УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ТРУБ В СКВАЖИНЕ Российский патент 1994 года по МПК E21B29/00 

Изобретение относится к восстановлению и ремонту скважин путем резки и последующего подъема труб.

Известны устройства для резки труб в скважине, содержащие корпус с присоединительным переводником, резцы и приводы резцов для выдвижения резцов в рабочее положение, выполненные из подпружиненного поршня со штоком и конусом [1] .

Недостатком указанных устройств является быстрая поломка режущих кромок резцов из-за больших вибраций и ударов, действующих на устройство при резке трубы в скважине.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для резки труб в скважине, включающее корпус с окнами, связанные с корпусом переводник и трубку-фильтр, установленные в окнах корпуса резцы, шарнирно связанные с корпусом и подпружиненные относительно него, упорное кольцо с каналами и подпружиненный относительно упорного кольца поршень, жестко связанный с конусом, установленным с возможностью взаимодействия с резцами [2] .

Недостатком указанного устройства является быстрая поломка режущих кромок резцов из-за вибраций и ударов, действующих на устройство при резке трубы, а устанавливаемые подпружиненные амортизаторы на резцах конструктивно слабы и не исключают воздействия вибрации.

При сломе пружины амортизатора происходит выдвижение резцов из паза корпуса, где они располагаются в нерабочем положении, в связи с чем происходит слом режущей кромки, а в худшем случае заклинивание устройства при спуске его в скважину, что приводит к повреждению труб и устройства.

Расположение привода над резцами усложняет конструктивное исполнение и резца и привода.

Возможен случай слома пружины привода резцов, конус, находясь в нижнем положении, будет удерживать резцы в выдвинутом положении, расклинивая устройство в колонне и осложнив его спуск или подъем из скважины. В конструкции устройства для резки труб в скважине изменение нагрузки на резцы достигается только за счет изменения количества прокачиваемой жидкости, не предусмотрено автоматическое изменение нагрузки на резцы в нужный момент, например, при запуске в работу турбобура или гидравлического забойного двигателя, спущенного в скважину вместе с устройством для его вращения. Это ограничивает применение устройства для резки труб в скважине.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и увеличение надежности в работе.

Поставленная цель достигается применением устройства для резки труб в скважине, опускаемого с турбобуром или забойным гидравлическим двигателем в скважину на насосно-компрессорных трубах, что исключает необходимость дополнительной подвозки бурильных труб, бурового оборудования и установки ротора на устье скважины и других затрат, связанных с извлечением труб при ремонте скважины.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 2.

Устройство для резки труб в скважине, включающее корпус 2 с окнами 6, жестко связанные с корпусом, переводник 1 для соединения с колонной труб и трубку-фильтр 7, резцы 4, установленные в окнах 6 корпуса 2, шарнирно связанные с корпусом 2 через их подвеску 3 и подпружиненные относительно корпуса пружинами 5, упорное кольцо 9 с каналами 20 для прохождения циркулирующей жидкости, подпружиненный пружиной 10 относительно упорного кольца 9 поршень 11, выполненный с периферийными отверстиями 19, жестко связанный с конусом 8, установленные с возможностью взаимодействия с резцами 4, размещенными под ними, снабжен жестко связанным с нижним торцом корпуса стаканом 12 с радиальными каналами 13, перфорированную перегородку 21, установленную в полости стакана 12 над его радиальными каналами 13 и шарики 14, размещенные в полости стакана 12 под перегородкой 21, с возможностью перекрытия радиальных каналов 13 при вращении устройства. Привод резцов и вариатор смонтированы в цилиндре 17 с глухой пробкой 15 с монтажными углублениями 16, установленными под резцами 4.

Устройство для резки труб в скважине работает следующим образом: устройство навинчивается на вал гидравлического забойного двигателя или турбобура, спускается на насосно-компрессорных трубах в скважину до нужной отметки, после чего включается насос для прокачки жидкости. Поток жидкости, пройдя трубы и гидравлический двигатель, поступает в устройство через переводник 1, трубку-фильтр 7 в полость вариатора 12, откуда по радиальным каналам 13 и перфорированной перегородке 21 под поршень 11, через периферийные отверстия 19 поршня 11, каналам 20 упорного кольца 9 и окнам 6 корпуса 2 в колонное пространство за корпусом. При вращении вала забойного двигателя вместе с устройством шарики вариатора 12 под действием инерционных сил поднимаются по наклонной плоскости радиальных каналов 13, перекрывая их от колонного пространства, направляя весь поток прокачиваемой жидкости под поршень 11 для создания необходимой нагрузки на резцы 4 за счет увеличения перепада давления под поршнем 11. Охлаждение резцов 4 при работе устройства происходит за счет циркулирующей жидкости в окнах 6 корпуса 2. Действие конуса 8 непосредственно против режущих кромок резцов 4 с постоянной нагрузкой на них значительно снижает явление вибрации резца при резании трубы. Окончание резки трубы определяется по степени натяжения колонны, после чего отключается насос, вследствие чего прекращается циркуляция жидкости, давление в системе выравнивается, двигатель останавливается, шарики 14 вариатора 12 скатываются по наклонным каналам 13 к центру, открывая их, под действием пружины 10 поршень 11 вместе с конусом 8 возвращается в нерабочее положение, резцы 4 под действием пружин 5 входят в окна, занимая нерабочее положение, и удерживаются внутри корпуса 2. Производится последовательно подъем вначале устройства для резки труб в скважине с двигателем, а затем отрезанной части колонны из скважины.

Конструкция устройства для резки труб в скважине проста, что позволяет изготавливать и ремонтировать устройство в промысловых механических мастерских, увеличение надежности в работе происходит за счет достаточной прочности деталей, особенно резца как главного элемента устройства. Опытные образцы устройства для резки труб в скважине изготовлены в механических мастерских АУПНП и КРС объединения "Татнефть". Испытания показали, что время на один рез трубы затрачивается 8-15 мин работы устройства для резки труб в скважине. Стойкость резца позволяет сделать 5-7 резов без ремонта резца, что в свою очередь позволяет в случае необходимости, использовать устройство многократно без подъема его из скважины.

Осложнений при работе устройства для резки труб в скважине не наблюдалось. (56) Авторское свидетельство СССР N 717279, кл. Е 21 В 29/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР N 717278, кл. Е 21 В 29/00, 1980.

Устройство для резки труб в скважине относится к восстановлению и ремонту скважин путем резки и последующего подъема труб. Для повышения надежности работы и упрощения конструкции устройство снабжено жестко связанным с нижним торцом корпуса стаканом с радиальными каналами и перфорированной перегородкой. Последняя установлена в полости стакана над его радиальными каналами. В полости стакана под перегородкой размещены шарики с возможностью перекрытия радиальных каналов при вращении устройства. Поршень размещен под резцами и выполнен с периферийными отверстиями для сообщения полости колонны труб через трубку-фильтр, полости стакана, периферийные отверстия поршня и окна корпуса с пространством скважины за корпусом. Необходимая нагрузка на резцы создается за счет увеличения перепада давления под поршнем. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ТРУБ В СКВАЖИНЕ, включающее корпус с окнами, жестко связанные с корпусом переводник для соединения с колонной труб и трубку - фильтр, резцы, установленные в окнах корпуса, шарнирно связанные с корпусом и подпружиненные относительно него, упорное кольцо с каналами и подпружиненный относительно упорного кольца поршень жестко связанный с конусом, установленным с возможностью взаимодействия с резцами, отличающееся тем, что оно снабжено жестко связанным с нижним торцом корпуса стаканом с радиальными каналами, перфорированной перегородкой, установленной в полости стакана над его радиальными каналами и шариками, размещенными в полости стакана под перегородкой с возможностью перекрытия радиальных каналов при вращении устройства, при этом поршень размещен под резцами и выполнен с периферийными отверстиями для сообщения полости колонны труб через трубку - фильтр, полость стакана, периферийные отверстия поршня и окна корпуса с пространством скважины за корпусом.