СКВАЖИННЫЙ ЛОВИТЕЛЬ Российский патент 2007 года по МПК E21B31/08 

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для извлечения колонны труб, "голова" которой находится в каверне скважины.

Известен скважинный ловитель, содержащий корпус с шарнирно подсоединенным крючком и проходной колокол (см. авторское свидетельство СССР №141833, кл. Е 21 В 31/02, 1961).

Недостатком указанного ловителя является низкая эффективность его работы, связанная с необходимостью использования гидравлического привода и сложностью создания необходимого крутящего момента для поворота отводного крючка для захвата оборванной колонны труб, "голова" которой расположена в каверне.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является скважинный ловитель, включающий корпус с осевым каналом и со ступенчатой наружной поверхностью, жестко соединенные с ним проходной колокол и фрезерную коронку, и направляющую с торцевым пазом под аварийную колонну труб, соединенную с корпусом посредством срезного элемента (см. рацпредложение "Приспособление для ликвидации обрыва отклоненной в каверну бурильной трубы" в "Сборнике рационализаторских предложений и изобретений, рекомендованных для внедрения в геологической отрасли", вып.8 (152), М., ВИЭМС, 1983).

Недостатком данного ловителя является малая надежность в работе из-за отсутствия жесткой фиксации направляющей, а следовательно, и аварийной колонны относительно стенок скважины. Отсутствие такой фиксации создает значительные трудности при фрезеровании аварийной колонны и приводит к быстрому выходу из строя фрезерной коронки. Другим недостатком известного ловителя является сложность "накрытия" отрезанной "головы" аварийной колонны проходным колоколом из-за отсутствия центратора для аварийной колонны в полости фрезерной коронки. Учитывая же, что "голова" аварийной колонны после ее фрезерования постоянно прижата к стенкам фрезерной коронки в известном ловителе соединение аварийной колонны с колоколом требует значительных затрат времени.

В связи с изложенным технической задачей изобретения является повышение надежности и эффективности работы ловителя за счет жесткой фиксации аварийной колонны относительно стенок скважины и ее центрации относительно проходного колокола.

Поставленная задача решается тем, что в скважинном ловителе, включающем корпус с осевым каналом и со ступенчатой наружной поверхностью, жестко соединенные с ним проходной колокол и фрезерную коронку, и направляющую с торцевым пазом под аварийную колонну труб, соединенную с корпусом посредством срезного элемента, согласно изобретению он снабжен узлом фиксации направляющей относительно стенок скважины и центратором для аварийной колонны, размещенным в полости кольцевого фрезера, причем минимальный внутренний диаметр центратора меньше внутреннего диаметра проходного колокола по нижнему торцу.

Решению поставленной задачи способствуют также и то, что:

- узел фиксации направляющей выполнен в виде бочкообразных роликов, каждый из которых установлен с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, закрепленной в окнах, выполненных на боковой поверхности направляющей, причем радиус закругления роликов в плане не менее диаметра скважины в зоне расположения "головы" аварийной колонны;

- бочкообразные ролики расположены в несколько ярусов.

Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг.1 представляет общий вид предложенного ловителя в продольном разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1. Скважинный ловитель содержит корпус 1 с осевым каналом 2 и ступенчатой наружной поверхностью, проходной колокол 3 и фрезерную коронку 4, жестко соединенные с корпусом 1 посредством резьбовой втулки 15, и направляющую 5, соединенную с корпусом 1 посредством срезного штифта 6. Возможен вариант соединения направляющей 5 с корпусом 1 посредством промежуточной втулки 7, что упрощает технологию изготовления ловителя и уменьшает его металлоемкость за счет уменьшения отходов. Направляющая 5 выполнена с боковой прорезью 8 под аварийную колонну 9, причем торцевые участки боковой поверхности и направляющей 5, образующие прорезь 8, выполнены с закруглениями 16 для облегчения захода аварийной колонны в прорезь 8. Направляющая 5 снабжена узлом фиксации, выполненным в виде нескольких ярусов бочкообразных роликов 10. Каждый из роликов 10 установлен с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси 11, закрепленной в окнах 12, выполненных на боковой поверхности направляющей 5. При этом радиус закругления роликов 10 в плане не менее диаметра скважины в зоне расположения "головы" аварийной колонны 9. Расположение роликов 10 в несколько ярусов повышает точность центрации направляющей 5 и тем самым сокращает затраты времени на ликвидацию аварии с трубами. Для повышения надежности захвата аварийной колонны ловитель снабжен центратором 13 с конической внутренней поверхностью, жестко соединенным с фрезерной коронкой 4 любым известным способом, например штифтами 14 и расположенным непосредственно под нижним торцом проходного колокола 3. При этом минимальный внутренний диаметр центратора 13 меньше внутреннего диаметра проходного колокола 3 по нижнему торцу.

Скважинный ловитель работает следующим образом. Предложенной ловитель рекомендуется использовать в скважинах, склонных к обвалообразованию и имеющих каверны, куда, как правило, и отклоняется "голова" аварийной колонны 9. Ловитель посредством резьбы 17 соединяют с бурильной колонной (не доказана) и опускают в скважину в зону расположения "головы" аварийной колонны 9. При этом направляющую 5 ориентируют таким образом, чтобы совместить ее прорезь 8 с аварийной колонной 9. После этого ловитель опускают вниз и благодаря клиновой форме прорези 8 направляющая 5 жестко фиксирует бурильную колонну 9 относительно стенок скважины. Путем создания избыточного усилия на бурильную колонну срезают штифты 6 и фрезерную коронку 4 опускают вниз до контакта с аварийной колонной 9. Затем, вращая бурильную колонну, фрезерной коронкой 4 срезают аварийную колонну 9, "голова" которой подается в полость центратора 13 и далее в полость проходного колокола 3. При этом благодаря близкому расположению обращенных один к другому торцов проходного колокола 3 и центратора 13 и выполнению проходного канала центратора 13 диаметром больше, чем диаметр проходного канала колокола 3 по нижнему торцу, аварийная колонна 9 гарантированно попадает в полость колокола 3 и захватывается им при вращении бурильной колонны совместно с колоколом 3. Захваченная колонна поднимается на поверхность вместе с направляющей 5, которая удерживается на ступенчатой поверхности корпуса 1. После подъема ловителя на поверхность отсоединяют аварийную колонну 9, заменяют срезной штифт 6 и ловитель готов к новому спуску.

Применение предложенного ловителя по сравнению с прототипом позволяет значительно снизить затраты времени на ликвидацию аварий с бурильной колонной, "голова" которой располагается в каверне. Это достигается благодаря улучшению условий фрезеровки аварийной колонны фрезерной коронкой и центровке аварийной колонны перед подачей в проходной колокол.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к оборудованию для извлечения аварийных колонн из кавернозных скважин. Скважинный ловитель включает корпус с осевым каналом и со ступенчатой наружной поверхностью, жестко соединенные с ним проходной колокол и фрезерную коронку, направляющую с торцевым пазом под аварийную колонну труб, соединенную с корпусом посредством срезного элемента, центратор для аварийной колонны, размещенный в полости фрезерной коронки. Направляющая снабжена узлом фиксации относительно стенок скважины. Минимальный внутренний диаметр центратора меньше внутреннего диаметра проходного колокола по нижнему торцу. Узел фиксации направляющей выполнен в виде бочкообразных роликов, расположенных в несколько ярусов. Каждый из роликов установлен с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, закрепленной в окнах на боковой поверхности направляющей. Радиус закругления роликов в плане не менее диаметра скважины в зоне расположения "головы" аварийной колонны. Повышается надежность и эффективность, сокращаются затраты времени на ловильные работы. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Скважинный ловитель, включающий корпус с осевым каналом и со ступенчатой наружной поверхностью, жестко соединенные с ним проходной колокол и фрезерную коронку и направляющую с торцевым пазом под аварийную колонну труб, соединенную с корпусом посредством срезного элемента, отличающийся тем, что он снабжен узлом фиксации направляющей относительно стенок скважины и центратором для аварийной колонны, размещенным в полости фрезерной коронки, причем минимальный внутренний диаметр центратора меньше внутреннего диаметра проходного колокола по нижнему торцу.2. Скважинный ловитель по п.1, отличающийся тем, что узел фиксации направляющей выполнен в виде бочкообразных роликов, каждый из которых установлен с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, закрепленной в окнах, выполненных на боковой поверхности направляющей, причем радиус закругления роликов в плане не менее диаметра скважины в зоне расположения "головы" аварийной колонны.3. Скважинный ловитель по п.2, отличающийся тем, что бочкообразные ролики расположены в несколько ярусов.