Пристрій для розвантаження ваги обсадної колони при її секційному кріпленні

Пристрій для розвантаження ваги обсадної колони при її секційному кріпленні, який містить порожнистий корпус, виконаний у верхній частині у вигляді зрізаної піраміди з конічним підп'ятником пружин біля основи, підтиснуті пружинами шліпсові плашки, що встановлені на пірамідальних гранях корпуса з можливістю їхнього подовжнього переміщення, вузол приводу шліпсових плашок у вигляді штовхача, фіксатори шліпсових плашок відносно корпуса в їх крайньому нижньому положенні, які взаємодіють з циліндричними пальцями, що мають заглиблення, шліцеву пробку, встановлену в корпусі за допомогою лівої несучої різі, у порожнині якої розташований несучий шток із промивними вікнами і телескопічно з'єднаний шлі C2 2 (19) 1 3 75999 4 Недоліком цього пристрою є відсутність прядовжнього переміщення, вузол привода шліпсових моточного каналу про-давки тампонажного розчиплашок у вигляді штовхача, фіксатори шліпсових ну і недостатня площа каналу в транспортній плашок щодо корпуса в їх крайньому нижньому пробці, тому що в ній витікання розчину положенні, які взаємодіють з циліндричними пальздійснюється через радіальні канали, що призвоцями, що мають заглиблення, шліцеву пробку, дить до збільшення часу кріплення свердловини, встановлену в корпусі за допомогою лівої несучої крім того, додатково необхідно витратити час на різі, у порожнині якої розташований несучий шток різьбове роз'єднання бурильної колони від нижньої із промивними вікнами і телескопично з'єднаний секції обсадних труб для видалення надлишків шліцами із шліцевою пробкою, відповідно до винатампонажного розчину, що може призвести до ходу, до основи шліцевої пробки, що виконана із передчасного його схоплювання. внутрішнім кільцевим розточенням, приєднаний Найбільш близьким по технічній сутності і реопорний перевідник з кільцевим розточенням і зультату, що досягається, до пропонованого є радіальне встановленим обмежником, несучий пристрій для розвантаження ваги колони труб [пашток із промивними вікнами утримується у верхтент України №45595, МПК 7 Е 21 В 23/00, Е 21 В ньому крайньому положенні запобіжним розтиск23/00, публ. 15.07.2003р., Бюл. №7], що містить ним кільцем, заглибленим у кутову проточку несуциліндричний (порожнистий) корпус, виконаний у чого штока, промивні вікна несучого штока верхній частині у вигляді зрізаної піраміди, зсередини герметично перекриває рухома втулка підпружинені (підтиснуті пружинами) шліпсові перемінного перерізу з радіальними гніздами, що плашки, що встановлені на пірамідальних гранях містять сферичні фіксатори, радіальне корпуса з можливістю подовжнього переміщення, переміщення яких обмежує внутрішня стінка опорвузол приводу плашок у вигляді порожнистого ного перевідника і зовнішня кільцева проточка циліндра з гільзовим штовхачем, який встановлесхідчастої замкової гільзи, що вільно встановлена ний з можливістю осьового переміщення, і у внутрішній порожнині рухомої втулки фіксатори плашок щодо корпуса в їх крайньому перемінного перерізу, при цьому вузол привода нижньому положенні, при цьому пристрій обладшліпсових плашок виконаний у вигляді дискового наний несучим штоком із промивними вікнами у штовхача, встановленого нерухомо на несучому верхній його частині і з лівою зовнішньою різзю, штоці і закріпленого гвинтами зі зрізними елеменз'єднаним з ним порожнистим циліндром із тами, що утримують рухому втулку у внутрішній зовнішніми шліцами, який телескопічне з'єднаний порожнині несучого штока, а рухомі в осьовому із шліцьовою пробкою, що встановлена в корпусі напрямку циліндричні пальці з заглибленнями і за допомогою лівої несучої різі, підшипниковим подовжніми спрямовуючими пазами встановлені у вузлом, закріпленим на несучому штоці за допомовертикальні отвори корпуса для взаємодії з гою опорного перехідника, при цьому фіксаторами шліпсових плашок і кріпляться в циліндричний корпус біля основи виконаний з корпусі стопорними гвинтами, заглибленими в конічним підп'ятником пружин шліпсових плашок, спрямовуючі пази. фіксатори яких взаємодіють з підпружиненими На фіг.1 зображений пристрій для розванта(циліндричними) пальцями, що мають заглибленження ваги обсадної колони при її секційному ня, гільзовий штовхач вузла привода плашок кріпленні (далі - пристрій) з нижньою секцією з'єднаний різзю з порожнистим циліндром. обсадної колони у вихідному положенні, загальний Недоліком цього пристрою є те, що розвантавид; ження ваги нижньої секції обсадної колони на На фіг.2 - пристрій у момент зчеплення внутрішню стінку проміжної колони, а також шліпсових плашок із внутрішньою стінкою відкриття промивних вікон несучого штока, проміжної колони; здійснюється при обертанні бурильної колони під На фіг.3 - пристрій після відкриття промивних навантаженням ваги нижньої секції обсадної коловікон; ни, яке створює надмірний опір обертанню, що На фіг.4 - пристрій перед стикуванням з верхможе призвести до такого ускладнення, як переньою секцією обсадної колони; дчасне схоплювання тампонажного розчину із-за На фіг.5 - переріз А-А на фіг.1; значної витрати часу на загальну технічну На фіг.6 - переріз Б-Б на фіг.3; підготовку і відкриття промивних вікон, що істотно На фіг.7 - виносний елемент В на фіг.3. знижує надійність роботи пристрою і якість Пристрій складається (див. фіг.1) з порожникріплення обсадної колони. стого корпуса 1, виконаного у верхній частині у Задачею даного винаходу є підвищення вигляді зрізаної піраміди з конічним підп'ятником надійності роботи пристрою і якості кріплення пружин 2 біля основи, підтиснутих пружинами 3 обсадної колони за рахунок виключення обертаншліпсових плашок 4, встановлених на ня бурильної колони під навантаженням при пірамідальних гранях порожнистого корпуса 1 із фіксації нижньої секції і відкритті промивних вікон. можливістю їхнього подовжнього переміщення, Для вирішення поставленої задачі вузла привода шліпсових плашок 4, виконаного у пропонується пристрій для розвантаження ваги вигляді дискового штовхача 5, встановленого необсадної колони при її секційному кріпленні, що рухомо на несучому штоці 6 і закріпленого гвинтамістить порожнистий корпус, виконаний у верхній ми 7 зі зрізними елементами 8, рухомих в осьовочастині у вигляді зрізаної піраміди з конічним му напрямку циліндричних пальців 9 із підп'ятником пружин біля основи, підтиснуті прузаглибленнями 10 і подовжніми спрямовуючими жинами шліпсові плашки, що встановлені на пазами 11, встановленими у вертикальні отвори пірамідальних гранях корпуса з можливістю їх по12 порожнистого корпуса 1 для взаємодії з 5 75999 6 фіксаторами 13 шліпсових плашок 4 щодо порожутримує запобіжне розтискне кільце 33, заглибленистого корпуса 1 у їх крайньому нижньому не в кутову проточку 35 несучого штока 16. положенні, при цьому циліндричні пальці 9 Після досягнення заданої глибини здійснюють кріпляться в порожнистому корпусі 1 стопорними закачування певного обсягу тампонажного розчину гвинтами 14, заглибленими в спрямовуючі пази 11. і продавлюють його буровим розчином разом з Порожнистий корпус 1 виконаний з лівою роздільною пробкою (на кресленні умовно не повнутрішньою різзю 15, взаємодіючої зі шлицевою казана) до її посадки в підвісну пробку 24. Надпробкою 16, у порожнині якої розташований несулишковим внутрішнім тиском руйнують зрізні гвинчий шток 6 із промивними вікнами 17, телескопичти 23 і обидві пробки продавлюють буровим но з'єднаний шліцами 18 зі шліцевою пробкою 16. розчином до посадки на упорне кільце, про що До основи шліцевої пробки 16 різзю 19 свідчить ріст тиску наприкінці закачування повного приєднаний опорний перевідник 20 з кільцевим обсягу тампонажного розчину через зворотний розточенням 21 і радіально встановленим обмежклапан у затрубний простір (на кресленні не покаником 22, знизу до опорного перевідника 20 зане). приєднана зрізними гвинтами 23 підвісна пробка Розрахунковою величиною ваги розвантажен24, що примикає до внутрішньої стінки нижньої ня бурильної колони з несучим штоком 6 секції обсадної колони 25, з'єднаної з основою (див.фіг.2) розтискають запобіжне розтискне порожнистого корпуса 1. Порожнистий корпус 1 кільце 33 і несучий шток 6 переміщають униз у постачений біля своєї вершини внутрішньою різзю шліцевій пробці 16 до контакту з упорним 26 для стикування з верхньою секцією обсадної перевідником 20. При цьому разом з несучим штоколони. ком 6 опускають униз дисковий штовхач 5, Промивні вікна 17 несучого штока 6 герметичзакріплений нерухомо на несучому штоці 6 гвинно, зсередини, перекриває рухома втулка тами 7 зі зрізними елементами 8. Зусиллям дископеремінного перерізу 27 з радіальними гніздами вого штовхача 5 переміщають униз циліндричні 28, у яких розташовані сферичні фіксатори 29. пальці 9, утримувані в порожнистому корпусі 1 Радіальне переміщення сферичних фіксаторів 29 стопорними гвинтами 14, до розташування їхніх обмежує внутрішня стінка опорного перевідника 20 заглиблень 10 в одній горизонтальній площині з і зовнішня кільцева проточка 30 східчастої фіксаторами 13 шліпсових плашок 4. Енергією замкової гільзи 31. Рухома втулка перемінного попередньо підтиснутих пружин 3 розфіксовані перерізу 27 утримується в порожнині несучого шліпсові плашки 4 перемістяться в крайнє верхнє штока 6 зрізними елементами 8. положення і ввійдуть у зачеплення з внутрішньою У процесі спуска нижньої секції обсадної колостінкою проміжної колони труб 32. Одночасно з ни 25 у ствол проміжної колони труб 32 несучий несучим штоком 6 опуститься вниз рухома втулка шток 6 з'єднують з бурильною колоною (умовно не перемінного перерізу 27, утримувана зрізними показане). Від непередбаченого осьового елементами 8, так, що сферичні фіксатори 29, переміщення вниз несучого штока 6 у шліцевій встановлені в її радіальних гніздах 28, розташупробці 16, зв'язаного з «посадкою» секції колони, ються в одній площині з внутрішнім кільцевим розутримує у верхнім крайнім положенні запобіжне точенням 21 опорного перевідника 20. Під дією розтискне кільце 33, встановлене у внутрішнє сили ваги східчастої замкової гільзи 31 сферичні кільцеве розточення 34 шліцевої пробки 16 і зафіксатори 29 з її зовнішньої кільцевої проточки 30 глиблене у кутову проточку 35 несучого штока 6. радіальне перемістяться в кільцеве розточення 21 Промивні вікна 17 відкриваються упорного перевідника 20, а вільна східчаста зампереміщенням униз несучого штока 6 у шлицевій кова гільза 31 опуститься вниз до обмежника 22 і пробці 16 до контакту з опорним перевідником 20 своєю зовнішньою циліндричною поверхнею під дією розрахункової ваги розвантаження зафіксує рухому втулку перемінного перерізу 27. бурильної колони з наступним її натягуванням. Натягом бурильної колони (див.фіг.З) несучий Розрахункова вага розвантаження бурильної кошток 6 переміщають нагору в шліцевій пробці 16 лони, що необхідна для розтискання запобіжного до упору і піднімають пристрій з нижньою секцією обсадної колони 25 до заданого інтервалу. Однорозтискного кільця 33, залежить від кута ( див. часно при натягу несучого штока 6 руйнуються фіг.7), утвореного контактною лінією, отриманою зрізні елементи 8, відкриваються промивні вікна 17 від перетинання кутової проточки 35 несучого і несучий шток 6 фіксується запобіжним розтискштока 6 із заглибленим у неї запобіжним розтискним кільцем 33. Через відкриті промивні вікна 17 ним кільцем 33 і поперечною площиною перерізу. несучого штока 6 циркуляцією бурового розчину Герметичність рухомих з'єднань забезпечують вимивають із затрубного простору надлишки тамущільнювальні кільця 36. понажного розчину. Пристрій працює наступним чином. На колоні При ускладненнях, зв'язаних з ростом свердбурильних труб, з'єднаної з несучим штоком 6, ловинного тиску, розвантаженням ваги бурильної пристрій з нижньою секцією обсадної колони 25 колони несучий шток 6 переміщають у шліцевій (див.фіг.1) опускають у ствол проміжної колони пробці 16 у нижнє крайнє положення, у результаті труб 32 на визначену глибину. При непередбачечого промивні вікна 17 герметично перекриваютьних у процесі спуска пристрою в свердловину пося зафіксованою рухомою втулкою перемінного садках і затяжках промивні вікна 17 несучого штоперерізу 27. ка 16 залишаються герметично перекритими Після затвердіння цементу тампонажного розрухомою втулкою перемінного перерізу 27, тому чину правобічним обертанням бурильної колони з що від осьового переміщення вниз несучий шток 6 несучим шток 6, з'єднаної шліцами 18 зі шліцевою 7 75999 8 пробкою 16, звільняють від лівої внутрішньої різі Застосування даного технічного рішення доз15 порожнистого корпуса 1 шліцеву пробку 16, а з волить підвищити надійність роботи пристрою за підйомом бурильної колони на поверхню витягарахунок виключення обертання бурильної колони ють несучий шток 6 зі шліцевою пробкою 16 разом під силовим навантаженням ваги нижньої секції з рухомою втулкою перемінного перерізу 27, обсадної колони, зменшити імовірність виникнення східчастою замковою гільзою 31 і опорним ускладнень і аварій при спуску і кріпленні нижньої перевідником 20 (див.фіг.4). Після чого верхню секції обсадної колони за рахунок виключення несекцію обсадної колони з'єднують із внутрішньою передбаченого від'єднання нижньої секції обсадної різзю 26 порожнистого корпуса 1. колони і передчасного відкриття промивних вікон. Таке технічне рішення дозволяє зняти Пристрій може бути використаний при концентрацію напруги в обсадній колоні, осьове кріпленні нафтових, газоконденсатних, водяних і навантаження на цементне кільце за колоною і термальних свердловин. зберігає його цілісність. 9 75999 10 11 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 75999 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і наукиУкраїни Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601