СКВАЖИННОЕ ЛОВИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2006 года по МПК E21B31/18 E21B31/12 

Изобретение относится к горному делу, а более конкретно к ловильным устройствам, предназначенным для ликвидации аварии, преимущественно с муфтово-замковыми соединениями бурильных труб в скважинах большого диаметра.

Известно скважинное ловильное устройство, включающее корпус с кольцом и закрепленные на корпусе две петли, установленные на кольце посредством разрушаемых элементов, причем кольцо снабжено эксцентрично установленной траверсой, а петли расположены диаметрально противоположно относительно центральной оси устройства (см. авторское свидетельство СССР №1081336, кл. Е 21 В 31/12, 1983).

Недостатком этого устройства является невысокая надежность в работе из-за слабой затяжки петель на оборванной трубе, что объясняется жесткостью петель и их пружинными свойствами (петли изготавливаются, как правило, из проволочного каната), и относительная сложность конструкции. Кроме того, указанный ловитель можно применять только в скважинах диаметром 500-600 мм и более.

Наиболее близким к предложенному является скважинное ловильное устройство, включающее полый корпус с соосно установленным на радиально-упорных подшипниках подпятником и захватный элемент, концы которого жестко соединены с нижней частью корпуса (см. авторское свидетельство СССР А 1153038, кл. Е 21 В 31/18, 1983).

К недостатку указанного устройства относится сложность конструкции и необходимость в нескольких сменных элементах (запорных кольцах, шаровидных телах) для труб различного диаметра, а также необходимость в регулировке упора.

В связи с изложенным технической задачей изобретения является повышение надежности ловильного устройства в работе и упрощение его конструкции.

Поставленная техническая задача решается тем, что скважинное ловильное устройство, включающее полый корпус с соосно установленным на радиально-упорных подшипниках подпятником, и захватный элемент, концы которого жестко соединены с нижней частью корпуса, согласно изобретению оно снабжено приспособлением для вращения подпятника только в одну сторону, причем подпятник выполнен с конической направляющей полостью и размещен в верхней части полости корпуса, при этом захватный элемент выполнен в виде гибкого звена, подвижно соединенного с подпятником.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что приспособление для вращения подпятника выполнено в виде храпового механизма или обгонной муфты, а захватный элемент - в виде одной нити, средняя часть которой пропущена через выполненный в подпятнике диаметральный канал с возможностью осевого перемещения относительно последнего.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображено предложенное ловильное устройство в положении спуска в скважину, на фиг.2 - то же, с захваченным оборванным буровым шнеком.

Скважинное ловильное устройство включает полый корпус 1, подвешенный на колонне бурильных труб 2. В верхней части корпуса соосно ему на радиально-упорных подшипниках 3 установлен подпятник 4 с конической направляющей полостью 11 на нижнем торце для более надежной фиксации на конце оборванной трубы. На подпятнике 4 закреплено приспособление, выполненное в виде храповика 5 или обгонной муфты, обеспечивающее вращение подпятника 4 относительно корпуса 1 только в одну сторону, в данном случае в направлении вращения инструмента при бурении скважины. В подпятнике имеется диаметральное отверстие 6, через которое пропущен захватный элемент в виде гибкого звена 7, оба конца которого закреплены на нижнем конце корпуса 1.

Возможно также исполнение устройства с двумя гибкими звеньями 7, одни концы которых закреплены на подпятнике 4, другие - на корпусе 1. Такая конструкция также работоспособна, однако менее предпочтительна, т.к. в этом случае возможна неравномерная навивка гибких звеньев 7 на извлекаемую трубу, длина каждого из гибких звеньев получается различной, а следовательно, и нагрузка при извлечении на каждое звено получается различной. Это обстоятельство приводит к эксцентричной нагрузке в ловителе и в извлекаемой трубе со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Работает скважинное ловильное устройство следующим образом.

Ловитель с закрепленным на нем гибким звеном 7 опускают в скважину без вращения на колонне 2 бурильных труб в положении, изображенном на фиг.1. После посадки ловильного устройства подпятником 4 на верхний конец 8 шнекобура 9 (см. фиг.2) вес бурильной колонны передают через подпятник 4 на оборванный конец трубы, создавая таким образом между ним и подпятником 4 достаточную силу трения, препятствующую их провороту относительно друг друга. Затем корпусу 1 придают вращение и нижние концы гибкого звена 7 начинают навиваться на оборванную трубу ниже замка 10 (муфты или фланца). Высоту корпуса 1, т.е. расстояние от его нижнего торца до подпятника 4, выбирают достаточной длины (2-3 м), чтобы захват происходил ниже замка.

При неравномерной навивке концов гибкого звена 7 на извлекаемую трубу происходит смещение его в отверстии 6 подпятника 4 и усилие навивки обоих концов выравниваются.

После этого производят медленный подъем оборванного инструмента, храповик 5 или обгонная муфта при этом не позволят раскрутиться концам гибкого звена 7 под весом инструмента.

Преимущество предложенного скважинного ловителя перед известными заключается в следующем:

а) Простота конструкции предложенного ловителя и как следствие этого - высокая надежность его работы и низкая стоимость.

б) Ловитель можно использовать в скважинах любого диаметра.

в) Гибкое звено можно навить на трубу с большим усилием, так что возможен подъем не только муфтовых, но гладкоствольных колонн труб, если последние не прихвачены в скважине.

Изобретение относится к ловильным устройствам, предназначенным для ликвидации аварий с бурильными трубами в скважинах большого диаметра. Устройство включает полый корпус с соосно установленным на радиально-упорных подшипниках подпятником и захватный элемент, концы которого жестко соединены с нижней частью корпуса, приспособление для вращения подпятника только в одну сторону. Подпятник выполнен с конической направляющей полостью и размещен в верхней части полости корпуса. Захватный элемент выполнен в виде гибкого звена, подвижно соединенного с подпятником. Гибкое звено выполнено в виде одной нити, средняя часть которой пропущена через выполненный в подпятнике диаметральный канал с возможностью осевого перемещения относительно последнего. Повышается надежность в работе, упрощается конструкция. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Скважинное ловильное устройство, включающее полый корпус с соосно установленным на радиально-упорных подшипниках подпятником и захватный элемент, концы которого жестко соединены с нижней частью корпуса, отличающееся тем, что оно снабжено приспособлением для вращения подпятника только в одну сторону, причем подпятник выполнен с конической направляющей полостью и размещен в верхней части полости корпуса, при этом захватный элемент выполнен в виде гибкого звена, подвижно соединенного с подпятником.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приспособление для вращения подпятника выполнено в виде храпового механизма или обгонной муфты.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкое звено выполнено в виде одной нити, средняя часть которой пропущена через выполненный в подпятнике диаметральный канал с возможностью осевого перемещения относительно последнего.