Пристрій для докріплення різьбових з’єднань обсадних труб у свердловині

Пристрій для докріплення різьбових з'єднань обсадних труб в свердловині, що включає корпус, всередині якого розміщений підпружинений поршень з штоком, виконаний у вигляді черв'ячного вала, і засіб для прокручування обсадних труб, виконаний у вигляді ексцентрикових кулачків, рівномірно розподілених по колу корпусу в наскрізних радіальних пазах, частина бокової поверхні яких виконана у вигляді черв'ячного корпусу і утворює з валом черв'ячну пару, причому ексцентрикові ку 3 25159 Проте і даний пристрій не дозволяє забезпечити надійність і герметичність докріплення різьбових з'єднань обсадних труб, що обмежує діапазон його використання. В основу корисної моделі поставлена задача створення нового, більш вдосконаленого пристрою, придатного для застосовування при ліквідації негерметичності різьбових з'єднань обсадних труб в свердловині при виникненні такої негерметичності в будь-якій частині обсадної колони і в незалежності від геологічного розрізу свердловини. Поставлена задача корисної моделі вирішується тим, що пристрій для докріплення різьбових з'єднань обсадних труб в свердловині включає корпус, в середині якого розміщений підпружинений поршень з штоком, виконаним у вигляді черв'ячного валу, і засіб для прокручування обсадних труб, виконаний у вигляді ексцентрикових кулачків, рівномірно розподілених по колу корпуса в наскрізних радіальних пазах, частина бокової поверхні яких виконана у вигляді черв'ячного корпусу і утворює з валом черв'ячну пару, причому ексцентрикові кулачки виконані з робочою частиною для взаємодії з внутрішньою поверхнею обсадних труб, і, згідно корисної моделі, пристрій додатково споряджений в зоні обмеження ходу штока поршня комбінованою втулкою - фіксатором нижньої частини колони, підвішеної одним кінцем, у вигляді металічної втулки, на кришці корпуса з можливістю обертання, і гумовим елементом, у вигляді гідравлічного пакера, закріплений у кільцевих пазах в циліндричній частині втулки і контактною поверхнею стикується з внутрішньою частиною обсадної колони, при цьому зовнішня поверхня гумового елемента додатково споряджена металічним центруючим кільцем у вигляді циліндричної втулки з конусоподібним поперечним відцентровим видовженням, наділеним властивістю сприймання радіального тиску і направленого формування роздування гумового елемента в робочій зоні контактної поверхні гідравлічного пакера, дозволяючи розширюватись гумовому елементу направлено, а саме у місці стикування з стінками обсадної колони і забезпечувати необхідну щільність прилягання гумового елементу та надійність герметизації. За рахунок ознак, а саме їх сукупності, що комбінована втулка виконана у вигляді металічної втулки, яка одним кінцем підвішена на кришці корпуса з можливістю обертання, і гумовим елементом, у вигляді пакера, стикується контактною поверхнею в робочій зоні з внутрішньою частиною обсадної колони та одночасно виконує герметизуючі властивості пристрою, а центруюче кільце, у вигляді циліндричної втулки з конусоподібним поперечним відцентровим видовженням, посаджено на втулці, в циліндричній частині, і своїм конусоподібним поперечним видовженням сприймає на себе надлишковий радіальний тиск і направлено формує роздування гумового елементу, дозволяючи йому розширюватись саме у місці стикування з стінками обсадної колони і тим самим забезпечувати необхідну щільність прилягання контактної 4 поверхні гумового елемента та надійність герметизації. Внаслідок запропонованого комплексного підходу маємо достатнє рішення для виконання поставленої задачі. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. На Фіг.1 схематично зображено запропонований пристрій для докріплення різьбових з'єднань обсадних труб в свердловині, повздовжній розріз. На Фіг.2 - поперечний розріз пристрою у місці засобу для прокручування обсадних труб, Пристрій складається з корпусу 1 з кришкою 21, підпружиненого торованою пружиною 4 та поршня 3 зі штоком 2. Нижня частина штока 2 виконана у вигляді черв'ячного валу 5. В штоці 2 поршня 3 просвердлено наскрізний отвір 6, а у втулці 9 - наскрізний отвір 24, що конусоподібним звуженням переходить у звужений вихідний отвір 15. Для перекриття отворів 6 і 15 передбачені шари 14 і 11. В корпусі 1, в радіальних пазах 19, розміщені ексцентрикові кулачки 7, закріплені з можливістю повертання на пальцях 20. Металічна втулка 9 розширеним кінцем підвішена на кришці 21 корпуса 1 з допомогою підшипників 8, і споряджена, в циліндричній частині гумовим елементом 10, що представляє собою гідравлічний пакер, закріплений у кільцевих пазах 22 в циліндричній частині втулки 9. Гідравлічний пакер 10 додатково споряджений металічним центруючим кільцем 16, центральна частина якого виконана у вигляді циліндричної втулки 17, а бічна - у вигляді конусоподібного поперечного видовження 18, наділеного можливістю сприймання надлишкового радіального тиску і направленого формування роздування гумового елементу в робочій зоні контактної поверхні 23. Центруюче кільце посаджено на втулку 9, в циліндричній частині, що має пропускні канали 12. Внутрішня частина корпуса 1 споряджена приєднувальною різьбою 13, що служить для з'єднання пристрою з бурильними трубами перед спуском в свердловину. Пристрій працює таким чином. З допомогою різьбового з'єднання 13 пристрій закріплюють на бурильній трубі (на Фіг. не показано) і спускають у свердловину на глибину установки обсадних труб з негерметичним різьбовим з'єднанням. Після спуску бурильної колони в середину неї скидають шари 11 і 14, які перекривають канали відповідно 15 і 6. Далі в колоні створюється надлишковий внутрішній тиск, внаслідок чого поршень 3 зі штоком 2 переміщується вниз. При цьому проходить поворот ексцентрикових кулачків 7, завдяки зубчатому зачепленню штока 2 з частиною черв'ячного колеса ексцентрикових кулачків 7. Ексцентрикові кулачки 7 повертаються на пальцях 20 в радіальних пазах 19 корпуса 1 до зачеплення з обсадною трубою. Далі процес докріплення негерметичного різьбового з'єднання здійснюється обертанням бурильної колони і пристрою з допомогою ротора. При підвищенні внутрішнього тиску всередині пристрою, рідина через канали 12 роздуває гумовий елемент (гідравлічний пакер) 10, при цьому 5 25159 радіальне зусилля фіксується металічним центруючим кільцем 16, яке виконано у вигляді циліндричної втулки 17 з конусоподібним поперечним відцентровим видовженням 18, що обмежує зовнішню частину гумового елемента, а циліндричною втулкою 17 посаджене на втулці 9, в циліндричній частині, розширена частина якої закріплена з можливістю обертання з допомогою підшипника 8 в кришці корпуса 21. Завдяки конусоподібним поперечним відцентровим видовженням 18 забезпечується направлене формування роздування гумового елементу 10 саме в робочій зоні контактної поверхні 23 і створюється радіальне зусилля на стінці обсадної труби, нижче негерметичного різьбового з'єднання в зацементованій зоні свердловини, що попереджає порушення контакту цементний камінь - обсадна труба. Обертаючи пристрій, ексцентрикові кулачки, входять в зачеплення з обсадною трубою і шляхом самозак Комп’ютерна в ерстка М. Мацело 6 линювання передають обсадній колоні необхідний крутний момент. Зниження тиску всередині бурильної колони і повертання її в зворотну сторону дозволяє пружині 4 повернути поршень 3 у попереднє положення і вивести із зачеплення ексцентрикові кулачки 7 з обсадною трубою. При цьому одночасно проходить розпакерування гідравлічного пакера 10. Такий процес можна повторити з допомогою пристрою для будь-якого негерметичного різьбового з'єднання, виявленого в процесі буріння. Застосування даного пристрою дозволяє вдосконалити процес докріплення різьбових з'єднань обсадних труб в свердловині і підвищити якість кріплення свердловини та ліквідацію негерметичності різьбових з'єднань обсадних труб в свердловині при виникненні такої негерметичності в будьякій частині обсадної колони в незалежності від геологічного розрізу свердловини. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601