Разъединитель бурильной колонны Советский патент 1985 года по МПК E21B23/00 

1

Изобретение относится к бурению, в частности к устройствам, включаемым 8 компановку бурильного инструмента с целью возможности отсоединения свободной части бурильных труб от прихваченной.

Известен разъединитель бурильной колонны, содержащий корпус, верхний переводник с кулачками. Соединенный с корпусом левой реэьбой, и кулачковую муфту СОНедостатком этого устройства является то, что при отсутствии циркуляции иск;шчается возмож1аость обе печения рассоединения кулачковой муфты с кулачками верхнего переводника, а следовательно, отсоединения неприхваченной части бурильной колоны от прихваченной.

Известен также разъединитель бурильной колонны, состоящий из связанных резьбовым соединением верхнего переводника с промывочными и дополнительными радиальнььш каналами и нижнего переводника, зафиксированных от вращения установленным в полостях переводников и контактируюадам наружной поверхностью с Их внутренними поверхностями полым штоком, удерживаемым в исходном положении cpeзны m элементами, жестко связанной со штоком втулки с радиальными каналами и поршнем, образующими с верхним переводником камеру, в которой под радиальными каналами втулки установлен кольцевой поршень ,2j.

В известном разъединителе, имеющем более сложное выполнение, промывочный канал открывается только после сбрасывания шара и циркуляция восстанавливается только после выхода из зацепления стопорного узла, после чего исключается возможность проведения работ по освобождению нижней части бурильного инструмента вращением ротора. При загустевании бурового раствора сброс шара будет затруднен.

Целью изобретения является повьш1ение надежности работы устройства при возникновении прихвата бурильного инструмента с потерей циркуляции и з рощение конструкция.

Поставленная цель достигается тем, что в разъединителе бурильной колонны, состоящем из связанных резьбовым соединением верхнего

16 2

переводника с промывочными и дополнительными радиальными каналами И нижнего переводника, зафиксированных от вращения установленным в полостях переводников и контактирующим наружной поверхностью с их внутренними поверхностями польш штоком, удерживаетиилм в исходном положении срезныкш элементами,

жестко связанной со штоком втулки с радиальными каналами и поршнем, образунш ми с верхним переводником -камеру, в которой под радиальными каналами втулки установлен кольцевой

поршень, кольцевой поршень установлен над промывочными каналами верх него переводника и связан срезными элементами со втулкой.

При этом контактирукицие поверхности штока и переводников имеют форму многогранника, причем шток в нижней части выполнен с кольцевой проточкой, а срезные элементы размещены в ее торцовой и средней частях.

На фиг. 1 изображен разъединитель бурильной колонны, общий вид$ на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Разъединитель состоит из верхнего переводника 1, выполненного с циркуляционными 2 и дополнительными 3 каналами, нижнего переводника 4, выполненного с правой ловильной резьбой 5. Верхний 1 и нижний 4 переводники соединены между собой левой резьбой 6. имеют соответственно осевые проточки 7 и 8 под многогранник и зафиксированы от разворота в левой резьбе мног:огранным штоком 9, вставленным в проточ ки 7 и 8 под многогранник. Многогранный аггок 9 верхней частью соединен с поршнем 10 и втулкой 11., выполненной с выступом 12 и радиальными

каналами 13. В кольцевой полости между втулкой 11 и верхним переводником 1 установлен кольцевой поршень 14. Поршень 14 установлен между каналами 2 и 13 и своей верхней

торцовой поверхностью взаимодействует с выступом 12, а в исходном положении поршень 14 удерживается срезными элементами 15, рассчитанными на полуторакратное максимально

возможное рабочее давление в процессе бурения. Многогранный полый шток 9 имеет в нижней части цилиндрический хвостовик 16, на котором выпол- ;

3

ненная кольцевая проточка 17. В проточку 17 входят рабочие срезные элементы 18 и дублеры 19 срезных элементов. Удерживающие шток 9 в исходном положении.

Дублеры 19 расположены в средней части проточки и в процессе работы они не взаимодействуют со штоком 9. Усилие среза элементов 18 в два раза больше усилия среза элементов 15, удерживающих поршень 14 в исходном положении. Герметизация разъединителя обеспечивается уплотнительными элементами 20. На поршне 10 имеется гнездо 21 для посадки стального шара (не показан) и перекрытия канала 22 в полом штоке. Канал 22 обеспечивает возможность пропуска ниже разъединителя управлякжщх элементов серийно выпускаемых снарядов для отбора керна, шпуровых и шашечных торпед. Разъединитель имеет присоединительные резьбы 23 и 24.

Разъединитель бурильной колонны работает следующим образом.

В собранном виде разъединитель включается в компановку бурильного инструмента, обычно в зоне утяжеленного низа, бурение скважины.производится обычным способом. Шток 9 удерживается в исходном положении срезными элементами 18, взаимодействуя верхней частью проточки 17, а срезные элементы 19 связи со стержнем не имеют.

При прихвате с потерей циркуляции в бурильном инструменте создается избыточное давление, при котором срезаются элементы 15, удерживающие поршень 14, который движется вниз, промьгоочная жидкость изпод поршня вытесняется в затрубное пространство через дополнительные каналы 3, открываются циркуляционные каналы 2 и t3, восстанавливается циркуляция, производится промывка скважины вьше места установки

557164

разъединителя. В бурильный инструмент сбрасывается стальной шар (не показан), восстанавливается циркуляция. При посадке шара на 5 гнездо 21 поршня 10, перекрывается канал 22, после чего давление в бурильной колонне возрастает и когда оно достигает величины, на которую расчитаны рабочие срезные

10 элементы 18, они срезаются, затем срезаются срезные элементы 19, шток 9 с поршнем 10 движутся вниз. Когда поршень 10 опускается ниже циркуляционных каналов 2, давление

J5 резко падает, что является сигналом выхода из зацепления штока 9 с проточкой 7 под многогранник верхнего переводника 1. Вращая бурильные трубы вправо, отсоединяют верх20 НИИ переводник 1 от нижнего переводника 4, после чего бурильные трубы поднимают с верхним переводником 1 и полым штоком 9. В скважине остается нижний переводник 4 с ловиль25 ной правой резьбой 5, к которой подсоединяются устройства для проведения работ по освобождению прихваченной части бурильного инструмента.

JQ Если бурильный инструмент вьшге разъединителя оказывается прихваченным, то после восстановления циркуляции имеется возможность установить нефтяную, либо другую ванну и провести работы по освобождению прихваченной части бурильного инструмента. При прихвате бурильной колонны и наличии циркуляции в бурильный инструмент опускается стальной шар и работы по отсоединению верхней части бурильного инструмента производятся в опис-анном порядке .

j Экономический эффект возникает за счет повышения надежности рабоTfei устройства.

A-A

1. РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ, состоящий из связанных резьбовым соединением верхнего переводника с промьшочными и дополнительными радиальными каналами и нижнего переводника, зафиксированных от вращения установленныт. в полостях переводников и контактирующим наружной поверхностью с их внутренними поверхностями полым штоком, удерживаемым в исходном положении срезными элементами жестко связанной со штоком втулки с радиальными каналами и поршнем, образующими с верхним переводником камеру, в которой под радиальными каналами втулки установлен кольцевой поршень, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при возникновении прихвата бурильного инструмента с потерей циркуляции и упрощения конструкции, кольцевой поршень установлен над промывочными каналами верхнего переводника и связан срезными элементами со втулкой. 2. Разъединитель по п. 1, о т л и- 3 чающийся тем, что контактирую(Л щие поверхности штока и переводников имеют форму многогранника, при этом шток в нижней части выполнен с кольцевой проточкой, а срезные злементы размещены в ее торцовой и средней частях. ел 01 05