Ловильное устройство для прихваченного инструмента

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к аварийным инструментам для извлечения труб из скважин. Устройство содержит корпус с захватными элементами, направляющей поверхностью и продольным промывочным отверстием, смещенные вдоль оси корпуса диаметрально расположенные наклонные плоскости, снабженные выступами в форме ласточкина хвоста, взаимодействующими с пазами соответствующей формы захватных элементов, вибратор. Вибратор состоит из полого цилиндра и размещенного в нем штока с проходным каналом, седла, установленного в проходном канале штока, для размещения в нем шара. Шток снабжен верхним и нижним рядами радиальных отверстий, которые сообщаются между собой посредством перепускного канала, выполненного между полым цилиндром и штоком. Полый цилиндр выполнен эксцентрично со смещенным центром тяжести относительно оси устройства. В перепускном канале на внутренней поверхности полого цилиндра тангенциально размещены лопатки. Повышается эффективность работы, снижаются нагрузки на устройство. 2 ил.

 

Изобретение относится к ловильным устройствам для ликвидации аварий с трубами в скважинах, а именно к аварийным инструментам для извлечения из скважин труб путем их захвата за внутреннюю часть.

Известна внутренняя освобождающаяся труболовка (Патент РФ №1559106, Е21В 31/20, 1986 г., опубл. БИ №15 от 23.04.1990 г.), включающая корпус со спиральной конической поверхностью, присоединительной резьбой на верхнем конце и направляющим наконечником на нижнем, захватывающую втулку со спиральной конической поверхностью на внутренней поверхности ответной спиральной конической опорной поверхности корпуса и резьбовой нарезкой на наружной поверхности, размещенные над и под захватывающей втулкой цилиндрические обоймы, направляющими, равномерно расположенными в продольных плоскостях по окружности корпуса, захватывающая втулка выполнена в виде отдельных сегментов, концы которых выполнены в виде Т-образных выступов и размещены в обоймах с возможностью ограниченного радиального перемещения, при этом направляющие размещены между сегментами захватывающей втулки, а цилиндрические обоймы установлены с возможностью ограниченного осевого перемещения, причем верхняя цилиндрическая обойма взаимодействует с корпусом посредством размещенной над ней пружиной.

Недостатками данной конструкции являются:

- во-первых, сложность изготовления, обусловленная большим количеством технически сложных деталей, что ведет к удорожанию конструкции в целом и как следствие высокой ее стоимости;

- во-вторых, большое количество деталей, контактирующих между собой в процессе залавливания аварийной колонны, ведет к низкой надежности устройства при работе в сложных условиях;

- в-третьих, при невозможности извлечь аварийную колонну целиком производят ее извлечение по частям путем отворачивания, при этом необходимо вращать инструмент влево, что может привести к раскручиванию труб рабочей колонны, в связи с чем создается аварийная ситуация.

Также известна скважинная труболовка (а.с. SU №956745, Е21В 31/20, 1982 г., опубл. БИ №33 от 07.09.1982 г.), содержащая конический корпус с направляющей в нижней части и переводником в верхней, коническую ловильную втулку и узел освобождения, который выполнен в виде гибких элементов, одни концы которых соединены с ловильной втулкой, а другие - с переводником.

Недостатком скважинной труболовки являются:

во-первых, низкая надежность в работе, поскольку на труболовку действуют знакопеременные нагрузки, что может привести к обрыву гибких элементов и нарушению их крепления сверху с переводником, а снизу - со втулкой в процессе залавливания и извлечения аварийных труб;

во-вторых, при необходимости освобождения труболовки от прихваченных аварийных труб необходимо вращать труболовку влево, в результате чего гибкие элементы наматываются на корпус, сокращаясь по длине, что может привести к раскручиванию труб рабочей колонны, на которой спущена труболовка, в связи с чем создается аварийная ситуация.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является внутренняя труболовка (Патент РФ на полезную модель №27139, Е21В 31/20, 40/00, 2002 г., опубл. БИ №1 от 10.01.2003 г.), состоящая из гладкого корпуса с захватными элементами, направляющей поверхностью и продольным промывочным отверстием. В гладком корпусе выполнены смещенные вдоль оси диаметрально расположенные наклонные плоскости, снабженные выступами в форме ласточкина хвоста, взаимодействующими с пазами соответствующей формы захватных элементов, в нижней части наклонных плоскостей установлены упоры для ограничения перемещений захватных элементов, кроме того направляющая поверхность с одной стороны выполнена скошенной.

Недостатками данного устройства являются:

- во-первых, низкая эффективность работы ловильного устройства, так как устройство не позволяет оказывать вибрационные воздействия на прихваченный инструмент в радиальном направлении;

- во-вторых, невозможность создания вибрационных воздействий на прихваченный инструмент ведет к увеличению нагрузки на колонну ловильных труб и на подъемный агрегат при страгивании прихваченного инструмента, что может привести к обрыву колонны ловильных труб или поломке подъемного агрегата;

- в-третьих, невозможно использование «расхаживания» (знакопеременной осевой нагрузки).

Технической задачей изобретения является повышение эффективности работы ловильного устройства за счет создания вибрационного воздействия на прихваченный инструмент в радиальном направлении с возможностью «расхаживания», а также снижения нагрузки на колонну ловильных труб и на подъемный агрегат при страгивании прихваченного инструмента.

Указанная задача решается ловильным устройством для прихваченного инструмента, содержащим корпус с захватными элементами, направляющей поверхностью и продольным промывочным отверстием, при этом в корпусе выполнены смещенные вдоль его оси диаметрально расположенные наклонные плоскости, снабженные выступами в форме ласточкина хвоста, взаимодействующими с пазами соответствующей формы захватных элементов.

Новым является то, что сверху корпус снабжен вибратором, состоящим из полого цилиндра и размещенного в нем штока с проходным каналом, а также седла, установленного в проходном канале штока для размещения в нем шара, причем шток снабжен верхним и нижним рядами радиальных отверстий, которые сообщаются между собой посредством перепускного канала, выполненного между полым цилиндром и штоком, при этом полый цилиндр выполнен эксцентрично со смещенным центром тяжести относительно оси устройства, причем в перепускном канале на внутренней поверхности полого цилиндра тангенциально размещены лопатки, позволяющие полому цилиндру вращаться относительно штока.

На фиг.1 изображено ловильное устройство для прихваченного инструмента.

На фиг.2 изображено поперечное сечение вибратора.

Ловильное устройство для прихваченного инструмента содержит корпус 1 с захватными элементами 2, направляющей поверхностью 3 и продольным промывочным отверстием 4.

В корпусе 1 выполнены смещенные вдоль его оси диаметрально расположенные наклонные плоскости 5, снабженные выступами 6 в форме ласточкина хвоста, взаимодействующими с пазами 7 соответствующей формы захватных элементов 2.

Сверху корпус 1 снабжен вибратором 8, состоящим из полого цилиндра 9 и размещенного в нем штока 10 с проходным каналом 11, а также седла 12, установленного в проходном канале 11 штока 10 для размещения в нем шара 13.

Шток 10 снабжен верхним 14 и нижним 15 рядами радиальных отверстий, которые сообщаются между собой посредством перепускного канала 16, выполненного между полым цилиндром 9 и штоком 10.

В перепускном канале 16 на внутренней поверхности полого цилиндра 9 тангенциально размещены лопатки 17, позволяющие полому цилиндру 9 вращаться относительно штока 2, создавая вибрационное воздействие на прихваченный инструмент 18, например, оборванной колонны труб.

Устройство работает следующим образом. Ловильное устройство в сборе в транспортном положении, как показано на фиг.1, устанавливают на конце ловильной колонны труб 19 и спускают в скважину (на фиг.1 и 2 не показано). При подходе ловильного устройства к прихваченному инструменту 18 замедляют скорость спуска ловильного устройства и медленно со скоростью не более 0,1 м/с продолжают спускать ловильную колонну труб 19 в скважину. В определенный момент корпус 1 направляющей поверхностью 3 входит в прихваченный инструмент 18, совмещая ось ловильной колонны труб 19 с осью прихваченного инструмента 18. Спуск ловильной колонны труб 19 продолжают, при этом захватные элементы 2 поднимаются вверх по соответствующим наклонным поверхностям 5, снабженным выступами 6 в форме ласточкина хвоста, взаимодействующими с пазами 7 соответствующей формы захватных элементов 2. Спуск ловильной колонны труб 19 продолжают до тех пор, пока прихваченный инструмент верхним торцом не упрется в нижний торец полого цилиндра вибратора 8, о чем свидетельствует снижение нагрузки на индикаторе веса (на фиг.1 и 2 не показано), установленного на устье скважины.

Далее приподнимают ловильную колонну труб 19, при этом захватные элементы 2 опускаются вниз по соответствующим наклонным поверхностям 5, снабженным выступами 6 в форме ласточкина хвоста, взаимодействующими с пазами 7 соответствующей формы захватных элементов 2, и захватные элементы фиксируются на внутренних стенках прихваченного инструмента 18.

Делают натяжку ловильной колонны труб 19 вверх примерно 30-50 кН, после чего начинают одновременно «расхаживание» ловильной колонны труб 19 и циркуляцию жидкости по ловильной колонне труб 19, при этом поток жидкости, достигнув устройства, попадает внутрь штока 10 вибратора 8, а шар 13 садится на седло 12 и герметично перекрывает проходной канал 4.

В результате поток жидкости через верхний ряд радиальных отверстий 14 штока 2 попадает в перепускной канал 16, где воздействует на тангенциально размещенные на внутренние поверхности полого цилиндра 9 лопатки 17, что приводит к вращению полого цилиндра 9 относительно штока 10. Поток жидкости с вращением опускается вниз по перепускному каналу 16, достигая нижнего ряда радиальных отверстий 15, через которые поток жидкости вновь попадает внутрь штока 10 ниже седла 13 и далее в проходной канал 4 ниже седла 3 штока 2, откуда поток жидкости попадает в продольное промывочное отверстие 4 корпуса 1 и далее по межколонному пространству (на фиг.1 и 2 не показано) поднимается на поверхность.

Циркуляцию жидкости по ловильной колонне труб 19 продолжают, при этом происходит пульсация жидкости, ведущая к радиальной вибрации устройства за счет того, что полый цилиндр 9 (см. фиг.2) выполнен эксцентрично со смещенным центром тяжести относительно оси устройства, причем частота пульсаций прямо пропорциональна расходу жидкости. В результате ловильное устройство совершает радиальные вибрационные колебания, что снижает растягивающее усилие на ловильную колонну труб, прилагаемое при страгивании прихваченного инструмента, и позволяет гарантированно извлечь прихваченный инструмент из скважины.

После освобождения прихваченного инструмента отмечается снижение веса ловильной колонны труб 19 на индикаторе веса, установленного на устье скважины, и ловильное устройство с освобожденным прихваченным инструментом 18 извлекают из скважины.

Предлагаемое ловильное устройство имеет высокую эффективность работы за счет создания вибрационного воздействия на прихваченный инструмент в радиальном направлении с возможностью «расхаживания», а также снижения нагрузки на колонну ловильных труб и на подъемный агрегат соответственно при страгивании прихваченного инструмента, что позволяет сократить продолжительность аварийных работ по извлечению прихваченного инструмента, а значит, сократить материальные и финансовые затраты.

Ловильное устройство для прихваченного инструмента, содержащее корпус с захватными элементами, направляющей поверхностью и продольным промывочным отверстием, при этом в корпусе выполнены смещенные вдоль его оси диаметрально расположенные наклонные плоскости, снабженные выступами в форме ласточкина хвоста, взаимодействующими с пазами соответствующей формы захватных элементов, отличающееся тем, что сверху корпус снабжен вибратором, состоящим из полого цилиндра и размещенного в нем штока с проходным каналом, а также седла, установленного в проходном канале штока для размещения в нем шара, причем шток снабжен верхним и нижним рядами радиальных отверстий, которые сообщаются между собой посредством перепускного канала, выполненного между полым цилиндром и штоком, при этом полый цилиндр выполнен эксцентрично со смещенным центром тяжести относительно оси устройства, причем в перепускном канале на внутренней поверхности полого цилиндра тангенциально размещены лопатки, позволяющие полому цилиндру вращаться относительно штока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к ловильным устройствам для ликвидации аварий с трубами в скважинах. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для извлечения из скважин аварийных труб. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к средствам для осуществления ловильных работ и извлечения предметов из буровых скважин. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к извлечению из газовых, газоконденсатных и нефтяных скважин оборванных труб. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для ловли за внутреннюю поверхность оборванных в скважине труб и извлечения их из скважин.

Изобретение относится к ловильным устройствам, применяемым для ликвидации аварий с трубами в скважинах. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для ремонта эксплуатационных скважин. .

Изобретение относится к ловильным устройствам для ликвидации аварий с трубами в скважинах, а именно к аварийным инструментам для извлечения из скважины труб путем их захвата за внутреннюю часть.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для захвата за внутреннюю поверхность, удержания и подъема оставшихся в скважине в результате аварии труб.

Изобретение относится к газодобывающей и нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при ремонте эксплуатационных скважин в случае обрыва труб. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к области бурового инструмента, применяемого при ликвидации аварий, связанных с обрывами бурильных труб

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для извлечения клина-отклонителя из скважины при строительстве многозабойных скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для извлечения клина-отклонителя из скважины при строительстве многозабойных скважин

Изобретение относится к ловильным устройствам, применяемым для ликвидации аварий с трубами в скважинах для их захвата за внутреннюю часть. Устройство содержит оправку с верхним переводником, нижним направляющим наконечником, продольным каналом и конусной поверхностью, расширяющейся сверху вниз, расположенный выше этой поверхности упор и цанговую коническую изнутри втулку с наружными зубцами, расположенную между упором и конусной поверхностью. Втулка изготовлена наружным диаметром на 2-3 мм большим внутреннего диаметра извлекаемого из скважины оборудования и выполнена подпружиненной вниз от упора оправки, при этом втулка снабжена одной сквозной прорезью и несколькими чередующимися направленными навстречу друг другу несквозными прорезями, обеспечивающими ввод втулки во внутреннее отверстие извлекаемого оборудования. Повышается надежность, упрощается конструкция. 2 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для извлечения из скважины насосно-компрессорных труб, обсадных и бурильных труб, внутрискважинного оборудования. Устройство включает ствол со сквозным каналом для протока скважинной жидкости с переводником в верхней части, имеющим внутреннюю присоединительную резьбу для навинчивания на колонну бурильных труб. Подпружиненный плашечный узел в нижней части труболовки приведен в рабочее положение пружиной. Переводник снизу оснащен ходовой резьбой для освобождения путем навинчивания упора. Упор снизу имеет зубья для фиксации на извлекаемых трубах или оборудовании. В упор вставлена пружина, удерживающая плашки через кожух в рабочем положении. Между упором и кожухом вставлено кольцо, предотвращающее отворот упора при спуске в скважину. Механизм освобождения упрощен до обычного резьбового соединения между переводником и упором. Соосное размещение плашек минимизирует поперечные нагрузки, изгибающие ствол, сохраняя исправность труболовки после применения. Повышается эффективность, надежность и безопасность извлечения труб и оборудования, упрощается механизм освобождения. 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к извлечению оборванной прихваченной колонны гибких труб из скважины с помощью гибкой трубы. При осуществлении способа производят подъем на поверхность свободной части оборванной колонны гибких труб, отрезают деформированную нижнюю часть извлеченной колонны, присоединяют к отрезанной нижней части колонны гибких труб ловильную сборку, содержащую, по меньшей мере, внутреннюю труболовку, гидравлический домкрат, ударный механизм и гидравлический якорь с внутренним диаметром, меньшим наружного диаметра лифтовой колонны. Монтируют шлюзовую камеру, через которую осуществляют спуск колонны гибких труб с ловильной сборкой в лифтовую колонну до контакта с деформированной верхней частью головы оборванной и прихваченной части колонны с образованием кольцевого пространства между спущенной колонной и лифтовой колонной для обеспечения циркуляции, осуществляют закрепление и фиксацию ловильной сборки во внутренней полости лифтовой колонны с помощью гидравлического якоря, докрепляют захват внутренней труболовки с внутренней полостью головы оборванной и прихваченной части колонны гибкой трубы путем ударного воздействия. Вытягивают оборванную и прихваченную колонну гибких труб с помощью гидравлического домкрата, осуществляют раскрепление ловильной сборки, извлекают освобожденную оборванную часть колонны из аварийной скважины. Повышается надежность извлечения труб из аварийной скважины под давлением без ее глушения. 3 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для аварийного извлечения колонны или секций длинномерной трубы из скважины. Устройство включает полый корпус, связанный через стакан с переводником. В осевой канал стакана пропущен центральный сердечник, снабженный конусом с конической поверхностью на нижнем конце. Кольцевой поршень жестко связан с сердечником и образует с полым корпусом камеру, в которой размещается пружина с опорой на кольцевой поршень и стакан. Внутри корпуса под кольцевым поршнем размещен конусный поршень с образованием кольцевой полости, постоянно гидравлически связанной радиальными отверстиями в теле кольцевого поршня с осевым каналом сердечника. Корпус в нижней части содержит внутреннюю конусную поверхность, на которую опирается наружный захватывающий элемент в виде плашек, имеющих Т-образные выступы. Под конусным поршнем установлена распорная втулка, в которой выполнены Т-образные расточки, в который размещаются Т-образные выступы плашек, на внутренней поверхности которых выполнена насечка. В теле распорной втулки на внутренней поверхности выполнена кольцевая канавка, в которой установлено разрезное пружинное кольцо, удерживающее плашки. Под конусным поршнем в корпусе выполнены дренажные отверстия. На конусе установлен внутренний захватывающий элемент в виде отдельных плашек с насечкой и наружной кольцевой канавкой в средней части, в которой размещено разрезное пружинное кольцо для их поджима одновременно к конусному поршню и к конической поверхности конуса на центральном сердечнике. Наружный и внутренний захватывающие элементы установлены с возможностью осевого и радиального перемещения. Повышается надежность захвата, реализуется возможность регулирования усилия захвата и получения информации о работе устройства. 3 ил.

Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при строительстве многозабойных скважин и боковых стволов из ранее пробуренных скважин. Устройство включает ствол с крюком под ответную выборку клина-отклонителя, соединенный с колонной труб. Крюк изготовлен в виде сегмента трубы, выполненного с возможностью взаимодействия при провороте колонны труб вокруг оси с выборкой клина-отклонителя в виде цилиндрической проточки на его тыльной стороне. Ствол выполнен сборным из наружной и внутренней частей, коаксиально вставленных друг в друга с возможностью ограниченного осевого выдвижения с преодолением усилия пружины, установленной между ними. Для синхронного вращения частей ствола при вводе крюка в выборку клина-отклонителя на взаимодействующих торцах наружной и внутренней частей ствола выполнены односторонние наклонные выступы и соответствующие им односторонние наклонные пазы, изготовленные с возможностью выхода из зацепления при раздвижении частей ствола. Наклон выступов и пазов выполнен так, чтобы при взаимодействии под действием осевого усилия пружины и веса колонны труб наружная часть ствола с крюком выходила из зацепления с выборкой клина-отклонителя. Ствол сверху оборудован утолщением, выполненным диаметром, большим диаметра бокового ствола, и с возможностью взаимодействия с верхним торцом клина-отклонителя для совмещения крюка с выборкой клина-отклонителя. Повышается надежность, увеличивается прочность клина-отклонителя и облегчается операция его извлечения, исключаются аварийные ситуации. 8 ил.
Наверх