СКВАЖИННАЯ ВНУТРЕННЯЯ ТРУБОЛОВКА
DOWNHOLE INNER SPEAR

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для извлечения из скважины насосно-компрессорных труб, обсадных и бурильных труб, внутрискважинного оборудования.
Известна скважинная внутренняя труболовка (аналог) (1), патент РФ №2266387 Е21В 31/20, дата подачи заявки 15.06.2004, опубликовано 20.12.2005. Труболовка содержит конический корпус с направляющей в нижней части и переводником в верхней, ловильную втулку и узел освобождения. Ловильная втулка выполнена в виде цанги, снабженной снизу шлипсами, а сверху - упором с жестко соединенным направляющим штифтом. Узел освобождения выполнен в виде фигурного паза на наружной поверхности конического корпуса с чередующимися короткими и длинными продольными пазами, которые выполнены с возможностью взаимодействия с направляющим штифтом для вращения его только в одном направлении относительно конического корпуса при возвратно-поступательном перемещении цанги относительно конического корпуса. Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и сложность освобождения.
Известна скважинная внутренняя труболовка (аналог) (2), патент РФ №2524969 Е21В 31/20, дата подачи заявки 07.05.2013 опубликовано 10.08.2014. Устройство содержит оправку с верхним переводником, нижним направляющим наконечником, продольным каналом и конусной поверхностью, расширяющейся сверху вниз, расположенный выше этой поверхности упор и цанговую коническую изнутри втулку с наружными зубцами, расположенную между упором и конусной поверхностью. Втулка изготовлена наружным диаметром на 2-3 мм большим внутреннего диаметра извлекаемого из скважины оборудования и выполнена подпружиненной вниз от упора оправки, при этом втулка снабжена одной сквозной прорезью и несколькими чередующимися направленными навстречу друг другу несквозными прорезями, обеспечивающими ввод втулки во внутреннее отверстие извлекаемого оборудования. Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и сложность освобождения.
Известна труболовка внутренняя плашечная ТВ-73 (аналог) (3), содержащая корпус с шестью наклонными плоскостями, расположенными в два яруса и смещенными относительно друг друга на 60 градусов. Посередине каждой плоскости расположены продольные выступы с профилем сечения в виде «ласточкина» хвоста. По этим выступам вместе с плашкодержателем перемещаются плашки, имеющие зубья. Перемещение плашки ограничивается в верхнем положении упором в торец корпуса, а в нижнем упором в торец наконечника.
Недостатками этого устройства являются отсутствие механизма освобождения, что делает устройство одноразовым, отсутствие нагрузки, приводящей плашки в рабочее положение, что не гарантирует надежный захват извлекаемых труб и оборудования, смещенные относительно друг друга на 60 градусов плашки создают при работе поперечные нагрузки, изгибающие ствол и приводящие в негодность труболовку даже в случае извлечения.
Наиболее близкой по технической сущности является труболовка ТВМ-73 (прототип) (4), имеющая сходную конструкцию и механизм освобождения.
Недостатками этого устройства являются сложный механизм освобождения, отсутствие нагрузки, приводящей плашки в рабочее положение, что не гарантирует надежный захват извлекаемых труб и оборудования, смещенные относительно друг друга на 60 градусов плашки создают при работе поперечные нагрузки, изгибающие ствол и приводящие в негодность труболовку даже в случае извлечения.
Технической задачей, решаемой изобретением, является создание скважинной внутренней труболовки, обеспечивающей повышение эффективности устройства при извлечении из скважин труб НКТ, обсадных и бурильных труб, внутрискважинного оборудования, повышение надежности, технологичности и расширение функциональных возможностей. Технический результат, достигаемый изобретением, решается предлагаемой скважинной внутренней труболовкой, включающей ствол со сквозным каналом для протока скважинной жидкости, с переводником в верхней части и подпружиненным плашечным узлом в нижней части.
Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве скважинной внутренней труболовки, включающей ствол со сквозным каналом для протока скважинной жидкости, с переводником, в верхней части имеющим внутреннюю присоединительную резьбу для навинчивания на колонну бурильных труб, применен подпружиненный плашечный узел в нижней части, который приведен в рабочее положение пружиной. Переводник снизу оснащен ходовой резьбой для освобождения путем навинчивания упора. Упор снизу имеет зубья для фиксации на извлекаемых трубах или оборудовании, и в упор вставлена пружина, удерживающая плашки через кожух в рабочем положении, а между упором и кожухом вставлено кольцо, предотвращающее отворот упора при спуске в скважину. При этом кожух обеспечивает точные и одновременные перемещения плашек, а наличие наконечника с конической поверхностью обеспечивает попадание труболовки в извлекаемые трубы или оборудование и служит ограничителем для кожуха. Наконечник предохранен винтом от отворота при спуске и работе труболовки. Механизм освобождения упрощен до обычного резьбового соединения между переводником и упором. Соосное размещение плашек минимизирует поперечные нагрузки, изгибающие ствол, сохраняя исправность скважинной внутренней труболовки после применения. Предлагаемая скважинная внутренняя труболовка позволяет эффективно извлекать трубы и оборудование из скважин, включая наклонные и горизонтальные, благодаря пружинному механизму. Простой и надежный механизм освобождения минимизирует осложнения при извлечении оборудования. Более рациональное размещение плашек позволяет многократно применять скважинную внутреннюю труболовку на скважине, приводя в рабочее состояние вращением упора. Простота конструкции увеличивает надежность, сокращает время ремонта и финансовые затраты на скважинную внутреннюю труболовку. Значительное снижение осложнений при работе позволяет повысить безопасность работ, сократить время ремонта скважин, получить значительный экономический эффект.
На чертеже в продольном разрезе показан общий вид скважинной внутренней труболовки. Скважинная внутренняя труболовка состоит из соединенных неподвижно переводника 1 и ствола 5 со сквозным каналом для протока жидкости 10. Переводник 1 сверху имеет внутреннюю присоединительную резьбу для навинчивания на колонну бурильных труб, снизу - ходовую резьбу для освобождения путем навинчивания упора 2. Упор 2 снизу имеет зубья для фиксации на извлекаемых трубах или оборудовании. В упор 2 вставлена пружина 3, удерживающая плашки 7 через кожух 6 в рабочем положении. Между упором 2 и кожухом 6 вставлено кольцо 4, предотвращающее отворот упора 2 при спуске в скважину. Кожух 6 обеспечивает точные и одновременные перемещения плашек 7. Наконечник 9 с конической поверхностью обеспечивает попадание труболовки в извлекаемые трубы или оборудование и служит ограничителем для кожуха 6. Винт 8 предохраняет наконечник 9 от отворота при спуске и работе труболовки. Скважинная внутренняя труболовка работает следующим образом.
Труболовка собрана в условиях мастерских. В подпружиненном исходном состоянии плашки 7 расположены в верхней точке наклонных пазов ствола 5 и выступают за габариты кожуха 6, находясь в его пазах. При работе на скважине скважинная внутренняя труболовка навинчена через переводник 1 на колонну бурильных труб, которую спускают в скважину до упора в извлекаемую трубу или оборудование. При этом нижняя часть скважинной внутренней труболовки входит в проходное отверстие извлекаемой трубы или оборудования, плашки 7 упираются в край отверстия и, перемещаясь по наклонным пазам, входят в пазы кожуха до прохождения всех плашек 7 в отверстие. Скважинная внутренняя труболовка входит в отверстие до зубьев упора 2. Пружина 3 обеспечивает плотное прилегание плашек 7 к поверхности отверстия извлекаемой трубы или оборудования и исключает возникновение холостого хода и выскальзывание скважинной внутренней труболовки при поднятии. Приподняв скважинную внутреннюю труболовку и убедившись по индикатору веса на устье в надежном захвате извлекаемых труб или оборудования, производят подъем на поверхность. При этом скорость подъема и нагрузка на скважинную внутреннюю труболовку не должны превышать паспортным данным.
Если извлечение невозможно ввиду возникновения на скважинную внутреннюю труболовку нагрузок, превышающих паспортные данные, производят освобождение скважинной внутренней труболовки следующим образом.
Нагрузив скважинную внутреннюю труболовку весом бурильной колонны фиксируют упор 2 зубьями на торце извлекаемых труб или оборудования. Медленно вращая бурильную колонну и скважинную внутреннюю труболовку производят навинчивание упора 2 на переводник 1. Упор 2 внутренним торцом поднимает кожух 6, задвигающий плашки 7. Для повторного применения необходимо вернуть упор 2 в исходное состояние, как показано на чертеже.
Предлагаемая скважинная внутренняя труболовка позволяет эффективно извлекать трубы и оборудование из скважин, включая наклонные и горизонтальные, благодаря пружинному механизму. Простой и надежный механизм освобождения минимизирует осложнения при извлечении оборудования. Более рациональное размещение плашек позволяет многократно применять скважинную внутреннюю труболовку на скважине, приводя в рабочее состояние вращением упора. Простота конструкции увеличивает надежность, сокращает время ремонта и финансовые затраты на скважинную внутреннюю труболовку. Значительное снижение осложнений при работе позволяет повысить безопасность работ, сократить время ремонта скважин, получить значительный экономический эффект.
Новым является то, что подпружиненный плашечный узел приведен в рабочее положение пружиной, обеспечивающей гарантированное залавливание извлекаемых труб и оборудования без холостого хода в любых положениях, включая наклонные и горизонтальные скважины. Механизм освобождения упрощен до обычного резьбового соединения между переводником и упором. Соосное размещение плашек минимизирует поперечные нагрузки, изгибающие ствол, сохраняя исправность скважинной внутренней труболовки после применения.
Технологический и технический результаты при использовании скважинной внутренней труболовки достигаются за счет простоты конструкции, эффективности извлечения труб и оборудования из скважин, включая наклонные и горизонтальные, благодаря пружинному механизму. Простой и надежный механизм освобождения минимизирует осложнения при извлечении оборудования. Более рациональное размещение плашек позволяет многократно применять скважинную внутреннюю труболовку на скважине, приводя в рабочее состояние вращением упора.
Экономический эффект от использования изобретения может достигаться за счет увеличения наработки на отказ, надежности конструкции, сокращения времени ремонта скважин и финансовых затрат, значительного снижения осложнений при работе, позволяющего повысить безопасность работ.