Вращающаяся подвеска для спуска и цементирования потайных колонн обсадных труб Советский патент 1986 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к области крепления глубоких скважин и может быть использовано при спуске и цементировании потайных колонн обсадных труб с вращением последних.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1 изображена вращающаяся подвеска, навинченная на верхнюю обсадную трубу потайной колонны перед спуском ее в скважину; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Вращающаяся подвеска состоит из муфты 1, в которую на левой резьбе ввернута пробка 2. В полости муфты расположена несущая Труба 3 с переходником 4 для соединения с бурильными трубами и опорным переводником 5, на верхнем торце которого установлен подщипниковый узел 6. В несущей трубе 3 имеются боковые окна 7, перекрытые втулкой 8. Втулка и несущая труба при ее верхнем положении взаимодействуют между собой с возможностью осевого перемещения соответственно по конгруэнтным между собой внутренней 9 и наружной 10 поверхностям, некруглым в поперечном сечении (фиг. 2). Пробка 2 также имеет некруглую в поперечном сечении внутреннюю поверхность, конгруэнтную наружной поверхности 10 несущей трубы 3 (фиг. 3). Это позволяет передавать вращение бурильной колонне через несущую трубу к втулке и пробке.

Муфта 1 и втулка 8, установленная над пробкой 2, связаны друг с другом левой резьбой.

Выше левой резьбь во втулке 8 имеются отверстия 11, сообщающие полость несущей трубы с затрубным пространством в верхнем положении втулки.

Снизу к опорному переводнику 5 подсоединена подвесная пробка 12, закрепленная срезными элементами 13. Подвесная пробка 12 запирает шаровые элементы 14 шарового фиксатора от выпадения, обеспечивая передачу вращения потайной колонне 15.

Герметичность устройства обеспечивается уплотнениями 16, установленными в месте нахождения круглой части втулки 8.

Вращающаяся подвеска работает следующим образом.

В процессе спуска потайной колонны 15 по стволу скважины в случае необходимости производят проработку мест сужений или посадки. Это обеспечивается наличием фиксатора 14.

После спуска потайной колонны 15 и закачивания цементного раствора в бурильные трубы вставляют разделительную пробку (не показана) и продавливают ее буровым раствором. В процессе закачивания цементного раствора и его продавливания в затрубное пространство бурильные трубы с

подвешенной на них потайной колонной 15 постоянно (возможно и периодически) вращают. При посадке разделительной пробки в подвесную 12 возрастает давление на устье скважины. После достижения расчетной величины давления происходит разрупдение элементов 13 и обе пробки начинают двигаться по потайной колонне 15, обеспечивая надежное разделение цементного и бурового растворов. В этот момент шаровые элементы 14 выпадают внутрь потайной колонны 15.

После посадки разде.штельной пробки в подвесную 12 вращение труб прекращают, чтобы после освобождения шарового фиксатора 14 не отвернуть втулку 8 и не открыть боковые,окна в несущей трубе 3. В зависимости от условий вращение потайной колонны 15 возможно прекратить заранее.

При дальрейще.м прокачивании продавочной жидкости разделительная пробка вместе с подвесной 12 двигаются вниз по обсадной колонне 15 до посадки на упорное кольцо, о чем свидетельствует получение давления - стоп в конце цементирования.

Как только закончили процесс цементирования, начинают вращать бурильные трубы. При этом несущая труба 3 своей некруглой частью 10 передает крутящий момент втулке 8 через ее некруглое сечение 9 (фиг. 2) и вывинчивает ее из муфты 1. Через открывшиеся боковые окна 7 несущей трубы 3 восстанавливается циркуляция. Производят про.мывку скважины для смыва излишне поднятого выше втулки 8 и муфты 1 цементного раствора. Чтобы вымывание было более полным и не произошло прихвата бурильных труб, последние во время промывки и ОЗЦ постоянно или периодически вращают.

Для отсоединения устройства от потайной колонны 15 бурильные трубы вместе с несущей трубой 3 опускают вниз так, чтобы некруглая часть 10 ее вошла внутрь некруглого сечения левой пробки 2 (при непопадании несущую трубу 3 нужно провернуть до их совмещения). Вращая вправо, левую пробку 2 вывинчивают из муфты 1. При под1земе бурильной колонны на поверхность извлекаются левая пробка 2 вместе с втулкой 8 несущая труба 3, подшипник 6 и опорный переводник 5.

Повышение надежности работы вращающейся подвески обусловлено тем, что отсутствуют щлицевые торцовые соединения, склонные к сломам и шламованию, а также благодаря тому, что пространство над левой резьбой втулки соединено сквозными отверстиями 11 с внутритрубным пространством (через зазоры в некруглых сечениях несущей трубы 3, втулки 8 и пробки 2 и подшипнике 6) и исключено шламование левых резьб и зазора между несущей трубой и втулкой 8 и пробкой 2.

Формула изобретения

Вращающаяся подвеска для спуска и цементирования потайных колонн обсадных труб, включающая муфту, расположенную в ее полости несущую трубу с опорным переводником и подщипниковым узлом, на котором установлены друг над другом взаимодействующая с луфтой левой резьбой пробка и втулка, связанная .с несущей трубой с возможностью осевого перемещения и перекрывающая боковые окна несущей трубы-и

подвесную пробку с фиксирующими элементами, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности работы, втулка связана с муфтой левой резьбой и имеет отверстия, сообщающие полость несущей трубы с затрубным пространством в верхнем положении втулки, причем несущая труба выполнена с наружной поверхностью, некруглой в поперечном сечении, а втулка и пробка имеют когруэнтные ей внутренние поверхности для взаимодействия соответственно в верхнем и нижнем положении несущей трубы.

Изобретение относится к области крепления глубоких скважин и позволяет повысить надежность работы устройства за счет исключения шламования левых резьб и зазора между несущей трубой и втулкой. Для этого втулка 8 связана с муфтой 1 левой резьбой. Во втулке 8 выполнены отверстия 11, сообщающие полость несущей трубы 3 с затрубным пространством в верхнем положении втулки 8. Наружная поверхность трубы 3 и внутренние поверхности пробки 2 и втулки 8 имеют конгруэнтные поперечные сечения некруглой формы. После спуска потайной колонны 15 и закачивания цементного раствора в бурильные трубы вставляют разделительную пробку (РП) и продавливают ее буровым раствором. При посадке РП в подвесную пробку (ПП) 12 возрастает давление на устье скважины. При определенной величине давления срезные элементы 13 ПП 12 разрущаются и пробки начинают двигаться по колонне 15 до посадки на упорное кольцо. Цементный и буровой растворы при этом надежно разделены. При вращении бурильных труб несущая труба 3 передает крутящий момент втулке 8 и вывинчивает ее (Л из муфты 1. Через открывщиеся боковые окна 7 трубы 3 производят промывку скважины от излищне поднятого выще втулки 8 цементного раствора 3 ил. N3 О5 о ю 4

Фи2.г

-ff

/

сриг.З