ЛОВИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПРИХВАЧЕННОЙ КОЛОННЫ ГИБКИХ ТРУБ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для извлечения прихваченных труб в процессе капитального ремонта скважин, в частности к ловильному оборудованию для извлечения прихваченной колонны труб с помощью колонны гибких труб, спускаемой в аварийную скважину.
В отечественной практике для извлечения прихваченных труб используют различные ловители, например, труболовки, овершоты, колокола, метчики и др. [Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин / Амиров А.Д. и др. - М.: Недра, 1979. - 309 с].
Известно ловильное устройство для извлечения оборванной колонны гибких труб, состоящее из обратного клапана, забойного двигателя и ловителя [Булатов А.И. Колтюбинговые технологии при бурении, заканчивании и ремонте нефтяных и газовых скважинах. Справочное пособие.- Краснодар: Изд-во «Просвещение-Юг», 2008, - С. 320, рис. 15.1].
Основным недостатком этого ловильного устройства является недостаточная надежность при извлечении прихваченной и деформированной в верхней части колонны гибких труб, ввиду невозможности создания вытягивающего усилия при извлечении оборванной прихваченной колонны гибких труб, и недостаточной надежности ее захвата и удержания, по причине имеющего деформировнного участка верхней части труб усталостного разрушения прихваченной колонны гибких труб или образования продольных трещин в верхней торцевой части прихваченной колонны гибкой трубы.
Известен головной узел, выполненный с возможностью спуска в бурильную колонну и извлечения ее, который содержит ловильный головной узел с ловильным острием и фиксирующее устройство, соединенные друг с другом и с труболовкой [US 2012/0074722 A1, МПК E21B 31/20 (2006.01), опубл. 2012]. Фиксирующее устройство обеспечивает возможность перемещения головного узла в бурильной колонне с предотвращением перемещения в осевом направлении (поворота).
При использовании известного устройства при извлечении прихваченной трубы не будет обеспечиваться требуемое усилие вытягивания и при прохождении труболовки во внутренней полости извлекаемой трубы возможно ее разрушение.
Известно ловильное устройство, содержащее сверху вниз коннектор, представляющий собой переводник с гибкой трубы на ловильный инструмент, гидравлический якорь, гидравлический домкрат, ловильный инструмент, в качестве которого использован метчик или колокол [Кустышев А.В., Ваганов Ю.В. и др. Ловильные работы в нефтяных и газовых скважинах с помощью гибких труб // Время колтюбинга. - 2015. - №2. - С. 46-50]. За счет гидравлического якоря не создается осевой нагрузки на колонну гибких труб, а срыв прихваченного оборудования происходит за счет усилия на входной штанге гидравлического домкрата.
Недостатком известного ловильного устройства является то, что в качестве ловильного инструмента использован метчик, который не обеспечивает требуемую надежность извлечения прихваченной колонны гибких труб, так как принцип его основан на вкручивании метчика в тело трубы путем вращения, помимо того он не предназначен для нанесения на него каких-либо ударов, т.е. ударного воздействия.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание нового устройства в рамках импортозамещения, обеспечивающего извлечение из аварийной скважины, находящейся под давлением, прихваченной части колонны гибких труб.
При осуществлении заявляемого технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении надежности вытягивания из места прихвата и извлечения на гибкой трубе прихваченной колонны гибких труб из аварийной скважины, находящейся под давлением без глушения.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном ловильном устройстве для извлечения прихваченной колонны гибких труб, выполненным с возможностью спуска в аварийную скважину на колонне гибких труб, содержащим последовательное установленные и соединенные между собой обратный клапан, гидравлический якорь, глубинный гидравлический домкрат, ловильный инструмент, новым является то, что оно дополнительно снабжено гидравлическим ударником, установленным перед ловильным инструментом, в качестве которого использована неосвобождающаяся внутренняя труболовка с двухрядным шишечным захватом, в котором плашки размещены с радиальным смещением относительно друг друга.
Заявляемое конструктивное выполнение ловильного устройства для извлечения прихваченной колонны гибких труб позволило создать единую конструкцию для обеспечения достижения заявляемого технического результата - повышение надежности вытягивания из места прихвата и извлечения на гибкой трубе оборванной и прихваченной колонны гибких труб за счет обеспечения вытягивания при дополнительном его зацеплении в колонне прихваченных гибких труб гидравлическим якорем и обеспечении промывки скважины ниже якоря, при этом реализована техническая возможность использования устройства по назначению - обеспечение возможности надежного извлечения прихваченной колонны гибких труб с требуемой эффективностью при заданных режимах работы и условиях использования. Наличие и последовательность расположения указанных элементов: обратного клапана, гидравлического якоря, гидравлического домкрата, гидравлического ударника и ловильного инструмента в виде неосвобождающейся внутренней труболовки с двухрядным шишечным захватом, в котором плашки размещены с радиальным смещением относительно друг друга, соединенных между собой посредством переводников и находящихся в функционально-конструктивном единстве, обеспечивает работоспособность ловильного устройства, спускаемого на гибкой трубе, и достижение заявляемого технического результата -повышение надежности вытягивания из места прихвата и извлечения на гибкой трубе прихваченной колонны гибких труб из аварийной скважины, находящейся под давлением, без глушения.
На фиг. 1 схематично показано ловильное устройство для извлечения прихваченной колонны гибких труб, на фиг. 2 - то же, в момент ловли и извлечения прихваченной части колонны гибкой трубы.
Ловильное устройство для извлечения прихваченной колонны гибких труб (фиг. 1) содержит (сверху вниз) обратной клапана 1, верхний переводник 2, гидравлический якорь 3, глубинный гидравлический домкрат 4, гидравлический ударник 5, например, гидравлический ясс, неосвобождающуюся внутреннюю труболовку 6 с двухрядным плашечным захватом, в котором плашки 14 размещены с радиальным смещением относительно друг друга. Указанные конструктивные элементы соединены между собой посредством переводников.
Обратный клапан 1 предназначен для исключения противотока газа в колонну гибких труб 7, предотвращающий возможные газонефтеводопроявления, и представляет собой цилиндрический корпус с седлом, перекрывающийся с помощью подпружиненной створки.
Верхний переводник 2 предназначен для соединения обратного клапана 1, размещенного на колонне гибких труб 7 колтюбинговой установки (не показана) с гидравлическим якорем 3.
Гидравлический якорь 3 служит для закрепления ловильного инструмента 6 в неподвижном состоянии в момент работы глубинного гидравлического домкрата 4, освобождая при этом ловильный инструмент от осевой нагрузки, и позволяет увеличить нагрузку на ловильный инструмент за счет зацепления гидравлического якоря с обсадной колонной. Срыв прихваченной трубы происходит при усилии на выходной штанге гидравлического домкрата, которое сможет достигать 1200 кН, но не превышать допустимое усилие на прочность гибкой трубы.
Глубинный гидравлический домкрат 4 предназначен для передачи осевого усилия на прихваченную часть колонны гибких труб 8, обеспечивая ее вытягивание из места прихвата.
Гидравлический ударник 5 предназначен, для нанесения ударов сверху вниз на внутреннюю торцевую часть ловильного инструмента 6 - неосвобождающейся внутренней труболовки с целью надежного закрепления ее во внутренней полости прихваченной части колонны гибкой трубы 8.
Ловильный инструмент 6, в качестве которого использована неосвобождающаяся внутренняя труболовка, содержащая корпус, два ряда плашек 14 (двухрядный плашечный захват), размещенных с радиальным смещением относительно друг друга, наконечник и упорное кольцо, обеспечивает надежный захват прихваченной колонны гибких труб труболовкой и вытягивание ее из прихватившей колонну песчаной пробки без обрыва из зацепления.
Процесс захвата прихваченной колонны гибких труб 8 неосвобождающейся внутренней труболовкой осуществляется за счет наличия двух рядов плашек 14, выступающих за габаритные размеры корпуса труболовки, размещенных с радиальным смещением относительно друг друга, что обеспечивает охват большей площади зацепления трубололовки с извлекаемой прихваченной колонной гибких труб 8.
Ловильное устройство для извлечения прихваченной колонны гибких труб из аварийной скважины, находящейся под давлением без глушения, монтируют следующим образом.
К нижней части колонны гибких труб 7 присоединяют обратный клапан 1, верхний переводник 2, и далее посредством переводников собирают в единую конструкцию гидравлический якорь 3, гидравлический глубинный домкрат 4, гидравлический ударник 5 и неосвобождающуюся внутреннюю труболовку 6 с двухрядным плашечным захватом, в котором плашки 14 размещены с радиальным смещением относительно друг друга.
Ловильное устройство на гибкой трубе 7 (фиг. 2) спускают в ремонтируемую скважину, оборудованную эксплуатационной 9 и лифтовой 10 колоннами, в которой находится прихваченная часть колонны гибких труб 8, на колонне гибких труб 7 до головы 11 прихваченной части колонны гибких труб 8. При этом спуск ловильного устройства контролируют по индикатору веса.
Осторожно вводят неосвобождающуюся внутреннюю труболовку 6 во внутреннюю полость головы 11 прихваченной части колонны гибких труб 8 при минимальной скорости спуска. Докрепляют захват неосвобождающейся внутренней труболовки 6 во внутренней полости головы 11 прихваченной части колонны гибких труб 8 путем ударного воздействия гидравлическим ударником 5, при этом удар не должен привести к деформации головы 11 прихваченной части колонны гибких труб 8 и срыву ее вниз.
С помощью глубинного гидравлического домкрата 4 вытягивают прихваченную часть колонны гибких труб 8 из прихватившей ее песчаной пробки 12, образовавшейся при разрушении продуктивного пласта 13. Вытягивание прихваченной части колонны гибких труб 8, находящейся в зацеплении с плашками 14 ловильного инструмента 6, происходит за счет вертикального перемещения выходной штанги глубинного гидравлического домкрата 4, размещенной в его внутренней полости. При этом усилие вытягивания не должно превышать более 1200 кН, предельно-допустимую величину на прочность колонны гибких труб, на которой происходит срыв, вытягивание и подъем прихваченной части колонны гибких труб.
Заявляемое ловильное устройство обеспечивает извлечение прихваченной части колонны гибких труб в условиях аномально низких пластовых условиях без глушения скважины, под давлением.
Таким образом, ловильное устройство помимо повышения надежности и эффективности ловильных работ существенно снижает затраты на ремонт скважины по извлечению прихваченной части колонны гибких труб, их трудоемкость и стоимость, повышает безопасность ловильных работ.