Устройство для ликвидации при-XBATA КОлОННы ТРуб B СКВАжиНЕ Советский патент 1981 года по МПК E21B31/107 

Иэобрете1ше относится к бурению сква жин, а именно к устройствам для ликвидаш прихвата колонны бурильных, обсадных И других труб в скважине. Известно устройство для ликвидации прихвата колонны труб в скважине, вклю чающее талевую систему для ее натяжения, демпфирующий механизм и насос, создающий избыточное гидравлическое давление во внутренней полости колонны труб ГООднако при его работе интенсивность возбуждаемой в , колонны труб упругой волны разряжения недостаточна для ликвидации прихвата, поскольку она генерируется только гидравлической нагрузкой, создаваемой избыточным давлением во внутренней полости колонны труб. Эта нагрузка обычно не превышает 1О-2О т, что позволяет ликвидировать прихват в ограниченных случаях. Кроме того, при работе устройства натяжение колонньг труб талевой стаете- мой не способствует возбуждению унругих волн в ее материале, так как эта нагрузка продолжает действовать и после снятия гидравлической нагрузки. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для лшсв1вдации прихвата колонны труб в скважине, включающее корпус с наковальней в верхней части и кольцевой расточкой, внутри которого размещены полый шток с упорным буртом и узел разъединения с фиксирующей втулкой, подвижной в осевом направпетт 2 . . Однако устройство по своему конст-i руктивному исполнению относится к .чисто механическим средствам для ликвидации прихвата и поэтому в нем колебания промывочной жидкости, заполняющей прихваченную колонну и скважину после снятия, нагрузок для ликвидации прихвата колонньг труб в скважине не используются. . Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства путем одновременного воздействия на прихваченную колонну упругими волнами разрежения, возбуждаемыми в колонне труб и заполняющей ее жидкости. Поставленная цель достигается тем, что узел разъединения устройства выполнен в виде конической цанги, жестко закрепленной на нижнем конце штока и удерживаемой в исходном положении в кольцевой расточке корпуса фикс}фующей втулкой, которая снабжена подпружиненным обратным клапаном, размещен ным в ее проходном канале, при этом в корпусе выше кольцевой расточки В1ЛПОЛНОНЫ радиальные каналы, сообщающие при перемещении щтока вверх полость колонны труб с атмосферой. На фиг. I представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - то же, для ликвидации прихвата колонны труб в скважи не в конце работы, когда шток выщел и зацепления с корпусом, а сливные каналы корпуса открыты. Устройство для ликвидации прихвата колонны труб в скважине состоит из кор пуса I, внутри которого размещен шток 2, 25

к нижнему концу которого жестко прикреплена коническая пружинящая цанга 3, взаимодействующая с конической кольцевой расточкой 4 корпуса и подвижной, относительно штока с цангой, фиксирующей 5.

В центральном проходном канале втулки 5 размещен подпружиненный обратный клапан 6, а в корпусе I выполнены радиальные каналы 7, сообщающие при перемещении штока вверх внутреннюю полость колонны труб с атмосферой. На верхнем конце штока 2 выполнена резьба для присоединения к устройству квадрата, с вертлюгом, а в нижней части корпуса I также выполнена резьба для присоединения устройства к прихваченной в скважин колонне труб. К верхней части корпуса I при помощи резьбы присоединена нако- вальня 8, а на наружной поверхности штока 2 выполнен взаимодействующий с ней при работе упорный бурт 9.

Устройство для ликвидации прихвата устанавливают в собранном виде, (как это показано на фиг. 1) между квадратом и верхним конном бурильных труб, выступающим над ротором.

Ликвидацию прихвата предлагаемым устройством в зависимости от вида прихвата осуществляют несколькими способами.

Например, в возникновения колонны бурильных труб с нахваченной колонне волну разгрузки, а в скважине возникает интенсгшный переток жидкости из затрубья в трубы.

Для повторного импульса необходимо приспустить шток 2 с квадратом и вертлюгом вниз до упора цанги 3 в корпусе I и включить буровой насос. При этом втулка 5 за счет.перепада давления,создаваемого при течении жидкости через клапан 6, перемещается вниз и зафиксирует цангу 3 в корпусе t. Далее действия повторяются.

В случае возникновения «рихвата колонны труб в скважине с отсутствием циркуляции из-за закупорки полости труб щламовой пробкой производят следующие работы. Закачивают внутрь колонны труб необходимый О1бъем промывочной жидкости (0,5 м ) до создания расчетного из- быточного давления и производят натяжение колонны талевой системой для создания в ней напряжений растяжения. Затем останавливают насос сбрасывают давление над клапаном 6 и производят все действия, описанные выше. В результате по колонне и по жидкости пойдут волны разгрузки.

В случае возникновения прихвата при отсутствии циркуляции из-за закупор ки щламом затрубного пространства производят следующие операции. Включают буровой Hiacoc и доводят давление в нагнетательной линии до величины, позволяющей преодолеть сопрот1шление движению 34 личием щфкуляции, порядок ликввдации прихвата, осуществляемый с помощью устройства следующий. Включают буровой насос и производят закачку внутрь труб облегченной Ж1щкости, до создания необходимого перепада давления и в последующем получения необходимых скоростей перетока жидкости из затрубья в трубы. При этом обратный клапан 6 открывается. Одновременно производят натяжение инструмента. После закачки объема жидкости порядка 10-30 м останавливают насос и, открыв задвижку, сбрасывают давление в нагнетательной линии выще клапана 6. Обратный клапан 6 перекрывает проходной канал во втулке 5 и последняя, под действием перепада давления, перемещается вверх, освобождая цангу 3. Шток 2 резко перемещается вверх и открывает каналы 7 корпуса I, через которые облегченная жидкость из колонны труб ик1пульсно выбрасывается в атмосферу. В результате этого происходит резкий скачок верхнего конца колонны вниз, что вызовет в прижидкости в шламовой пробке при режиме фильтрации и coxfjaHsifl неизменным это давление, nocreneimo увеличивают расход нагнетаемой в скважину промывочной жидкости до максимально возможного создаваемого насосами. Прсле истечени времени, необходимого для размыва шла мовой пробки, не выключая насосов, производят натяжку прихваченной колонны палевой системой бурового станка. Затем, не выключая насосы, при помощи задвижки сбрасывают давление в нагнетательной линии над клапаном 6. При этом обратнйй клдоан 6 перекрывает проходной канал в фиксирующей втулке 5 и последняя под действием перепада дав ления, образовавшегося в колонне, устре ляется вверх, освобождая цангу 3 штока 2, В результате в прихваченной колонне труб возникает волна разгрузки. В случае, если описанный цикл операций недостаточен для ликвидации прихвата, его производят многократно. Для этого, не отсоединяяустройство от прихваченной колонны, приспускают шток 2 с квадратом и вертлюгом вниз до упора цанги 3 в корпус I и затем включают насос. При этом втулка 5 перемещается вниз, зафиксировав шток 2 относительно корпуса I. В результате чего устройство снова готово к работе и цикл оперещий повторяется. Конструкция предлагаемого устройств позволяет использовать для ликвидации прихвата не только механические нагрузки, действующие на тело прихваченной колонны труб, но и гидродинамические процессы как при налич1ш, так и при отсутствии циркуляции. Ofto значительно эффективнее в работе, чем известные устройства подобного назначения. Преимуществом предлагаемого устройства является также и то что оно позволяет ликвидировать прихват не только ударнык1 и гдародкнамичоскл т воздейст- вием на коло{гау труб, но и путем размыва шламовой пробки, образовавшейся в кольцевом пространстве скваж}шы. Формула изобретения Устройство для ликвидашш прихвата колонны труб в скважине, включающее корпус с наковальней в верхней части и кольцевой расточкой, внутри которого ра:змещены полый щиток с упорным буртом и узел разъед1гаення с фиксирующей втулкой, подвижной в осевом направлении, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности его работы путем одновременного воздействия на прихваченную колонну упругими волнами разряжения, возбу;кдаемыми в колонне труб и заполняющей ее жидкости, узел разъединения выполнен в виде конической цанги, жестко закрепленной на нижнем конце штока и удерживае-. мой в исходном положении в кольцевой расточке корпуса фикс1фующей втулкой, которая снабжена подпружи 1енньгм обратным клапаном, размошенньм в ее проходном канале, при этом в корпусе выше кольцевой, растчэчки выполнены радиальные каналы, соо&цающие при перемещении щтока вверх полость колонны труб с атмосферой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 306250, кл. Е 2 В 23/ОО, 1969. 2.Авторское св1щетельство СССР по заявке № 1927953/22-ОЗ, кл. Е 21 В 23/ОО, 1973 (прототип).

Фиг.2