Устройство для извлечения посторонних предметов из скважины

 

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить эффективность работы устройства. Оно содержит корпус 1 с осевым каналом 2, камерой (к) 3 низкого давления с разрушаемой диафрагмой 4. Под ней телескопически подвижно установлена приемная К 6 с ударником 7 в верхней и узлом захвата 8 в нижней частях. В К 3 и 6 выполнены боковые промывочные каналы (БК) 19 и 20 и размещены клапаны в виде стаканов (С)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1368424 А1 51) 4 F, 21 В 31/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;д,, ВСЕ(;(1";)ЗРЕЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3950323/22-03 (22) 05.09.85 (46) 23.01.88, Вюл. Р 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по взрывным методам геофизической разведки (72) В.А. Афанасьев, В.П. Залогин и В,И. Тимченко (53) 622.241.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1191554, кл. Е 21 В 31/03, 1984.

Патент США В 2626177, кл.294-86.11 опублик. 1953. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПОСТОРОННИХ ПРЕДМЕТОВ ИЗ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить эффективность работы устройства. Оно содержит корпус f с осевым каналом 2, камерой (К) 3 низкого давления с разрушаемой диафрагмой 4, Под ней телескопически подвижно установлена приемная К 6 с ударником 7 в верхней и узлом эахвата 8 в нижней частях.

В К 3 и 6 выполнены боковые промывочные каналы (БК) 19 и 20 и размещены клапаны в виде стаканов (С) 1368424 соответственно 9, 10 и 15 с БК 11, 12 и 16, имеющими в верхней части запорный элемент 14. Каждый из них выполнен в виде кольца на срезных элемен-! тах 13 и 17, расположенных в верхней части 9 и БК 16. Причем запорный элемент 14 м.б. выполнен в виде ступенчатого кольца с БК, Большая его ступень установлена под БК на С с шаровым клапаном внутри и образует полость со стенками К 6. В ходе работы устройства трубы с К 3 резко опускаются, а диафрагма 4 разбивается. Далее К 3 заполняется промывочной жидкостью (ПЖ) и нижняя часть С 15 сдвиИзобретение относится к устройствам, применяющимся в горной промышленности преимущественно для очистки ствола и забоя скважины от посторонних предметов и обеспечения нормального процесса бурения или эксплуатации скважины, Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства.

На фиг. 1 изображено устройство в исходном положении, продольный разрезр на фиг. 2 — вариант конструкции клапана приемной камеры.

Устройство содержит корпус 1 с осевым каналом 2 и камерой 3 низкого давления, установленную в камере 3 разрушаемую диафрагму 4 и телескопически установленный в корпусе 1 под разрушаемой диафрагмой 4 с возможностью осевого перемещения корпус 5 с приемной камерой 6, ударником 7 в верхней части и узлом 8 захвата в нижней части. В камере 3 низкого давления расположен клапан в виде диффе25 ренциального поршня, состоящий из двух частей 9 и 10, с боковыми каналами 11 н 12 и зафиксированный в верх-. ней части 10 дифференциального поршня, например, на срезном элементе 13 запорный элемент, выполненный в виде втулки 14. В приемной камере 6 корпуса 5 расположен клапан в виде стакана 15 с боковыми каналами 16 с зафиксированной в верхней его части, например, на среэном элементе 17 втулгается в кольцо 17. В итоге шлам втягивается в К 6, а С 9 сдвигает С 10 перекрывая каналы 12. Потом ПЖ движется к С 15, опуская его, и далее в затрубье через каналы 21 над К 6.

Т. обр., промывка ведется постоянно.

При использовании конструкции клапана в виде кольца со ступенями ПЖ поступает в корпус 1, а шаровые клапаны. изолируют ее поступление из эатрубья в К 3. При обратной циркуляции ПЖ перекрывается осевой канал 4 и открываются каналы для вывода ПЖ в затрубье. 1 з,п. ф-лы, 2 ил. кой 18, В исходном положении клапана камера 3 низкого давления и .приемная камера 6 перекрывают осевые каналы

2 и 19, причем втулка 14,расположена под боковыми каналами 20, выполненными в корпусе 1, а втулка 18 установлена в камере 6 с возможностью перекрытия боковых каналов 21 выполненными в корпусе 5 приемной камеры

6. Корпус 5 установлен в корпусе 1 при помощи шлицов 22 на срезном элементе 23 .

Клапан, установленный в приемной камере 6, может быть выполнен в виде стакана 24 с осевым каналом 25 и установленным в его верхней части ступенчатым кольцом 26 с боковыми кана-. лами 27 и образующим с корпусом 5 полость 28, в которой под боковыми каналами 21 установлены шаровые клапаны 29, причем в осевом канале 25 стакана 24 установлен шаровой клапан 30.

Устройство работает следующим образом.

В скважину на колонне труб спускают устройство и устанавливают на забой, на котором находятся посторонние предметы. При этом промывка осуществляется через боковые каналы 20.

Затем устройство приводят в действие, для чего частичной разгрузкой колонны труб прижимают корпус 5 к забою, проворачивают колонну труб с корпусом

1 относительно корпуса 5. При этом срезаются штифты 23 и происходит смы1368424 подходе устройства к посторонним предметам, при его срабатывании и при подъеме на поверхность ° При этом полностью перекрывается приемная камера от поступления в нее промывочной жидкости.

В случае, если по какой-либо причине возникает препятствие для поступления жидкости в скважину через каналы 21, то при определенном избыточном давлении в перепускной камере 33 происходит срезание штифтов 13 и втулка 14 перемещается вниз. Открываются каналы 20 и начинается поступле,ние промывочной жидкости в затрубное пространство.

После окончания работы по удалению шлама с забоя скважины устройство поднимают на поверхность и очищают приемную камеру 6 от уловленного шлама.

При выполнении конструкции клапана, установленного в приемной камере 6, в виде стакана 24, ступенчатого кольца 26 и шаровых клапанов 29 и 30 (фиг. 2) устройство работает следующим образом.

После разрушения диафрагмы 4 жидкость из скважины через приемную камеру 6 и осевой канал 25 стакана 24 поступает в полость корпуса 1. При этом шаровые клапаны 29, перекрывая боковые каналы 27 кольца 26, изолируют поступление жидкости из эатрубного пространства в камеру 3 низкого давления. При обратной циркуляции жидкости шаровой клапан 30 перекрывает осевой канал 25 стакана 24, а шаровые клапаны 29, поднимаясь потоком жидкости, открывают боковые каналы 27 кольца 26, и жидкость, проходя через каналы 21 корпуса 5, выходит в saтрубное пространство.

Использование предложенного устройства позволяет постоянно осуществлять промывку скважины во время его спуска, срабатывания и подъема, что предохраняет устройство от его прихвата в скважине, а также повышает долговечность работы узла захвата за счет исключения пульсации жидкости в приемной камере после срабатывания устройства.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для извлечения посторонних предметов из скважины, содержащее корпус с осевым каналом, камекание шлицевого соединения 22, что снимает колонну труб с упора, Трубы с камерой 3 под действием собственного веса резко опустятся вниз. При г движении корпуса 1 вниз диафрагма 4 наталкивается на ударник 7 и разбивается. Происходит разгерметизация камеры 3 низкого давления и заполнение ее с большой скоростью промывочной жидкостью из скважины. Жидкость поступает в нее через приемную камеру 6 с узлом 8 захвата.

Под действием перепада давления срезаются штифты 17, при этом стакан

15 перемещается вверх, тем самым открывая проход жидкости из приемной камеры 6 через каналы 31 16 и 32 во внутреннюю полость стакана 15 и камеру 3 низкого давления. Шлам, куски породы, посторонние металлические и неметаллические предметы вместе с потоком жидкости втягиваются в приемную камеру 6 устройства над захватным элементом 8. Промывка в это время 25 осуществляется через боковые каналы

20 над камерой 3, подпитывая жидкостью затрубное пространство у камер, из которого жидкость поступает внутрь устройства. После заполнения жидкостью камеры 3 и выравнивания давления в ней по отношению к давлению в колонне труб над нижней частью

9 дифференциального поршня последний поднимается вверх до выхода боковых каналов 11 во внутреннее пространство

35 перепускной камеры 33. Одновременно нижняя часть 9 поршня сдвигает верхнюю часть 10 с установленной на последнем втулкой 14 вверх, которые

40 перекрывают канал 20. Промывочная жидкость начинает двигаться из труб через перепускную камеру 33, каналы

12 и 11 и полость камеры 3 к клапану в виде стакана 15.

Под действием давления промывочной жидкости стакан 15 опускается вниз и перекрывает осевой канал 31-. предварительно открыв каналы 21. Таким образом, достигается перекрытие 5О доступа промывочной жидкости в приемную камеру 6 и предохранение узла 8 захвата от ударных нагрузок, возникающих при пульсации жидкости после срабатывания устройства. Промывочная жидкость начинает поступать, в затрубное пространство через боковые каналы

21 над приемной камерой 6. Промывка практически ведется постоянно при

1368424 гв

z<

zs

7 гс гч

<Риг. 2

Составитель В. Родина

Техред Л.Сердюкова

Редактор В. Данко

Корректор И. Демчик

Заказ 208/28 Тираж 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рой низкого давления с установленной в ней разрушаемой диафрагмой, телескопически установленную в корпусе иод разрушаемой диафрагмой с возможностью осевого перемещения приемную

5 камеру с ударником в верхней и узлом захвата в нижней частях, о,т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства,.корпуса камеры низкого давления и приемной камеры снабжены клапанами, перекрывающими в исходном положении осевой канал и выполненными в приемной камере в виде стакана с боковыми каналами, а в камере низкого давления . — в виде дифференциального поршня с боковыми каналами и расположенными между корпусом и клапанами запорными элементами, выполненными в виде вту- 20 лок и зафиксированными относительно последних, например, срезными элементами, причем в камере низкого давления и в приемной камере выполнены боковые промывочные каналы, втулка в приемной камере установлена с возможностью перекрытия последних в исходном положении, а втулка в камере низкого давления установлена под боковыми промывочными каналами корпуса.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что запорный элемент выполнен в виде ступенчатого кольца с боковыми каналами, установленного своей большей ступенью на стакане с образованием полости со стенками приемной камеры и размещенными в ней под боковыми каналами приемной камеры с возможностью перекрытия боковых каналов кольца шаровыми клапанами, в стакане установлен шаровой клапан, раэобщающий в исходном положении камеру с полостью стакана.