Вращающаяся подвеска для спуска и цементирования потайной колонны Советский патент 1988 года по МПК E21B43/10 E21B33/14 

и втулка 6, взаимодействующие с муфтой 1 левой резьбой. Их некруглые сечения расположены соосно друг другу и некруглому сечению трубы 2. Запорный узел подвески имеет закладные элементы, расположенные в пазах опорного переводника и выступа 20, Подвесная пробка 14 подвески имеет переходник 15, связанный средними штифтами с переводником 4, Пазы 18 вьшолне- ны в виде проточек на нижнем торце переводника, а пазы выступа 20 - в

виде сквозных продольных прорезей. Переходник 15 имеет кольцевой выступ 21. После цементирования начинают вращение труб 2. Труба 2 передает вращение втулке 6 и вывинчивает ее из муфты 1. Восстанавливается циркуляция жидкости для промывки скважины В случае неотсоединения пробки 14 освобождают замок левой резьбы, поднимают на поверхность трубы 2 и извлекают пробку 5, 6 ил.

Изобретение относится к технике крепления скважин потайными колонками обсадных труб и позволяет обеспечить отсоединение подвески от потайной колонны в случае неосвобождения подвесной пробки. Подвеска включает муфту 1 с выступом 20 на внутренней поверхности, расположенную в ее полости несущую трубу 2 с пo ЩIИпникo- вым узлом 3 и опорным переводником 4, над которыми установлены перекрывающая боковые окна 7 трубы 2 пробка 5 Г - 13 ю (Л с 05 со 4 lif фиг.1

1

Изобретение относится к креплению скважин потайными колоннами обсадных труб, а именно к вращающимся подвескам.

Цель изобретения - обеспечение от соединения подвески от потайной колонны в случае неосвобождения подвес ной пробки.

На фиг.1 изображена предлагаемая подвеска, навинченная на верхнюю обсадную трубу потайной колонны перед ее спуском в скважину; на фиг.2 - то же, после открытия боковых окон несу щей трубы и освобождении подвесной пробки; на фиг.З - то же, после опус кания несущей трубы для освобождения шпонок; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Бнафиг.1 на фиг.6 - разрез В-В на фиг.1.

Вращающаяся подвеска состоит из муфты 1, в полости которой расположе на несущая труба 2 с подшипниковьм .узлом 3 и опорным переводником 4. Над опорным переводником установлены взаимодействующие с муфтой 1 левой резьбой пробка 5 и втулка б, перекрывающая боковые окна 7 несущей трубы 2. Втулка 6 и несущая труба 2 при ее верхнем положении (см.фиг.1 и 6) взаимодействзгют между собой с возможностью осевого перемещения соответственно по конгруэнтным между собой внутренней 8 и наружной 9 поверхностям, некруглым в поперечном сечении (см.фиг.6). Пробка 5 также имеет некруглое поперечное сечение (см.фиг.5), внутренняя поверхность 10 которого конгруэнтна наружной по5

10

15

20

25

30

35

верхности 9 несущей трубы 2. Это позволяет передавать вращение бурильной колонны через несущую трубу 2 втулке 6 и пробке 5.

Вьше левой резьбы по втулке 6 имеются отверстия 11, сообщающие полость несущей трубы 2 с затрубным пространством, что исключает заклинку левой резьбы твердой фазой или шламом. Верхняя часть втулки 6 выполнена круглой по форме кольцевого сечения между несущей трубой 2 и муфтой 1. Средняя часть втулки 6, расположенная между ее круглой и некруглой частями, вьтолнена с кольцевой выточкой I2.

Несущая труба 2 выполнена с кольцевой проточкой 13 вьше ее боковых окон 7. Кольцевая проточка 13 расположена на такой высоте, что обеспечивает после открытия боковых окон 7 нахождение круглой части втулки 6 на уровне нахождения кольцевой проточки 13 несущей трубы 2.

Снизу к опорному переводнику 4 подсоединена подвесная пробка 14 с переходником 15, закрепленная срезными элементами 16. Подвесная пробка запирает запорный узел, содержащий закладные элементы в виде щпонок 17 (закладные элементы также могут быть вьтолнены другой формы, например в виде шаров). Закладные элементы установлены в пазах 18 опорного переводника, выполненных в виде проточек на его нижнем торце и пазах 19, выступа 20 муфты 1, выполненных в виде сквоз3 , 14 ных продольных прорезей. Переходник

15 подвесной пробки 14 имеет кольцевой выступ 2.1 для взаимодействия с закладными элементами 17 в исходном положении.

Втулка 6 и пробка 5 установлены в муфте 1 так, что их некруглые сечения соосны один по отношению к другому, т.е. их проекции на горизонтальную плоскость совпадают. Это дает возможность при опускании несзтдей трубы 2 соединять одновременно не- . круглые сечения несущей трубы 2, втулки 6 и пробки 5 (см.фиг.3).

Герметичность подвески обеспечивается наличием уплотнений 22.

Вращающаяся подвеска работает следующим образом.

В процессе спуска потайной колонны по стволу скважины производят проработку мест сужений или мест посадки, что обеспечивается наличием замка левой резьбы.

После спуска потайной колонны 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 постоянно или периодически вращают и расхаживают.

При посадке разделительной пробки в подвесную 14 возврастает давление на устьи скважины. После достижения расчетного значения происходит разру щение злементов 16 и обе пробки начинают двигаться по потайной колонне, обеспечивая надежное разделение цементного раствора и продавочной жидкости. После ухода подвесной пробки 14 шпонки 17 благодаря выполнению паза 18 в виде проточек на торце, т.е. открытыми снизу, выпадают из пазов 18 и продольных прорезей 19 внутрь колонны (см.фиг.2). Позтому с момента ухода подвесной пробки 14 прекращают вращение бурильных труб, чтобы преждевременно не открыть боковые окна 7.

При дальнейшем прокачивании продавочной жидкости пробки двигаются вниз до посадки их на упорное кольцо о чем свидетельствует получение давления - стоп в конце цементирования.

9

Как только

закончили процесс цементирования, начинают вращать бурильные трубы. При этом несущая труба 2 своей некруглой частью передает крутящий момент втулке 6 через ее некруглое сечение (см.фиг.6) и вывинчивает ее из муфты 1. Через открывшиеся боковые окна 7 несущей трубы 2 восстанавливается циркуляция. Из окон 7 циркуляция идет через кольцевую выточку 12, а в верхней ее части она разделяется на два потока: один идет через кольцевую проточку 13, а второй через отверстия 11 проходит в затрубное пространство. Производят промывку скважины для смыва излишне поднятого вьш1е пуфты 1 цементного раствора. Чтобы вымывание было более полным и не произошел прихват бурильных труб, последние во время ОЗЦ постоянно или периодически вращают.

В случае неотсоединения подвесной

пробки 14 (например, разделительная пробка зависла в бурильных трубах или зашла в подвесную, но негерметичен ее контакт с переходником 15 разделительной пробки, или при нестрезе

элементов 16) прекращают закачивать продавочную жидкость и приступают к освобождению замка левой резьбы. Для этого опускают вниз несущую трубу 2

до упора ее некруглого сечения в

пробку 5. При опускании вниз упорный переводник 4 передвигает шпонку 17 вниз по шпоночным пазам 18 и 19. Как только шпонки 17 полностью опустятся ниже втулки 20 муфты 1, они

выпадают вниз на подвесную пробку 14 (см.фиг.3). Это становится возможным благодаря тому, что кольцевой выступ 21 переходника 15 уже не способен удерживать шпонки 17, и они, отклоняясь к внутренней стенке муфты 1, скользят вниз. При необходимости в этот момент можно производить циркуляцию через открывшиеся боковые окна 7 и образовавшийся канал благодаря наличию кольцевой выточки 12 во втулке 6 и кольцевой проточки 13 на наружной поверхности несущей трубы 2.

После выпадения шпонки 17 несущую трубу 2 поднимают до упора подшипни- ка 3 в пробку 5. При этом боковые окна 7 несущей трубы оказываются герметично перекрытыми втулкой 6. Затем возобновляется прокачивание продавочной жидкости по расчету до полного

вытеснения цементного раствора из потайной колонны (но с оставлением цементного стакана необходимой высоты) По окончании закачивания продавочной жидкости вращением бурильных труб поднимают втулку 6 (так как шпонок 17 нет) и вымывают излишне закаченный цементный раствор. При этом возможное вращение бурильных труб, как было описано.

После окончания ОЗЦ для отсоеди- нения подвески от потайной колонны бурильные трубы вместе с несущей трубой 2 опускают так, чтобы некруглая часть несущей трубы вошла внутрь некруглого сечения пробки 5. Вращая бурильные трубы вправо, левую пробку 5 вывинчивают из муфты 1, тем самым освобождая от соединения с потайной колонной.

После подъема на поверхность будут извлечены пробка 5, втулка 6, несущая труба 2, узел 3 подшипника и опорный переводник 4.

Благодаря предлагаемой конструкции вращающейся подвески обеспечива- ется ее отсоединение от потайной колонны в любых аварийных ситуациях .

фиг. 2

Формула изобретения Вращающаяся подвеска для спуска и цементирования потайной колонны,

включающая муфту с выступом на внутренней поверхности, расположенную в ее полости несущую трубу с подшипниковым узлом и опорным переводником, установленные над ними перекрывающую

боковые окна несущей трубы пробку и втулку, имеющие возможность взаимодействия с муфтой левой резьбой, некруглые сечения которых расположены соосно друг другу и некруглому сечекию несущей трубы, запорный узел с закладными элементами, расположенные в пазах опорного переводника и выступа муфты, подвесную пробку-с переход-: НИКОМ, связанным средними штифтами с

onopiaiM переводником, отличаю- щ,а я с я тем, что, с целью обеспечения отсоединения подвески от потайной колонны в случае неосвобождения подвесной пробки, пазы опорного переводника выполнены в виде проточек на нижнем его торце, а пазы выступа муф- ты - в виде сквозных продольных прорезей, причем переводник подвесной пробки имеет кольцевой выступ для

взаимодействия с закладными элемента- ми в исходном положении.

W

ОЬгЗ

фиг.

Г5

б- S

Фкг 5