983.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТА (57) Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения — повышение эффективности удара и глубины депрессии на прихваченную колонну. Устройство включает корпус 1 с узкой 1 1 и двумя широкими камерами (К), одна из которых К 9 расположена вышее, а другая К 10 — ниже К 11. В корпусе 1

1ЗЗОЗ . телескопически установлен подвижный полый шток 2 с поршнем (П) З,имеющим радиальные каналы. Под ними размещен обратный клапан 4 штока 2. Пакер 5 связан с штоком 2 посредством среэаемых штифтов 6, а его нажимная втулка 7 может ограниченно перемещаться относительно корпуса 1. В ходе работы устройства разжимают пакер 5.При достижении им диаметра распакеровки

П 3, находящийся в исходном положении в К 11, опустится.Радиальные каI

01 налы П 3 выйдут в К 10, вызывая депрессию на прихваченную колонну труб. Шток 10 дальше будет медленно опускаться, а иэ-под П 3 вытесняется буровой раствор в К 9. Бурильные трубы будут сжиматься до среза штифтов 6.3момент выхода П 3 иэ К 11 в К 10 он наносит удар по наковальне 14.

Если освобождения труб не произошло, обеспечивают нанесение П 3 удара по верхней наковальне 15. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для ликвидации прихвата бурильной колонны от действия перепада давления.

Целью изобретения является повышение эффективности ликвидации прихвата за счет повышения мощности удара и глубины депрессии на прихваченную колонну..

На фиг. 1 изображено устройство для.ликвидации прихвата, разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1;.на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство для ликвидации прихвата состоит из корпуса 1, телескопически установленного в нем полого штока 2 с поршнем 3 и обратным клапаном 4 и пакера 5. На полом штоке 2 посредством срезаемых штифтов 6 закреплена нажимная втулка 7, которая через пакер 5 взаимодействует с корпусом 1 В поршне 3 выполнены радиальные каналы 8 для сообщения полости штока с полостью корпуса. В корпусе 1 выполнены две широкие камеры: верхняя 9 и нижняя 10, разделенные узкой камерой 11, стенка которой в исходном положении перекрывает радиальные каналы поршня 3. В поршне .выполнены дроссельные каналы 12.В верхней части полый шток 2 снабжен муфтой 13. Торцовые поверхности ка" мер являются: 14 — нижней наковальней, 15 — верхней наковальней.

Сборку устройства производят таким образом, чтобы поршень 3 был расположен в узкой камере 11,причем расстояние от оси радиального канала до нижнего торца широкой камеры

10 было равно 1. После этого штифтом

6 закрепляют полый шток 2 относиельно корпуса 1.

Расстояние 1 определяют исходя иэ заданного наружного диаметра пакера D„, его внутреннего диаметра d ,и его высоты Н, а также иэ диаметра распакеровки р (внутреннего диа„Р метра обсадной колонны или диаметра скважины) по формуле

15 рп

1-н (х- — + — — ) р — д

Формула получена на основе равенства объема пакера до и после сжа20 тия

4 и (D — d ) H = (D — d )

4 P (Н вЂ” 1) .

Для свободного нанесения удара поршня 3 по нижней наковальне 14 расстояние от муфты 13 до верхнего торца корпуса 1 должно составлять

М 1 + 1, где 1, — длина широкой камеры 10.

Устройство для ликвидации прихвата работает следующим образом.

Устройство включает в компоновку

35 бурильных труб и спускают в скважину.

Наличие обратного клапана позволяет спускать бурильные трубы, опорожненные полностью или с заданной высотой з 1330301 заполнения буровым раствором, исходя из требуемой величины депрессии, т

A-A

Устройство соединяют с прихвачен. ной частью бурильной колонны. Далее разгрузкой бурильных труб разжимают пакер 5 до перекрытия кольцевого пространства. При достижении пакером диаметра распакеровки D> поршень,3 опускается на величину 1 и происходит выход радиальных каналов 8 в широкую камеру 10, что вызывает мгно венную депрессию на прихваченную колонну труб.

При разгрузке бурильных труб движение полого штока 2 вниз происходит очень медленно вследствие большого гидравлического сопротивления на поршне 3, когда буровой раствор из-под поршня вытесняется через дроссельные каналы 12 в широкую камеру

9. При этом бурильные трубы сжимаются подобно упругой пружине, накопив определенный заряд потенциальной энергии.

После распакеровки и вызова депрессии продолжают разгружать бурильные трубы до величины, при которой срезаются штифты 6. Шток продолжает медленное движение вниз до полного выхода поршня 3 из узкой камеры 11 в широкую 10.В этот момент гидравлическое сопротивление перемещению поршня . резко снимается и он с большой скоростью наносит удар по нижней наковальне 14. Здесь большая сила удара обеспечивается накоплением в бурильных трубах величины потенциальной энергии, которая при освобождении поршня переходит в кинетическую энергию удара.

Если освобождения прихваченных руб не произошло, производят натяжение бурильных труб. Полый шток 2 при

5 этом движется вверх и при достижении поршнем 3 узкой камеры 11 движение его резко замедляется из-за большого гидравлического сопротивления перетоку жидкости через дроссельные каналы 12, а бурильные трубы начинают упруго растягиваться, накапливая новую потенциальную энергию для удара вверх. При полном выходе поршня в широкую камеру 9 он с большой скоростью наносит удар по верхней наковальне 15.

Формула изобретения

1. Устройство для ликвидации прихвата, включающее корпус с узкой и широкой камерами, телескопичесКи уста новленный в нем с возможностью осевого перемещения полый шток с обратным клапаном и поршнем, расположенным в

25 исходном положении в узкой камере корпуса, пакер с нажимной втулкой,связанной со штоком посредством срезаемых штифтов, о т л и ч а ю щ е ес я тем,что, с целью повышения эфЗ0 фективности ликвидации прихвата за счет повышения мощности удара и глубины депрессии на прихваченную колонну, в поршне выполнены радиальные каналы, причем обратный клапан

З5 полого штока размещен под ними, нажимная втулка установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно корпуса, а широкая камера выполнена ниже узкой.

40 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что в корпусе выше узкой камеры выполнена дополнительная — широкая.

1330301

Составитель И.Левкоева

Техред В.Кадар

Корректор С.1Некмар

Редактор Н.Горват

Заказ 3551/34 Тираж 532

ВНИИПИ Государственного комитета СССР йо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Fi-35, Раушская наб., д. 4!5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4