Устройство для подвески потайных обсадных колонн Советский патент 1983 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышпенности и может быть применено при подвеске потайных обсадных копонн.

Известно устройство дпя подвески потайных обсадных копонн,вкпючающее муфту,поршень,соедиценный с плашками посредст вам тяг, опоры тяг, втушсу с размещенными на ней ппашками и пружиной дпя удержания ппашек ij.

Наиболее близким к: предпагаемому является устройстйо для подвески потайных обсацных копонн, включающее разъединитель, ствол с размещенными на нем опорами, пгшшками и центратор, соединенный тягами с плашками 2J.

Недостатком известных устройств являются их большие размеры по диаметру, позволяющие спускать и подвешивать по- тайрые обсадные колонны только в нормальные межкояонные зазоры, составляющие мм, что невозможно саепать в конструкциях сверхглубоких скважин при наличии, межколонных зазоров равных 20 - 25 мм.

Цель изобретения - повышение надежности подвески потайной обсадной колонны при малых межколонных зазорах.

Указанная цель достигается тем, что устройство для подвески- потайных обсадных колонн, включающее разъединитель, ствол с размещенными на нем опорами, лпашками и центратор, соединенный тягами с плашками, снабжено установленными между ппашками и опорами коническими вкладышами, которые соединены с плашками срезными элементами и имеют выступы, а опоры дпя взаимодействия с ними ответные пазы, причем опора свободно установлена относительно ствола и соединена с центратором ползунами.

На фиг, 1 и 2 113ображ0но устройство, общий вид; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1;на фиг. 5 сечение В-В на фиг. 1 на фиг. 6 - сечение на фиг. 2.

Устройство состоит из разъединителя, включающего переходник 1, снабженный резьбой 2 и соединенный с несущим стволом 3, который снабжен шпонкой 4, подшипншсом 5 и центрирующей втупкой б

Герметизация соединения несущего ствола 3 н раструба 7 осуществляется манжетой 8, Несущий ствол 3 соединен с раструбом 7 левой гайкой 9 при помощи шпонки 4. На шпонке 4 и в раструбе устанавливается муфта 10. Между центрирующей втулкой 6 и муфтой 1О устанавливается пружина 11. Верхняя часть

муфты снабжена пазом 12 дпя шпонки, а нижняя - четырехгранным выступом 13 .совмещающимся с аналогичным отверстием 14 раструба 7.

К нижней части. несущего ствопа 3 присоединяется патрубок 15, в который устанавливается подвесная пробка, состоящая из сердечника 16, конической насадки 17, уплотните льны X элементов 18 и 19. Сердечник закрепляется шпильками 2О. Герметизация соединения сердечника 16 и патрубка 1.5 осуществляется уплотнительным кольцом 21, На сердечнике 16 устанавливаются резиновые элементы 18 и 19, поджимаемые в верхней части гайкой 22, а в нижней части -.конической насадкой 17. Ствоп 23 присоединяется в верхней части к раструбу 7, а в нижней части резьбой 24 - к потайной колонне 25.

Ствол 23 снабжен выступом 26, на который свободно опирается нижним торцом опора 27. Последняя снабжена конической поверхностью 28 и пазами 29, по которым перемещаются конические вкладыши 30, снабженнь1е выступами 31

При перемещении конических вкпадышей ЗО по опоре 27 и пазам 29 в крайнее верхнее положение происходит совмещение их опорных поверхностей 32 и 33.

На стволе 23 размещены ппашки 34, которые в верхней части соединяются с коническими вкладышами 30, установпенными между плашками 34 и опорами 27 при помощи срезных эпементов, например штифтов 35, а в нижней части - с верхним кольцом 36 центратора при помощи тяг 37 заклепками 38 и винтами 39.

На верхнем кольце 36 центратора закреплены винтами 39 ползуны 40 которые перемещаются по пазам 41 опоры 27, соединяя опоры с цейтратором. Пружинные элементы 42 центратора Закретглены на верхнем 36 и ниждам 43 кольцах винтами 39 и имеют шероховатость (насечку или накатку) 44. В верхнем кольце 36 центратора выполнен паз 45, по которому перемещается направляющий штифт 46.

Устройство присоединяется в резьбе 2 к копенке 47 бурильных труб в спускается в скважину, обсажеШ1ую промежуточной колонной 48. Для раадепения тампонажного у. бурового раствора - при их движении по копонне бурильных труб пр мевяется раздвпитепьная пробка 4:9.

Устройство работает сдрдующим образом. Копонна 47 бурильных груб присоединяется к переходнику 1 устройства в резьбе 2. В нижней части устройство, присоединяется к потайной колонне 25 в резьбе 24 ствола 23. В таком положаНИИ устройство совместно с потайной колонной спускается в скважину, В процессе спуска потайной колонны в промежуточной колонне 48, в которой осуществляется подвеска, пружинные элементы 42 центратора сжимаются и благодаря ше юховатости 44 их рабочих поверхностей силы трения между ними и внутренней поверхностью труб промежуточной колонны возрастают. За счет веса потайной колонны и искривления ствола скважины несколько пружинных элементов центратора прижимаются к внутренней поверхности трубы промежуточной колонны шероховатыми поверхностями, Для приведения в действие плашечной системы необходимо повернуть устройство относительно фонаря на 30 влево. Поворот осуществляется с устья скважи ны колонной 47 бурильных труб. При повороте бурильных труб вместе с ними поворачивается переходник 1, несущий ствол 3, и, через муфту 1О, раструб 7, ствол 23 и потайная колонна 25 При повороте колонны 47 бурильных труб и перечиспеннь1х деталей пружинный цент ратор остается на месте. Вместе с ним остаются на месте ппашки 34 совместно с коническими вкладышами 30 и опора 27, удерживаемая ползунами 40. Ползун 40 удерживают от поворота опору 27, в результате чего ствол 23 поворачивается в опоре 27 и выступы 31 коничеоких вкладышей 30 остаются в пазах 29 опоры . При повороте ствола 23 вместе с ним поворачивается направляющий штифт 46 сначала по горизонтальной поверхйооти паза 45 верхнего кольца 36 центратора, а при последующем движении Konotf ны бурильных труб - вниз по вертикальной поверхности п&за. При движении вниз направляющего штифта 45 все устройство за исключением центратора и ппашечиой системы также движется вниз. Опора 27 толкается раструбок 7 и заходит под конические вкладыши ЗО, . при этом выступы 31 конических вкладьпией перемещаются по пазам 2 9 опор до тех пор, пока их опорные поверхности 32 и 33 не совместятся. Поспе совмещения опорных поверхностей 32 и 33 при дальнейшем движении вниз опоры 27 происходит срез штифтов 35 (например алюминиевых) и начинается заход опоры и конических вкладышей иод плашки 34. При соприкосновении наружных поверхностей плашек и внутренней поверхности промежуточной колонны 48 и движении вниз опоры 27 плашки 34 врезаются и по мере их врезки вес потайной колонны 25 nocTeniBHHo передается через плашки на промежуточную колонну. Окончанием подвешивания потайной колонны 25 будет свидетельствовать только вес колонны 47 бурильных труб по индикатору веса. После подвески потайной колонны в скважину заканчивается буферная жидкость и тампонажный раствор. Вслед за тампонажным раствором из цементировочной головки пускается разделительная пробка 49, которая, пройдя по колонне 47 бурильны.х труб, переходнику 1 и несущему стволу 3, заходит в сердечтгак 16 и в результате повышения давления происходит срез штифтов 20. После этого подвесная пробка вместе с разделительной пробкой 49 под действием закачиваемого бурового раствора вытесняет тампонажный раствор из потайной колонны 25 в межтрубное пространство. При посадке конической насадки 17 на кольцо Стоп тампонажный раствор поднимется выше раструба 7 и его излишки необходимо удалить. Для удаления излишков тампрнажного раствора необходимо отсоединить колонну бурильных труб от подвешенной потайной колонны. С этой целью копонну бурильных труб перемещают вниз до тех пор, пока торец переходника 1 не опустится на подшипник 5, о чем будет свидетельствовать уменьшение веса колонны бурильных труб. При таком положении переходника 1 несущий ствол 3 также переместится вниз и его шпонка 4 выйдет из паза муфты 1О, певай гайка 9 станет ненагруженной и вращением вправо последняя станет отворачиваться от раструба 7. Отворот певой гайки 9 и ее подъем сопровождается выталкиванием нижней четырехгранной части муфты 1О из аналогичного отверстия раструба 7. Пруж№на 11 в Этот момент удерживает муфту10 и левую гайку 9 в положении, обеспечивающем отсутствие перекоса и удобство отворота. После отворота колонна бурильных труб поднимается вверх на ведичину, при которой патрубок 15 зайдет в верхнюю часть расгрубка 7, и подачей бурового раствора через копонну бурильных труб излишки тампонажного раствора над раструбом удаляются из скважины.

По окончаввв удапеввя тамяонажвого раотворв из скважтаЕЫ удапяются детапв разъедшштепя: пврёкодввк 1, шсущвй ствон 3, прдшйпвюс 5, цевгр фуиядая втуика 6, пружина 11 певая гавка 9, муфта 1О и патрубок 15.

Тех нико-8ковоми«еская вффвктиввосгь взобретешш закшспаетс5 в свюкенхга иа тертапьвоык затрат я времевв ва креппевсю (жважиш В вастояшее время {ютаён вые коповвы спуашются в мапых мвжко поввык зазорах {вапрвмер, потайные коповвы диаметром 114 мм в прсялежуточвую кояовву дтметрсы 168 мм) в уставаш1вваклгся m 9аЗ, а та1;шоважший раствор аакачввают без рааоепотепьвой и по|ивесвой пробок в, по оковяавш закачкв коповва бурвпьвЫх груб отсоедввяется,

потайвая копоннаг попвостью разгружается ва забой до схватывавия в отверде ввя тамповажвого растворю.

Кроме того, ввз-за отсутствия в ковст рукцвв разъедввнтепей, ва которых спускаются потайвыё коповвы раздепвтепьвой и подвесвой пробок, провсходвт смешввавве тамповажвого в бурового растворов, что 1Ф1ШОДВТ к векаяествевцому креппеввю .скважвш 1.Раагружка коповвы ва забой впечет за собой последующее ее смятве в про твворечит освоввЫм требоваввям крепп ввя скважив обсадвымв коловвамв, закшо чакяцвмся в том, что в процессе kpeniieкия секпвв обсадвые в потайвыё коловвы докжвы ваходвться в растявутом состоявви.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВЕСКИ ЙОТАЙНЫХ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включающее разъединитель, стол с размешенными на нем опорами, плашками и ратор, соединенный тягами с плашками, о т л и ч а.ю 01 а ё с я тем, что, с г целью повышения надежности подвески потайной обсадной колонны при малых межкопонных зазорах, оно сшбжено уо тановпеннымв между плашками и опорами коническими вкладащами, которые соедигнены с плашками срезными элементами и имеют выстулы, а опоры для взаимодействия с ними - ответные пазы, причем О1юра свободно устансюлена относительно ствола и соединена с центратором ползу нами. (Л

Г

фае.

Вв

.

ГГ

Фиг.б