НАРУЖНАЯ ТРУБОЛОВКА Российский патент 1996 года по МПК E21B31/18 

Изобретение относится к ловильным инструментам, а именно к наружным труболовкам, применяемым преимущественно для извлечения бурильных труб.

Известна наружная труболовка, содержащая корпус с воронкой и размещенный в полости корпуса узел захвата (см. Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении. М: Недра, 1988, с.178- 184).

Недостатком данной труболовки является малая надежность в работе, связанная с невозможностью прокачки жидкости через прихваченную колонну труб из-за отсутствия герметизации в зоне захвата.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является труболовка наружная, содержащая корпус с переводником в верхней и воронкой в нижней части, размещенный над воронкой стакан, установленный внутри корпуса, и жестко связанный с переводником полый шток с подвижными в осевом направлении и соединенными между собой при помощи винтовой пары втулкой, зафиксированной на штоке от проворота шпонкой, и захватывающей цангой с пластинчатыми пружинами и ловильными захватами в нижней части, уплотнительный элемент, размещенный внутри стакана, и конус с нажимным кольцом для взаимодействия с уплотнительным элементом (см.авт. св. N 549572, кл. Е 21 В 31/02, 1977).

Недостатком прототипа является сложность изготовления и значительная металлоемкость.

Сложность изготовления связана с необходимостью различной термообработки элементов узла захвата, а значительная металлоемкостью возможностью использования труболовки только для труб одного диаметра.

Цель изобретения упрощение технологии изготовления, снижение металлоемкости и расширение эксплуатационных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в труболовке наружной содержащей корпус с переводником в верхней и воронкой в нижней части, связанной резьбой с корпусом, размещенный над воронкой стакан, установленный внутри корпуса, и жестко связанный с переводником полый шток с подвижными в осевом направлении и соединенными между собой при помощи винтовой пары втулкой, закрепленной на штоке от проворота шпонкой, и захватывающей цангой с пластинчатыми пружинами и ловильными захватами в нижней части, уплотнительный элемент, размещенный внутри стакана, и конус с нажимным кольцом для взаимодействия с уплотнительным элементом, согласно изобретению, стакан установлен относительно корпуса и воронки свободно, нажимное кольцо установлено разъемно относительно конуса, а ловильные захваты связаны с пластинчатыми пружинами с возможностью отсоединения, при этом труболовка снабжена прокладочными кольцами, размещенными в корпусе между нижним торцом стакана и воронкой.

Разъемное выполнение ловильных захватов, стакана и нажимного кольца позволяет с, одной стороны, упростить конструкцию труболовки, а с другой стороны улучшить технологичность и качество изготовления этих элементов и тем самым повысить надежность работы всего устройства. Кроме того, такое выполнение труболовки позволяет использовать ее для извлечения нескольких диаметров труб при замене только части элементов устройства. При этом предложенная конструкция уплотнительного узла труболовки позволяет решить задачу по герметизации труб не менее 3-4 разных диаметров без изменения других элементов узла.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид труболовки в продольном разрезе.

Труболовка содержит корпус 1 с переводником 2 и воронкой 3 соответственно на верхнем и нижнем концах. Переводник 2 и воронка 3 закреплены с корпусом 1 посредством резьбы. В полости корпуса 1 размещен полый шток 4, жестко соединенный с переводником 2. На штоке 4 посредством шпонки 5 установлена с возможностью осевого перемещения втулка 6 с винтовой нарезкой на наружной поверхности, вдоль которой перемещается захватывающая цанга 7 с ловильными захватами 8 и пластинчатыми пружинами 9. Корпус цанги 7 выполнен с внутренней винтовой нарезкой соответственно нарезке на втулке 6, с которой корпус цанги 7 образует винтовую пару. При этом втулка 6 и цанга 7 совместно образуют узел освобождения труболовки. Ловильные захваты 8 установлены с возможностью взаимодействия с конусом 10, свободно установленным в полости корпуса 1. Между конусом 10 и воронкой 3 расположен узел герметизации, включающий уплотнительный элемент 11, стакан 12 и нажимное кольцо 13. Для регулирования положения узла герметизации между обращенными один к другому торцами стакана 12 и воронки 3 установлены прокладочные кольца 14. Нажимное кольцо 13 и стакан 12 выполнены разъемно относительно конуса 10 и воронки 3. Также разъемно выполнены элементы захватывающей цанги 7, а именно пластинчатые пружины 9 соединены с корпусом цанги 7 и ловильными захватами 8 посредством съемных элементов, например, штифтов, винтов и т.д.

Принцип работы труболовки наружной заключается в следующем. По выявлению надобности в наружной труболовке выявляют диаметр тpyб. которые нужно извлекать. Соответственно их размеру и нижним концам пластинчатых пружин 7 подсоединяют ловильные захваты 8. Собирают уплотнительный узел под диаметр извлекаемых труб, с которыми будет работать труболовка, для чего в стакане 12 устанавливают уплотнительный элемент 11 и закрывают его кольцом 13. Затем собирают труболовку, размещая детали как указано на чертеже, подсоединяют к бурильной колонне и спускают в скважину до извлекаемых труб и вводят последние внутрь труболовки. Труболовка при опускании надвигается на извлекаемую трубу, которая скользит по конической поверхности направляющей воронки 3 и по внутренней поверхности уплотнительного узла /детали 11,12 и 13/ и упрется в ловильные захваты 8, внутренний диаметр которых на 1-5 мм меньше диаметра извлекаемой трубы. При дальнейшем опускании труболовки втулка 6 вместе с цангой 7 упрется в переводник 2, ловильные захваты раздвинутся и пропустят внутрь извлекаемую трубу. Произошел захват извлекаемой трубы. При последующем подъеме труболовки конус 10 начинает сжимать ловильные захваты 8, которые, врезаясь насечкой /резьбой/ в тело трубы, надежно закрепляют трубу в труболовке. При этом конус 10, опускаясь внутри корпуса 1 вниз, давит на кольцо 13 и уплотнительный элемент 11. В результате уплотнительный элемент /резина/ заполняет пространство между трубой и внутренней поверхностью стакана 12 и герметизирует место уплотнения. Восстанавливают циркуляцию промывочной жидкости и приступают к подъему всех труб или устанавливают ванну для облегчения освобождения всей колонны.

Для отсоединения, в случае необходимости, от извлекаемых труб труболовку подают вниз /разгружают/ до собственного веса колонны труб, к которой присоединена труболовка и вращением вправо на 20 30 оборотов, устанавливают ловильные захваты 8 над конусом 10. При этом освобожденные от конуса 10 ловильные захваты 8 свободно пропускают трубу и труболовку извлекают из скважины.

Применение указанной труболовки позволяет расширить область ее применения, т. е. увеличить диапазон размеров извлекаемых труб, путем использования только нескольких комплектов сменных деталей под соответствующий размер труб. Например, при наличии сменных 2-х комплектов узла уплотнения и 4-х комплектов ловильных захватов можно захватывать и извлекать бурильные трубы, замки и муфты 4-х диаметров /от 140 до 168 мм/ и их соединения /замки и муфты/ 8-ми диаметров от 156 до 212 мм, экономя при этом металл и трудовые затраты не менее чем в 7-8 раз.

При этом одновременно обеспечивается повышение качества изготовляемых деталей и надежности работы труболовки в целом. Все это в конечном результате приводит к снижению стоимости ловильных работ и сокращению числа изготовляемых труболовок.

Наличие сменных ловильных захватов 8 для соответствующих диаметров труб и бурильных замков к ним, а также сменных деталей 11, 12 и 13 узла уплотнения для бурильной колонны позволит отказаться от использования в труболовке других деталей с изменяющимися каждый раз размерами. т.е. позволит использовать другие детали труболовки без изменения конструкции и размеров для извлечения труб 5 8 диаметров. Одновременно с этим повышается и надежность работы труболовки за счет упрощения конструкции и возможностей упрочения деталей соответственно их назначению.

Изобретение относится к ловильным инструментам, применяемым для извлечения бурильных труб. Для упрощения технологии изготовления, снижения металлоемкости и расширения эксплуатационных возможностей стакан труболовки установлен относительно корпуса и воронки свободно, нажимное кольцо разъемно установлено относительно корпуса, а ловильные захваты связаны с пластинчатыми пружинами с возможностью отсоединения. Труболовка снабжена прокладочными кольцами, которые размещены в корпусе между нижним торцом стакана и воронкой. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Наружная труболовка, содержащая корпус с переводником в верхней и воронкой в нижней части, связанной резьбой с корпусом, размещенный над воронкой стакан, установленный внутри корпуса, и жестко связанный с переводником полый шток с подвижными в осевом направлении и соединенными между собой при помощи винтовой пары втулкой, закрепленной на штоке от проворота шпонкой и захватывающей цангой с пластинчатыми пружинами и ловильными захватами в нижней части, уплотнительный элемент, размещенный внутри стакана, и конус с нажимным кольцом для взаимодействия с уплотнительным элементом, отличающаяся тем, что стакан установлен относительно корпуса и воронки свободно, нажимное кольцо разъемно установлено относительно корпуса, а ловильные захваты связаны с пластинчатыми пружинами с возможностью отсоединения. 2. Труболовка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена прокладочными кольцами, которые размещены в корпусе между нижним торцом стакана и воронкой.