Устройство для спуска труб в скважину под давлением Советский патент 1991 года по МПК E21B19/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для механизации вспомогательных операций при бурении скважин, и может быть использовано для осуществления спуско-подъемных операций с бурильными трубами в условиях неф- тегазопроявления и фонтанирования скважин.

Цель изобретения - упрощение конструкций и снижение трудоемкости эксплуатации устройства.

На фиг,1 показано устройство в момент наращивания очередной трубы, разрез; на фиг.2 - то же, при спуске колонны.

Устройство содержит выполненный с возможностью установки на устье скважины цилиндр, выполненный из двух телескопически соединенных частей 1 и 2. Часть 1 является нижней неподвижной, а часть 2 - верхней ограниченно подвижной частью цилиндра, установленной с охватом части 1а Ограниченное перемещение подвижной части 2 обеспечивается наличием ограничительных колец 3 и 4, выполненных соответственно в верхнем и нижнем торцах подвижной части 2, и помещенным между ними ограничительным кольцом 5, выполненным на неподвижной части 1. Цилиндр неподвижной своей частью 1 монтируется на устьевой головке 6 через узел 7 герметизации межтрубного пространства.

Верхняя ограниченно подвижная часть 2 подпружинена относительно неподвижной части 1 пружиной 8 сжа5

0

5

0

5

0

5

тия в направлении перемещения части , 2 в верхнее положение, В верхнем торЧ це части 2 расположен обратный тарельчатый клапан 9, а в нижнем - сальниковое уплотнение 10. Полость цилиндра соединена посредством вентилей с источником высокого давления и линией сброса давления (не показаны). В качестве источника высокого давления может быть использован, например, цементировочный агрегат, соединенный посредством трехходового вентиля 1t с полостью цилиндра. Обратный тарельчатый клапан 9 служит для пропуска спускаемой трубы 12. Верхний торец ограниченно подвижной части 2 приспособлен для установки на него элеватора 13. В качестве приспособления для установки элеватора 13 используется направляющий конус 14. Жесткость пружины 8 сжатия рассчитана таким образом, чтобы массы установленного на верхний торец части 2 элеватора 13 было достаточно для приведения в движение части 2 и перемещения ее в нижнее положение.

Величина перемещения части 2 выбирается из условия обеспечения расположения верхней части спускаемой трубы 12 ниже верхнего торца части 2 при нижнем положении спускаемой трубы 12 и верхнем положении части 2.

В нижней неподвижной части 1 цилиндра размещен механизм удержания колонны труб, выполненный в эиде двух горизонтальных рядов зажимных плашек 15 и силовых цилиндров 16.

Устройство работает следующим образом.

Первую трубу спускаемой колонны, удерживая ее элеватором 13 за верхни конец (подзамок), нижним концом опускают в направляющий конус 14. При этом труба, надавливая на тарелку обратного клапана 9, открывает его и выходит в полость цилиндра. В процессе дальнейшего опускания трубы 12 элеватор 13 ложится на верхний обрез направляющего конуса 14 и часть 2, сжимая пружину 8 сжатия, смещается вниз до тех пор, пока нижний замок трубы не минует верхний ряд зажимных плашек 15, которые при этом в обоих рядах максимально раздвинуты силовыми цилиндрами 16. После этого верхний ряд плашек 15 сдвигают, зажимая трубу 1 2 и освобождая ее из элеватора 13, который отводят в сторону. При этом часть 2 под действием пружины 8 сжатия возвращается в верхнее исходное положение, а тарелка клапана 9, выйдя за верхний край трубы 12, закрывается. Все эти операции осуществляются при закрытых плашках устьевой головки b (превентора). Посредством трехходового вентиля 11 сообщают полость цилиндра с источником высокого давления и одновременно силовыми цилиндрами 16 ослабляют зажатие трубы 12 верхним рядом плашек 15. Труба 12 под собственным весом опускается, проходя с натягом через отверстие уплотнительного элемента узла 7 герметизации межтрубного пространства, до упора нижнего замка в плашки устьевой головки 6. После этого полностью разводят нижний ряд плашек 15, открывают плашки устьевой головки & и, наращивая давление в полости цилиндра, заталкивают трубу 12 в сква- жину до упора нижнего обреза верхнего замка трубы в верхний ряд плашек 15. Сведя нижний ряд плашек 4 и разведя верхний ряд, досылают трубу 12 до уг.ора ее верхнего замка в нижний ряд плашек и зажимают в них трубу 12,

5

с 5 0 0 5 0

5

0

после чего посредством трехходового вентиля 11 сообщают полость цилиндра с линией сброса давления.

Элеватором 13 захватывают следующую трубу 12 и опускают ее в полость цилиндра до посадки ее на предыдущую трубу. Вращая верхнюю трубу 12 механическим ключом с захватом за верхний замок (над элеватором), свинчивают ее с нижней трубой и при той же последовательности операции что и для первой трубы, опускают трубы в скважину снова до упора верхнего замка в нижний ряд зажимных плашек. Таким образом потрубно наращивают и опускают всю колонну.

Ф о р-м ула изобретения

Устройство для спуска труб в скважину под давлением, содержащее выполненный с возможностью установки на устье скважины цилиндр, полость которого соединена посредством вентилей с источником высокого давления и линией сброса давления, механизм удержания колонны труб и узел герметизации межтрубного пространства, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения трудоемкости эксплуатации устройства, цилиндр выполнен из двух телескопически соединенных частей - нижней, неподвижной, и верхней - ограниченно подвижной, которые взаимно подпружинены в направлении перемещения ограниченно подвижной части в верхнее положение, причем верхний торец ограниченно подвижной части оборудован обратным тарельчатым клапаном для пропуска трубы и выполнен с возможностью установки на него элеватора для перемещения ограниченно подвижной части в нижнее положение с возможностью обеспечения расположения верхней части спускаемой трубы ниже верхнего торца ограниченно подвижной части при нижнем положении спускаемой трубы и верхнем положении подвижной части цилиндра.

Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для механизации вспомогательных операций при бурении скважин. Цель - упрощение конструкции и снижение трудоемкости эксплуатации устр-ва. Для этого устанавливаемый на устье скважины цилиндр (Ц) выполнен из двух телескопически соединенных нижней неподвижной 1 и верхней ограниченно подвижной 2 час

Фиг. I