Устройство для развинчивания труб в скважине Советский патент 1984 года по МПК E21B23/00 

Изобретение относится к области б рения скважин, а именно к устройства для развинчивания труб в скважинах при ликвидации азариА. Известно устройство для развивчивания труб в скважине, Kotopoe содержит якорный механизм в виде корпуса с установленными на нем распорными элементами, полый шток и предохранительную муфту m . Недостатками данного устройства являются осуществление перемещения аварийной колонны труб с помощью талевой системы станка, а также нали чие только одной предохранительной муфты, что не обеспечивает надежного соединения аварийного инструмента с колонной труб, находящейся в скважине . Наиболее близким к изобретению по технической сзпцности является ycj ройство для развинчивания труб в скважине, включающее якорный механизм в виде корпуса с установленными на нем распорными элементами и верхним и нижним патрубками, полый шток с механизмом преобразования поступательного перемещения во вра щательное и две предохранительные муфты 2 . Однако известное устройство осуществляет проворот аварийного инструмента при перемещении штока вверх Кроме того, распорные элементы не обеспечивают использование устройст ва в скважинах, отличающихся по диа метру, что снижает эффективность пр менения известного устройства и над ность его соединения с трубами в скважине. Целью изЬбретения является обеспечение надежного соединения устрой ства с трубами, находящимися в сква жине. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для развинчивания труб в скважине, состоящем из якорного механизма в виде корпуса с установленными на нем распорными элементами и верхним и нижним патрубка ми, полого штока с механизмом преоб разования поступательного перемещения во вращательное и двух предохра нительных муфт, шток снабжен вертлю гом с выступом, установленным с воз можностью осевого перемещения в верхнем патрубке якорного механизма и соединенным с ним с возможностью вращения хвостовиком для взаимодействия через муфты со штоком и нижним патрубком якорного механизма, а шток и к-орпус якорного механизма имеют соответственно наружную и внут-: рентою левые резьбы. Кроме того, распорные элементы выполнены в виде эластичных баллонов, концы которых жестко соединены с корпусом якорного механизма, а полости эластичных баллонов связаны с полым штоком. На фиг. 1 изображен предлагаемое устройство в скважине; на фиг. 2 то же, продольный разрез; на фиг. 3 корпус якорного механизмаJ на фиг.4 шток на фиг. 5 - распорные элементы якорного механизма на фиг. 6 крепление верхнего конца эластичных баллоновJ на фиг. 7 - нижний конец штока с предохранительньми муфтами, на фиг. 8 - шток с вертлюгом в нижнем положении, на фиг I 9 - шток с хвостовиком в нижнем положении. Устройство состоит из якорного механизма t и полого штока 2. Якорный механизм 1 состоит из полого корпуса 3 с радиальными отверстиями 4, имеющего на концах присоединительные резьбы 5, для соединения с верхним 6 и нижним 7 патрубками и распорных элементов в виде эластичных баллонов 8. Корпус 3 имеет внутреннюю левую грузовую резьбу 9, а на наружной поверхности - участки 10 с насечкой для надежного соединения корпуса 3 с эластичными баллонами 8, которые жестко соединяются своими концами с корпусом 3 путем навинчивания на него верхнего 6 и нижнего 7 патрубков. При этом концы эластичных баллонов 8 прижимаются к участкам 10, имеющим насечку, что обеспечивает их надежное соединение. В -своей средней части эластичные баллоны .8 крепятся к корпусу 3 с по.мощью проволочного бандажа 11, витки которого припаиваются. Радиальные отверстия 4 обеспечивают соединение полостей эластичных баллонов 8 с внутренней полостью корпуса 3. Полый шток 2 имеет на наружной поверхности участок с левой грузовой резьбой, соответствующей резьбе корпуса 3, длина которого соответствует ходу штоков гвд-роцилиндров бурового станка. Полый шток 2. в своей нижней

части имеет заглушку 12, а в средней части - радиальные отверстия 13 для подачи рабочей жидкости через радиалные отверстия А в полости эластичных баллонов 8 4

В верхней части штока 2 на подтип никах 14 установлен вертлюг 15 с уплотнениями 16 и внутренней резьбой 17 под колонку труб, имекнияй выступ 18, препятствукиций вращению колонны труб относительно верхнего 6 патрубка якорного механизма 1. В верхнем патрубке 6 под выступ 18 имеется или сквозной, или закрытый направляющий паз.

В нижней части штока 2 установлен з востовик 19, который является одновременно составной частью двух предохранительных обгонных муфт 20 и 21 соответственно левого и правого вращений. В нижней части хвостовика 19 выполнена резьба 22 для присоединения к нему аварийного инструмента.

Зазор между наружным диаметром цилиндрической части штока 2 и внутренним диаметром якорного механизма 1 перекрывается уплотнениями 23.

Устройство работает следующим образом.

Устройство на колонне бурильных труб опускается в скважину 24 до упора присоединенного к нему аварийного инстрзгмента в колонну, находящуюся в скважине 24, и прижимается к ней всей своей массой. Затем рабочая жидкость через колонну бурильных труб, вер-тлюг 15, полый шток 2, радиальные отверстия 13- и 4 подается в полости эластичных баллонов 8, которые, увеличиваясь в диаметре.

прижимаются к стенкам скважины 24 и закрепляют в ней устройство.

После этого с помощью гидроцилиндров бурового станка перемещают колонну, а вместе с ней и шток 2 в верхнее положение. При этом шток 2 свободно вращается в вертлюге 15. .Затем гидроцилиндрами бурового станка перемещают шток 2 вниз. При этом последний через левую грузовую резьбу 9 и обгонную муфту 20 левого вращения вращает хвостовик 19 с закреплен ным на нем аварийным инструментом в левую сторону, обеспечивая соединени аварийного инструмента с колонной труб, находящейся в скважине. При обратном ходе штока 2 вверх обгонная муфта il правого вращения воспринимает момент от закрученной колонны труб, находящейся в скважине, а муфта 20 не препятствует возврату штока 2 в исходное положение. Затем цикл повторяется до тех пор, пока аварийный инструмент надежно не соединится с колонной труб в скважине 24 или пока эта колонна не развернется.

После этого снимается давление рабочей жидкости в якорном механизме 1, эластичные баллоны 8 уменьшаются в диаметре и производится извлечение устройства из скважины 24 вместе с отвинченной, колонной труб.

Благодаря тому, что предлагаемое устройство позволяет осуществлять многократное вращение аварийного инструмента при передаче больщих крутящих моментов, значительно повьш1ается надежность, соединения аварийного инструмента с колонной труб находящейся в скважине.

Ix

I

fs

Z4v

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗВИНЧИВАНИЯ ТРУБ В СКВАЖИНЕ, включающее якорный механизм в виде корпуса с установленными на нем распорными элементами и верхним и нижним патрубками, полый шток с механизмом преобразования поступательного перемещения во вращательное и две предохранительные муфты, отличающееся тем, что, с целью обеспечения надежного соединения с трубами в скважине, шток снабжен вертлюгом с выступом, установленным с возможностью осевого перемещения в верхнем патрубйе якорного механизма, и соединенным с ним с возможностью вращения хвостовиком для взаимодействия через муфты со штоком и нижним патрубком якорного механизма, а щток и корпус якорного механизма имеют соответственно наружную и внутреннюю левые резьбы. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что распорные элементы выполнены в виде эластичных баллонов, конщл которых жестко соединены с корпусом якорного механизма а полости эластичных баллонов связаны с полым штоком.

8

/// /tf

Фиг./

Фиг.

А

-9

X

Фи8.3

k

3

Фиг. 9