Пристрій для ліквідації прихвату

Пристрій для ліквідації прихвату, що містить корпус з розточенням та подовжніми пазами на внутрішній поверхні, вантажний гвинт з подовжніми пазами на зовнішній поверхні у верхній частині, гайку, що має на зовнішній поверхні подовжні виступи і бічні отвори, у яких розміщені циліндричні шпонки, збірний конус, на якому розташовані підпружинені пружинами плашки з тягами, які утримуються кульковими фіксаторами, пружний ковпак з прорізними вікнами в верхній частині, внутрішнім та зовнішніми виступами, в яких розташовані упорні пальці для взаємодії зі стопорним кільцем, регулювальний центратор із упорним кільцем, упорний підшипник, який відрізняється тим, що нижня частина вантажного гвинта виконана у вигляді розточеного циліндра з радіальними отворами під стопорні кульки, з циркуляційними отворами та U 2 13030 1 3 Недоліком такого технічного рішення є можливість передчасного зрізу зрізного елемента із-за ударних навантажень на робочу колону з пристроєм при спуску його в свердловину, що призведе до зчеплення плашок з обсадною колоною ще перед з'єднанням пристрою з аварійним об'єктом, що в свою чергу призведе до втрат робочого часу на підйом пристрою зі свердловини, його перезарядку і спуск в свердловину для повторної спроби. Найбільш близьким по технічній сутності і результату, що досягається, до запропонованої корисної моделі є пристрій для ліквідації прихвату [патент України №59954А, 7 МПК Е21В23/00 публ. 15.09.2003р., Бюл. №9], що включає з'єднаний з робочою колоною труб корпус, у який концентрично поміщений вантажний гвинт з подовжніми пазами на зовнішній поверхні і гайка, що має на зовнішній поверхні подовжні виступи і бічні отвори, в яких розміщені циліндричні шпонки, корпус виконаний із внутрішнім розточенням, у яке радіально переміщаються шпонки при осьовому переміщенні корпусу, на корпусі установлений пружний ковпак, нижня частина якого з'єднана з конусом (збірним конусом) різзю, а в верхній його частині виконані прорізні вікна, внутрішній виступ і зовнішні виступи, в які вкручені упорні пальці для упору із жорстко встановленим на корпусі стопорним кільцем. Недоліком пристрою є його недостатня надійність при вилученні з свердловини через можливість зачеплення і руйнування плашок, які контактують при підйомі з внутрішньою поверхнею обсадної колони, та обмежена технологічність через неможливість від'єднання від аварійного об'єкта. Задачею корисної моделі є підвищення надійності роботи пристрою за рахунок жорсткої фіксації плашок при вилученні з свердловини, що виключає їх контакт з внутрішньою поверхнею обсадної колони і запобігає можливому руйнуванню, та розширення технологічних можливостей за рахунок від'єднання пристрою від аварійного об'єкта та підйому його на поверхню. Для вирішення поставленої задачі пропонується пристрій для ліквідації прихвату, що містить корпус з розточенням та подовжніми пазами на внутрішній поверхні, вантажний гвинт з подовжніми пазами на зовнішній поверхні у верхній частині, гайку, що має на зовнішній поверхні подовжні виступи і бічні отвори, у яких розміщені циліндричні шпонки, збірний конус, на якому розташовані підпружинені пружинами плашки з тягами, які утримуються кульковими фіксаторами, пружний ковпак з прорізними вікнами в верхній частині, внутрішнім та зовнішніми виступами, в яких розташовані упорні пальці для взаємодії зі стопорним кільцем, регулювальний центратор із упорним кільцем, упорний підшипник, згідно корисної моделі нижня частина вантажного гвинта виконана у вигляді розточеного циліндра з радіальними отворами під стопорні кульки, з циркуляційними отворами та внутрішнім заглибленням у верхній частині, з наскрізними різьбовими отворами у нижній частині під зрізні пальці із зрізними елементами, з прорізними пазами на нижньому торці розточеного циліндра, всередині якого розташована запірна втулка, 13030 4 у верхній частині якої виконано сідло під кулюклапан та зовнішній виступ під внутрішнє заглиблення розточеного циліндра, на зовнішній поверхні запірної втулки виконані у нижній частині кільцева канавка під зрізні елементи, а в середній - кільцева проточка під стопорні кульки, які фіксують утримувальний перехідник за допомогою його внутрішньої кільцевої проточки, на зовнішній поверхні утримувального перехідника виконані у верхній частині різь для з'єднання з робочою колоною, у нижній - отвори для вкручування зрізних пальців, на верхньому торці вкручені утримувальні гачки, а у нижній частині виконаний внутрішній виступ для утримування ніпеля за допомогою відповідного виступу у верхній частині на його зовнішній поверхні, на верхньому торці ніпеля виконані шліци під відповідні прорізні пази розточеного циліндра, в нижній частині ніпель виконаний з різьбою для з'єднання з ловильним інструментом, при цьому на зовнішній поверхні збірного конуса виконана проточка під фіксуюче кільце, а на внутрішніх поверхнях плашок виконані відповідні проточки, на регулювальному центраторі виконані направляючі отвори під гнучкі елементи, які верхніми кінцями з'єднуються з тягами плашок, а нижніми - з утримуювальними гачками. На Фіг.1 зображений пристрій для ліквідації прихвату (далі - пристрій) при спуску в свердловину; На Фіг.2 - пристрій в робочому стані; На Фіг.3 - пристрій при від'єднанні від аварійної колони; На Фіг.4 - перетин А-А Фіг.1; На Фіг.5 - перетин Б-Б Фіг.1. Пристрій складається з корпусу 1, з'єднаного з робочою колоною труб 2, на якій пристрій спускається в свердловину. У корпусі 1 концентрично поміщений вантажний гвинт 3 з гайкою 4, що має на зовнішній поверхні подовжні виступи 5 і бічні отвори 6, у яких розміщені циліндричні шпонки 7, що мають можливість радіально переміщатися в розточення 8 корпуса 1 при його осьовому переміщенні. На зовнішній поверхні верхньої частини вантажного гвинта 3 виконані подовжні пази 9, а в корпусі 1, установленому з можливістю телескопічного переміщення між гайкою 4 і збірним корпусом 10, є подовжні пази 11 під подовжні виступи 5 гайки 4. На встановленому концентрично щодо вантажного гвинта збірному конусі 10 розташовані підпружинені пружиною 12 плашки 13 з тягами 14, що мають можливість подовжнього переміщення й утримуються розташованими в збірному конусі 10 кульковими фіксаторами 15. На зовнішній поверхні збірного конуса 10 виконана проточка 16 під фіксуюче кільце 17, а на внутрішніх поверхнях плашок 13 виконані відповідні проточки 18 для фіксації плашок 13 на збірному конусі 10 при вилученні пристрою із свердловини. На корпусі 1 установлений пружний ковпак 19, нижня частина якого з'єднана із збірним конусом 10 різзю. В верхній частині пружного ковпака 19 виконані прорізні вікна 20, що надають йому пружність, внутрішній виступ 21, що обмежує хід корпуса вверх і в проміжках прорізних вікон 20 - зовнішні виступи 22. Переміщенню корпуса 1 вверх перешкоджають упорні пальці 23, що 5 вкручені в зовнішні виступи 22 пружного ковпака 19 для упору із жорстко встановленим на корпусі 1 стопорним кільцем 24. До нижньої частини 25 збірного конуса 10 прикріплений регульований центратор 26 із упорним кільцем 27. На регулювальному центраторі 26 виконані направляючі отвори 28 під гнучкі елементи 29, які верхніми кінцями з'єднуються з тягами 14 плашок 13, а нижніми - з утримувальними гачками 30. Гайка 4 спирається на упорний підшипник 31. Нижня частина вантажного гвинта 3 виконана у вигляді розточеного циліндра 32 з радіальними отворами 33 під стопорні кульки 34, з наскрізними різьбовими отворами 35 у нижній частині під зрізні пальці 36 із зрізними елементами 37, з циркуляційними отворами 38 у верхній частині, з прорізними пазами 39 на нижньому торці та внутрішнім заглибленням 40 у верхній частині розточеного циліндра 32. Всередині розточеного циліндра 32 розташована запірна втулка 41, у верхній частині якої виконано сідло 42 під кулю-клапан 43 та зовнішній виступ 44 під внутрішнє заглиблення 40 розточеного циліндра 32. На зовнішній поверхні запірної втулки 41 виконані у нижній частині кільцева канавка 45 під зрізні елементи 37 зрізних пальців 36, а в середній частині - кільцева проточка 46 під стопорні кульки 34, які фіксують утримувальний перехідник 47 за допомогою його внутрішньої кільцевої проточки 48. У верхній частині утримувального перехідника 47 на зовнішній поверхні виконана різь 49 для з'єднання з робочою колоною 2, у нижній - отвори 50 для вкручування зрізних пальців 36, а на верхньому торці вкручені утримувальні гачки 30 для кріплення гнучких елементів 29. Крім того, у нижній частині утримувального перехідника 47 виконаний внутрішній виступ 51 для утримування ніпеля 52 за допомогою відповідного виступу 53 у верхній частині на його зовнішній поверхні. На верхньому торці ніпеля 52 виконані шліци 54 під відповідні прорізні пази 39 розточеного циліндра 32, а в нижній частині ніпель 52 має різьбу для кріплення ловильного інструменту 55, який з'єднується з аварійними трубами 56 в обсадній колоні 57 свердловини. Пристрій працює наступним чином. Пристрій разом з ловильним інструментом 55 на робочій колоні труб 2 спускають у свердловину і з'єднують з аварійними трубами 56. При розрахунковому натягу робочої колони труб 2 за рахунок тиску стопорного кільця 24 на упорні пальці 23 пружній ковпак 19 в верхній частині розтиснеться і упорні пальці 23, які розташовані на зовнішніх виступах 22 між прорізними вікнами 20 пружного ковпака 19, вийдуть із зачеплення зі стопорним кільцем 24, внаслідок чого корпус 1 підніметься вверх до упору з внутрішнім виступом 21 пружного ковпака 19. Одночасно звільняться кулькові фіксатори 15 і плашки 13 з тягами 14 під дією пружин 12 перемістяться у верхнє положення, ввійшовши в зачеплення з обсадною колоною 57, а рівномірність та центрування зачеплення забезпечить регулювальний центратор 26 з упорним кільцем 27, які розташовані у нижній частині 25 збірного конуса 10. При цьому внутрішнє розточення 8 в корпусі 1 13030 6 установиться напроти циліндричних шпонок 7, що знаходяться в бічних отворах 6 гайки 4, яка спирається на упорний підшипник 31. Наступним обертанням робочої колони 2 циліндричні шпонки 7 вийдуть із подовжніх пазів 9 на периферію до внутрішнього розточення 8 і звільнять вантажний гвинт 3 від зачеплення з гайкою 4. При обертанні робочої колони 2 крутний момент на гайку 4 передається через подовжні пази 11 корпуса 1 та подовжні виступи 5 гайки 4, що створює тягове зусилля вантажного гвинта 3, яке забезпечить ліквідацію прихвату. Для вилучення пристрою скидають в робочу колону кулю-клапан 43, що розташується в сідлі 42 запірної втулки 41, яка при створенні гідравлічного тиску зріже елементи 37 зрізних пальців 36, що розміщені в кільцевій канавці 45 та наскрізних різьбових отворах 35 розточеного циліндра 32, і переміститься вниз до упору своїм зовнішнім виступом 44 у нижню частину внутрішнього заглиблення 40 розточеного циліндра 32. При цьому кільцева проточка 46 запірної втулки 41 розташується навпроти стопорних кульок 34, які розміщені в радіальних отворах 33 розточеного циліндра 32, для фіксації його відносно утримувльного перехідника 47 за допомогою внутрішньої кільцевої проточки 48. При подальшому підйомі робочої колони 2 стопорні кульки 34 перемістяться в кільцеву проточку 46 запірної втулки 41 і розфіксують утримувальний перехідник 47 та розточений циліндр 32, при підйомі якого прорізні пази 39 вийдуть із зачеплення шліців 54 ніпеля 52, що в нижній частині з'єднаний різьбою з ловильним інструментом 54, а в верхній частині з'єднаний з утримувальним перехідником 47 відповідними зовнішнім 53 і внутрішнім 51 виступами. Крім того, при подальшому підйомі пристрою гнучкі елементи 29 за допомогою утримувальних гачків 30 та направляючих отворів 28 регулювального центратора 26 через тяги 14 стиснуть пружини 12 і за допомогою проточки 16 збірного конуса 10, фіксуючого кільця 17 та відповідних проточок 18 плашки 13 зафіксуються у звільненому стані на збірному конусі 10. Послідуючим підйомом робочої колони 2 гнучкі елементи 29 натягнуться та розігнуть утримувальні гачки 30 і пристрій безперешкодно вилучиться із забезпеченням циркуляції через циркуляційні отвори 38. Розігнуті утримувальні гачки 30 не перешкоджають при з'єднанні робочої колони 2 з утримувальним перехідником 47 за допомогою різьби 49 для вилучення ловильного інструменту 55 з аварійними трубами 56. Використання пристрою забезпечить ефективне і оперативне проведення аварійновідновлювальних робіт в свердловинах за рахунок підвищення його надійності і розширення технологічних можливостей. Пристрій для ліквідації прихвату може бути застосований в процесі буріння нафтових і газових свердловин при ліквідації аварій і ускладнень, зв'язаних із прихопленням бурильних труб, а також у капітальному ремонті свердловин для зриву і вилучення обірваних колон труб та зриву пакерів. 7 13030 8 9 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 13030 Підписне 10 Тираж 26 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