КОЛОКОЛ ЛОВИЛЬНЫЙ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может использоваться при проведении ловильных работ в нефтяных, газовых и геологоразведочных скважинах для захвата и последующего извлечения цилиндрических элементов колонны труб путем нарезания наружной резьбы.
Известна наружная труболовка по патенту RU 2135737. Изобретение относится к инструментам, предназначенным для извлечения трубчатых элементов из скважин, а именно к ловильным инструментам. Наружная труболовка состоит из корпуса с конусом в нижней части. Внутри корпуса установлена цанга, имеющая коническую поверхность. Внутренняя коническая поверхность корпуса имеет кольцевой буртик, смещенный в сторону центра. Поверхность буртика перпендикулярна продольной оси корпуса. Конусная часть корпуса работает в допустимых пределах упругой деформации. Предлагаемая конструкция позволяет существенно повысить грузоподъемность труболовки за счет остановки роста радиальных составляющих усилий и передачи последующей возрастающей осевой нагрузки через торец цанги на кольцевой буртик. Недостатком наружной труболовки является невозможность промывки аварийной колонны труб после ее захвата.
Известна наружная освобождающаяся труболовка по патенту РФ на изобретение №2325506. Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту скважин в нефтяной и газовой промышленности, в частности к ловильному инструменту. Труболовка содержит переводник с внутренним проходным каналом, несущий корпус с внутренней спиральной конической поверхностью и с винтовым уступом, установленную в несущем корпусе с возможностью осевого перемещения захватывающую втулку с упорной винтовой частью, направляющее кольцо с поводковым выступом, неподвижно установленное в несущем корпусе. На наружной поверхности захватывающей втулки выполнена спиральная коническая поверхность, а на внутренней - винтовая ловильная нарезка. Между несущим корпусом и переводником установлены полая тяга и ведущий корпус. Верхняя часть несущего корпуса жестко связана с нижней частью полой тяги. В верхней части несущего корпуса на нижнем торце полой тяги выполнен кольцевой упор с возможностью посадки на верхний торец выступающего кольцевого элемента на теле извлекаемых труб. В верхней части полой тяги выполнена цилиндрическая пята. В проходном канале переводника в исходном положении установлен подвижный клапан, зафиксированный с возможностью осевого перемещения вверх. Нижняя часть ведущего корпуса и средняя часть полой тяги связаны между собой подвижным в осевом направлении соединением. Наружная поверхность полой тяги и внутренняя поверхность отверстия в нижней части ведущего корпуса выполнена в поперечном сечении, например, восьмигранной формы. Внутренние диаметры проходных каналов выполнены больше диаметра оборванной трубы. Повышается эффективность очистки извлекаемых труб, надежность захвата труб. Недостатком наружной освобождающейся труболовки является невозможность промывки колонны труб.
Известна наружная труболовка по патенту РФ на изобретение №2263200. Изобретение относится к ловильному инструменту и предназначено для извлечения из скважин оставшихся труб или штанг. Труболовка содержит переводник, корпус с захватывающими элементами, разъемную обойму в виде сегментных вкладышей. На внутренней поверхности вкладышей выполнена коническая поверхность расширением вверх, на которой выполнены продольные пазы. На наружной поверхности захватывающих элементов выполнены наклонные плоские поверхности, ответные наклонным плоским поверхностям продольных пазов вкладышей. Захватывающие элементы размещены в продольных пазах с возможностью взаимодействия боковых поверхностей с боковыми поверхностями пазов. Захватывающие элементы связаны с вкладышами с возможностью продольного перемещения по поверхностям пазов и расположены в крайнем нижнем положении на кольцевом уступе корпуса. Наклонные плоские поверхности пазов выполнены с возможностью захвата труб или штанг разных диаметров за тело под выступающим кольцевым элементом на теле трубы или штанги. Внутренняя поверхность захватывающих элементов выполнена по касательной к наружной поверхности трубы или штанги. Недостатком наружной труболовки является невозможность промывки аварийной колонны труб после ее захвата.
Известна наружная освобождающаяся труболовка по патенту РФ на изобретение №2213201. Изобретение относится к ловильному инструменту, в частности к наружным труболовкам цангового типа для извлечения из скважин аварийных труб. Наружная освобождающая труболовка содержит корпус из верхней и нижней части. В нижней части корпуса установлена сменная воронка в форме пера с удлиненной и короткой частями. Удлиненная часть выполнена с острозаточенным торцем с внутренней стороны. Короткая часть выполнена с конусом, закрепленным к захватному элементу. В нижней части установлены залавливатель, подпружиненный шток, жестко соединенный с полым цилиндрическим штоком, патрубок в нижней части штока под пружиной. Залавливатель выполнен в форме полого цилиндра с расширенной частью в торце и с усеченными боковыми и внутренними поверхностями. Между верхней и нижней частями корпуса жестко закреплен фиксирующий элемент в виде направляющей полой втулки цилиндрической формы переменного сечения. Захватный элемент выполнен в виде сменной цанги, закрепленной между нижней частью корпуса и залавливателем. Фигурная втулка установлена в качестве фиксатора перемещения между верхней частью корпуса и полым штоком с опорным буртом. Фигурная втулка включает два ряда клиньев с направляющей и отклоняющей поверхностями. Вершины клиньев выполнены навстречу друг другу с зазором S, превышающим диаметр штифта на 1-2 мм. Направляющая поверхность клина образована прямой линией, отклоняющая - наклонной в верхнем ряду и наклонной и прямой линиями - в нижнем ряду. Вершины клиньев между направляющей и отклоняющей частями выполнены со скошенными в верхнем ряду и двоякоскошенными в нижнем ряду участками, верхний ряд клиньев выполнен в виде элементов вилкообразной формы с двумя клиньями в торце и закругленным пазом между ними. Вилкообразные элементы выполнены с продольным пазом между ними. Нижний ряд клиньев выполнен с размещенными между ними продольными пазами. Переводник размещен в торце между корпусом и подпружиненным полым штоком и жестко закреплен с ними. Штифт жестко соединен с корпусом на внутренней поверхности на уровне верхнего ряда клиньев и размещен в закругленном пазу. Недостатком наружной освобождающейся труболовки является низкая надежность.
Известна наружная освобождающаяся труболовка по патенту РФ на изобретение №2270324. Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту скважин, в частности к ловильному инструменту. Труболовка содержит корпус с внутренней спиральной конической поверхностью и с винтовым уступом, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения спиральный ленточный захватывающий элемент с поводковым флажком в нижней его части. На наружной поверхности элемента выполнена спиральная коническая поверхность, а на внутренней - винтовая ловильная нарезка, направляющее кольцо и направляющее приспособление. В нижней части корпуса эксцентрично его оси выполнена внутренняя кольцевая поверхность на спиральной конической поверхности. Под внутренней кольцевой поверхностью эксцентрично оси корпуса над резьбой в нижней его части выполнено кольцевое седло. На внутренней кольцевой поверхности и на внутренней поверхности седла на глубину винтового уступа в корпусе выполнен продольный уступ с возможностью взаимодействия с нижним концом захватывающего элемента и боковой поверхностью флажка. В верхней части на наружной поверхности направляющего кольца эксцентрично его оси выполнена кольцевая посадочная шейка. Шейка неподвижно размещена в эксцентричном кольцевом седле корпуса на внутренней поверхности флажка с возможностью его осевого и радиального перемещения. Недостатком наружной освобождающейся труболовки является невозможность промывки колонны труб.
Известен колокол ловильный (прототип) по книге "Ремонт газовых скважин" Басарыгин Ю.М., Макаренко П.П., Мавромати В.Д. М.: Недра, 1998. - 271 с. Колокол ловильный включающий корпус из стальной трубы, в верхней части которой выполнена присоединительная резьба, а в нижней части внутренняя ловильная конусная резьба, снизу на наружной поверхности корпуса нарезана резьба для крепления фрезерующей воронки или воронки с заводным зубом, причем по всей длине внутренней ловильной конусной резьбы прорезаны продольные канавки для выхода стружки при нарезании колоколом резьбы на ловимом объекте. Недостатком колокола ловильного является невозможность промывки оборванной колонны труб при ее вращении и расхаживании.
Задачами создания полезной модели являются: герметизация соединения колокола ловильного с оборванной колонной труб для прохождения промывочной жидкости к забою и повышения эффективности ловильных работ.
Решение указанных задач достигнуто за счет того, что колокол ловильный включающий корпус из стальной трубы, в верхней части которой выполнена присоединительная резьба, а внутри ловильная конусная резьба, снизу на наружной поверхности корпуса нарезана резьба для крепления фрезерующей воронки или воронки с заводным зубом, причем по всей длине ловильной конусной резьбы прорезаны продольные канавки для выхода стружки при нарезании колоколом резьбы на ловимом объекте, а на внутренней поверхности фрезерующей воронки или воронки с заводным зубом, выполнен выступ между торцом которого и нижним торцом корпуса установлена манжета с отверстием, диаметр которого меньше диаметра ловимого объекта. Вместо фрезерующей воронки или воронки с заводным зубом может быть установлено направляющее кольцо с заходной фаской. Ловильная резьба выполнена с конусностью не более 1:16. Ловильная резьба колокола подвергается цементации с последующей закалкой и отпуском.
Предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями полезной модели. Новизна технического решения подтверждается проведенными патентными исследованиями. Промышленная применимость обусловлена тем, что при изготовлении колокола ловильного применяются известные технологии.
Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1…6, где:
на фиг. 1 показан колокол ловильный с воронкой в транспортном положении,
на фиг. 2 показан колокол ловильный с направляющим кольцом в транспортном положении,
на фиг. 3 показан колокол ловильный с воронкой в рабочем положении,
на фиг. 4 показан колокол ловильный с направляющим кольцом в рабочем положении,
на фиг. 5 приведен разрез А-А,
на фиг. 6 приведен вид Б.
Колокол ловильный состоит из корпуса 1 из стальной трубы, в верхней части которой выполнена присоединительная резьба 2, а внутри ловильная конусная резьба 3, снизу на наружной поверхности корпуса 4 нарезана резьба 5 для крепления фрезерующей воронки или воронки с заводным зубом 6, причем по всей длине ловильной конусной резьбы 3 прорезаны продольные канавки 7 для выхода стружки при нарезании колоколом резьбы на ловимом объекте 8, а на внутренней поверхности 9 фрезерующей воронки или воронки с заводным зубом 6 выполнен выступ 10 между торцом которого 11 и нижним торцом корпуса 12 установлена манжета 13 с отверстием 14, диаметр которого меньше диаметра ловимого объекта 8. Вместо фрезерующей воронки или воронки с заводным зубом 6 может быть установлено направляющее кольцо 15 с заходной фаской 16. Ловильная резьба 3 выполнена с конусностью не более 1:16. Ловильная резьба колокола 3 подвергается цементации с последующей закалкой и отпуском.
Колокол ловильный работает следующим образом. Колокол присоединительной резьбой 2 соединяют с колонной буровых труб и спускают в скважину. Включают циркуляцию промывочной жидкости. Вращая колонну с помощью фрезерующей воронки, воронки с заводным зубом 6 или с помощью направляющего кольца 15 с заходной фаской 16 заводят в колокол извлекаемые трубы. Извлекаемая труба проходит через отверстие 14 манжеты 13.0 чем говорит рост давления на насосе. На трубе ловильной конусной резьбой 3, выполненной внутри корпуса 1 нарезается резьба. Металлическая стружка из зоны нарезания резьбы удаляется продольными канавками 7. Манжета 13 заворачивается на тело трубы и прижимается к ней за счет перепада давления над манжетой и под ней, что позволяет восстановить промывку скважины и облегчить вращение и расхаживание, а также подъем извлекаемых труб.
Применение полезной модели позволило:
1. Обеспечить подъем оборванных в результате аварии труб.
2. Обеспечить промывку забоя через аварийную колонну труб.
3. Снизить нагрузки при подъеме захваченной колонны.
4. Снизить время извлечения оборванной колонны труб.