Устройство для перекрытия потока при гидродинамическом освобождении прихваченных труб Советский патент 1991 года по МПК E21B31/03 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для ликвидации прихватов колонны труб в скважине, а также в качестве стопорного устройства при проведении различных технологических операций в сква- жинных условиях и трубопроводах.

Целью изобретения является повышение-эффективности освобождения колонны труб от прихвата за счет обеспечения возможности создания локализованных ударов непосредственно в зоне прихвата.

На фиг.1 изображено устройство в момент перекрытия полости труб в зоне прихвата; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для перекрытия потока при гидродинамическом освобождении прихваченных труб состоит из полого штока 1 с продольными циркуляционными щелями 2, в нижней части шток 1 содержит упор 3 в виде конуса, а в верхней части упорную шайбу 4. На штоке 1 установлен конический толкатель 5 с радиальными каналами 6, который в верхней части имеет вогнутый экран 7, а в нижней части - конусную поверхность 8. Толкатель 5 подпружинен пружиной 9 и удерживается на штоке 1 в транспортном положении срезными элементами 10.

На штоке 1 посажен разжимной уплот- нительный элемент 11, армированный якорем, т.е. металлическими клиновыми плашками 12, на внутренней поверхности которых в верхней и нижней частях в подвешенном состоянии элемент 11 удерживается намагниченным в нижней части толкателем 5.

К верхней части штока 1 подсоединен канат 13.

Ликвидацию прихвата колонны труб в скважине при помощи устройства осуществляют следующим образом.

После доставки устройства (фиг.1) в зону прихвата бурильной колонны включают буровые насосы, создающие в колонне 14 избыточное давление. Дискретности потока промывочной жидкости, а соответственно и вибрации колонны 14. достигают попеременным, в любой последовательности, отключением из гидравлической системы компенсаторов, или всасывающих или нагнетательных клапанов бурового насоса. Интенсивность колебаний бурильной колонны обуславливается глубиной и характером прихвата.

Пульсирующий поток жидкости, воздействуя на толкатель 5, срезает элементы 10, и толкатель 5 под воздействием пружины 9 вместе с элементом 11 перемещается вниз по штоку 1 до упора 3. За счет конических поверхностей 8 толкателя 5 и упора 3 штока 1 разжимной уплотнительный элемент 11, армированный металлическими клиновыми плашками 12, радиально расширяется.

плашки 12 и элемент 11 входяг взацепление с внутренней поверхностью труб 14, что приводит к заякориванию устройства и перекрытию полости труб.

При перекрытии полости труб устройством в зоне прихвата возникают гидравлические удары, которые многократно усиливают вибрации бурильной колонны, что способствует освобождению ее от прихвата.

Формула изобретения Устройство для перекрытия потока при гидродинамическом освобождении прихваченных труб, включающее в себя установленный на штоке разжимной уплотчительный элемент и якорь, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности освобождения колонны труб

от прихвата путем обеспечения возможности создания локализованных ударов непосредственно в зоне прихвата, оно снабжено подпружиненным в осевом направлении относительно штока коническим

толкателем с вогнутым экраном в верхней части, зафиксированным в исходном положении на штоке срезными элементами, при этом шток имеет в нижней части конус, а якорь выполнен в виде установленных на

наружной ловерхности разжимного уплот- нительного элемента клиновых плашек, на внутренней поверхности последних в верхних и нижних частях выполнены наклонные участки, причем конус штока и конический

толкатель установлены с возможностью взаимодействия в рабочем положении соответственно с верхними и нижними наклонными участками плашек, а в штоке и коническом толкателе выполнены сообщающиеся между собой каналы для гидравлической связи в рабочем положении полостей колонны труб над и под упругим разжимным элементом.

фиг.1

А - Л

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и м.б. использовано для ликвидации прихвата колонны труб и в качестве стопорного устройства при проведении различных технологических операций. Целью изобретения является повышение эффективности процесса освобождения колонны труб от прихвата путем создания локализованных ударов непосредственно в зоне прихвата. Для этого устройство, содержащее расположенные на штоке упругий уплотнительный элемент и якорь, снабжено коническим толкателем (КТ) с вогнутым экраном в верхней части. Шток имеет в нижней части конус, а якорь выполнен в виде расположенных на наружной поверхности упругого уплотнительного элемента (УЭ) клиновых плашек. В штоке и КТ выполнены сообщающиеся между собой каналы, что дает возможность снизить редковозра- стающие динамические нагрузки при гидроударе, предохраняя колонну труб от разрыва. Наличие вогнутого экрана позволяет максимально сосредоточить энергию гидроимпульсов отраженной ударной волны , которая воздействует на колонну труб. В верхней и нижней частях на внутренней поверхности клиновых плашек выполнены наклонные участки, которые при заякорива- нии взаимодействуют с КТ и конусом штока. Это позволяет равномерно распределить нагрузки как по периметру трубы, так и по ее вертикали.2 ил. сл с о 00 fc VI ю