Разъединитель колонны труб в скважине Советский патент 1989 года по МПК E21B17/06 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для разъединения колонны труб в случае прихвата или по другим технологическим причинам.

Цель изобретения - увеличение надежности повторного соединения и разъединения.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, в момент рассоединения; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 и 5 - подвижная втулка в двух проекциях , на фиг. 6 - 8 - фиксирующий вкладыш в трех проекциях.

Разъединитель состоит из корпу- Ја 1 и шпинделя 2, соединенных телескопически, подвижной полой втулки 3, пружины 4 и фиксирующих вкладышей 5. На взаимодействующих торцах корпуса 1 и шпинделя 2 выполнены кулачки 6 для передачи крутящего момента. Ниже кулачков 6 в корпусе 1 выполнена проточка 7 для захода вкладышей 5. Корпус 1 снизу имеет резьбу (не показана) для подсоединения к бурильной колонне.

Шпиндель 2 вверху имеет резьбу 8 для соединения с бурильными трубами, а ниже резьбы 8 - кулачки 6. Разъединитель снабжен уплотнениями 9, обеспечивающими его герметичность. Внизу шпиндель 2 имеет внутренний буртик 10. Для установки вкладышей 5 шпиндель 2 имеет окна 11.

Полая подвижная втулка 3 выполнена со сквозными окнами 12 прямоугольной формы, ступенчатыми по высоте. Большая ступень 13, расположен- ная в нижней части, выбрана таких размеров, чтобы обеспечить свободный проход вкладышей 5. Верхняя меньшая ступень 14 окон 12 должна обеспечить заход в нее пазов 15 вкладышей 5, размещенных с их двух сторон. Втулка 3 выполнена с уступом, на котором установлена пружина 4, опирающаяся на буртик 10 шпинделя 2. Нижние торцы 16 нижней части окон

5 выполнены наклонными к оси соединения, что совместно с осевым воздействием от пружины 4 и взаимодействием со скошенными нижними торцами 17 вкладышей 5 обеспечивает их поджатие

0 к внутренней поверхности корпуса. Верхние торцы 18 нижней части окон также выполнены наклонными к оси - соединения и имеют возможность вза- имодейо,твия с наклонными выступомзацепом 19 в верхней части вкладышей 5. Выполнение верхних торцов 18 наклонными также способствует лучшему заходу боковых поверхностей верхней части 14 окон 12 в пазы 15

0 вкладышей 5. Выступы-зацепы 19 предохраняют вкладыши от выпадения при подъеме по стволу скважины шпинделя 2 после отсоединения от корпуса 1. Рассоединение разъединителя

5 производится с помощью бросового запорного органа 20.

Разъединитель работает следующим образом.

Разъединитель встраивают в бурильную колонну в нужном месте (на- пример, над долотом, колонковой трубой и т.д.) и с ним осуществляют бурение скважины. Б случае, когда возникает необходимость отсоединить верхнюю часть колонны от нижней,

внутрь труб сбрасывают запорный орган 20 (в данном случае это шар) и включив буровой насос, начинают по трубам прокачивать промывочную жид- кость. Шар 20 садится на седло под- вижной втулки 3. Под силой возросшего давления сжимается пружина 4 и подвижная втулка опускается. При этом в момент опускания втулки 3 боковые поверхности меньшей ступе- ни 14 окна 12 заходят в пазы 15 вкладыша 5 и выводят его из зацепления с корпусом 1 в месте проточки 7. Происходит рассоединение деталей разъединителя от корпуса 1 и буриль- ная колонна вместе со шпинделем 2 и находящимися внутри него деталями поднимается на дневную поверхность. В скважине остается только порпус 1 и подсоединенные к нему снизу эле- менты бурильной колонны.

При необходимости соединения с оставшейся частью разъединителя (т.е. корпусом 1) опускается отсоединенная его часть внутрь корпуса 1 (это обеспечивается благодаря конусной части шпинделя 2). При этом . внутри бурильных труб поддерживается избыточное давление (это обеспечивает нахождение фиксирующих вкла- дышей 5 во вдвинутом внутрь положении) . После полного опускания (т.е. когда кулачки 6 шпинделя 2 входят в зацепление с кулачками 6 корпуса 1) давление сбрасывается. Силой уп- ругости пружины 4, действующей на уступ подвижной втулки 3, она посылается вверх. При подходе нижнего торца 16 окон 12 к вкладышам 5 за счет его взаимодействия со скошенным нижним торцом 17 подвижная втулка 3 воздействует на вкладыш 5 и вдвигае его до упора в проточку 7 корпуса.

В результате шпиндель 2 соединяется с корпусом 1.

После удаления бросового органа 20 (если это шар, то обратной промывкой, если он другой формы, то шлипсом, опущенным на кабеле) внутренний канал освобождается и можно производить любые работы в обычном порядке.

Последующие отсоединения и повторные соединения производятся аналогично.

Таким образом, возможность повторного соединения и разъединения является особенностью разъединителя, значительно расширяющей технологические возможности при бурении скважин, например, в случае аварийных работ. Кроме того, разъединитель может быть использован также при спуске хвостовиков обсадных колонн. Формула изобретения

1.Разъединитель колонны труб в скважине, включающий телескопически соединенные корпус и шпиндель, подвижную полую втулку, фиксирующие вкладыши и бросовый запорный орган, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности повторного соединения и разъединения, подвижная втулка выполнена со сквозными окнами прямоугольной формы, ступенчатыми по высоте, с большей ступенью в нижней части, причем верхние и нижний торцы нижней части окон наклонены к оси соединения, вкладыши выполнены с наклонным выступом-зацепом в верхней части для взаимодействия с верхними торцами нижней части окон подвижной втулки и имеют скошенные нижние торцы- для взаимодействия с нижним тоцом нижней части окон подвижной втулки, причем с двух сторон фиксирующих вкладышей выполнены пазы для взаимодействия с боковыми поверхностями верхней части окон подвижной втулки.

2.Разъединитель по п. 1, отличающийся тем, что подвижная полая втулка подпружинена относительно шпинделя.

0

«и

€

$6SLL l

-19 -/5

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - увеличение надежности повторного соединения и разъединения. Разъединитель содержит телескопически соединенные корпус 1 с проточкой 7 и шпиндель 2, подвижную полую втулку 3, фиксирующие вкладыши (В) 5 и бросовый запорный орган. Втулка 3 выполнена со сквозными окнами 12 прямоугольной формы, ступенчатыми по высоте с большей ступенью в нижней части. Верхний и нижний торцы нижней части окон 12 наклонены к оси соединения. Выполнены В 5 с наклонным выступом - зацепом в верхней части для взаимодействия с верхним торцом. Имеют В 5 скошенные нижние торцы для взаимодействия с нижним торцом. С двух сторон В 5 выполнены пазы 15 для взаимодействия с боковыми поверхностями верхней части 14 окон 12. Втулка 3 подпружинена пружиной 4 относительно шпинделя 2. При подходе нижнего торца к В 5 за счет его взаимодействия с нижним торцом втулка 3 воздействует на В 5 и выдвигает его до упора в проточку 7. В результате шпиндель 2 соединяется с корпусом 1. В момент опускания втулки 3 боковые поверхности части 14 заходят в пазы и выводят В 5 из зацепления с корпусом 1 в месте проточки 7. Происходит рассоединение деталей. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Фиг. б

Фиг. 8

Ч

t

ФигЛ