Скважинное ловильное устройство Советский патент 1985 года по МПК E21B31/18 

Йзобретение относится к горному |делу, а более конкретно к ловильным устройствам, предназначейным для ликвидации аварии преимущественно с соединениями бурильных тру в скважинах большого диаметра. Известно скважинное ловильное устройство, содержащее корпус с захватными элементами в виде пружи ных лепестков, на наружной поверхности которых установлено запорное кольцо,,и размещенный в полости корпуса с возможностью взаимодействия с запорным кольцом подвижной шток с упорами выше и ни:же корпуса ll. , Недостатком указанного устройст является невозможность отсоединени в случае необходимости от прихваченного извлекаемого предмета и возможность преждевременного сраба тьюания запорного кольца. Наиболее близким к изобретению является скважинное ловильное устройство, включающее корпус с захва ными элементами, соединенными с корпусом гибкими звеньями,, установ ленными внутри запорного кольца,. размещенный в полости корпуса с возможностью взаимодействия с запорным кольцом подвижный шток и узлы фиксации и освобождения 2j. Недостатком этого устройства я ляется узкая область применения, как невозможен захват соединитель ных элементов бурильной колонны раагаичных по величине диаметров и высоты (резьбовых замков, фланцев, переходников и т.д.), а также различных элементов буровог оборудования и инструмента, имеюи{их бурты в своей верэшей части. Кроме того, операция отсоединения известного ловителя путем навинчи вания штока на ниппель запорного кольца весьма ненадежна, так как свинчивание двух резьб всплепую требует точного центрирования сви чиваемых деталей, что практически неводможно при монтаже запорного кольца на пружинных лепестках. Цель изобретения - повьшение надежности работы устройства при извлечении труб различных типораз меров . Цель достигается тем, что в скважинном ловильном устройстве, включающем корпус с захватньпт--- эл 38 ментами, соединенными с корпусом гибкими звеньями, установленными внутри запорного кольца, размещенный в полости корпуса с возможностью взаимодействия с запорным кольцом подвижньй шток, и узлы фиксации и освобождения, захватные элементы вьтолнены в виде шаровидных тел, а узел фиксации - в виде шарового затвора, при этом кольцо снабжено обращенной в сторону забоя большим основанием направляющей конической втулкой для взаимодействия с шаровиднь&1И телами в рабочем положении, а подвижньй шток снабжен опорньм элементом, расположенным в полости направляющей втулки, и выполнен с кольцевой проточкой на наружной поверхности для взаимодействия с шаровым затвором. . Узел освобовдення выполнен в виде переводника на бурильные трубы, установленного с возможностью поворота относительно корпуса и соединенного посредством гибких звеньев с запорным кольцом. Направляющая втулка и захватные, элементы соединены с корпусом разъемно. Причем подвижный шток вьтолнен регулируемым по длине. На фиг.1 схематически изображено ловильное устройство при спуске в скважину; на фиг. - то же, в процессе захвата соединительного фланца буровой трубы; на фиг.З то же, в процессе отсоединения от резьбового замка буровой трубы. ,Ловильное устройство включает полый корпус 1 с подвешенными на гибких звеньях 2 захватньа и элементами в виде шаров 3. В полости корпуса 1 установлен подвижной шток 4 с кольцевой проточкой 5 и наружной поверхности, упором 6 и стяжнсй муфтой 7, позволяющей регулировать длину штока 4. В стенке корпуса t установлен ряд шариков 8, образующих затвор. Между корпусом 1 и штоком 4 установлена пружина 9. На корпусе размещено запорное кольцо 10 с. направляющей втулкой 11,.имеющей в своей нижней части конус 12, а в верхней части - отверстия, через которые пропущены гибкие звенья 2. На запорном кольце О выполнена кольцевая выточка 14, а на корпусе жестко закреплен фланец 15, между которым и запорным коль3 . 1

ом 10 установлена пружина 16. еязду корпусом и колонной бурильных руб .(не показана) имеется переходник 17 со средством 18 подсоединения к бурильной колонне; Корпус 1 с переходником 17 связан радиально упорным подшипником 19, причем переходник 17 гибкими звеньями 20, пропущенными через отверстия 21 во ланце 15, соединен с запорньм кольцом 10.

Ловильное устройство работает следующим образе.

Перед спуском в скважииу запорное кольцо 10 поднимают вверх, сжимая пружину 16 до тех пор, пока шарики 8 усилием пружины 9 не.войдут в выточку 14, затем, вращая стяяе ную муфту 7, уЬтанавливают упор 6 на такой высоте, чтобы при опусканий устройства на захватываемый элемент 22 мещсу упором 6 и шарагми 3 разместился по высоте фланец 23. Гибкие зЁгецья 20 по своей длине допускают полный ход запорного кольца 10 на корпусе f и при спуске в скважину имеют слабину (фиг.1). Диаметр шаров 3, диаметр внутренней поверхности направляющей втулки 11 и диаметр, на котором.расположены отверстия 13 подбираются при сборке устройства в зависимости от диаметра фланца 23 и диаметра захватываемого элемента 22.

После посадки устройства упором 6 на захватываемый элемент 22 шток

4под весом устройства и колонны вьш1ерасположенных труб начинает движение вверх относительно корпуса до тех пор, пока шарики 8 и проточка

5на штоке не окажутся на одном уровне, а шары 3 - ниже уровня фланца 23 (фиг. 2) . Усилием пружины .16 шарики 8 выталкиваются в проточку

5 и запорное кольцо Ю подается вниз по корпусу 1, заталкивая конусом 12 направляющей втулки 11 шары 3 под фланец 23. Затем производят подъем захваченного таким образом элемента 22. Для захвата ос530384

тавленного в скважине бурового снаряда, имеющего соединительное звено в виде резьбового замка 24 (фиг.3), диаметр которого в 2-3 ра5 за меньше диаметра фланца 23, производят смену в устройстве направляющей втулки 11, внутренний диаметр которой .соответствовал бы размерам захватываемого элемента o (резьбового замка). При необходИ мости производится смена шаров 3. В случае отсоединения ловителя, не приподнимая его (чтобы между упором 6 и извлекаемьм элементом сохранялся момент трения),производят посредством буровой колонны поворот переходника 17 по часовой стрелке. При этом часть гибких звеньев 20, находящаяся мевду переходником 17 и фланцем 15, закручивается на некоторый угол (фиг.З), сжимая пружину 16 и приподнимая направляющую втулку 11 с конусом 12 над шарами 3, освобозвдая последние 5 от обхвата внутренней поверхностью втулки. После этого поднимают ловильное устрьйство на поверхность.

Предложенное ловильное устройство применимо для различных типоразмеров Q захватываемых элементов бурильной колонны и другого скважинного инструмента и оборудования, оставленного в скважине.

Имея в комплекте 2-3 сменных направляющих втулки 11 с различным диаметром ее внутренней поверхности и 2-3 размера шаров 3, возможен захват элементов, разница в диаметрах которьпс составляет до пятикратного значения.

Захватные шары 3 можно подсоеди. нять к устройству, как и направляющую втулку 11, также на резьбе, для чего на концах гибких звеньев j закрепляются резьбовые пальцы.

Таким образом, перенастройка ловителя на другой типоразмер подлежащего извлечению элемента не потребует больших трудозатрат и вре- мени.

77

6 гъ

1. СКВАЖИННОЁ ЛОВИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее корпус с захватными элементами, соединенными с корпусом гибкими звеньями, установ.ленньми внутри запорного кольца, размещенный в полости корпуса с возможностью .взаимодействия с запорным кольцом подвижный шток, и узлы фиксации и освобождения, о т л ичающееся тем что, с целью повышения надежности его работы при извлечении труб различных типоразмеров , захватные элементы выполнены в виде шаровидных тел, а узел фиксации - в виде DiapoBoro затвора, при этом запорное кольцо снабжено обращенной в сторону забоя болыпнм основанием направляющей конической втулкой для взаимодействия с шаровидными телами в рабочем положении, а подвижный шток снабжен опорным элементом, расположенным в полости направляющей втулки, и выполнен с кольцевой проточкой на наружной поверхности для взаимодействия с шаровым затвором. 2.Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что узел осW вобождения выполнен в виде переводс ника на бурильные трубы, установленного с возможностью поворота относительно корпуса и соединенного посредством гибких звеньев с запорным кольцом. 3.Устройство по П.1, отлиСП чающееся тем, что направоо ляющая втулка и захватные элементы о со оо соединены с корпусом разъемно. 4.Устройство по П.1, отличающееся тем, что подвижный шток выполнен регулируемым по длине.