ВНУТРЕННЯЯ ОСВОБОЖДАЮЩАЯСЯ ТРУБОЛОВКА

Предложение относится к ловильным устройствам, применяемым для ликвидации аварий с трубами в скважинах, а именно к аварийным инструментам, применяемым для извлечения из скважины труб путем их захвата за внутреннюю поверхность.
Известна внутренняя освобождающаяся труболовка (а.с. №1559106, Е 21 В 31/20, 1986 г. опубл. БИ №15 от 23.04.1990 г.), включающая корпус со спиральной конической поверхностью, присоединительной резьбой на верхнем конце и направляющим наконечником на нижнем, захватывающую втулку со спиральной конической поверхностью на внутренней поверхности ответной спиральной конической опорной поверхности корпуса и резьбовой нарезкой на наружной поверхности, размещенные над и под захватывающей втулкой цилиндрические обоймы, направляющими, равномерно расположенными в продольных плоскостях по окружности корпуса, захватывающая втулка выполнена в виде отдельных сегментов, концы которых выполнены в виде Т-образных выступов и размещены в обоймах с возможностью ограниченного радиального перемещения, при этом направляющие размещены между сегментами захватывающей втулки, а цилиндрические обоймы установлены с возможностью ограниченного осевого перемещения, причем верхняя цилиндрическая обойма взаимодействует с корпусом посредством размещенной над ней пружиной.
Недостатками данной конструкции являются:
во-первых, сложность изготовления, обусловленная большим количеством технически сложных деталей, что ведет к удорожанию конструкции в целом и как следствие высокой ее стоимости;
во-вторых, большое количество деталей, контактирующих между собой в процессе залавливания аварийной колонны, ведет к низкой надежности устройства при работе в осложненных условиях (большая глубина и кривизна скважины).
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является скважинная труболовка (а.с. №956745, Е 21 В 31/20, 1982 г. опубл. БИ №33 от 07.09.1982 г.), содержащая конический корпус с направляющей в нижней части и переводником в верхней, коническую ловильную втулку и узел освобождения, который выполнен в виде гибких элементов, одни концы которых соединены с ловильной втулкой, а другие - с переводником.
Недостатком этой конструкции является то, что освобождение труболовки от прихваченных аварийных труб происходит сначала резкой посадкой труболовки вниз, а затем вращением, в результате чего гибкие элементы наматываются на корпус, сокращаясь по длине, при этом плашки ловильной втулки выходят из заклиненного состояния с внутренней стенкой аварийных труб, что ведет к невозможности намотки гибкого элемента, в результате при подъеме плашки снова заклинивают, что делает невозможным освобождение труболовки от аварийных труб.
Кроме того, при работе с данной скважинной труболовка велика вероятность возникновения аварии в следствии:
- низкой надежности в работе гибких элементов, что может привести к их обрыву, а также к нарушению их крепления сверху с переводником, а снизу с ловильной втулкой;
- отсутствия контроля вхождение плашек ловильной втулки во внутрь трубы, что ведет к разгрузке труболовки, спущенной на рабочей колонне на верхний торец аварийных труб, в результате чего прогнувшиеся гибкие элементы могут быть разрушены.
Технической задачей полезной модели является повышение надежности конструкции, а также гарантированное освобождением труболовки в случае невозможности извлечения прихваченных аварийных труб.
Указанная техническая задача решается предлагаемой труболовкой, содержащей конический корпус с направляющей в нижней части и переводником в верхней, ловильную втулку и узел освобождения.
Новым является то, что узел освобождения расположен в верхней части конического корпуса и представляет собой переводник, имеющий внутреннюю цилиндрическую выборку, в которую с возможностью ограниченного осевого перемещения установлен уступ конического корпуса, выполненный в верхней его части, и соединенный с переводником при помощи автоотцепа, кроме того переводник снабжен верхним разжимным кольцом, а верхняя часть конического корпуса - цилиндрической проточкой, в которую попадает верхнее разжимное кольцо после срабатывания автоотцепа, при этом конический корпус, оснащен канавкой и наружной цилиндрической выборкой, ограниченной сверху конической поверхностью, причем ловильная втулка снабжена нижним разжимным кольцом, и расположена в наружной цилиндрической выборке с возможностью ограниченного осевого перемещения в ней, при этом ловильная втулка, выполнена в виде цанги, и снабжена снизу шлипсами, а сверху - упором, причем нижнее разжимное кольцо попадает в вышеупомянутую канавку при освобождении от прихваченных аварийных труб.
На Фиг. изображена предлагаемая внутренняя освобождающаяся труболовка в момент захвата аварийных труб.
Внутренняя освобождающаяся труболовка состоит из конического корпуса 1 (см.Фиг.1) с направляющей 2 в нижней части и переводником 3 в верхней части, ловильной втулки 4 и узла освобождения 5. Узел освобождения 5 расположен в верхней части конического корпуса 1 и представляет собой переводник 3, имеющий внутреннюю цилиндрическую выборку 6, в которую с возможностью ограниченного осевого перемещения установлен уступ 7 конического корпуса 1, выполненный в верхней его части, и соединенный с переводником 3 при помощи автоотцепа 8. Переводник 3 снабжен верхним разжимным кольцом 9, а верхняя часть конического корпуса 1 - цилиндрической проточкой 10, в которую попадает верхнее разжимное кольцо 9 после срабатывания автоотцепа 8.
Конический корпус 1 оснащен канавкой 11 и наружной цилиндрической выборкой 12, ограниченной сверху конической поверхностью 13. Ловильная втулка 4 снабжена нижним разжимным кольцом 14, и расположена в наружной цилиндрической выборке 12, с возможностью ограниченного осевого перемещения в ней. Ловильная втулка 4, выполнена в виде цанги 15, и снабжена снизу шлипсами 16, а сверху - упором 17.
Внутренняя освобождающаяся труболовка работает следующим образом:
Внутреннюю освобождающуюся труболовку (см. Фиг.) соединяют с колонной рабочих труб 18 посредством переводника 3 и спускают в скважину (на Фиг. не показано) до верхнего конца аварийных труб 19. Далее труболовку благодаря направляющей 2, постепенно заводят вовнутрь аварийных труб 19 и спускают до тех пор, пока верхний конец аварийных труб 19 не упрется в нижний торец упора 17 ловильной втулки 4, которая в свою очередь двигаясь вверх по цилиндрической выборке 12 конического корпуса 1 упирается в переводник 3 (таким образом ловим «стоп»), при этом шлипсы 16, сжимаясь к наружной поверхности конического корпуса 1, пропускают вверх аварийные трубы 19.
После этого труболовку начинают приподнимать вверх, при этом ловильная втулка 4 перемещается вниз по цилиндрической выборке 12 конического корпуса 1 до тех пор, пока шлипсы 16 цанги 15, попав на коническую поверхность 20 конического корпуса 1 заклинят аварийные трубы 19 (см. Фиг.).
Если аварийные трубы 19 не прихвачены на забое скважины (на Фиг. не показаны), то их вместе с труболовкой поднимают на поверхность. При затяжках и зацепах аварийных труб 19 в скважине возможно применение «расхаживания» с усилием, не превосходящим критической нагрузки срабатывания автоотцепа 8 (на практике выяснено, что обычно достаточно 10-12 тонн, которое контролируют по индикатору веса). Если же
аварийные трубы 19 прихвачены, то тогда восстанавливают циркуляцию сквозь центральный канал 21 конического корпуса 1 и пытаются извлечь аварийные трубы 19.
При невозможности извлечения прихваченных аварийных труб 19 создают осевое усилие направленное вверх и превосходящее критическую нагрузку (примерно 14-15 тонн) автоотцепа 8 (разрушения срезного винта). При этом конический корпус 1 с ловильной втулкой 4 и аварийными трубами 19 перемещаются вниз по внутренней цилиндрической выборке 6 переводника 3, в результате разжимное кольцо 9 попадает в цилиндрическую проточку 10 конического корпуса 1 и фиксирует узел освобождения 5 относительно конического корпуса 1.
После этого рабочую колонну 18 разгружают на прихваченные аварийные трубы 19, при этом верхнее разжимное кольцо 14, двигаясь по цилиндрической проточке 12, а затем по конической поверхности 13 конического корпуса 1 вверх попадает в канавку 11 и разжимается, фиксируя ловильную втулку 4 относительно конического корпуса 1.
После этого труболовку свободно извлекают на дневную поверхность, поскольку шлипсы 16 ловильной втулки 4 уже не имеют контакт с конической поверхностью 20 конического корпуса 1, а следовательно не заклинивают прихваченные аварийные трубы 19 при подъеме рабочей колонны 18 вверх.
Благодаря использованию предлагаемой труболовки повышается надежность конструкции, а также гарантировано освобождения труболовки в случае не возможности извлечения прихваченных аварийных труб, что несомненно позволит сократить время на ликвидацию аварии и тем самым сэкономить материальные и финансовые средства.