Устройство для комбинированного воздействия на прихваченную колонну труб Советский патент 1991 года по МПК E21B31/107 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к устройствам для ликвидации прихватов колонны бурильных труб в скважине.

Цель изобретения - повышение эффективности ликвидации прихвата за счет обеспечения возможности дополнительного нанесения направленных вверх и вниз единичных ударов по прихваченной колонне груб.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для комбинированного воздействия на прихваченную колонну труб, продольный разрез; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1, вибратора 2, жестко связанного с верхней частью полого штока 3, телескопически установлен ного в корпусе 1 с возможностью ограниченного осевого перемещения и имеющего радиальные отверстия 4, под которыми установлен поршень 5 с продольными отверстиями 6. В средней части корпуса 1 установлена упругодеформируемая втулка 7, имеющая возможность взаимодействия с боковой поверхностью поршня 5, выполненной в виде части сферы. Поршень 5 имеет торцовые плоскости 15 и 16, ограничивающие сферическую боковую поверхность поршня 5 и имеющие возможность взаимодействия с поверхностями 17 и 18 корпуса 1 для ограничения движения штока 3. Шток 3 и корпус 1 образуют замкнутую камеру 11. В верхней части корпуса 1 выполнены два ряда радиальных отверстий 8 и 9, расположенных друг от друга на расстоянии, равном длине свободного хода поршня 5, а в верхней части штока 3 выполнен дополнительный ряд отверстий 10, расположенный между иерхним и нижним рядами 8 и 9 радиальных отверстий корпуса 1, Отверстия 10 имеют возможность сообщения с рядами отверстий 8 и 9 соответственно в крайнем верхнем и крайнем нижнем положениях поршня 5. Поршневые отверстия 12 сообщают камеру 11 и внутренний канал в нижней части 13 штока 3. Нижняя часть 13 штока 3 имеет квадратное сечение, а в корпусе 1 выполнено ответное отверстие

14 квадратного сечения для передачи крутящего момента.

Устройство работает следующим образом.

Отворачивают верхнюю часть бурильной колонны, расположенную выше места прихвата. Спускают устройство в скважину в составе ловильной компоновки и осуществляют соединение с прихваченной бурильной колонной. Устанавливают поршень 5 в

одно из его промежуточных положений и осуществляют через центральный канал, отверстия 4, 6 и 12 промывку скважины, а затем закачку в зону прихвата жидкостной ванны необходимого объема. Отверстия 10

штока 3 будут в этом положении перекрыты корпусом 1.

Прокачиваемая через устройство жидкость приведет в действие вибратор 2, создающий вибрацию, которая через шток 3,

поршень 5, упругодеформируемую втулку 7 и корпус 1 передается на прихваченную колонну труб, что будет способствовать умень- шению адгезионных сил и улучшению проникновения ванны в зону контакта бурильной колонны со стенкой скважины в процессе ее закачки.

Далее разгрузкой или натяжением бурильной колонны перемещают поршень 5 вверх или вниз, исходя из необходимого направления удара. При перемещении поршень 5 будет взаимодействовать с упругодеформируемой втулкой 7, создавая усилие расцепления, величина которого определяется параметрами упругодеформируемой втулки 7. Когда усилие натяжения или разгрузки бурильной колонны-превысит усилие расцепления поршня 5 и втулки 7, произойдет срыв поршня 5 и после свободного полета он вместе со штоком 3, вибоа5 тором 2 и расположенными выше УБТ

нанесет удар одной из своих торцовых поверхностей 15 или 16 по соответствующим поверхностям 17 или 18 корпуса 1.

После нанесения удара к бурильной колонне прикладывают необходимую (технологически допустимую) статическую нагрузку в одном из направлений.

В таком положении поршня 5 отверстия 10 штока 3 совмещаются с отверстиями 8 или 9 корпуса 1, а продольные отверстия 6, отверстия 4 или 12 перекрыты корпусом 1. Это позволяет вести прокачивание жидкости через вибратор 2, отверстия 10, 8 или 9, не выдавливая жидкостную ванну из зоны прихвата. Таким образом можно комбинировать вибрационное воздействие и единичные удары по прихваченной колонне труб до ликвидации прихвата.

Регулирование силы ударов производится путем выбора упругодеформируемой втулки 7 соответствующей формы и жесткости при сборке устройства перед спуском в скважину.

Направление осевого воздействия на прихваченную колонну труб выбирают, исходя из конкретных условий возникновения прихвата. Указанные операции можно по мере необходимости проводить повторно и в любой последовательности.

Формула изобретения Устройство для комбинированного воздействия на прихваченную колонну труб, включающее корпус, телескопически установленный в нем с возможностью ограниченного осевого перемещения полый шток с радиальными отверстиями и установленным под ними поршнем с продольными отверстиями, а также жестко связанный с верхней частью штока вибратор, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности ликвидации прихвата за счет обеспечения возможности дополнительного нанесения направленных вверх и внизединичных ударов по прихваченной колонне труб, оно снабжено упругодеформируемой втулкой, установленной в средней части корпуса с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью поршня для создания усилия расцепления, при этом боковая поверхность поршня выполнена в виде части сферы, в верхней части корпуса выполнены два ряда радиальных отверстий, расположенных друг от друга на расстоянии, равном длине свободного хода поршня, а в верхней части штока выполнен дополнительный ряд отверстий, расположенный между верхним и нижним рядами радиальных отверстий корпуса с возможностью сообщения с упомянутыми рядами отверстий соответственно в крайнем верхнем и крайнем нижнем положениях поршня.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Цель - повышение эффективности ликвидации прихвата за счет обеспечения возможности дополнительного нанесения направленных вверх и вниз единичных ударов по прихваченной колонне труб. Устройство включает в себя корпус (К) 1 и вибратор 2, жестко связанный с верхней частью полого штока (Ш) 3. Телескопически Ш установлен в К 1 с возможностью ограниченного осевого перемещения. На Ш