Труболовка внутрішня, що звільнюється

Корисна модель відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до глибинних ловильних пристроїв, що призначені для з'єднання з аварійним об'єктом (наприклад, робочою колоною труб) шля хом захвату і зчеплення з внутрішньою стінкою аварійного об'єкта та наступним вилученням зі свердловини і використовуються під час проведення аварійно-відновлювальних робіт. Відома труболовка внутрішня, що звільнюється, яка містить корпус з конічним штоком, розрізну захватну втулку, обмежувальний стакан і вузол звільнення, де вузол звільнення труболовки від аварійної колони складається з обмежувального стакана-втулки, яка фіксується зрізним гвинтом, а фіксація конічного корпуса в робочому положенні здійснюється пластинчастими пружинами, що встановлені на корпусі перпендикулярно до гвинтів, які утримують захватну втулку [див. патент Росії №2014431, пріоритет від 31.08.1990р., публ. 15.06.1994р.]. Суттєвим недоліком відомої труболовки є те, що обмежувальна втулка зафіксована зрізними гвинтами і момент її від'єднання необхідно контролювати за індикатором ваги, що важко здійснити при великих посадках бурильної колони в свердловинах з великою кривизною ствола, або іншими перешкодами. Труболовка недостатньо надійна в роботі, так як може статись передчасний зріз зрізних гвинтів, що не дозволить труболовці від'єднатися від аварійної колони. А передчасний зріз утримуючи х гвинтів приведе до некерованості труболовкою. Крім того, відсутність герметичного стику з аварійною колоною при їх зчепленні лишає можливості здійснювати циркуляцію промивним розчином для ліквідації сольових пробок і прихоплення аварійної колони. Найбільш близьким технічним рішенням до запропонованого (прототипом) є труболовка внутрішня, що звільнюється [див. патент України на корисну модель №1039 U, заявл. 09.12.1999, публ. 17.09.2001, Бюл. №8]. Труболовка містить корпус, телескопічно встановлений в обмежувальному стакані, приєднаний до корпуса конічний шток, на якому розміщена з можливістю вільного поздовжнього переміщення розрізна втулка у вигляді цанги з захватними елементами, що мають конічні розточення на внутрішній поверхні. Корпус фіксується шариками-фіксаторами, радіально розміщеними в паралельних площинах наскрізних отворах корпуса та запірною муфтою, яка підпружинена пружиною. Запірна муфта переміщується вниз під дією патрубка, що скидається. В нижній частині конічного штока виконаний зворотний конус. Розрізна захватна втулка з'єднана з обмежувальним стаканом за допомогою розрізного різьбового кільця, яке встановлено в конічну розточку захватної втулки та вкручене в дно обмежувального стакана. Труболовка з'єднується на різьбі з аварійною колоною труб за допомогою перехідника. Недоліками труболовки за прототипом є обмежені технологічні можливості та ненадійність в роботі, які виникли через те, що для від'єднання труболовки від аварійної колони при ускладненнях, що пов'язані з жорстким прихватом аварійної колони й обмежувальним тяговим зусиллям підйомника, в ствол бурильної колони скидають патрубок, що є неприпустимим в похило-скерованих свердловинах. А передбачена в прототипі фіксація корпуса в обмежувальному стакані не дає можливості повернути запірну муфту в вихідне положення. Для повторного приєднання труболовки необхідно вилучити бурильну колону із свердловини, що вимагає проведення додаткових спуско-підйомних операцій. Крім того, відсутність герметичного стику при з’єднанні розрізної захватної втулки з обмежувальним стаканом за допомогою розрізного різьбового кільця не дає можливості здійснювати пряму і обратну циркуляцію промивним розчином для ліквідації сольових пробок і прихоплення аварійної колони. Задачею корисної моделі є підвищення працездатності та надійності роботи труболовки за рахунок забезпечення її герметичного з'єднання фіксуючим конусом розрізної втулки з аварійною колоною труб, яке надає можливість проведення прямої і зворотної циркуляції промивним розчином, а також розширення технологічних можливостей за рахунок підвищення надійності зчеплення з аварійною колоною труб шляхом розвантаження з провертанням робочої колони з подальшим її натягуванням, на якій труболовка спускається в свердловину та безперешкодного роз'єднання з нею зворотною дією. Для вирішення поставленої задачі пропонується труболовка внутрішня, що звільнюється, яка містить корпус, телескопічно встановлений в обмежувальному стакані, приєднаний до корпуса конічний шток, на якому розміщена з можливістю вільного поздовжнього переміщення розрізна втулка у вигляді цанги з захватними елементами, що мають конічні розточення на внутрішній поверхні, при цьому розрізна втулка приєднана до обмежувального стакана, згідно корисної моделі на зовнішній поверхні корпуса в середній частині виконана циліндрична проточка, а в нижній - радіальний паз, в який заглиблений упорний палець, закріплений в обмежувальному стакані, розрізна втулка в середній частині зовнішньої поверхні виконана у вигляді фіксуючого конуса та приєднана до обмежувального стакана регулювальною різьбою, яка стопориться від провороту закріплюючим елементом, в кільцевому зазорі між циліндричною проточкою корпуса та виконаною на внутрішній поверхні обмежувального стакана різьбою встановлені півкільця, що закріплені різьбовою втулкою, а нижня частина конічного штока виготовлена з рівномірно розташованими поздовжніми виступами, на яких виконані конічні проточки. На Фіг.1 зображена труболовка внутрішня, що звільнюється (далі - труболовка) в вихідному положенні; на Фіг.2 - тр уболовка в робочому стані; на Фіг.3 - перетин А-А на Фіг.1; на Фіг.4 - перетин Б-Б на Фіг.1; на Фіг.5 - перетин В-В на Фіг.2; на Фіг.6 - перетин Г-Г на Фіг.2; на Фіг.7 - перетин Д-Д на Фіг.2. Труболовка складається з корпуса 1 з внутрішньою замковою різьбою 2 в верхній частині. На зовнішній поверхні корпуса 1 в середній частині виконана циліндрична проточка 3, а в нижній - радіальний паз 4, в який заглиблений упорний палець 5, закріплений в обмежувальному стакані 6 з телескопічно встановленим в ньому корпусом 1, якому забезпечується розрахунковий кут проворота a. До корпуса 1 жорстко приєднаний різьбою 7 конічний шток 8, на якому розміщена з можливістю вільного поздовжнього переміщення розрізна втулка 9 у вигляді цанги з захватними елементами 10 з зовнішніми нарізними зубцями 11 для надійного зчеплення з внутрішньою стінкою аварійної колони 12 і конічними розточеннями 13 на внутрішній поверхні. Розрізна втулка 9 в середній частині зовнішньої поверхні виконана у вигляді фіксуючого конуса 14 та приєднана до обмежувального стакана регулювальною різьбою 15, яка стопориться від провороту закріплюючим елементом, наприклад контргайкою 16. В кільцевому зазорі між циліндричною проточкою 3 корпуса 1 та виконаною на внутрішній поверхні обмежувального стакана 6 різьбою 17 встановлені півкільця 18 і 19, які закріплені різьбовою втулкою 20. Нижня частина конічного штока 8 виготовлена з рівномірно розташованими повздовжніми виступами 21, на яких виконані конічні проточки 22. Кількість поздовжніх виступів 21 конічного штока 8 дорівнює кількості захватних елементів 10 розрізної втулки 9. Труболовка спускається в свердловину на робочій колоні труб (на Фіг. умовно не показана), приєднаної до неї через перехідник 23. Труболовка працює наступним чином. Труболовку приєднують до перевідника 23 за допомогою замкової різьби 2 і спускають в свердловину до контакту з "головою" аварійної колони 12 (див. Фіг.1). В транспортному (робочому) положенні розміщена на конічному штоці 8 розрізна втулка 9 разом з обмежувальним стаканом 6 знаходяться в нижньому крайньому положенні. При цьому захватні елементи 10 розрізної втулки 9 будуть розташовані між поздовжніх виступів 21 конічного штока 8 (див. Фіг.3). При встановленні у внутрішню порожнину аварійної колони 12 розрізна втулка 9 проникне усередину до контакту з нею середньою частиною своєї зовнішньої поверхні у вигляді фіксуючого конуса 14 і під дією ваги розвантаження робочої колони забезпечиться повна нерухомість розрізної втулки 9, внаслідок чого відбудеться герметичність з'єднання в місці контакту аварійної колони 12 і розрізної втулки 9 по кільцевій поверхні. При цьому конічний шток 8 разом з корпусом 1 опустяться до упора нижньої торцевої поверхні корпуса 1 з верхньою торцевою поверхнею розрізної втулки 9 і конічні розточення 13 захватних елементів 10 розрізної втулки 9 установляться в одних поперечних площинах з конічними проточками 22 повздовжніх виступів 21 конічного штока 8. Лівостороннім обертанням робочої колони разом з корпусом 1 до відчуття контакту упорного пальця 5 обмежувального стакана 6 з торцевим буртом радіального паза 4 корпуса 1 суміщають конічні проточки 22 поздовжніх виступів 21 конічного штока 8 з конічними розточеннями 13 на внутрішній поверхні захватних елементів 10 розрізної втулки 9 (див. Фіг.4, Фіг.5 і Фіг.6). Силою натягування робочої колони її разом з корпусом 1 і жорстко приєднаним конічним штоком 8 переміщують вверх, при цьому розташовані в його нижній частині конічні проточки 22 на повздовжніх виступах 21 завдяки контактам з конічними розточеннями 13 на внутрішніх поверхнях за хватних елементів 10 створюють в них радіальну силу притискування до внутрішньої поверхні стінки аварійної колони 12, величина якої залежить від розрахункового кута конусності конічних розточень 13 і конічних проточок 22. При необхідності здійснити від'єднання труболовки від аварійної колони труб 12 розвантажують робочу колону і разом з корпусом 1 провертають вправо до відчуття контакту упорного пальця 5 з протилежним буртом радіального паза корпуса 1. При цьому конічні проточки 22 від'єднаються від конічних розточень 13 і захватні елементи 10 розрізної втулки 9 розташуються між поздовжніх виступів 21 конічного штока 8, внаслідок чого труболовка звільниться. Технічним результатом від застосування запропонованої конструкції труболовки внутрішньої, що звільнюється є підвищення ефективності проведення аварійно-відновлювальних робіт і зменшення витрат коштів і часу на їх проведення при вилученні з нафтових і газових свердловин обірваних колон насосно-компресорних та бурильних труб, ліквідації прихватів та зриву пакерів.