Разъединитель Советский патент 1987 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть нри- менено при спуске и цементировании потайных обсадных колонн с подвеской их на цементном камне.

Цель изобретения - увеличение надежности срабатывания шарового замка за счет обеспечения передвижения запорной втулки в крайнее нижнее положение.

На фиг. 1 изображен разъединитель, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Е)-Б на фиг. 1.

Предлагаемый разъединитель состоит из корпуса 1, муфты-воронки 2, соединенных между собой шаровым замком 3, шары которого смещены к оси устройства относительно плоскости соприкосновения муфты-воронки 2 и корпуса 1. В корпусе 1 на срезных элементах 4 установлена запорная втулка 5, запирающая полость шарового замка 3. В запорной втулке 5 на срезном элементе 6 установлена внутренняя втулка 7, перекрывающая радиальные промывочные отверстия 8 запорной втулки 5. Для осуществления промывки в корпусе 1 предусмотрены радиальные отверстия 9. Радиальные промывочные отверстия 8 запорной втулки и радиальные отверстия 9 корпуса расположены над шаровым замком 3. В нижней части корпуса 1 и в нижней части запорной втулки 5 имеются ограничительные кольца 10 и 11 для удержания соответственно запорной и внутренней втулок. При этом ограничительное кольцо 11 жестко связано с запорной втулкой 5. На корпусе 1 над шаровым замком выполнены продольные промывочные пазы 12. На наружной поверхности запорной втулки 5 выполнена кольцевая выточка 13, причем в исходном положении (фиг. 1) она располагается над шаровым замком 3, а при срабатывании последнего верхний торец запорной втулки 5 располагается выше радиальных отверстий 9 Kopriy- са 1. Внутритрубное пространство во время промывки сообшается с затрубным пространством через радиальные отверстия 8 запорной втулки, ее кольцевую выточку 13, через отверстия 9, и пазы 12 корпуса.

Корпус 1 в верхней части соединен с бурильными трубами, а муфта-воронка 2 - с секцией обсадной колонны.

Предлагаемый разъединитель работает следуюшим образом.

После спуска хвостовика или секции обсадной колонны приступают к промывке ствола скважины, а затем к цементированию.

По окончании продавливания цементного раствора в бурильные трубы бросают шар, при посадке которого на втулку 7 давление на выходе насоса возрастает, в результате чего срезаются срезные элементы 6 и втулка 7 смещается вниз, открывая радиальные промывочные отверстия 8. После этого про0

5

0

мывочной жидкостью через отверстия 8 и 9 и пазы 12, а также через полость кольцевой выточки 13 удаляется цементный раствор из муфты-воронки и затрубного пространства выше опущенной секции. При этом внутренняя втулка 7 удерживается на ограничительном кольце 11, жестко связанном с пока еще неподвижной запорной втулкой 5.

Для открытия щарового замка и отсоединения бурильных труб сбрасывают второй щар, при посадке которого на запорную втулку 5 давление на выходе насоса вновь возрастает, в результате чего срезаются срезные элементы 4 и запорная втулка 5 опускается, открывая шаровой замок 3.

Благодаря тому, что внутренняя втулка 7 и первый сброшенный шар, сидящий на ней, удерживаются с помощью ограничительного кольца 11, продвижение запорной втулки 5 и втулки 7 осуществляется одновременно, что исключает образование замкнутых несжимаемых объемов жидкости между сброшенными шарами и предопределяет гарантированное дохождение запорной втулки до своего нижнего положения. В то же время запорная втулка 5 имеет возможность перемещаться до своего нижнего положения, т. е. до положения, когда осуществляется срабатывание щаровог О замка путем запада- ния шаров в кольцевую выточку 13, которая не дает возможности перекрыть радиальные отверстия 9 корпуса 1 и прекратить движение запорной втулки вплоть до момента начала перекрытия ее торцом отверстий 9. Однако к этому моменту раскрытие шарового замка уже гарантировано бла1-одаря тому, что верхний торец запорной втулки в мо- г мент срабатывания шарового замка расположен вьипе радиальных отверстий 9 корпуса 1. О полном срабатывании щарового замка свидетельствует падение давления на насосе вследствие сообщения трубного пространства с затрубным через отверстия 9 и пазы 12. Шары при малейшем перемещении бурильных труб вниз - - вверх выталкиваются в кольцевую выточку запорной втулки 6. Бурильные трубы легко освобождаются и извлекаются из скважины с корпусом 1 разъединителя, запорной втулкой 5, втулкой 7 и щарами.

Формула изобретения

5

0

0

5

1. Разъединитель, включающий шаровой замок, зафиксированный запорной втулкой с радиальными промывочными отверстиями, перекрытыми внутренней втулкой, ограничительное кольцо, муфту-воронку и корпус с радиальными отверстиями, промывочными продольными пазами над шаровым за.мком и с отверстиями под шары замка, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности срабатывания шарового замка за счет обеспечения передвижения запорной втулки

в крайнее нижнее положение, на наружной поверхности запорной втулки выполнена кольцевая выточка для размещения в ней шаров замка при его срабатывании, а радиальные отверстия корпуса и радиальные промывочные отверстия запорной втулки размещены над щаровым замком и сообщают внутритрубное пространство с затруб- ным через полость кольцевой выточки запорной втулки, причем в исходном положении кольцевая выточка запорной втулки располагается над шаровым замком, а при срабатывании последнего верхний торец запорной втулки расположен выше радиальных отверстий корпуса.

2. Разъединитель по п. 1, отличающийся тем, что ограничительное кольцо жестко связано с запорной втулкой.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и нозволяет увеличить надежность срабатывания шарового замка за счет обеснечения нередвижения запорной втулки (В) 5 в крайнее нижнее положение. Разъединитель включает шаровой замок 3, зафиксированный запорной втулкой (В) 5, внутреннюю В 7, ограничительное кольцо 11, муфту-воронку 2 и корпус 1. Кольцо 11 жестко связано с В 5. Она имеет радиальные промывочные отверстия 8, перекрытые В 7. На наружной повер.хности В 5 выполнена кольцевая выточка (KB) 13 для размещения в ней шаров замка 3. Корпус 1 имеет радиальные отверстия 9, промывочные продольные пазы 12 над замком 3 и отверстия под шары. Отверстия 8 и 9 размеш,ены над замком 3 и сообщают внутритрубное и затрубное пространства через полость KB 13. Она в исходном положении расположена над замком 3, а при его срабатывании - верхний торец В 5 расположен выше отверстий 9. Промывку скважины осуществляют через отверстия 8. 9, пазы 12 и полость KB 13. Для открытия замка 3 давлением опускают В 5 вниз. Одновременно с ней движется В 7. Замок 3 срабатывает-путем западания шаров в KB 13. Контроль открытия замка 3 определяется падением давления на насосе вследствие сообщения трубного и затрубного пространства через отверстия 9 и пазы 12. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. (О сл со ю о со со . фиг 1

фиг. 2 д

фиг. 3