Інструмент для виймання труб

Інструмент для виймання труб, що містить у собі циліндричний порожнистий корпус з спрямовуючим роликом і гідроциліндром, в якому поршень і шток облаштовані промивальним каналом, кульове шарнірне з'єднання, яке встановлене знизу корпуса, ловильний інструмент і жорстко з'єднаний з ним відвідний гачок, які жорстко з'єднані з 28598 ля, яке направлене зверху вниз; під дією цього зусилля зрізається штифт, який зв'язує жорстку частину тяги з корпусом; жорстка частина тяги переміщується знизу вверх, витягаючи штифт, який стопорить відвідний гачок і відвідний гачок відкривається; при повороті бурильної колони відвідний гачок захоплює аварійну колону і виводить її на вісь свердловини, після цього ловильний інструмент з'єднують з аварійною колоною. Ознаки, які збігаються з суттєвими ознаками винаходу [3]: наявність циліндричного порожнистого корпусу, гідроциліндра з порожнистими штоком і поршнем, спрямовуючого ролика, ловильного інструмента і канатної тяги. У прототипі [3] відвідний гачок приводиться в робоче положення перекриттям вісьового каналу в поршні кульовим клапаном, після чого підвищується тиск промивальної рідини, яка проходить через периферійні канали у поршні. Необхідно відмітити, що перепад тиску, створений за рахунок зменшення площі каналів для проходу промивальної рідини приводить до надлишкової витрати гідравлічної енергії бурових насосів і створює труднощі, тому що не завжди є можливість забезпечити потрібну продуктивність промивки, щоб створити необхідний перепад тиску, особливо якщо бурові насоси працюють від електроприводу. Крім того у прототипі [3] відхилення безпосередньо відвідного гачка без одноразового відхилення ловильного інструмента обмежує можливість його використання, тому що відвідний гачок неможливо застосовувати для з'єднання з відхилиними трубами ОБТ, а також якщо потрібно застосувати "колокол" або зовнішню труболовку (шліпс) і якщо свердловина недостатньо розмита, щоб гачок зміг розкритися і його можливо було провертати. Вирішувана задача винаходу: створення інструмента для виймання труб, які залишені в свердловині шляхом вдосконалення відомих конструкцій за рахунок забезпечення відкриття відвідного гачка, з'єднання з аварійною колоною труб і підвищення тиску промивальної рідини в поршневій порожнині без збільшення інтенсивності промивки і за рахунок поступового відхилення ловильного інструмента з відвідним гачком або без відвідного гачка. Суть винаходу полягає в тому, що до інстр ументу для виймання труб [3] внесені наступні зміни: зверху порожнистого поршня встановлено клапан обладнаний пружиною тиснення і вісьовим промивальним каналом, який перекривається бросовим кульовим клапаном, а на канатній тязі закріплено хомут з встановленими на його поверхні зрізними штифтами, які послідовно взаємодіють з корпусом, вісьову шарнірну підвіску гачка замінено кульовим шарніром, який встановлено над ловильним інструментом, при цьому в кульовому шарнірному з'єднанні зі сторони протилежній його відхиленню розміщена пружина розтягання, яка закріплена одним кінцем до нерухомої частини шарнірного з'єднання, а другим - до рухомої його частини і, при необхідності, ловильний інструмент може використовуватись без відповідного гачка. Поставлене завдання вирішується таким чином, що в "Інстр ументі для виймання труб" [3], що містить у собі циліндричний порожнистий корпус з спрямовуючим роликом і гідроциліндром, в якому поршень і шток виконані порожнистими, шарнірно встановлені відвідний гачок, ловильний інструмент і канатна тяга, яка іде від поршня через спрямовуючий ролик і з'єднана з відвідним гачком, який відрізняється тим, що зверху порожнистого поршня знаходиться клапан обладнаний пружиною тиснення і вісьовим промивальним каналом, який частково перекривається бросовим кульовим клапаном, а на канатну тягу закріплено хомут з встановленими на його поверхні зрізними штифтами, які послідовно взаємодіють з корпусом, рульове шарнірне з'єднання встановлено над ловильним інструментом і відвідний гачок жорстко з'єднаний з ловильним інструментом, при цьому в кульовому шарнірному з'єднанні зі сторони протилежній його відхиленню знаходиться пружина розтягання, яка закріплена одним кінцем до нерухомої частини шарнірного з'єднання, а другим - до рухомої його частини і, при необхідності, ловильний інструмент може використовуватись без відвідного гачка. За рахунок підвищення тиску промивальної рідини в поршневій порожнині після перекриття вісьового канала бросовим кульовим клапаном досягається основний результат винаходу - переміщення поршня зверху вниз і, за допомогою тяги, розкриття відвідного гачка, та з'єднання з аварійною колоною без зменшення площі промивального каналу; за рахунок хомута, закріпленого на тязі, з встановленими на його поверхні зрізними штифтами, які послідовно взаємодіють з корпусом досягається поступове відхилення ловильного інструмента з відвідним гачком; за рахунок кульового шарнірного з'єднання, яке розміщене над ловильним інструментом, досягається технічний результат винаходу - можливість використання ловильного інструменту без відвідного гачка. На фіг. 1 - загальний вигляд інструмента для виймання труб (верхня частина), фіг. 2 - продовження зображення фіг. 1 (нижня частина), фіг. 3 розріз А-А на фіг. 1, фіг. 4 - розріз Б-Б на фіг. 1, фіг. 5 - розріз В-В на фіг. 1, фіг. 6 - розріз Г-Г на фіг. 2, на фіг. 7 - загальний вигляд нижньої частини інструмента для виймання труб (в подальшому інструмента) при відхиленому положенні ловильного інструмента (варіант користування інструмента без відвідного гачка), на фіг. 8 - загальний вигляд нижньої частини інструмента при захоплені відвідним гачком аварійної колони, на фіг. 9 зображено те саме після виводу аварійної колони на вісь свердловини. Інструмент для виймання труб містить у собі гідроциліндр 1 (див. фіг. 1 і 3); перехідник 2, що з'єднує гідроциліндр 1 з бурильною колоною; перехідник 3, знизу якого виконана внутрішня напівсферична поверхня для вміщення кульового шарніру 4 (позиції № 1, 2, 3, які жорстко з'єднані між собою, у формулі винаходу розглядаються як корпус). У поршні 5 і штоку 6 зроблено промивальний канал 7, причому шток розміщено ексцентрично і він обладнаний кронштейном 8 для кріплення канатної тяги 9, яка проходить через спрямовуючий ролик 10, котрий знаходиться у нижній частині гідроциліндра 1. З верхньою частиною поршня 5 жорстко з'єднане гніздо клапана 11, в якому встановлений клапан 12 з центральним каналом 13, який перекривається бросовим кульовим клапаном 14, таким чином створюється перепад тиску промивальної 2 28598 рідини на клапані при збереженні промивки. Клапан 12 притискається до гнізда 11 пружиною стиснення 15 за допомогою траверси 16 і шпильок 17, причому в траверсі 16 виконано канал 18. В перехіднику 3 виконані: отвір 19 (див. фіг. 3) для проходу тяги 9 і канали 10 для сполучення підпоршневої порожнини 21 з затрубним простором. З перехідником 3 жорстко з'єднана прямокутна втулка 22, яка має внутрішню напівсферичну поверхню для встановлення шарніра 4; нижче напівсферичної поверхні втулка 22 має внутрішню прямокутн у поверхню для установки квадратної частини перехідника 23, причому три сторони прямокутної поверхні втулки 22 виконані вертикальними, а четверта сторона має нахил, що дає можливість відхиляти перехідник 23. Перехідник 23 зверху жорстко з'єднаний з шарніром 4, а знизу - з ловильним інструментом 24 (див. фіг. 2) і відвідним гачком 25. В перехіднику 23 виконані паз і провушини (див. фіг. 5) для розміщення і закріплення канатної тяги 9 за допомогою вісі 26; з протилежної сторони в перехіднику 23 також виконані паз і провушини для розміщення і зачіплення пружини розтягування 27 за допомогою вісі 28. Пружина розтягування 27 зверху кріпиться за допомогою вісі 29 до прямокутної втулки 22, в якій також виконані провушини. В перехіднику 3 зроблено паз 30 для розміщення тяги 9. На канатну тягу 9 за допомогою гвинтів 31 (див. фіг. 4) закріплено хомут, який складається з внутрішньої 32 і зовнішньої 33 частин, причому на зовнішній частині хомута 33 встановлені зрізувальні штифти 34, які взаємодіють з кільцевим виступом 35 перехідника 3. Робота інструмента Коли ловильний інструмент 24 проходить нижче верхнього кінця аварійної колони - скидають кульовий клапан 14 і починають промивку. Кульовий клапан 14 перекриває канал 13, після чого в поршневій порожнині підвищується тиск промивальної рідини. Створюється зусилля, під дією якого поршень 5 переміщується зверху вниз і з'єднана з ним тяга 9, проходячи через ролик 10, також переміщається разом з хомутом 32, 33 знизу вверх, при цьому зрізається перший штифт 34 і тяга зупиняється на другому шти фті 34. Промивку виключа ють, підтримуючи постійний тиск в бурильній колоні. В результаті переміщення тяги 9 відхиляється з'єднаний з нею гачок 25 (разом з гачком відхилились жорстко з'єднані з ним деталі, зображені на поз. 4, 23, 24). В подальшому бурильну колону провертають на 360°; якщо відвідний гачок 25 не захопив аварійну колону - підвищують тиск і зрізають другий штифт 34 і т. д. доки відвідний гачок не захопить аварійну колону (див. фіг. 8), після чого промивку виключають, тиск промивальної рідини в бурильній колоні скидають і, не знижуючи крутного моменту, бурильну колону піднімають на 0,4-0,8 м; в процесі підйому бурильну колону провертають на 180-240° (приблизно на пів оберта), в результаті чого відвідний гачок 25 виводить аварійну колону на вісь свердловини: зусилля пружини розтягування 27 після повороту бурильної колони на 180° сумується з зусиллям аварійної колони, яке спрямоване на те, щоб зайняти початкове положення. Під дією вказаних сил відвідний гайок 25 разом з захопленою аварійною колоною переводиться в вертикальне положення (див. фіг. 9). В подальшому ловильний інструмент з'єднують з аварійною колоною. Якщо ловильний інструмент 24 використовують без відвідного гачка 25, то після зрізування першого штифта 34 ловильний інструмент 24 спускають нижче верхнього кінця аварійної колони, піднімають його вище аварійної колони, після чого провертають таким чином, щоб хорда дуги, яку описує при повороті ловильний інструмент 24, була коротша діаметра аварійної колони. Операцію повторюють до повороту ловильного інструменту на 360°, після чого зрізають слідуючий штифт 34 і т.д. доки ловильний інструмент не зупиниться на верхній частині аварійної колони (див. фіг. 7). При підвищенні тиску промивальної рідини клапан 12 стискає пружину 27 і, переміщуючись зверху вниз, пропускає промивальну рідину. Джерела інформації 1. А. с. СРСР № 141833, Е21в31/00, 1961, БИ № 20. 2. Патент США 3,173,719; 16.03.1965; 29486.13. 3. Заявка України № 96072571/1093 від 01.07.1996. МКВ E21В31/00. 3 28598 Фіг. 1 Фіг. 2 Фіг. 3 Фіг. 4 Фіг. 5 Фіг. 6 4 28598 Фіг. 7 Фіг. 8 Фіг. 9 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5