Обертова підвіска

Реферат: UA 112438 U UA 112438 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нафтогазовидобувної галузі, зокрема до пристроїв для спуску і цементування нижніх і середніх секцій обсадних колон та хвостовиків у процесі будівництва свердловин. Відомий пристрій для цементування обсадних колон [а. с №742579 М. Кл. 2 Е21ВЗЗ/14 опубл. 25.06.80 Бюл. №23], який містить корпус з циркуляційними отворами, зрізну втулку і пробку з посадочними сідлами, запірні елементи, підвішені на тросі, при цьому з метою прискорення процесу цементування запірні елементи розміщені над посадочними сідлами зрізної втулки й пробки, а трос між запірними елементами виконаний з можливістю роз'єднання. Недоліком цього пристрою є необхідність вимірювання довжини троса для запобігання передчасної посадки підвішених на ньому запірних елементів у посадочні сідла зрізної втулки або розділяючої пробки, що може призвести до передчасного відкриття змивних вікон. Крім того, наявність тросу у внутрішній порожнині допускного інструменту виключає можливість спуску верхньої розділюючої пробки, що призведе до неякісного розділення тампонажної суміші і продавлювальної рідини. Відомий пристрій для підвіски хвостовиків і секцій обсадних колон на цементному камені [Булатов Л. І. Довідник по кріпленню нафтових і газових свердловин. - М.: "Надра", 1981. С.138.] з використанням прокачуваних по бурильних грубах металічних куль або керуючих пробок (пілотних верхніх розділюючих пробок) для відкриття бокових промивних отворів, який містить подовжувач із боковими промивними отворами та ніпель роз'єднувача (лівий перехідник із боковими промивними отворами), запірну втулку (упорну втулку), закріплену у лівому перехіднику зрізними елементами, яка містить ущільнюючі кільця, розтрубну частину із муфтою роз'єднувача (стикувальну лійку), несучий патрубок, підвісну розділяючу цементувальну пробку із сідлом, яке кріпиться зрізними штифтами до несучого патрубка. Недоліком даного пристрою є те, що бокові промивні отвори відкриваються за допомогою прокачуваної по бурильних трубах кулі (при отриманні або без отримання сигналу "Стоп") або гумової пробки (без отримання сигналу "Стоп"). Це призводить до великих витрат часу на рух кулі від моменту отримання сигналу "Стоп" (момент закінчування закачування продавлюючої рідини та заповнення затрубного простору цементним розчином) до її посадки в сідло запірної втулки для відкриття бокових промивних отворів із метою змивання надлишків цементу після закінчення продавлювання цементного розчину. За час польоту кулі виникає велика ймовірність прихоплення допускного інструменту через затвердіння та неможливості вимивання цементного розчину, в якому знаходиться допускний інструмент, це, в свою чергу, призводить до необхідності передчасного від'єднання допускного інструменту від обсадної колони, що цементується, та розвантаження її на вибій, що знижує надійність роботи пристрою й ефективність цементування. Найближчим аналогом за технічною суттю є роз'єднувач [а. с. №1601346 М. Кл.5 Е21ВЗЗ/14 опубл. 23.10.90 Вюл. №39], який містись корпус з радіальними промивними отворами, перекритими рухомою втулкою, муфту-лійку і замковий вузол, який містить запірні елементи, зафіксовані пересувною втулкою, при цьому він має перехідник, розташований між корпусом і муфтою-лійкою, замковий вузол розташований між корпусом і перехідником, а запірні елементи виконані у вигляді пружних цанг із зачепами, причому перехідник жорстко пов'язаний з муфтоюлійкою, а промивні отвори корпусу розташовані над перехідником. Недоліком даного пристрою є те, що радіальні промивні отвори відкриваються за допомогою кулі. Це призводить до великих затрат часу на рух кулі від моменту отримання сигналу "Стоп" до її посадки в сідло рухомої втулки для відкриття радіальних промивних отворів із метою змивання надлишків цементу після закінчення продавлювання цементу. За час польоту кулі виникає велика ймовірність прихоплений допускного інструменту через затвердіння та неможливості вимивання цементного розчину, в якому знаходиться допускний інструмент, що, в свою чергу, призводить до необхідності передчасного від'єднання допускного інструменту від обсадної колони, що цементується, та розвантаження її на вибій, і, як наслідок, знижується надійність роботи пристрою й ефективність цементування. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення надійності роботи обертової підвіски шляхом: - попередження можливості прихвачування бурильного інструменту у відкритому стволі свердловини під час очікування твердіння цементного каменю (надалі - ОТЦ); - попередження розгерметизації виробу під час спуску та навертанні його на секцію обсадної колони; - досягнення безперервності процесу цементування; - скорочення витраченого часу, пов'язаного з польотом кулі та гарантованого і оперативного змивання надлишків цементу. 1 UA 112438 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поставлена задача вирішується тим, що обертова підвіска містить корпус з лівою різьбою, до нижньої частини якого за допомогою трубної різьби приєднується перехідник. Ствол підвіски оснащений вінцем, кільцями, обоймою, втулкою замковою, стаканом із зрізними штифтами, які фіксують підвісну секційну пробку, що має прохідний канал. При необхідності ствол і перехідник через обойму фіксується від розвороту по лівій різьбі шпонками. Виконаний заявником аналіз рівня техніки, який включає пошук по потенційних та науковотехнічних джерелах інформації, виявлення джерел, які містять відомості про аналоги заявленої корисної моделі, дозволив встановити, що заявник не виявив аналог, який характеризується ознаками ідентичними всім істотним ознакам технічного рішення. Виявлення аналогу як найбільш близького до істотних дозволило встановити сукупність істотних ознак по відношенню до передбаченого технічного результату відомих ознак в заявленому технічному рішенні, яке виявлене в формулі корисної моделі. Отже, корисна модель відповідає критерію патентоспроможності - «новизна». Суть технічного рішення показана на кресленні: на фіг. - обертова підвіска. На фігурі позначено: 1 - ствол; 2 - корпус з лівою різьбою; 3 - замкова втулка; 4 - квадратний отвір вінця; 5 - кільце; 6 - кільце; 7 - обойма; 8 - стакан із зрізними шрифтами; 9 - підвісна секційна пробка; 10 - перехідник. Технічне рішення реалізується наступним чином. Обертова підвіска містить (кресл.) корпус з лівою різьбою 2, до нижньої частини якого за допомогою трубної різьби приєднується перехідник 10. Ствол 1 підвіски оснащений вінцем 4, кільцями 5,6, обоймою 7, втулкою замковою 3, стаканом із зрізними штифтами 8, які фіксують підвісну секційну пробку 9, що має прохідний канал. При необхідності ствол 1 і перехідник 10 через обойму 7 фіксується від розвороту по лівій різьбі шпонками. Використання обертової підвіски відбувається наступним чином. Після спуску секції обсадної колони проводиться промивання свердловини з наступним закачування тампонажного розчину. Після закачування тампонажного розчину із цементувальної головки запускається верхня розділювальна пробка 6, універсальна для всіх розмірів бурильних труб, яка після прокачування продавлювальної рідини, об'єм якої дорівнює об'єму бурильних труб, стикується з підвішеною в пристрої нижньою секційною продавлювальною пробкою 9. Створенням додаткового тиску відбувається зрізка штифтів, на яких підвішена нижня секційна пробка 9. Двосекційна нижня пробка 9 в зістикованому стані з верхньою продавлюється до кільця "Стоп" і на манометрі цементувальної головки, спостерігається підвищення тиску. Після зняття тиску в трубах, на гаку встановлюють вагу інструменту з додаванням 10-20 т (тон) і з метою відкривання промивальних вікон в ОП, за допомогою клинів ІІКР або квадратної штанги, проводять обертання труб вправо. При цьому ствол 1 своєю квадратною частиною приводить в обертальний рух замкову втулку 3, яка по лівій різьбі корпусу 2 піднімається вгору і відкриває промивальні отвори. Відкривши останні, з метою збереження прямолінійності обсадної колони, вага інструменту та секції вибирається до початкової. В такому положенні проводиться змивання надлишків цементного розчину з «голови» секції обсадної колони. В період ОТЦ через бурильний інструмент і обертову підвіску (надалі ОП) проводиться відбивання цементного кільця (надалі ОЦК). Після закінчення терміну ОТЦ, з метою від'єднання від колони обсадних труб, проводиться зниження ваги на гаку на вагу обсадних труб. При цьому квадратна частина ствола 1 входить в квадратний отвір вінця 4. Обертанням вправо проводиться від'єднання бурильного інструменту від обсадних труб по лівій різьбі вінця. Таке технічне рішення дозволить підвищити надійність роботи пристрою та попередити прихоплення допускного інструменту в процесі очікування затвердіння цементу (надалі - ОЗЦ) у зв'язку з відсутністю часу, пов'язаного із польотом кулі та гарантованого і оперативного отримання змивання надлишків цементу одразу після отримання сигналу "Стоп" та підвищити 2 UA 112438 U 5 ефективність цементування обсадних колон зарахунок утримання їх у підвішеному та розтягнутому стані під час ОЗЦ, що в подальшому при експлуатації свердловини дозволить запобігти зминанню обсадних колон, виникненню міжколонних перетоків і інших аварійних ситуацій. В матеріалах заявки технічне рішення описане повністю, отже, відповідає критерію патентоспроможності корисної моделі «промислова придатність». ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 1. Обертова підвіска, що включає корпус, втулку, перехідник, яка відрізняється тим, що додатково містить ствол підвіски, який оснащений вінцем, кільцями, обоймою, стаканом із зрізними штифтами, які фіксують підвісну секційну пробку, що має прохідний канал. 2. Обертова підвіска за п. 1, яка відрізняється тим, що корпус оснащений лівою різьбою. 3. Обертова підвіска за будь-яким із пп. 1-2, яка відрізняється тим, що до нижньої частини корпусу за допомогою трубної різьби приєднується перехідник. 4. Обертова підвіска за будь-яким із пп. 1-3, яка відрізняється тим, що при необхідності ствол і перехідник через обойму фіксуються від розвороту по лівій різьбі шпонками. 3 UA 112438 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4