Обертальна підвіска для спуску і кріплення нижньої секції обсадної колони

Обертальна підвіска для спуску і кріплення нижньої секції обсадної колони, що включає Винахід належить до нафтогазовидобувної промисловості, а саме, до техніки і технології кріплення ствола свердловини секціями колон обсадних труб Відома обертальна підвіска для спуску і цементування потайних колон обсадних труб (а с №1262024, М К л 2 E21B33VI4, опубл 07 10 86 Бюл №37), що містить муфту (корпус), розташовану в и порожнині несучу трубу (шток) з опорним перехідником і підшипниковим вузлом, над яким установлені втулка і пробка, що взаємодіє лівою різзю з муфтою Втулка і пробка пов'язані з несучою трубою з можливістю осьового переміщення і перекривають бічні вікна несучої труби і підвісну пробку з фіксуючими елементами, при цьому, втулка пов'язана із муфтою лівою різзю і має отвори, що сполучають порожнину несучої труби з затрубним простором у верхньому положенні втулки, причому несуча труба виконана з зовнішньою поверхнею не круглою в поперечному перетині, а втулка і пробка мають конгруентні їй внутрішні поверхні для взаємодії, ВІДПОВІДНО у верхньому і нижньому положенні несучої труби Недоліком цього пристрою є те, що при спуску нижньої секції обсадної колони на велику глибину може відбутися самовільне відвертання колони, що призведе до великих ускладнень і аварій, тому що вона утримується на загальній ЛІВІЙ різі пробки порожнистий корпус із внутрішньою лівою різзю, розташований у його порожнині несучий шток із підшипниковим вузлом і опорним перехідником, установлену над ними втулку, що перекриває бічні вікна несучого штока і має можливість взаємодії з порожнистим корпусом лівою різзю, підвісну пробку з перехідником, зв'язані зрізними гвинтами з опорним перехідником, яка відрізняється тим, що вона оснащена кулачковою цангою з обтискною пружиною і розрізним пружинним стопором, у нижній частині корпуса виконана розточка, а на несучому штоці, що має шліцеве з'єднання з втулкою, виконане технологічне проточування з циліндричним гніздом і втулки, що з'єднують бурильну колону, на якій секція колони обсадних труб спускається в ствол свердловини Найбільш близькою по технічній сутності до запропонованої є обертальна підвіска для спуску і цементування потайної колони (а с №1406349, М К л 2 E21B43VI0, 33\14, опубл 30 06 88 Бюл №24), що містить муфту з виступом на внутрішній поверхні, розташовану в и порожнині несучу трубу з підшипниковим вузлом і опорним перехідником, установлені над ними пробку і втулку, які перекривають бічні вікна несучої труби, мають можливість взаємодії з муфтою лівою різзю, а їх некруглі перетини і перетин несучої труби розташовані на одній осі, запірний вузол із закладними елементами, що розташовані в пазах опорного перехідника і виступу муфти, підвісну пробку з перехідником, який сполучений із опорним переводником зрізним штифтом Пази опорного перехідника виконані у вигляді проточок на нижньому його торці, а пази виступу муфти - у вигляді наскрізних подовжніх прорізів, причому переходник підвісної пробки має кільцевий виступ для взаємодії з закладними елементами у вихідному положенні Недоліком цього пристрою є те, що при спуску нижньої секції обсадної колони на велику глибину може відбутися самовільне відвертання колони, що призведе до великих ускладнень і аварій, тому О ю 00 ю ю 55485 що вона утримується на загальній лівш різі пробки і втулки, що з'єднують бурильну колони, на якій секція колони обсадних труб спускається в ствол свердловини і для вилучення пробки необхідно зробити розвантаження всієї колони, що може призвести до руйнації цементного кільця за колоною Крім того, при звуженні ствола свердловини або на її криволінійних ділянках може відбутися посадка колони, а так як несуча труба спроможна заглиблюватися в пробку, можуть передчасно відчинитися промивні вікна, що не забезпечує якісне цементування Задачею цього винаходу є підвищення надійності роботи пристрою за рахунок виключення самовільного від'єднання обсадної колони і передчасного відкриття промивних вікон, а також підвищення якості кріплення колон за рахунок від'єднання бурильної колони без розвантаження и ваги й обертання Для вирішення поставленої задачі пропонується обертальна підвіска для спуску і кріплення нижньої секції обсадної колони, що включає порожнистий корпус із внутрішньою лівою різзю, розташований у його порожнині несучий шток із підшипниковим вузлом і опорним перехідником, установлену над ними втулку, що перекриває бічні вікна несучого штока і має можливість взаємодії з порожнистим корпусомлівою різзю, підвісну пробку з перехідником, пов'язаних зрізними гвинтами з опорним перехідником, ВІДПОВІДНО до винаходу, вона постачена кулачковою цангою з обтискною пружиною і розрізним пружинним стопором, у нижній частині корпуса виконана розточка, а на несучому штоку, що має шліцеве з'єднання з втулкою, виконане технологічне проточування з циліндричним гніздом На фіг 1 зображений пристрій, який сполучений з нижньою секцією обсадної колони у вихідному положенні, загальний вид, На фіг 2- пристрій після звільнення підвісної пробки і відкриття бічних вікон несучого штока, На фіг 3 - пристрій при вилученні ПІДВІСКИ В зборі з корпуса, На фіг 4 - перетин А-А на фіг 1, На фіг 5 - перетин Б-Б на фіг 1, На фіг 6 - перетин В-В на фіг 2 Обертальна підвіска складається з порожнистого корпуса 1, у порожнині якого розташований несучий шток 2 з підшипниковим вузлом 3 і опорним переходником 4 Над підшипниковим вузлом 3 у циліндричній розточці 5 порожнистого корпуса 1, установлена, з обмеженою можливістю осьового переміщення, кулачкова цанга 6 з обтискною пружиною 7 Над кулачковою цангою 6 приміщена шліцева втулка 8 із лівою різзю 9, що взаємодіє з корпусом 1 і перекриває внутрішнім циліндром 10 бічні вікна 11 несучого штока 2 На середньому циліндрі 12 несучого штока 2 виконані шліци 13, що відповідають шліцевій втулці 8 (див фіг 4), і їхнє шліцеве з'єднання забезпечує втулці 8 знакоперемінне осьове переміщення До кулачкової цанги 6 і шліцевої втулки 8 примикає розрізний пружинний стопор 14 При переміщенні шліцевої втулки 8 у нижнє крайнє положення розрізний пружинний стопор 14 встановлюється в циліндричне гніздо 15, яке виконане на несучому штоку 2, і фіксує шток 2 у порожнистому корпусі 1 На несучому штоку 2 виконане технологічне проточування 16, а для утворення між трубним і затрубним простором сполученого пропускного каналу з метою видалення надлишків тампонажного розчину, у верхній частині штока 2 виконана проточка 17, над лівою різзю 9 втулки 8 виконані проточка 18, радіальні отвори 19,що утворюють кільцевий зазор 20 Знизу до опорного перехідника 4 приєднана підвісна пробка 21 із перехідником 22 і закріплена зрізними елементами 23 Підвісна пробка 21 примикає до ствола нижньої секції обсадної колони 24, що приєднана до основи корпуса 1 із виконаною різзю 25 для кріплення верхньої секції обсадної колони Герметичність обертальної ПІДВІСКИ забезпечується ущільнюючими кільцями 26 Обертальна підвіска працює таким чином На колоні бурильних труб обертальну підвіску в зборі з нижньою секцією обсадної колони 24 спускають у ствол свердловини на розрахункову глибину При посадках і затягуваннях у процесі спуску ПІДВІСКИ в свердловину промивні вікна 11 залишаються герметично закритими внутрішнім циліндром 10 шліцевої втулки 8, так як несучий шток 2 надійно зафіксований у корпусі розрізним пружинним стопором 14 Таке технічне вирішення дозволяє робити багаторазове розходжування колони, що спускається Після досягнення заданої позначки, роблять нагнітання визначеного обсягу тампонажного розчину, і продавлюють його буровим розчином разом із роздільною пробкою (на кресленні умовно не показаної) до и посадки в підвісну пробку 21 Надлишковим внутрішнім тиском руйнують зрізні елементи 23 і обидві пробки разом із перехідником 22 продавлюють буровим розчином до посадки на упорне кільце Про цє свідчить зростання тиску "стоп" наприкінці нагнітання повного обсягу тампонажного розчину через зворотний вибійний клапан у затрубний простір (на кресленні не показані) При розвантаженні ваги обсадної колони 24 роблять правостороннє обертання бурильної колони разом із несучим штоком 2 Шліцеве з'єднання несучого штока 2 із шліцевою втулкою 8 і лівостороннє різьбове з'єднання 9 втулки 8 із корпусом 1, при правосторонньому обертанні несучого штока 2, забезпечить переміщення шліцевої втулки 8 уверх, із частковим або повним роз'єднанням різі 9 (див фіг 2) При цьому відчиняться бічні вікна 11 .розтиснеться розрізний пружинний стопор 14 і розфіксується несучий шток 2 у порожнистому корпусі 1 Циркуляцією бурового розчину по осьовому каналу бурильних труб і несучого штока 2, через бічні вікна 11, кільцевому зазору 20 і радіальним отворам 19, а також по зазору між внутрішнім циліндром 10 шліцевої втулки 8 і проточкою 17 несучого штока 2, надлишки тампонажного розчину виносяться по затрубному простору зі свердловини Під час затвердіння тампонажного розчину нижня секція обсадної колони 24 залишається у підвішеному положенні Після затвердіння цементного стакана розвантажують бурильну колону, і несучий шток 2 разом із підшипниковим вузлом 3 і опорним перехідником 4 опускають униз Як тільки технологічне проточування 16 розташується на одному рівні з кулачковою цангою 6, силою пружної деформації обтискної пружини 7 кулачкова цанга 6 стиснеться (див, фіг 3) і и периферійний розмір зменшиться до розміру мінімального внутрішнього діаметра корпуса 1 Підйомом бурильної колони на поверхню вилучають несучий шток 2 разом із шліцевою втулкою 8, розрізним пружинним Фіг. 1 55485 стопором 14, кулачковою цангою 6, підшипниковим вузлом 3 і опорним перехідником 4 Таке технічне рішення дозволить зняти концентрацію напруження в обсадній колоні і зберегти ЦІЛІСНІСТЬ цементного кільця за колоною Застосування даного пристрою дозволить зменшити можливість виникнення ускладнень і аварій при спуску і кріпленні нижньої секції обсадної колони і підвищити якість кріплення свердловин, за рахунок виключення самовільного від'єднання обсадної колони і передчасного відкриття промивних вікон, а також можливості від'єднання бурильної колони від нижньої секції обсадної колони без розвантаження й обертання Пристрій може бути використано як при кріпленні газових, так і нафтових свердловин Фіг. 2 55485 A-A Фіг. 5 Фіг. 6 Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24