Трубоуловлювач внутрішній самовід’єднуючий

G /Y1I7R * E2I В ЗІ/00 ; ТРУБОУЛОВДЮВАЧВНУТРІШНІЙ САШВІД"ЄДНУЮЧИЙ Трубвуловлгавач внутрішній еамевІд"єднуючий /ТВС/ відноситься де наф тога зов ої про мислевесті» а саме до уловлюючих при строїв, при значених для витягування прихоплених насосне-кемпресорних /НКТ/,бурильних І обсадних труб та пайерів Із експлуатуючих та бурильних нафтогазових свердловин. Особливе ефективне застосування TflC для витягування НКТ засипаних землею в експлуатуючих газових свердловинах. На даний час відомо декілька видів трубоулевлюваних пристроівсамев1д п еднуюч1 І несамов1д п еднуюч1 від витягуваного Інструменту у свердловині. По способу охоплення розподіляють трубоуловлювамі зовнішньої дії, як і схо пл юю ть ся за ЗО В Н І ШН І СТ ІН К И та в ну тр іш н ьої д ії, як і схо п люються за внутрішні стінки витягуваного Інструменту. Крім того, Існує цілий ряд метчикїв, фрезерів, райберів, ще використовуються для ліквіда ції аварійни х си туацій в процес і підземно го ремон ту свер д ловин. По констру кції з'єднуючого вузла В ІД ОМ І плашко В І І цангов і трубвуло влювачі. Вузол з"єднання платанових трубоуловлювачів виконаний у вигляді нарізних плашок, які в момент охоплення не з'єднуються ре всьому периметру внутрішнього діаметру труби І в процесі витягування в зоні з"еднання труби деформуються. Крім того, плашкеві трубоуловлювачі не надійні в роботі, що робить їх використання досить обмеженим . В цангових внутрішніх трубвуловлювачах вузлом з"еднання є цан га, яка гарантує більш надійне з" єднання з ви тягуваним Інструментом, однак при в1д я еднанн1 трубоуловлювача від витягуваного Інструменту у свердловині, з"еднуючнй вузел залишається в його отворі , що привод и ть д е н ов их у ск ла дн ен ь п е лікв іда ц ії ава рі йн их си туа цій в пр ецесі підземного ре мон ту свер длов ин. Відомий ЗОВНІШНІЙ сам®вІд"еднуючий трубеулевлювач /патент США Ш 2970859/ складається з корпусу з внутрішньою спіральною конічною поверхнею,з ах®плююч®I втулки з ВІДПОВІДНОЮ зєвнігпньвю спіральною коконічною повєрхнею І з різьбовою нарізкою на внутрішній певорхні та спрямовуючої воронки.Низька надійність з нднання внаслідок проковзування з"еднуючог© вузла відносно стінки внутрішнього діаметра витя№ гуваного Інструменту,обмежена еюга зчеплення з"еднуючегє вузла з витягуваним Інструментєм»@бум©влюе неефективність пристроя. Можливість підвищення надійності з"еднання трубоуловлювача з витягуваним Інструментом розглядалась в авторському СВІДОЦТВІ / АС / № 810937,кл. Е2І в 31/00 І98І,за рахунок забезпечення розміщеними в корпусі над захоплюючою втулкою кенічнеї втулки І цанги з внутрішньою різьбовою нарізкою,пев иязаних між собою з можливістю осьового переміщення, Цанга,внаслідок щільног® контакту з стінкею внутрішнього діаметра витягуваного Інструменту,під дією сил тертя заклинюється між стінкою внутрішнього діаметра труби І конічною втулкою,з'єднується з прихопленим Інструментом.Однак,при необхідності вІд"еднання трубоулевлтавача,цанга залишається в отворі витягуваноге Інструменту,Даний трубоулевлювач неможливо також використовувати для витягування прихопленого Інструменту,що обмежує йоге функціональні властивості І Потребує для ліквідації аварій додаткових віброударних пристроїв. Відомий уловлюючий пристрій для витягування Із свердловини пакєрів за допомогою підпружинених фіксаторів,розглянуто в авторському СВІДОЦТВІ * 706526,кл. £21 в 31/02 1979. Пристрій не розрахований для витягування прихопленого Інструменту Із свердлевини. Задачу підвищення вантажопідйомності розглянуто в зовнішнього трубоулєвлювача /АС 1263805,кл. Е2І В 31/00, 1979/,який складається з корпусу,ще має внутрішню конічну ступінчату поверхню І цанги,встановлене І в корпусі з ВІДПОВІДНОЮ конічною поверхнею,Підвищення вантажопідйомності досягається шляхем перерозподілу бокового тиску на витягувану трубу за рахунок того,що конічна поверхня ступеней корпусу І ВІДПОВІДНИХ ступеней цанги з кутами,які збільшуються від вєрхньеі ступені де нижньої І складають зазэри,щ© збільшуються від верхньєі ступені де нижньої*Конструкція цього пристрою не вирішує проблему звільнення прихопленого Інструменту І розрахована тільки на витягування Інструменту обмеженого діаметру. Підвищення надійності роботи зовнішнього трубоудовлювача у випадку прихопленого Інструменту у свердловині розглядалося в АС № 75768Ь,кл. Е2І В 31/03,1980 за рахунэк одночасної дії на колону труб осьового статичного навантаження І крутного моменту,для чого у захоплюючій втулці,що має зовнішню ліву спіральну конічну певерхню І внутрішню нарізку,виконана права різьбова нарізка у вигляді дванадцяти західної різьби,що служить для збільшення щеплення з поверхнею зевніш -з нього діаметру витягуваного Інструмента. Розглянутий трубоуловлювач неможливо використовувати для підземного ремонту експлуатуючих газових свердловин в умовах,коли простір між НКТ І обсаднею колоною труб засипаний землею,коли верхня з"еднуюча частина НКТ здефермева* на, а також у випадку наявності в свердловині глинистої првмивеч-ноі рідини,або шламу,які потрапляють на епТральні кільця з'єднуючого вузла І роблять їх не рухомими. Розглянуті ВІДОМІ трубоуловлювачі зовнішньої дії в AC JP7772QI, кл. Е2І В 31/02, 1980; АС № 727837,кл. Е2І в 31/00,1980; АС №549572, кл. Е2І в 31/02, 1977; АС » П43827,кл.Е2І В 31/15,І985;АС№І27029І, кл, Е2І В 31/12, 1987 незважаючи на їх різну конструкцію з'єднуючого вузла, неможливо використовувати для ремонту експлуатуючих газонафтових свердловин,коли труби не піддаються витягуванню внаслідок їх прихоплення або засипаних землею. Найбільш близький,пе сукупності ознак,до винаходу трубоуловлювач самовІд"еднуючий,ще складається з перевідника,корпусу,захоплюючої цанги,виконано І у вигляді кільця з розрізами. В нижній частині цанга мае західний кенус.КрІм цьоге.він утримує рухомий кенус, гумове ущільнення,гайку жорстке з"єднану цангою І наконечник. Наявність конуса на спрямовуючому західному наконечнику забезпечує вільний захід з'єднуючого вузла у витягувану трубу.Рухомий конус, опираючись на гумове ущільнення стискує його,герметизує кільцевий простір І розклинює цангу,утворюючи при цьому з"еднуючий вузол І И.ЇІ, Пустовойтенко Предупреждение и ликвидация аварий в бурении Москва и Недра» 1988/. Резглянутий трубеуловлювач призначений для витягування Із свердловин переважне эбсадних І бурильних труб діаметром більше 140 мм,з рівнопрохідним внутрішнім отвором,тому його неможливо використовувати для ремонту експлуатуючих газових І нафтових свердла вин, що обладнані НКТ,внутрішній діаметр яких рівний 60 мм.КрІм цього,конструкція цього трубеул©влювача вимагає спеціальної підготовки його в робочий стан.Наприклад,де установки на робоче місцє необхідно установити гайку де упвра з перевідником,цангу відное-но рухомого конуса установити так,щоб витримати зазор між ними 3-Ь мм.Це розміщення,ще являється для входження цанги в отвір труби,може порушитися при ©пусканні трубвул©влювача в свердловину, так як вказані деталі не фіксуються від осьового переміщення. Крім цього,розведення цанги рухомим конусом в радіальному напрямку силами пружності стиснутого гумавог© ущільнюючого кільця не дає гарантії надійного з'єднання цанги з витягуваним Інструментом, а при передачі крутнєге моменту можливе проковзування цанги від - A носнэ стінки внутрішнєє ге діаметру труб. Таким чином, конетрукція резглянутвг© трубоуловлювача розрахована для витягування бурильних, ©бсадних труб діаметром більше І40мм з незначним прихопленням статичною осьовою силою,тому цей трубоуловлювач неможливо використовує вати для витягування сильно прихопленого Інструменту /насэснв-компресерних,бурильних І обсадних труб та пакерів/. І» океплуатуючих газонафтових та бурильних свердловин методом одночасної дії осьових вібреударів та крутного м©менту»а також для витягування НКТ з експлуатуючих газових свердловин, внутрішній діаметр яких 60мм. Б основу винаходу поставлен® задачу удосконалити внутрішній п самовІд еднуючий трубоулевлювач шляхом ствэрення нових вузлів для любих умов надійнога з"еднання з витягуваним Інструментом,внутрішний діаметр яких 60мм І більше,а при необхідності від'єднання трубоуловлювача від витягуваного Інструменту у свердловинІ,сприймання І передачі на прихоплений Інструмент одночасної дії осьових віброударів та крутнего моменту,а також забезпечити безпосереднє з"єднання трубеуловлювача з незначно деформованим у верхній частині витягуваним Інструментом. Задача вирішується наступним чином. Пропонуючий трубоулоадювач внутрішний сам©вїд"еднутачий,щ© утримує такі загальні ВІДОМІ ознаки,ЯК з'єднуючий вузолфіце включає цангу І перевідник, відрїзняеть-** ся тим,що містить циліндричний шток,встановлений у нижній частині порожнистого вала з можливістю взаймедІІ з цангою,утворюючи при цьому з'єднуючий вузол,на ЗОВНІШНІЙ повєрхній перєжниетого вала розміщена на шпонках підпружинена муфта,щ® при взаємодії з цангою утворює вузол від'єднання трубоулавлювача від витягуваного Інструмента у свердловині. Причому зовнішня циліндрична поверхня цанги містить зубці у вигляді суцільної кільцевої нарізки,а штюк викенаний циліндричним з конічною зовнішньою поверхнею І заходним- конусом у нижній частині. Наявність штока,який розводить розрізні частини цанги в радіальному напрямку,притискуючи їх до стінки по всьому периметру внутрішньогв діаметра витягуваного Інструмента,а наявність зубців у вигляді суцільної кільцевої нарізки на ЗОВНІШНІЙ поверхні цанги,дозволяє досягти більшого контакту з внутрішньою з"еднуючею поверхнею Інструмента І міцності з'єднання І тим самим забезпечити надійність І підвищити вантажопідйомність. Наявність порожнистого валу з осьовим промивочним каналом жорстко з"єднаного з штоком,на якому вільно розміщена цанга,! з вузлом під"єднання трубеулевлювача дэ колони труб,дозволяє одночасно передавати на прихоплений Інструмент осьове динамічне навантаження де ( &Ю-550 )КН та крутний момент де 1200 Нм І тему межє застес-о - 5 - вуватися в кемпаневці колени труб з віброударними механізмами для звільнення Інструментів від прихеплення І витягуванню їх на гирле свердлевини. ' Крім того,кріплення підпружиненої муфти на ЗОВНІШНІЙ поверхні поражнистег© вала за допомэгею шпенек дає М©ЖЛИВІС*Ь передачі крутнете мемента муфті для з иеднання останньеі з цангею І утворює при цьому вузол вІд"еднання,який д©зв®ляе безпозереднье у свердловині вІд иеднювати трубоуловлювач від аварійного 0б"екту. У труб©ул©влгавача передбачено вирівнювач деформації верхніх частин труб у вигляді конуси©га звуження у нижній частині циліндричь нег@ штіку.ща дозволяє рівняти здеформовані верхні чаетини труб для вільнег© захеду цанги» На фіг, І показаний трубвулевлювач внутрішний самевІдпеднугачий, а на фіг. 2 переріз поА-А фіг. І трубоулавлювач складається з вала І з асьевим премивочним канал@м,а на зевніщій поверхні з трьома шпвнкевими пазами; перевідника 2; циліндричного штека 3; реарізнеї цанги 4; підпружинеті муфти 5: призматичних шпенек 6; пружини7 І циліндрично** ге кежуха 8. Трубеулевлювач внутрішний самовІдпеднутачий працює таким чином, ©пускають трубоулевлювач у свердловину на бурильних трубах. Потім резвантажують колену труб ( 40-ЬО )кН. В цей мэмент штох 3 з цангею 4, яка вільн® розміщена на його ЗОВНІШНІЙ поверхні, під дією ©сьомі сили, виникаюча І від ваги раз вантажене І І колони труб, своїм задодним конусом заходить у отвір витягуваного Інструмента. При цьему заходний конус штока аднечасн© виправляє можливо здєфермований отвір для вільног9 заходу цанги 4. При заході штока 3 у отвір витягуваного Інструмента в цей момент цанга 4 упирається в муфту Ь, яка стискує пружину 7 І переміщується вверх до упора цанги 4 в вал І в цей м@мент вал І заштовхує цангу 4 у етвір Інструмента д® упорнего кільця. Шелл піднімають колону труб, в цей момент шток 3 переміщується вверх І своєю зовнішнього конусною поверхнею розводить роарізйі чаетини цанги в ра-діальнему напрямку, притискуючи їх нарізними зубцями до етінки по всьому периметру внутрішнього діаметра витягуваного Інструмента. Однечасн® спестерігають за показником Індикатора ваги, який установлений на гирле свердловин. Якщо стрілка Індикатора пакажить вагу, більшу ваги колени труб це признак тему,щ® трубоуловлювач з"еднавея з витягуваним Інструментом у свердловині. При необхідності від'єднання трубеулевлювача від витягу Інструмента у свердловині необхідно: розвантажити колону труб на (15-20 ) кН, в цей момент шток 3 під дією есьевоі сили перєміщуеть - б ся вниз до упера вала І в верхній терець цанги 4, при цьему переміщений вниз шток 3 знімає радіальні сили, ДІЮЧІ на цангу. Після приводять колену труб в обертальний рух ретерем а частотою 20-25 хв. для з "єднання пІдпружинен@І муфти 5 з цангеи 4, при цьому цанга,провернулася на 2 - 3 еберти, легке від'єднується від схоплюючої певерхні витягуванегв Інструмента, а розрізні частини цанги в цей момент під дією внутрішніх пружних сил стискуються в радіальному напрямку до зовнішньої поверхні штека. Повернувши келону труб на 15 -20 обертів після піднімають II 9 легко від"єднаним трубоуловлювачем нва гирло свердлевини. 'гРУб0УЛ0дЛЮдАЧ ВНУТРІШНІЙ САМО від'єднуючий 2 А втори.: Лебідь О.В,, Данипюк В-М. А~А