Универсальный соединитель Советский патент 1979 года по МПК E21B17/06 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для отсоединения от прихваченной колонны. Известны соединители, устанавливаемые между колонковой трубой и бурильной колонной, включающие трубчатый стержень с выстунами и продольными канавками на наружной поверхности, колпак с зубчатым нижним торцом для взаимодействия с выступами стержня, присоединительный ниппель и узел стопорения стержня 1. Недостатком данного устройства является малая надежность в работе, что связано с возможностью самоотвинчивания стержня при спуско-подъемных операциях с созданием аварийной ситуации. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является универсальный соединитель, включающий Корпус, соединенный посредством резьбы с полым шпинделем с выступом на наружной поверхности, сливными каналами и узлом стопорения, состоящим из обратного клапана и колпака с кожухом, соединенным левой резьбой с корпусом, и механизм разъединения 121. Это устройство по сравнению с аналогом имеет более высокую надежность за счет предохранения стержня от проворота при проведении спуско-подъемных операций. Недостатком прототипа является сложность конструкции и необходимость проведения дополнительных операций для обеспечения слива жидкости из полости труб при их подъе.ме. Целью изобретения является упроп1.ение конструкции и автоматического обеспечения слива жидкости из полости труб при подъеме снаряда. Указанная цель достигается тем, что механизм разъединения выполнен в виде предохранительного кольца для ограничения хода шпинделя при спуско-подъемных операциях, закрепленного на шпинделе посредством срезного элемента между колпаком и выступом, при этом соединение шпинделя с корпусом выполнено с углом подъема винтовой линии более 14°. На фиг. 1 - общий вид устройства в процессе бурения; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б фиг. 1;

на фиг. 4 - вид устройства в процессе подъёма.

Универсальный соединитель включает полый шпиндель 1, корпус 2, узел стонорения, состоящий из колнака 3 с кожухом 4 и обратного клапана 5, и механизм разъединения в виде кольца 6.

Шпиндель 1 соединен с корпусом 2 посредством многозаходной резьбы 7 с подъемом винтовой линии более 14°, ограниченной от затяжки зубьями 8 и 9, вьшолненным,и соответственно на выступе 10 шпинделя

Iи на корпусе 2. Такое соединение обеспечивает свинчивание и развинчивание корпуса 2 со шпинделем 1 без вращения при приложении осевой нагрузки.

На шпинделе 1 между выступом 10 и колпаком 3 посредством срезного элемента

IIзакреплено кольцо 6. При этом длина резьбового соединения 7 больше расстояния между колпаком 3 и кольцом 6, но меньше расстояния между выступом 10 и колпаком 3. Это ограничивает ход шпинделя 1 при спуско-подъемных операциях, автоматически обеспечивая слив промывочной жидкости из полости труб путем совмещения радиальных каналов 12 и 13 соответственно щпинделя 1 и корпуса 2. На соединителях для скважин малого диаметра это достигается путем открытия радиальных каналов 14 на шпинделе 1. На щпинделе 1 в его верхней и нижней частях предусмотрены уплотнительные кольца 15. Для крепления соединителя в колонне предусмотрены резьбы 16 и 17 соогветственно на щпинделе 1 и корпусе 2.

Принцип работы соединителя заключается в сле/о.ующем.

Посредством резьб 16 и 17 соединитель крепится соответственно к бурильной колонне и колонковому набору. При спуске в скважину под давлением промывочной жидкости, заполняющей скважину, клапан 5 перекроет центральный канал корпуса 2. Это увеличит сопротивление движению бурового снаряда, под воздействием которого шпиндель 1 полностью ввинчивается в корпус 2. При этом уровень жидкости внутри труб станет ниже, чем в скважине. В результате этого возникает перепад давлений, который, воздействуя на уплотнительные кольца 15, зажимает щпиндель 1, не допуская его вывинчивания из корпуса 2.

При подъеме снаряда шпиндель 1 вывинтится, из корпуса 2 и займет положение, показанное на фиг. 4. При этом каналы 12 и 13 совместятся, что обеспечит слив промывочной жидкости из полости труб.

В случае прихвата колонкового набора производится натяжка инструмента для-совмещения каналов 12 и 13 и промывка зоны прихвата прокачиваемой жидкостью. После этого путем осевой нагрузки ввинчивают шпиндель 1 в корпус 2 и подают промывочную жидкость на забой скважины для восстановления циркуляции жидкости. Если после этого поднять снаряд не удалось, то соединитель используют как ударный ясс.

С этой целью производят натяжку .снаряда с усилием, превыщающим усилие среза элемента И. При этом щпиндель 1 полностью вывинтится из корпуса 2, а выступ 10 войдет в контакт с кольцом 6 и при резких натяжках бурильной колонны будет наносить удары по колпаку 3, который через кожух 4 и корпус 2 соединен с прихваченным снарядом. Если и в этом случае не удастся освободить прихваченный снаряд, производят отсоединение бурильной колонны. Для этого

натягивают бурильную колонну и вращают ее вправо. При этом конусные торцы колпака 3, кольца 6 и выступы 10 войдут в сцепление и кожух 4 отвинтится от корпуса 2 по левой резьбе. Бурильная колонна поднимается на поверхность, при этом из состава соединителя в скважине остается только корпус 2.

Применение предложенного соединителя позволит значительно сократить затраты времени на ликвидацию аварий, связанных с

5 прихватом колонкового набора, а кроме того улучщить условия работы буровой бригады за счет обеспечения слива жидкости из полости колонны труб при ее подъеме на поверхность.

Формула изобретения

1. Универсальный соединитель, включающий корпус, соединенный посредством резьбы с полым щпинделем с выступом на наружной поверхности, сливными каналами и узлом стопорения, состоящим из обратного клапана и колпака с кожухом, соединенным левой резьбой с корпусом, и механизм разъединения, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, механизм разъединения выполнен в виде предохранительного кольца для ограничения хода шпинделя при спуско-подъемных операциях, закрепленного на щпинделе посредством срезного эле5 мента между колпаком и выступом.

2. Универсальный соединитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью автоматического обеспечения слива жидкости из полости труб при подъеме снаряда, соединение шпинделя с корпусом выполнено с углом

подъема винтовой линии более 14°.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 110476, кл. Е 21 В 17/06, 1955.

2.Инструкция по эксплуатации универсальных отсоединительных переходников конструкции Покальчука А. С. - Киев, 1973, с. 5-8.

5

ФигА

В-В

фиг.З