НАРУЖНАЯ ОСВОБОЖДАЮЩАЯСЯ ТРУБОЛОВКА Российский патент 2006 года по МПК E21B31/18 

Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту скважин в нефтяной и газовой промышленности, в частности к ловильному инструменту, и предназначено для захвата и извлечения из скважин оборванной части колонны труб.

Известна наружная освобождающаяся труболовка, содержащая переводник с внутренним проходным каналом, несущий корпус, спиральный ленточный захватывающий элемент, установленный в несущем корпусе с возможностью осевого перемещения, причем на наружной поверхности спирального ленточного захватывающего элемента и на внутренней поверхности несущего корпуса выполнена спиральная коническая поверхность, а на внутренней поверхности спирального ленточного захватывающего элемента выполнена винтовая ловильная нарезка, и направляющую воронку (1. Патент США № 2174077, МКИ 294-86.17, 1937).

Недостатком указанной труболовки является низкая надежность ее в работе из-за низкой надежности захвата труб и низкой надежности освобождения труболовки при проведении рабочего цикла.

Наиболее близким решением из известных является наружная освобождающаяся труболовка, содержащая переводник с внутренним проходным каналом, несущий корпус с внутренней спиральной конической поверхностью и с винтовым уступом, установленный в несущем корпусе с возможностью осевого перемещения спиральный ленточный захватывающий элемент с упорной винтовой частью и с поводковым флажком в нижней его части, на наружной поверхности спирального ленточного захватывающего элемента выполнена спиральная коническая поверхность, а на внутренней - винтовая ловильная нарезка, продольный паз на спиральной конической поверхности в нижней части корпуса, кольцевое седло под спиральной конической поверхностью в несущем корпусе, направляющее кольцо и направляющую воронку (2. Патент США № 2559315, МКИ 294-86.17, 1948).

Недостатком известной труболовки является низкая надежность ее в работе при проведении рабочего цикла из-за низкой надежности захвата труб, поскольку наличие возможности промывки «головы» аварийных труб движением потока промывочной жидкости, прокачиваемой (закачиваемой) насосом (агрегатом) прямой или обратной циркуляцией через труболовку соответственно либо в колонну ловильного инструмента, либо в межтрубное кольцевое пространство скважины, не оказывает существенного влияния на обеспечение проходимости труболовки в стволе скважины до полного взаимодействия в рабочем положении всей длины внутренней поверхности спирального ленточного захватывающего элемента с наружной поверхностью выступающего кольцевого элемента на теле захватываемой трубы из-за низкой эффективности очистки внутренней полости и захватывающей части в труболовке, «головы» аварийных труб, кольцевого затрубного пространства между внутренней поверхностью ствола скважины и наружной поверхностью труболовки, под труболовкой и ниже «головы» прихваченных аварийных труб от забойного шлама, песка, глинистых частиц, ила, мелких и посторонних предметов, твердого осадка после промывки скважины лифтовыми трубами, солевого нароста, смолистых и других скважинных отложений, сбиваемых со стенки скважины наружной поверхностью колонны ловильного инструмента при спуске труболовки в скважину, и других элементов, находящихся в скважине, которые плотно заполняют внутреннюю полость труболовки и, уплотняясь на «голове» аварийных труб, препятствуют заходу, прохождению «головы» извлекаемых труб внутрь труболовки и посадке ее на аварийную «голову» в рабочее положение до полного контакта всей длины винтовой ловильной нарезки внутренней поверхности спирального ленточного захватывающего элемента с наружной поверхностью выступающего кольцевого элемента на теле извлекаемых труб; а также низкая надежность в работе труболовки из-за низкой надежности ее освобождения, поскольку наличие возможности освобождения труболовки с помощью крутящего момента при одновременном подъеме не оказывает существенного влияния на надежность ее освобождения из-за возможности перекоса, деформации, малой устойчивости спирального ленточного захватывающего элемента и надежности его контакта с наружной поверхностью «головы» аварийных труб при кручении без приложения осевых нагрузок; низкая надежность в работе труболовки, поскольку она не позволяет осуществить освобождение труболовки, когда вес колонны ловильного инструмента значительно меньше величины осевой силы, необходимой для того, чтобы спиральная коническая поверхность корпуса вышла из контакта со спиральной конической поверхностью спирального ленточного захватывающего элемента; кроме того, низкая надежность в работе труболовки из-за низкой эффективности захвата и извлечения забойного шлама и других элементов из скважины.

Цель изобретения - повышение надежности работы труболовки за счет повышения надежности захвата труб путем повышения проходимости труболовки в стволе скважины до полного взаимодействия всей длины внутренней поверхности спирального ленточного захватывающего элемента с наружной поверхностью выступающего кольцевого элемента на теле трубы, за счет повышения эффективности очистки извлекаемых труб, повышения надежности захвата и извлечения забойного шлама и других элементов из скважины, а также за счет повышения надежности освобождения труболовки и одновременного упрощения работы с ней при проведении рабочего цикла.

Указанная цель достигается тем, что между несущим корпусом и переводником установлены полая тяга и ведущий корпус с возможностью ограниченного осевого перемещения несущего корпуса по отношению к ведущему корпусу, нижняя часть полой тяги неподвижно установлена в верхней части несущего корпуса с возможностью посадки нижнего торца полой тяги на верхний торец выступающего кольцевого элемента на теле извлекаемых труб, например муфты в рабочем положении спирального ленточного захватывающего элемента на наружной поверхности муфты, находящейся в нижней части оборванной трубы, в верхней части полой тяги выполнена цилиндрическая пята, нижняя и средняя части полой тяги пропущены через осевое проходное отверстие, выполненное в нижней части ведущего корпуса, связанного со средней частью полой тяги подвижным в осевом направлении соединением, в котором наружная поверхность средней части полой тяги и контактирующая с ней ответная внутренняя поверхность осевого отверстия в нижней части ведущего корпуса выполнены в поперечном сечении, например восьмигранной формы, в верхней части ведущего корпуса неподвижно установлена нижняя часть переводника, в проходном канале переводника в исходном положении установлен подвижный клапан с возможностью осевого перемещения вверх и посадки в рабочем положении на верхний торец цилиндрической пяты полой тяги, на нижнем конце наружной поверхности цилиндрической пяты полой тяги выполнен кольцевой уступ, а на внутренней поверхности в нижней части ведущего корпуса выполнен ответный кольцевой выступ, на кольцевом выступе внутри ведущего корпуса в исходном крайнем нижнем положении установлена цилиндрическая пята полой тяги с возможностью осевого перемещения вверх на высоту не меньше глубины рабочего захода спирального ленточного захватывающего элемента на наружную поверхность муфты и взаимодействия в рабочем положении верхнего торца цилиндрической пяты полой тяги с нижним торцом подвижного клапана, зафиксированного в исходном положении срезными штифтами, установленными в отверстиях, размещенных по окружности в нижних частях переводника и подвижного клапана, образующим внутреннюю полость труболовки, замкнутую сверху, при этом между наружной поверхностью цилиндрической пяты и контактирующей с ней внутренней поверхностью ведущего корпуса, между наружной поверхностью подвижного клапана и контактирующей с ней внутренней поверхностью седла в нижней части переводника, в соединении полой тяги с несущим корпусом и в соединении ведущего корпуса с переводником размещены уплотнительные элементы, внутренние диаметры проходных каналов цилиндрической пяты полой тяги и переводника выполнены по наружному диаметру оборванной трубы с обеспечением соответствующего зазора для свободного прохождения оборванной части трубы внутри труболовки, внутренний диаметр проходного канала нижней и средней частей полой тяги выполнен больше наружного диаметра оборванной трубы, но не больше внутреннего диаметра спирального ленточного захватывающего элемента в свободном его положении, образуя кольцевой упор в несущем корпусе, причем для повышения надежности захвата и извлечения забойного шлама и других элементов из скважины труболовка снабжена имеющим проходное отверстие посадочным кольцом, неподвижно установленным в проходном канале цилиндрической пяты, на верхней поверхности посадочного кольца размещен с возможностью перекрытия проходного отверстия и отклонения вверх в вертикальное крайнее положение круговой язычковый клапан, который связан посредством шарнирного соединения с посадочным кольцом и подпружинен в исходном положении, в верхней части посадочного кольца над его основанием выполнена в горизонтальной плоскости полуцилиндрическая поверхность, выгнутая вверх, нижняя поверхность кругового язычкового клапана выполнена ответной верхней торцевой поверхности посадочного кольца по форме, повторяющей его полуцилиндрическую поверхность, выгнутую вверх, а верхняя поверхность кругового язычкового клапана выполнена по форме, аналогичной его нижней полуцилиндрической поверхности, выгнутой вверх, диаметр проходного отверстия посадочного кольца и радиус нижней поверхности кругового язычкового клапана выполнены по диаметру оборванной тубы с обеспечением соответствующего зазора для прохождения оборванной трубы внутри труболовки.

На фиг.1 изображена наружная освобождающаяся труболовка в транспортном сложенном положении полой тяги и ведущего корпуса (спиральный ленточный захватывающий элемент изображен в свободном крайнем верхнем положении), продольный разрез (общий вид); на фиг.2, 3 - соответственно сечения А-А, Б-Б на фиг 1; на фиг.4-5 изображен другой вариант выполнения наружной освобождающейся труболовки, включающей круговой язычковый клапан (круговой язычковый клапан изображен в открытом вертикальном положении), продольный разрез (общий вид); на фиг.6 - другой вариант выполнения наружной освобождающейся труболовки, включающей направляющую воронку с направляющим кольцевым выступом, продольный разрез (общий вид), (нижняя часть труболовки); на фиг.7 - другой вариант выполнения наружной освобождающейся труболовки, включающей втулочный захватывающий элемент, продольный разрез (общий вид), (нижняя часть труболовки); на фиг.8 - другой вариант выполнения наружной освобождающейся труболовки, включающей направляющую кольцевую коническую фаску, выполненную под спиральной конической поверхностью на внутренней поверхности нижнего конца несущего корпуса, продольный разрез (общий вид), (нижняя часть труболовки); на фиг.9 - другой вариант выполнения наружной освобождающейся труболовки, включающей кольцевой выступ, выполненный под спиральной конической поверхностью, и направляющую кольцевую коническую фаску, выполненную на внутренней поверхности нижнего конца несущего корпуса, продольный разрез (общий вид), (нижняя часть труболовки); на фиг.10 - другой вариант выполнения наружной освобождающейся труболовки, включающей винтовой уступ несущего корпуса с винтовой конической поверхностью, сужающейся книзу, и упорную винтовую часть захватывающего элемента с винтовой конической поверхностью, расширяющейся кверху, продольный разрез (общий вид), (нижняя часть труболовки).

Наружная освобождающаяся труболовка включает в себя несущий корпус 1, переводник 2 с внутренним проходным каналом. В верхней части переводника 2 имеется резьба для присоединения труболовки к колонне ловильного инструмента. В несущем корпусе 1 установлен с возможностью осевого перемещения спиральный ленточный захватывающий элемент 3. На внутренней поверхности несущего корпуса 1, на контактирующей с ней наружной винтовой поверхности спирального ленточного захватывающего элемента 3 имеется спиральная коническая поверхность 4, например левая, для работы с правой колонной ловильного инструмента. Для обеспечения освобождения труболовки на внутренней винтовой поверхности спирального ленточного захватывающего элемента 3 имеется винтовая многозаходная ловильная нарезка, выполненная, например, с упорным треугольным профилем, служащим для увеличения сцепления с наружной поверхностью аварийной трубы. Винтовая ловильная нарезка на внутренней поверхности спирального ленточного захватывающего элемента 3 имеет тоже направление и шаг, что и спиральная коническая поверхность несущего корпуса 1.

Между несущим корпусом 1 и переводником 2 установлены полая тяга 5 и ведущий корпус 6 с возможностью ограниченного осевого перемещения несущего корпуса 1 по отношению к ведущему корпусу 6. Причем нижняя часть переводника 2 неподвижно установлена в верхней части ведущего корпуса 6. Нижняя часть полой тяги 5 неподвижно установлена в верхней части несущего корпуса 6 с возможностью посадки нижнего торца полой тяги 5 на верхний торец выступающего кольцевого элемента на теле извлекаемых труб, например муфты, в рабочем положении спирального ленточного захватывающего элемента 3 на наружной поверхности муфты нижней части оборванной трубы. Верхняя часть несущего корпуса 1 жестко связана при помощи резьбового соединения с нижней частью полой тяги 5. Нижняя часть переводника 2 жестко связана при помощи резьбового соединения с верхней частью ведущего корпуса 6. Внутренний диаметр проходного канала нижней и средней частей полой тяги 5 выполнен больше наружного диаметра оборванной части трубы, но не больше внутреннего диаметра спирального ленточного захватывающего элемента 3, образуя кольцевой упор 7 в несущем корпусе 1, ограничивающий осевое перемещение выступающего кольцевого элемента на теле трубы в труболовке. Несущий корпус 1 и полая тяга 5 связаны с переводником 2 ведущим корпусом 6 с возможностью его ограниченного осевого перемещения по отношению к несущему корпусу 1. Нижняя и средняя части полой тяги 5 в крайнем нижнем ее положении пропущены через осевое проходное отверстие, выполненное в нижней части ведущего корпуса 6. В верхней части полой тяги 5 выполнена цилиндрическая пята 8. На наружной поверхности на нижнем конце цилиндрической пяты 8 полой тяги 5 выполнен кольцевой уступ, а на внутренней поверхности в нижней части ведущего корпуса 6 выполнен ответный кольцевой выступ, что ограничивает осевое перемещение вниз цилиндрической пяты 8 полой тяги 5 в ведущем корпусе 6 при подъеме труболовки. Длина нижней части полой тяги 5, выступающей из ведущего корпуса 6, или длина рабочего хода несущего корпуса 1 по отношению к переводнику 2 должна быть не меньше глубины рабочего захода спирального ленточного захватывающего элемента 3 на наружную поверхность захватываемой муфты. Внутренние диаметры проходных каналов цилиндрической пяты 8 полой тяги 5 и переводника 2 выполнены больше наружного диаметра оборванной трубы с обеспечением соответствующего зазора для свободного прохождения оборванной части трубы внутри труболовки.

Цилиндрическая пята 8 полой тяги 5 установлена в исходном крайнем нижнем положении на кольцевом выступе внутри нижней части ведущего корпуса 6. Цилиндрическая пята 8 полой тяги 5 установлена в ведущем корпусе 6 с возможностью ограниченного осевого перемещения вверх на величину не меньше необходимой и достаточной глубины рабочего захода спирального ленточного захватывающего элемента 3 на наружную поверхность захватываемой муфты. Средняя часть полой тяги 5 связана с ведущим корпусом 6 подвижным в осевом направлении соединением, в котором внутренняя продольная поверхность осевого проходного отверстия в нижней части ведущего корпуса 6 и ответная контактирующая с ней наружная продольная поверхность средней части полой тяги 5 выполнены в поперечном сечении, например, восьмигранной формы. Это обеспечивает передачу крутящего момента от переводника 2 к спиральному ленточному захватывающему элементу 3 через ведущий корпус 6 и полую тягу 5 при вращении труболовки. В проходном канале в нижней части переводника 2 выполнено седло, например, цилиндрической формы, в котором в исходном положении установлен подвижный клапан 9 с возможностью осевого перемещения вверх и посадки в рабочем положении на верхний торец цилиндрической пяты 8 полой тяги 5. Подвижный клапан 9, установленный в проходном канале нижней части переводника 2, образует внутреннюю полость труболовки, замкнутую сверху, находящуюся под действием давления затрубного гидростатического столба жидкости в скважине, соответствующего глубине спуска труболовки. Цилиндрическая пята 8 полой тяги 5 установлена в ведущем корпусе 6 с возможностью ограниченного осевого перемещения и взаимодействия верхней торцевой поверхности цилиндрической пяты 8 полой тяги 5 с нижней торцевой поверхностью подвижного клапана 9. Подвижный клапан 9 зафиксирован в исходном положении от осевого перемещения вверх срезными штифтами 10. Срезные штифты 10 установлены в отверстиях, размещенных по окружности в нижней части подвижного клапана 9 и переводника 2. Срезные штифты 10, расположенные в нижней части подвижного клапана 9 и переводника 2, зафиксированы от выпадения втулками. Диаметр, материал и количество срезных штифтов 10 определяются величиной нагрузки, действующей на подвижный клапан 9, которая обусловлена давлением затрубного гидростатического столба жидкости под клапаном, с учетом коэффициента запаса прочности на срез. Между наружной поверхностью цилиндрической пяты 8 и внутренней поверхностью ведущего корпуса 6, в соединении полой тяги 5 с несущим корпусом 1, в соединении ведущего корпуса 6 с переводником 2, между наружной поверхностью подвижного клапана 9 и внутренней поверхностью кольцевого седла переводника 2 размещены уплотнительные элементы для герметизации внутренней полости труболовки. Цилиндрическая пята 8 полой тяги 5 размещена в ведущем корпусе 6 с возможностью ограниченного осевого перемещения и взаимодействия или нижней торцевой поверхности ведущего корпуса 6 с верхней торцевой поверхностью несущего корпуса 1, что обеспечивает передачу веса колонны ловильного инструмента от переводника 2 через ведущий корпус 6 к несущему корпусу 1; или верхней торцевой поверхности цилиндрической пяты 8 полой тяги 5 с нижней торцевой поверхностью переводника 2, что обеспечивает передачу веса колонны ловильного инструмента через полую тягу 5 к несущему корпусу 1 труболовки при проведении рабочего цикла.

Для обеспечения максимальной подъемной силы, которая прикладывается к труболовке при извлечении колонны труб из скважины, угол наклона конической поверхности 4 несущего корпуса 1 и захватывающего элемента 3 выполнен из условия обеспечения прочности соединения труболовки с трубой, близкой к пределу прочности извлекаемой колонны труб и из условия самозаклинивания захватывающего элемента 3.

Для увеличения несущей способности (грузоподъемности) труболовки, например, нижняя часть спиральной конической поверхности 4 несущего корпуса 1 и верхняя часть спиральной конической поверхности 4 захватывающего элемента 3 могут быть выполнены или с ленточной винтовой поверхностью, или другой формы.

Под спиральной конической поверхностью 4 в нижней части несущего корпуса 1 имеется кольцевое седло. В несущем корпусе 1 на спиральной конической поверхности 4 в нижней ее части над кольцевым седлом имеется продольный паз. В нижней части спирального ленточного захватывающего элемента 3 для ограничения вращения его относительно несущего корпуса 1 неподвижно установлен и жестко закреплен поводковый флажок 11, который расположен в продольном пазу на спиральной конической поверхности 4 несущего корпуса 1, для обеспечения направления аварийной трубы внутрь труболовки. В нижней части несущего корпуса 1 под спиральным ленточным захватывающим элементом 3, на внутренней поверхности поводкового флажка 11, в кольцевом седле несущего корпуса 1 неподвижно установлено направляющее кольцо 12 с поводковым пальцем 13, который размещен в продольном пазу спиральной конической поверхности 4 несущего корпуса 1. На наружной поверхности направляющего кольца 12 с поводковым пальцем 13 имеется продольный паз, который совмещен в продольной плоскости с продольным пазом спиральной конической поверхности 4 несущего корпуса 1 с возможностью обеспечения осевого и радиального перемещения поводкового флажка 11. Поводковый палец 13 направляющего кольца 12 размещен в продольном пазу спиральной конической поверхности 4 несущего корпуса 1 с возможностью взаимодействия с нижним концом спирального ленточного захватывающего элемента 3 и боковой поверхностью поводкового флажка. Нижний конец спирального ленточного захватывающего элемента 3 посредством продольной торцевой поверхности и продольной боковой поверхности поводкового флажка 11 связан с продольной боковой поверхностью поводкового пальца 13, что обеспечивает передачу крутящего момента от несущего корпуса 1 к спиральному ленточному захватывающему элементу 3 при освобождении труболовки. Нижний конец спирального ленточного захватывающего элемента 3 с поводковым флажком 11 установлены в продольном пазу на внутренней спиральной конической поверхности 4 несущего корпуса 1 с возможностью осевого и радиального перемещения.

Продольная боковая поверхность поводкового пальца 13 может быть выполнена или ответной продольной боковой поверхности продольного паза на спиральной конической поверхности 4 несущего корпуса 1 для ограничения вращения спирального ленточного захватывающего элемента относительно несущего корпуса 1 или продольная боковая часть поводкового пальца 13 и контактирующий с ней продольный уступ на спиральной конической поверхности 4, совмещенный с продольной боковой поверхностью продольного паза несущего корпуса 1, могут быть выполнены клинообразной формы в поперечном сечении для повышения жесткости соединения поводкового пальца 13 с несущим корпусом 1. Причем продольный уступ на спиральной конической поверхности 4 в продольном пазу несущего корпуса 1 выполнен в поперечном сечении клинообразной формы, односторонне расширяющейся от оси несущего корпуса 1, а продольная боковая часть поводкового пальца 13 выполнена в поперечном сечении клинообразной формы, односторонне расширяющейся от оси направляющего кольца 12.

Продольная боковая поверхность поводкового пальца 13 и ответные, контактирующие с ней продольная торцевая поверхность нижнего конца захватывающего элемента 3, боковая поверхность флажка 11 выполнены наклонными к образующей цилиндрической поверхности в продольном пазу спиральной конической поверхности 4 для отвода нижнего конца захватывающего элемента 3 от наружной поверхности трубы при освобождении труболовки. Причем боковая часть поводкового флажка 11 и продольный нижний конец спирального ленточного захватывающего элемента 3 имеют в поперечном сечении клинообразную форму с односторонним расширением от его оси, а ответная продольная боковая поверхность поводкового пальца 13 имеет в поперечном сечении клинообразную форму с односторонним расширением от оси направляющего кольца 12.

В несущем корпусе 1 под нижним торцом полой тяги 5 для создания герметичности в соединении труболовки с трубой устанавливается уплотнение 14, например манжетное, которое повышает эффективность захвата и извлечения забойного шлама из скважины. Уплотнение 14 позволяет восстанавливать обратную циркуляцию промывочной жидкости, производить интенсивную обратную промывку, устанавливать нефтяные и кислотные ванны.

В нижней части несущего корпуса 1 под направляющим кольцом 12 имеется резьба, например внутренняя, для присоединения направляющей воронки 15. Нижний конец направляющей воронки 15 для обеспечения совмещения осей труболовки и извлекаемой колонны труб может быть выполнен или с вырезом по винтовой линии, образующей уступ, и с конической фаской на внутренней поверхности; или для обеспечения захвата вблизи высаженной части, либо замковой части, либо других выступов трубы с кольцевой конической фаской на внутренней поверхности вблизи от резьбового соединения направляющей воронки 15 с несущим корпусом 1; или для обеспечения отвода верхнего конца извлекаемых труб от стенки скважины и ввода внутрь труболовки и для обеспечения захвата за тело короткой части оборванной трубы вблизи высаженной части, либо замковой части, либо других выступов трубы с широким П-образным продольным вырезом и с конической фаской на внутренней поверхности; или в случае отклонения верхнего конца извлекаемой колонны труб от центра скважины с вырезом по спиральной линии, переходящим в фигурный продольный паз с отводным крюком для обеспечения отвода верхнего конца извлекаемых труб из «каверны» скважины и ввода внутрь труболовки; или в форме кольцевого фрезера для обуривания прихваченных труб; или для кольцевого фрезерования наружной, например, деформированной части захватываемой трубы под типоразмер захватывающего элемента 3 в форме фрезера, который внутри выполнен коническим с соответствующими зубьями на рабочих поверхностях, которые могут быть армированы твердым сплавом; или для увеличения циркуляции промывочной жидкости скошенным в виде «пера» и конической фаской на внутренней поверхности; или с резьбой для присоединения, например, другой наружной освобождающейся труболовки, включающей спиральный ленточный захватывающий элемент, для обеспечения захвата муфты, когда оставшаяся в скважине короткая часть трубы мала для осуществления ее захвата вблизи от муфты; или другой формы. Для центрирования труболовки в скважине, когда внутренний диаметр скважины значительно больше диаметра извлекаемых труб, наружный диаметр нижней части направляющей воронки 15 может быть выполнен по диаметру скважины с обеспечением соответствующего зазора для прохождения труболовки в скважине. В соединении направляющей воронки 15с несущим корпусом 1 для создания герметичности устанавливается уплотнительное кольцо.

Проходной канал цилиндрической пяты 8 полой тяги 5 может быть выполнен или в виде гладкого ствола 16, внутренний диаметр которого выполнен по наружному диаметру оборванной трубы с обеспечением соответствующего зазора для свободного прохождения оборванной трубы внутри труболовки (фиг.1); или в проходном канале цилиндрической пяты 8 полой тяги 5 может быть неподвижно установлено посадочное кольцо 17, имеющее проходное отверстие, на котором установлен 17 в исходном положении круговой язычковый клапан 18 с возможностью захвата забойного шлама. При этом для повышения надежности работы труболовки путем обеспечения возможности захвата забойного шлама возможен (может быть выполнен) другой вариант выполнения наружной освобождающейся труболовки (см. фиг.4-5).

Для обеспечения возможности захвата забойного шлама в проходном канале цилиндрической пяты 8 полой тяги 5 выполнено, например, концентрично ее оси кольцевое седло, в котором неподвижно установлено посадочное кольцо 17, имеющее проходное отверстие. Причем на верхней торцевой поверхности посадочного кольца 17 установлен в исходном положении круговой язычковый клапан 18 с возможностью захвата забойного шлама. Круговой язычковый клапан размещен на верхней торцевой поверхности посадочного кольца с возможностью перекрытия его проходного отверстия и отклонения вверх из исходного положения в крайнее вертикальное положение. В верхней части посадочного кольца 17 над его основанием выполнена в горизонтальной плоскости полуцилиндрическая поверхность выгнутая (выпуклая) вверх. Нижняя поверхность кругового язычкового клапана 18 выполнена ответной верхней торцевой поверхности посадочного кольца 17 по форме, повторяющей его полуцилиндрическую поверхность, выгнутую выпуклостью вверх. Верхняя поверхность кругового язычкового клапана 18 выполнена по форме, аналогичной его нижней полуцилиндрической поверхности, выгнутой вверх. Диаметр проходного отверстия посадочного кольца 17 выполнен по диаметру оборванной тубы с обеспечением соответствующего зазора для прохождения оборванной трубы внутри труболовки. Радиус нижней поверхности кругового язычкового клапана 18 выполнен по наружному радиусу оборванной трубы с обеспечением соответствующего зазора для прохождения оборванной трубы внутри нижней полуцилиндрической поверхности кругового язычкового клапана 18.

Посадочное кольцо 17 неподвижно закреплено в проходном канале цилиндрической пяты 8 полой тяги 5, например, посредством кольцевой гайки и распорного кольца, размещенного на верхней полуцилиндрической поверхности посадочного кольца 17. Круговой язычковый клапан 18 установлен на верхней торцевой поверхности посадочного кольца 17 с возможностью отклонения вверх с поворотом в сторону из исходного рабочего положения в крайнее вертикальное положение. Круговой язычковый клапан 18 связан с посадочным кольцом 17 посредством шарнирного соединения. Шарнирное соединение кругового язычкового клапана 18 с посадочным кольцом 17 содержит неподвижную опору, неподвижно или жестко соединенную с посадочным кольцом 17, на краю его проходного отверстия, поворотную скобу, неподвижно или жестко соединенную с круговым язычковым клапаном 18, и цилиндрический палец, пропущенный через отверстия поворотной скобы и неподвижной опоры. Цилиндрический палец установлен в горизонтальной плоскости в неподвижной опоре с возможностью ограниченного продольного перемещения в отверстиях, выполненных в виде продольных пазов, и посадки в рабочем положении нижней выгнутой вверх полуцилиндрической поверхности кругового язычкового клапана 18 на верхнюю выгнутую вверх полуцилиндрическую поверхность посадочного кольца 17 с равномерным прилеганием их контактирующих поверхностей. Круговой язычковый клапан 18 подпружинен в исходном положении посредством пружины, например кручения, служащей для облегчения закрывания внутреннего проходного канала труболовки круговым язычковым клапаном 18. Пружина кручения установлена, например, в шарнирном соединении посадочного кольца 17 с круговым язычковым клапаном 18.

Для захвата посторонних предметов, находящихся на верхнем конце выступающего кольцевого элемента на теле трубы извлекаемых труб, в проходном канале нижней и средней частей полой тяги 5 выполнена приемная камера 19.

Для обеспечения совмещения осей труболовки и извлекаемой колонны труб в кольцевом седле несущего корпуса 1 может быть неподвижно размещено или направляющее кольцо 12, или направляющий кольцевой выступ, выполненный в верхней части над резьбой направляющей воронки 15 для обеспечения возможности захвата труб малых диаметров. При этом для повышения надежности работы труболовки путем обеспечения возможности захвата труб малых диаметров возможен другой вариант выполнения наружной освобождающейся труболовки (см. фиг.6). Для обеспечения возможности захвата труб малых диаметров в верхней части над резьбой направляющей воронки 15 выполнен направляющий кольцевой выступ (направляющее кольцо выполнено в виде направляющего кольцевого выступа в верхней части над резьбой направляющей воронки 15). На наружной поверхности кольцевого выступа над резьбой направляющей воронки 15 выполнена кольцевая посадочная шейка 20. Кольцевая посадочная шейка 20 кольцевого выступа направляющей воронки 15 неподвижно размещена в кольцевом седле несущего корпуса 1 на внутренней поверхности поводкового флажка 11 с возможностью захвата труб малого диаметра, осевого и радиального перемещения поводкового флажка 11 (см. фиг.6).

В несущем корпусе 1 может быть установлен с возможностью осевого перемещения или спиральный ленточный захватывающий элемент 3, служащий для обеспечения возможности захвата извлекаемых труб за наружную поверхность выступающего кольцевого элемента на теле трубы; или втулочный захватывающий элемента 3 для обеспечения возможности захвата извлекаемых труб за тело трубы. При этом для повышения надежности работы труболовки путем обеспечения возможности захвата извлекаемых труб за тело трубы и повышения надежности передачи крутящего момента от труболовки к извлекаемой трубе возможен другой вариант выполнения наружной освобождающейся труболовки (см. фиг.7).

Для повышения надежности работы труболовки за счет исключения проворачивания трубы относительно захватывающего элемента захватывающий элемент выполнен в виде втулочного захватывающего элемента 3. Втулочный захватывающий элемент 3 установлен в несущем корпусе 1 с возможностью осевого перемещения. На наружной поверхности втулочного захватывающего элемента 3 выполнена спиральная коническая поверхность, ответная спиральной конической поверхности 4 несущего корпуса 1. Для обеспечения освобождения труболовки на внутренней поверхности втулочного захватывающего элемента 3 выполнена винтовая ловильная нарезка, например левая, для правой колонны ловильного инструмента. Винтовая ловильная нарезка на внутренней поверхности втулочного захватывающего элемента 3 выполнена, например, с упорным треугольным профилем, служащим для увеличения сцепления с наружной поверхностью аварийной трубы. В несущем корпусе 1 ниже втулочного захватывающего элемента 3 неподвижно установлено направляющее кольцо 12 с поводковым выступом. Поводковый выступ направляющего кольца 12 входит в соответствующий продольный паз на спиральной конической поверхности 4 в нижней части несущего корпуса 1 и размещен в соответствующем пазу, который выполнен в нижней части втулочного захватывающего элемента 3 с возможностью его осевого перемещения. Втулочный захватывающий элемент 3 выполнен с одним сквозным, например, продольным разрезом и неполными продольными разрезами, выполненными, например, над нижней направляющей его частью, служащими для уменьшения жесткости втулочного захватывающего элемента 3 и увеличения его сцепления с наружной поверхностью трубы при вращении труболовки, например, для отвинчивания извлекаемых труб (см. фиг.7). В направляющем кольце 12 с поводковым выступом для создания герметичности между наружной поверхностью аварийной трубы и внутренней поверхностью труболовки устанавливается уплотнение, например, манжетное, которое позволяет восстанавливать обратную циркуляцию промывочной жидкости, производить интенсивную обратную промывку, устанавливать нефтяные и кислотные ванны.

Нижний конец направляющего кольца 12 для совмещения осей труболовки и извлекаемой колонны труб может быть выполнен или с кольцевой конической фаской на внутренней поверхности, или для кольцевого фрезерования, например, деформированной трубы под типоразмер втулочного захватывающего элемента 3 в форме фрезера с внутренними режущими зубьями, которые могут быть армированы твердым сплавом, или другой формы. Для создания герметичности в соединении направляющего кольца 12 с несущим корпусом 1 между направляющим кольцом 12 и направляющей воронкой 15 устанавливается уплотнительное кольцо.

Для повышения надежности работы труболовки путем обеспечения возможности захвата труб вблизи выступающего кольцевого элемента на теле трубы возможен другой вариант выполнения наружной освобождающейся труболовки (см. фиг.8).

Для обеспечения возможности захвата труб вблизи выступающего кольцевого элемента на теле трубы направляющее кольцо 12 с поводковым выступом неподвижно установлено в несущем корпусе 1 выше втулочного захватывающего элемента 3. Поводковый выступ направляющего кольца 12 размещен в соответствующих продольных пазах, выполненных на спиральной конической поверхности 4 в верхней части несущего корпуса 1 и в верхней части втулочного захватывающего элемента 3 с возможностью его осевого перемещения. На верхнем торце направляющего кольца 12 неподвижно установлена распорная втулка с возможностью взаимодействия нижнего торца полой тяги 5 с верхним торцом выступающего кольцевого элемента на теле трубы, например муфты, в рабочем положении втулочного захватывающего элемента 3 на наружной поверхности муфты.

Для обеспечения освобождения труболовки на внутренней поверхности втулочного захватывающего элемента 3 выполнена винтовая ловильная нарезка, например левая, для правой колонны ловильного инструмента. Винтовая ловильная нарезка на внутренней поверхности втулочного захватывающего элемента 3 выполнена, например, с упорным треугольным профилем, служащим для увеличения сцепления с наружной поверхностью аварийной трубы. Втулочный захватывающий элемент 3 выполнен с одним сквозным, например, продольным разрезом и неполными продольными разрезами, служащими для уменьшения жесткости втулочного захватывающего элемента 3 и увеличения его сцепления с наружной поверхностью трубы при ее вращении, например, для отвинчивания извлекаемых труб. Для увеличения сцепления втулочного захватывающего элемента 3 с наружной поверхностью трубы при вращении труболовки неполные продольные разрезы выполнены на всю длину рабочей поверхности втулочного захватывающего элемента 3, например, под ведущей его частью. На внутренней поверхности нижнего конца несущего корпуса 1 под спиральной конической поверхностью 4 выполнена с возможностью осевого перемещения втулочного захватывающего элемента 3 направляющая кольцевая коническая фаска с возможностью захвата труб вблизи выступающего кольцевого элемента на теле трубы (см. фиг.8).

Для повышения надежности работы труболовки путем обеспечения возможности совмещения осей труболовки и извлекаемой колонны труб возможен другой вариант выполнения наружной освобождающейся труболовки (см. фиг.9).

На внутренней поверхности под спиральной конической поверхностью 4 несущего корпуса 1 выполнен с возможностью осевого перемещения втулочного захватывающего элемента 3 кольцевой выступ и направляющая кольцевая коническая фаска на внутренней поверхности нижнего конца несущего корпуса 1, служащие для повышения эффективности совмещения осей труболовки и извлекаемой колонны труб (см. фиг.9).

Нижний конец несущего корпуса 1 для обеспечения совмещения осей труболовки и извлекаемой колонны труб может быть выполнен или с направляющей кольцевой конической фаской на внутренней поверхности для обеспечения захвата труб вблизи выступающего кольцевого элемента на теле трубы; или для обеспечения отвода верхнего конца извлекаемых труб от стенки скважины и ввода внутрь труболовки и для обеспечения захвата за тело короткой части оборванной трубы вблизи высаженной части, либо замковой части, либо других выступов трубы с широким П-образным продольным вырезом и с конической фаской на внутренней поверхности; или с вырезом по винтовой линии, образующей уступ, и с конической фаской на внутренней поверхности; или для увеличения циркуляции промывочной жидкости скошенным в виде «пера» и конической фаской на внутренней поверхности; или с резьбой для присоединения, например, другой наружной освобождающейся труболовки, включающей спиральный ленточный захватывающий элемент 3, для обеспечения захвата муфты, когда оставшаяся в скважине короткая часть трубы мала для осуществления ее захвата вблизи от муфты; или другой формы.

Винтовой уступ на спиральной конической поверхности 4 в несущем корпусе 1 и взаимодействующая с винтовым уступом несущего корпуса 1 в крайнем верхнем положении упорная винтовая часть спирального ленточного захватывающего элемента 3 могут быть выполнены в сечении продольной плоскостью или прямоугольной формы для ограничения осевого перемещения вверх захватывающего элемента 3 или клинообразной формы для повышения эффективности центрирования труболовки на захватываемой трубе при захвате извлекаемых труб и освобождении труболовки. При этом для повышения надежности работы труболовки путем повышения эффективности центрирования труболовки на захватываемой трубе при захвате извлекаемых труб и освобождении труболовки возможен другой вариант выполнения наружной освобождающейся труболовки (см. фиг.10). Для центрирования труболовки на захватываемой трубе путем повышения эффективности совмещения их осей при захвате извлекаемых труб и освобождении труболовки на упорном винтовом плече винтового уступа в несущем корпусе 1 выполнена винтовая коническая поверхность, расширяющаяся кверху вовнутрь винтового уступа от выступающего винтового угла на внутренней поверхности несущего корпуса 1. На упорном винтовом плече упорной винтовой части захватывающего элемента 3, контактирующего в крайнем верхнем его положении с винтовым уступом несущего корпуса 1, выполнена ответная винтовая коническая поверхность, сужающаяся книзу от выступающего винтового угла на наружной поверхности захватывающего элемента 3. При этом винтовой уступ на спиральной конической поверхности 4 несущего корпуса 1 выполнен в продольном сечении клинообразной формы, односторонне расширяющейся от его оси. Упорная винтовая часть захватывающего элемента 3 выполнена в продольном сечении клинообразной формы, односторонне расширяющейся к его оси (см. фиг.10).

Для ликвидации аварии труболовка опускается в скважину на колонне ловильного инструмента, имеющей в нижней части колонну насосно-компрессорных или технологических труб.

Подготовленная к работе труболовка присоединяется к нижней трубе насосно-компрессорных труб и опускается в скважину. При опускании ловильного инструмента в скважину подвижный клапан 9 труболовки обеспечивает заполнение внутренней полости колонны насосно-компрессорных труб воздухом при атмосферном давлении. Необходимая длина колонны насосно-компрессорных труб соответствующего диаметра определяется планируемым объемом очистки «головы» аварийных труб жидкостью, находящейся в кольцевом затрубном пространстве под давлением гидростатического столба жидкости в скважине. В колонну ловильного инструмента на верхнем конце верхней трубы колонны насосно-компрессорных труб присоединяют переходник с верхним клапаном, установленным с возможностью осевого перемещения вверх, например, в кольцевом седле проходного канала переходника, имеющего в стенке перепускное отверстие, расположенное над верхним клапаном. Перепускное отверстие, расположенное в переходнике над верхним цилиндрическим клапаном, обеспечивает заполнение внутренней полости труб верхней части колонны ловильного инструмента при опускании труболовки в скважину жидкостью из кольцевого затрубного пространства скважины. Верхний клапан переходника герметично разобщает внутреннюю полость колонны ловильного инструмента на зону, заполненную жидкостью над клапаном, и на зону, заполненную воздухом под клапаном. При близком подходе к «голове» аварийных труб начинают медленно опускать труболовку. Подвижный клапан 9 труболовки герметично разобщает внутреннюю полость труболовки, находящуюся под действием давления затрубного гидростатического столба жидкости в скважине, соответствующего глубине спуска труболовки в скважину, и замкнутую воздушную камеру насосно-компрессорных труб, заполненных воздухом при атмосферном давлении.

Если труболовка встала на забойный шлам, плотно заполнивший внутреннюю полость труболовки на голове аварийных труб под действием веса ловильного инструмента, то ведущий корпус 6 вместе с переводником 2 перемещается вниз по отношению к несущему корпусу 1 до упора нижнего торца подвижного клапана 9 в верхний торец цилиндрической пяты 8. При соответствующей разгрузке ловильного инструмента цилиндрическая пята 8 полой тяги 5 перемещает подвижный клапан 9 вверх по отношению к кольцевому седлу в переводнике 2 труболовки. При этом штифты 10 подвижного клапана 9 срезаются наружной поверхностью подвижного клапана 9 относительно внутренней поверхности кольцевого седла в проходном канале переводника 2 труболовки. Подвижный клапан 9, создающий перепад давления между давлением затрубного гидростатического столба жидкости во внутренней полости труболовки, замкнутой сверху, и атмосферным давлением воздуха в замкнутой воздушной камере насосно-компрессорных труб, устремляется вверх, открывая внутренний проходной канал труболовки.

Столб жидкости, находящейся в кольцевом затрубном пространстве скважины, устремляется через осевой проходной канал труболовки в воздушную приемную камеру насосно-компрессорных труб с атмосферным давлением, улавливая на своем пути движением потока жидкости забойный шлам и другие элементы. При этом круговой язычковый клапан 18 движением потока жидкости, направленным вверх, полностью открывает проходное отверстие посадочного кольца 17, занимая вертикальное положение в проходном канале цилиндрической пяты 8 полой тяги 5. Под действием давления затрубного гидростатического столба жидкости в скважине столб жидкости в кольцевом затрубном пространстве скважины, сметая, подхватывая и улавливая все, находящееся на его пути, очищает движением потока жидкости через осевой проходной канал труболовки «голову» аварийных труб. Движение потока жидкости через проходной канал труболовки поднимает вместе с жидкостью забойный шлам и другие элементы в воздушную камеру насосно-компрессорных труб. Создающееся при этом соответствующее разряжение в воздушной камере с атмосферным давлением колонны ловильного инструмента над седлом подвижного клапана 9 труболовки, подхватывая и увлекая все находящееся на пути движения потока жидкости через проходной канал труболовки, также очищает «голову» аварийных труб от забойного шлама и других, находящихся в скважине элементов.

Движение потока жидкости через проходной канал труболовки под действием давления затрубного гидростатического столба жидкости в скважине очищает от забойного шлама и других элементов также внутреннюю полость труболовки, кольцевое затрубное пространство между внутренней поверхностью скважины и наружной поверхностью труболовки, под труболовкой и ниже «головы» аварийных труб. Движение потока жидкости через труболовку под действием давления затрубного гидростатического столба жидкости в скважине при прохождении «головы» аварийных труб вовнутрь труболовки предотвращает забивание внутренней полости труболовки забойным шламом и другими элементами, находящимися в скважине. В результате осуществляется полная очистка «головы» аварийных труб от забойного шлама, песка, глинистых частиц, ила, мелких и посторонних предметов, твердого осадка после промывки скважины лифтовыми трубами, а также от солевого нароста, смолистых и других скважинных отложений, сбиваемых со стенки скважины наружной поверхностью колонны ловильного инструмента при спуске труболовки в скважину.

Это обеспечивает надежную проходимость труболовки в стволе скважины до полного взаимодействия по всей длине внутренней поверхности спирального ленточного захватывающего элемента 3 с наружной поверхностью аварийной муфты. При этом труболовка беспрепятственно заходит на аварийную «голову». Направляющая воронка совмещает ось труболовки с осью колонны аварийных труб. «Голова» аварийных труб заходит внутрь труболовки. Если «голова» аварийных труб на верхнем конце представлена оборванной частью трубы, то при движении труболовки вниз направляющая воронка 15, направляющее кольцо 12 и поводковый флажок 11 направляют верхний конец оборванной трубы внутрь труболовки. Оборванная часть трубы в зависимости от ее длины проходит или внутрь проходного канала полой тяги 5, или внутрь проходного канала переводника 2, или выше труболовки внутрь насосно-компрессорной трубы, находящейся в колонне ловильного инструмента, при этом труболовка перемещается вниз. Под действием веса ловильного инструмента при соответствующей его разгрузке нижняя торцевая поверхность ведущего корпуса 1 упирается в верхнюю торцевую поверхность несущего корпуса 1. Аварийная муфта беспрепятственно заходит внутрь труболовки. Под действием веса ловильного инструмента спиральный ленточный захватывающий элемент 3, внутренний диаметр которого меньше наружного диаметра аварийной муфты, при контакте с ней упруго деформируясь, разжимается в радиальном направлении и надвигается на муфту. Под действием сил упругости спиральный ленточный захватывающий элемент 3 прижимается к наружной поверхности муфты и поднимается вверх до упора его верхнего винтового торца в винтовой уступ несущего корпуса 1. Взаимодействие винтовых конических поверхностей винтового уступа в несущем корпусе 1 и упорной винтовой части захватывающего элемента 3 преобразует осевую силу в радиальную силу, которая, совмещая оси аварийной муфты и труболовки, центрирует ее на наружной поверхности муфты, повышая устойчивость и надежность контакта захватывающего элемента 3 с наружной поверхностью муфты. При этом нижняя торцевая поверхность полой тяги 5 перемещается вниз в рабочее положение до упора кольцевого упора 7 несущего корпуса 1 в верхнюю торцевую поверхность муфты, а спиральный ленточный захватывающий элемент 3 занимает рабочее положение, полностью располагаясь на наружной поверхности аварийной муфты. Верхний конец оборванной трубы занимает положение выше нижней торцевой поверхности полой тяги 5 или в проходном канале труболовки, или в проходном канале насосно-компрессорной трубы колонны ловильного инструмента.

Когда «голова» аварийных труб на верхнем их конце представлена муфтой без оборванной части трубы, то язычковый клапан труболовки перекрывает проходной канал колонны ловильного инструмента, предотвращая попадание забойного шлама в рабочую полость труболовки. При помощи пружины, под действием своего веса и веса забойного шлама, круговой язычковый клапан 18 закрывает проходное отверстие посадочного кольца 17 цилиндрической пяты 8 полой тяги 5, перекрывая в результате проходной канал труболовки. Язычковый клапан, полностью перекрывая проходной канал труболовки над муфтой аварийных труб, удерживает забойный шлам от выпадения из колонны ловильного инструмента, после выравнивания давлений в кольцевом затрубном пространстве скважины и в воздушной камере колонны насосно-компрессорных труб, расположенной над труболовкой. Круговой язычковый клапан 18 обеспечивает захват и удержание забойного шлама и других элементов от выпадения из верхней части труболовки и попадания внутрь захватывающей части несущего корпуса 1 со спиральным ленточным захватывающим элементом 3 при захвате аварийных труб, «голова» которых представлена муфтой. Последующим натяжением ловильной колонны несущий корпус 1 перемещается вверх, заклинивая спиральный ленточный захватывающий элемент 3 под действием сил трения между наружной поверхностью муфты и спиральной конической поверхностью 4 несущего корпуса 1. В результате осуществляется надежный захват забойного шлама, других находящихся в скважине элементов и аварийной колонны труб, «голова» которых представлена муфтой. В результате дальнейшего подъема колонны ловильного инструмента круговой язычковый клапан 18, перекрывая проходной канал труболовки, обеспечивает ликвидацию прихвата аварийных труб, обеспечивая извлечение забойного шлама и других элементов из скважины одновременно с извлечением из скважины колонны аварийных труб, «голова» которых представлена муфтой.

При необходимости освободить труболовку от прихваченных труб сначала разгружают ловильный инструмент, т.е. создают его весом осевую силу, достаточную для расклинивания несущего корпуса 1 и спирального ленточного захватывающего элемента 3, с обеспечением гарантированного зазора между их спиральными коническими поверхностями 4. Несущий корпус 1 при этом перемещается вниз до упора его винтовой конической поверхности внутреннего винтового уступа в винтовую коническую поверхность упорной винтовой части захватывающего элемента 3. Взаимодействие винтовых конических поверхностей винтового уступа несущего корпуса 1 и упорной винтовой части захватывающего элемента 3 преобразует осевую силу в радиальную силу, которая, совмещая оси аварийной муфты и труболовки, центрирует ее на наружной поверхности муфты, повышая устойчивость и надежность контакта захватывающего элемента 3 с наружной поверхностью муфты.

Спиральный ленточный захватывающий элемент 3, внутренняя поверхность которого прижата силами упругости к наружной поверхности трубы, занимает крайнее верхнее положение в несущем корпусе 1. Затем тяговым усилием вверх снимают (убирают) полный вес ловильной колонны с верхней торцевой поверхности несущего корпуса 1 путем натяжения ловильного инструмента и поднимают его вместе с ведущим корпусом 6 и переводником 2 труболовки на высоту рабочего хода полой тяги 5. Ведущий корпус 6 при этом поднимается вверх до упора его внутреннего кольцевого посадочного выступа в кольцевой уступ на нижнем конце цилиндрической пяты 8 полой тяги 5. После чего медленно вращают (поворачивают) инструмент вправо. Ведущий корпус 6 и полая тяга 5 передают крутящий момент от переводника 2 труболовки к несущему корпусу 1. Нижний конец спирального ленточного захватывающего элемента 3 и боковая поверхность верхней части поводкового флажка 11 упираются в продольную боковую поверхность поводкового пальца 13 направляющего кольца 12, установленного в продольном пазу спиральной конической поверхности 4 несущего корпуса 1.

Окружная сила, действующая на боковую продольную поверхность поводкового флажка 11 и продольный торец нижнего конца спирального ленточного захватывающего элемента 3, начинает вывинчивать по наружной поверхности муфты спиральный ленточный захватывающий элемент 3 посредством его винтовой ловильной нарезки. Подвижное в осевом направлении соединение полой тяги 5 с ведущим корпусом 6 сообщает спиральному ленточному захватывающему элементу 3 вместе с несущим корпусом 1 и полой тягой 5 синхронное поступательное движение вверх, соответствующее шагу спирального ленточного захватывающего элемента 3, повышая его устойчивость и надежность контакта с наружной поверхностью муфты. При этом несущий корпус 1 перемещается вверх относительно переводника 2 и ведущего корпуса 6, обеспечивая беспрепятственное синхронное винтовое перемещение вверх захватывающего элемента 3 по наружной поверхности муфты, благодаря сплошному равномерному контакту винтовой ловильной нарезки на внутренней поверхности захватывающего элемента 3 по всей его длине с наружной поверхностью муфты. Цилиндрическая пята 8 полой тяги 5, перемещаясь вверх в ведущем корпусе 1, постоянно обеспечивает гарантированный радиальный зазор между спиральными коническими поверхностями 4 несущего корпуса 1 и спирального ленточного захватывающего элемента 3. Постоянное наличие радиального зазора между спиральными коническими поверхностями 4 несущего корпуса 1 и спирального ленточного захватывающего элемента 3 предотвращает перекос, деформацию, изгиб, разрушение поводкового пальца 13 направляющего кольца 12 и спирального ленточного захватывающего элемента 3, а также прокручивание его на одном месте. Спиральный ленточный захватывающий элемент 3, не имея возможности поворачиваться относительно несущего корпуса 1, вращаясь с труболовкой, надежно вывинчивается по наружной поверхности недеформированной муфты. Продолжая медленно вращать ловильный инструмент, надежно освобождают труболовку от аварийной колонны «свинчиванием» без одновременного подъема инструмента.

Если необходимо освободить труболовку от извлекаемых труб вблизи от устья скважины, когда вес колонны ловильного инструмента при статической нагрузке или при динамической нагрузке значительно меньше величины осевой силы, необходимой для того, чтобы спиральная коническая поверхность 4 несущего корпуса 1 вышла из контакта со спиральной конической поверхностью 4 захватывающего элемента 3, то следует снять полный вес ловильной колонны с верхней торцевой поверхности несущего корпуса 1 натяжением ловильного инструмента и приподнять его вместе с ведущим корпусом 6 и переводником 2 труболовки на неполную высоту, например, на высоту 2/3 рабочей части полой тяги 5. Ведущий корпус 1 при этом поднимается вверх, а цилиндрическая пята 8 полой тяги 5 занимает соответствующее положение в ведущем корпусе 1, сообщая несущему корпусу 1 при этом возможность свободно перемещаться или вниз или вверх по отношению к переводнику 2 труболовки. После чего следует приложить крутящий момент вправо. Осевая сила, создаваемая крутящим моментом посредством левой спиральной конической поверхности 4 несущего корпуса 1, позволит отвести спиральную коническую поверхность 3 несущего корпуса 1 от спиральной конической поверхности 4 спирального ленточного захватывающего элемента 3. В результате этого несущий корпус 1 перемещается вниз до упора его внутреннего винтового уступа в верхнюю торцевую поверхность спирального ленточного захватывающего элемента 3, обеспечивая гарантированный зазор между спиральными коническими поверхностями 4 несущего корпуса 1 и спирального ленточного захватывающего элемента 3. Спиральный ленточный захватывающий элемент 3, не имея возможности поворачиваться относительно несущего корпуса 1, вращаясь с труболовкой, начинает вывинчиваться по наружной поверхности муфты посредством винтовой ловильной нарезки. Продолжая вращать труболовку, надежно освобождают ее от аварийной колонны «свинчиванием» без одновременного подъема инструмента.

Применение предлагаемой труболовки позволяет сократить время, затрачиваемое на ликвидацию аварий за счет повышения надежности работы труболовки, обусловливаемое повышением надежности захвата извлекаемых труб путем повышения проходимости труболовки в скважине, эффективности очистки внутренней полости труболовки, извлекаемых труб от забойного шлама, обеспечения возможности захвата забойного шлама, повышением надежности освобождения труболовки и одновременным упрощением работы с ней при проведении рабочего цикла.

Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту скважин в нефтяной и газовой промышленности, в частности к ловильному инструменту. Труболовка содержит переводник, несущий корпус с внутренней спиральной конической поверхностью и с винтовым уступом, спиральный ленточный захватывающий элемент с поводковым флажком, продольный паз на спиральной конической поверхности корпуса, кольцевое седло под спиральной конической поверхностью, направляющее кольцо, направляющую воронку. На наружной поверхности захватывающего элемента выполнена спиральная коническая поверхность, а на внутренней - винтовая ловильная нарезка. Между несущим корпусом и переводником установлены полая тяга и ведущий корпус. В верхней части полой тяги выполнена цилиндрическая пята. В проходном канале переводника в исходном положении установлен подвижный клапан с возможностью взаимодействия с верхним торцем пяты. Между контактирующими поверхностями размещены уплотнительные элементы. Внутренние диаметры проходных каналов обеспечивают свободное прохождение оборванной трубы. Повышается надежность захвата труб, эффективность очистки извлекаемых труб, обеспечивается захват шлама. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Наружная освобождающаяся труболовка, содержащая переводник с внутренним проходным каналом, несущий корпус с внутренней спиральной конической поверхностью и с винтовым уступом, установленный в несущем корпусе с возможностью осевого перемещения спиральный ленточный захватывающий элемент с упорной винтовой частью и с поводковым флажком в нижней его части, на наружной поверхности спирального ленточного захватывающего элемента выполнена спиральная коническая поверхность, а на внутренней - винтовая ловильная нарезка, продольный паз на спиральной конической поверхности в нижней части корпуса, кольцевое седло под спиральной конической поверхностью в несущем корпусе и направляющую воронку, отличающаяся тем, что между несущим корпусом и переводником установлены полая тяга и ведущий корпус с возможностью ограниченного осевого перемещения несущего корпуса по отношению к ведущему корпусу, нижняя часть полой тяги неподвижно установлена в верхней части несущего корпуса с возможностью посадки нижнего торца полой тяги на верхний торец выступающего цилиндрического соединительного элемента на теле извлекаемых труб, например муфты, в рабочем положении спирального ленточного захватывающего элемента на наружной поверхности муфты, в верхней части полой тяги выполнена цилиндрическая пята, нижняя и средняя части полой тяги пропущены через осевое проходное отверстие, выполненное в нижней части ведущего корпуса, связанного со средней частью полой тяги подвижным в осевом направлении соединением, в котором наружная поверхность средней части полой тяги и контактирующая с ней ответная внутренняя поверхность осевого отверстия в нижней части ведущего корпуса выполнены в поперечном сечении, например, восьмигранной формы, в верхней части ведущего корпуса неподвижно установлена нижняя часть переводника, в проходном канале переводника в исходном положении установлен подвижный клапан с возможностью осевого перемещения вверх и посадки в рабочем положении на верхний торец цилиндрической пяты полой тяги, на нижнем конце наружной поверхности цилиндрической пяты полой тяги выполнен кольцевой уступ, а на внутренней поверхности в нижней части ведущего корпуса выполнен ответный кольцевой выступ, на кольцевом выступе внутри ведущего корпуса в исходном крайнем нижнем положении установлена цилиндрическая пята полой тяги с возможностью осевого перемещения вверх и взаимодействия в рабочем положении верхнего торца цилиндрической пяты полой тяги с нижним торцом подвижного клапана, зафиксированного в исходном положении, при этом между наружной поверхностью цилиндрической пяты и контактирующей с ней внутренней поверхностью ведущего корпуса, между наружной поверхностью подвижного клапана и контактирующей с ней внутренней поверхностью седла в нижней части переводника размещены уплотнительные элементы.2. Труболовка по п.1, отличающаяся тем, что для повышения надежности работы труболовки путем обеспечения возможности захвата и извлечения забойного шлама и других элементов из скважины, в проходном канале цилиндрической пяты полой тяги неподвижно установлено посадочное кольцо, имеющее проходное отверстие, на верхней торцевой поверхности посадочного кольца установлен в исходном положении круговой язычковый клапан с возможностью захвата забойного шлама, круговой язычковый клапан размещен на верхней торцевой поверхности посадочного кольца с возможностью перекрытия его проходного отверстия и отклонения вверх из исходного положения в вертикальное положение.3. Труболовка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что для повышения надежности работы путем обеспечения возможности захвата труб малых диаметров, в верхней части над резьбой направляющей воронки выполнен направляющий кольцевой выступ, на наружной поверхности кольцевого выступа над резьбой направляющей воронки выполнена кольцевая посадочная шейка, которая неподвижно размещена в кольцевом седле несущего корпуса на внутренней поверхности поводкового флажка с возможностью захвата труб малых диаметров, осевого и радиального перемещения поводкового флажка.