Спосіб заклинювання клинової підвіски під час монтажу колонної головки та пристрій для його здійснення

1. Спосіб заклинювання клинової підвіски під час монтажу колонної головки, що включає встановлення елементів пристрою для заклинювання C2 2 86111 1 3 чої колони і закріплення корпуса колонної головки на кондукторі, при цьому перед зрізом кондуктора на розрахунковій висоті роблять установку на торець водовідділяючої колони опорної втулки, після чого кондуктор натягають і фіксують за допомогою клинів, а потім з'єднують опорну втулку і корпус колонної головки між собою. Недоліком цього способу обв'язки гирла при бурінні з надводним розміщенням противикидного обладнання є те, що він застосовується тільки при можливості створення натягу обсадної колони (в даному випадку кондуктора) для заклинювання клинів. Найбільш близьким (прототипом) до запропонованого винаходу є спосіб заклинювання клинової підвіски під час монтажу колонної головки [Ю.Г. Абдуллаев и др. Монтаж, эксплуатация и ремонт оборудования фонтанных и нагнетательных скважин: Справочник рабочего. - М.: Недра, 1989г. 246с.], якій включає встановлення корпуса колонної головки (елементів пристрою для заклинювання клинової підвіски) на обсадну колону (кондуктор), цементування обсадної (проміжної або експлуатаційної) колони з подальшим її натягуванням в період очікування затвердіння цементу, опускання клинової підвіски під власною вагою в конусну розточку корпуса колонної головки. Після чого експлуатаційну колону приспускають, розвантажуючи її на клини клинової підвіски, які щільно охоплюють експлуатаційну колону і заклинюються на ній. Недоліками відомого за прототипом вищевказаного способу є те, що даний спосіб може бути використаний тільки у випадках, коли процес затвердіння цементного розчину за обсадною колоною (проміжною або експлуатаційною) не завершений, що дозволяє здійснити її натяг для подальшого заклинювання клинів при розвантаженні ваги колони, або у випадках коли вільна від цементного каменю частина обсадної колони дозволяє здійснити її натяг, достатній для подальшого заклинювання клинів при розвантаженні ваги колони. Відома головка колонна клинова, що самоущільнюється [див. патент Росії №2138614 МПК 6 Ε21В33/04, публ.27.09.1998р.], яка складається з корпуса, колонного фланця, якірного вузла, постаченого додатково гідропри-водним механізмом вивільнення заклинених сухарів, основного ущільнюючого вузла, що складається з манжети з кільцевою канавкою з розміщеним в ній кільцем, встановленим в кільцевій проточці колонного фланця, грундбукси, виконаній в формі стяжного фланця з кільцевим виступом, постаченим круговим виточенням для розміщення герметизатора, і додаткового ущільнюючого вузла. Призначена для наведення противикидного обладнання при відкритому фонтануванні свердловин у випадках відсутності на усті свердловини колонної головки або базового фланця. Недоліком даного пристрою є недостатня надійність роботи пристрою із-за ймовірності відмови роботи гідроприводного механізму заклинювання і вивільнення сухарів (клинової підвіски). 86111 4 Найбільш близьким (прототипом) до запропонованого пристрою є клинова головка, яка самоущільнюється ГСК [Довідник «Оборудование и инструмент для предупреждения и ликвидации фонтанов», - М.: Недра, 1996, с. 174-175], що включає корпус, армовану манжету, яка самоущільнюється, гумовий пакер, підвішений на шпильках (стяжних елементах) натискний фланець, підвищені на пружинах клини (клинова підвіска), фланець (корпус колонної головки) з конусною розточкою, гайки, фіксуючі болти. Недоліками відомого за прототипом вищевказаного пристрою є наступні: - в пристрої (клинова головка, яка самоущільнюється ГСК) передбачена подача вверх фланця за допомогою гайок, розташованих на шпильках, але на практиці практично неможливо здійснити рівномірне підкручування гайок, що може призвести до перекосу клинів та порушення надійності заклинювання; - наявність пружин в пристрої, на яких утримується клинова підвіска підвищує ймовірність їх поломки, що також знижує надійність заклинювання; - пристрій може бути використаний тільки як тимчасовий засіб для створення бази противикидного обладнання при аварійній ситуації (фонтанування свердловини), а після ліквідації аварії він демонтується, так як не може виконувати функції по обв'язці обсадних колон на довготривалий період. Задачею запропонованого винаходу є підвищення надійності та розширення технологічних можливостей робіт із заклинювання клинової підвіски під час монтажу колонної головки, що полягає в підвищенні надійності способу та пристрою для заклинювання клинової підвіски і в забезпеченні можливості виконувати заміну і ремонт колонних головок на зацементованих до гирла свердловини обсадних колонах. Для вирішення поставленої задачі пропонується спосіб заклинювання клинової підвіски під час монтажу колонної головки, що включає встановлення елементів пристрою для заклинювання клинової підвіски на обсадній колоні, при цьому клинову підвіску опускають в конусну розточку корпуса колонної головки, згідно винаходу послідовно встановлюють на торець клинової підвіски натискну втулку, упорний підшипник, натискну гайку, нарізну втулку, яка утримується від переміщення упорним фланцем, зафіксованим на корпусі колонної головки стяжними елементами та гайками, здійснюють провертання натискної гайки за допомогою важеля, встановленого в її радіальні отвори, а заклинення клинової підвіски на проміжній або експлуатаційній колоні відбувається за рахунок створення осьового зусилля через упорний підшипник та натискну втулку на верхній торець клинової підвіски шляхом переміщення натискної гайки по різьбі нарізної втулки. Для вирішення поставленої задачі пропонується також пристрій для заклинювання клинової підвіски під час монтажу колонної головки, що включає корпус колонної головки з конусною розточкою, клинову підвіску, стяжні елементи, гайки, 5 86111 згідно винаходу на верхньому торці клинової підвіски послідовно розташовані натискна втулка, упорний підшипник, натискна гайка з радіальними отворами для встановлення важеля під час її провертання по різьбі нарізної втулки, що утримується від переміщення упорним фланцем. На Фіг. зображено пристрій (в робочому стані) для заклинювання клинової підвіски під час монтажу колонної головки (далі - пристрій). Пристрій складається з корпуса колонної головки 1, на внутрішній поверхні якої виконана конусна розточка для встановлення клинової підвіски 2, на якій розташовані послідовно натискна втулка 3, упорний підшипник 4, гайка натискна 5 з радіальними отворами 6 для встановлення важеля (на Фіг. не показаний) під час провертання гайки натискної 5 по різьбі нарізної втулки 7, що утримується від переміщення упорним фланцем 8, який зафіксований на корпусі колонної головки 1 стяжними елементами 9 за допомогою гайок 10. Пропонований спосіб заклинювання клинової підвіски під час монтажу колонної головки здійснюється наступним чином. На обсадну колону 11 (кондуктор) встановлюють корпус колонної головки 1, опускають клинову Комп’ютерна верстка В. Клюкін 6 підвіску 2 в конусну розточку корпуса колонної головки 1. На верхній торець клинової підвіски 2 послідовно встановлюють натискну втулку 3, упорний підшипник 4, натискну гайку 5 з радіальними отворами 6, в які встановлюється важіль, за допомогою якого провертають натискну гайку 5 по різьбі нарізної втулки 7, яка утримується від переміщення упорним фланцем 8, що зафіксований на корпусі колонної головки 1 стяжними елементами 9 за допомогою гайок 10. Провертаючи важелем натискну гайку по різьбі нарізної втулки 7 створюємо осьове зусилля через упорний підшипник 4 та натискну втулку 3 на верхній торець клинової підвіски 2, що розклинює клинову підвіску 2 на обсадній колоні 12 (проміжній або експлуатаційній). Технічним результатом від застосування запропонованого способу заклинювання клинової підвіски під час монтажу колонної головки та пристрою для його здійснення є забезпечення можливості здійснювати заміну і ремонт колонних головок на нафтових і газових свердловинах з зацементованими до гирла обсадними колонами, зокрема, під час відновлення раніше ліквідованих свердловин, що забезпечить приріст видобутку вуглеводнів. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601