Способ перекрытия колонны труб на устье фонтанирующей скважины и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ Ц 1 778267 Д 1 3/О с 5 п 5 Е ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О ТВУ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТ по ли включающий образование с порежущего инструмента каналаке трубы, находящейся под изым давлением, с последующимием жесткой упорной базы дляования герметизируюцей пробк относится к горно и предназначено д рытых Фонтанов,ины, ощью Изобретени ромышленност иквидации от в стебытоц соз и,ории(71) Украинская. военизированная частпредупреждению возникновения и поквидации открытых газовых и нефтя -ных фонтанов(56) Грызов И.С. и др, Приспособленияи устройства для предупреждения иликвидации открытых газонефтяныхФонтанов, Н.: ВНИИОЭНГ, 1968, с.127,Авторское свидетельство СССРц 1659624, кл, Е 21 В 33/03, 1989.(54) СПОСОБ ПЕРЕКРЫТИЯ КОЛОННЫ ТРУБНА УСТЬЕ ФОНТАНИРУЮЦЕЙ СКВА)БИНЫ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к горнойпромышленности и может быть использовано при ликвидации открытых Фонтанов. Цель в . повышение эффективности спосоЬа за счет возможности сокращения времени на сверление и вспомогательные операции, СпосоЬ вклюцает образование канала в стенке трубы (Т) под избыточным давлением исоздание жесткой упорной базы дляФормирования герметизируюцей проЬки внутри Т, Последнее осуществляют Известен способ перекрытия колоны труб на устье Фонтанирующей скв путем внедрения режущего инструмента(РИ) во внутреннюю стенку Т со стороны, диаметрально противоположнойсозданному каналу. Герметизирующуюпробку создают при закачке внутрьТ тампонирующего материала. Устройство для сверления Т имеет цилиндрический корпус с узлом захвата и герметизации Т в виде двух полухомутов.В корпусе установлен полый шпиндель (Ш) с механизмом его вращенияи осевой подачи. Со Ш связаны узелперекрытия внутреннего канала и присоединительный сланец.С другой сторо"ны к Ш жестко присоединен РИ в виде кольцевой Фрезы. В Ш со стороныРИ выполнен радиальный канал, внутренний диаметр которого не менее диаметра внутреннего канала Ш. Сверление стенки Т производят при закрытомузле. Затем Ш перемецают до упораво внутреннюю стенку Т. ЗаглубляютРИ в стенку Т для образования жесткой упорной базы. Создание герметизирующей пробки внутри Т осуществляют подачей тампонирующего материя "ла через радиальный канал при откры"том узле. После создания герметизирующей пробки Фонтанирование через Тпрекращается. 2 с и 1 з,п,ф-лы, 2 ил.35 внутри трубы, и закачку тампонирующего материала.При применении указанного способа необходимо дополнительно создавать 5 базу для тампонажной пробки.Цель изобретения - повышение эффективности перекрытия колонны труб на устье Фонтанирующей скважины.Поставленная цель достигается за 1 О счет возможности сокращения времени на сверление и вспомогательные операции, создание жесткой упорной базы путем внедрения режущего инструмента во внутреннюю стенку трубы со стороны диаметрально противоположной предварительно образованному в стенке трубы каналу.При реализации данного способа устройство для перекрытия колонны 20 труб на устье Фонтанирующей скважины, герметично закрепляют с помощью узла захвата и герметизации на трубе, находящейся под избыточным давлением, у устья скважины в удобном для 25 производства работ месте. После проверки герметичности устройства путем опрессовки его внутренней полости, осуществляют сверление трубы путем вращения штурвала, связанного со 30 шпинделем, при периодической подаче шпинделя с режущим инструментом на конце в виде кольцевой Фрезы. Поокончании сверления режущий инструмент заводят через просверленныйканал во внутреннюю полость трубы до упирания кольцевой фрезы во внут реннюю поверхность трубы. Затем производят сверление стенки трубы до заглубления режущего инструмента в тело трубы на глубину, не превышающую толщину стенки трубы. При этом шпиндель представляет собой двух- опорную балку с опорами на стенки трубы и является жесткой базой для 45 создания тампонажной пробки Сориентировав радиальный тампонирующий канал шпинделя в сторону скважинного давления, по внутреннему каналу шпинделя посредстВОМ специально ГО приспо 50 собления производят подачу тампонирующих элементов, которые через радиальный тампонирующий канал шпинделя выдавливаются во внутреннюю полость трубы. После чего тампонирующие элементы подхватываются истекающим пото- ком Флюида и поджимаются к шпинделю, ПО мере .заполнения зазоров межд тампонирующими элементами, создается герметизирующая пробка, которая герметизирует внутренний канал трубы.Предложенный способ реализуетсяпосредством устройства для перекрытияколонны труб на устье фонтанирующейскважины (далее по тексту - устройства).Известно устройство для установкигерметизирующей пробки на устье Фонтанирующей скважины, содержащеецилиндрический корпус с двумя полухомутами для захвата трубы и узломее герметизации, размещенные в корпусе шпиндель с режущим инструментом,имеющий узлы вращения и подачи, имеханизм перекрытия канала сверлениятрубы.При использовании указанного устройства необходимо дополнительносоздавать базу для тампонажной пробки,Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет возможностисокращения времени на сверление ивспомогательные операции.Поставленная цель достигаетсятем, что в шпинделе со стороны режущего инструмента выполнен радиальныйканал, внутренний диаметр которогоне менее, чем диаметр внутреннегоканала шпинделя.На Фиг,1 представлено устройство,продольный разреза; на Фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1 по шпинделю вовремя заполнения тампонирующими эле"ментами внутреннего канала тампонируемой трубы.Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с узлом захвата и герметизации в виде двух полухомутов 2и 3 с уплотнением 1 для закрепленияи герметизации устройства на трубе 5.Внутри корпуса 1 размещен с возможностью вращения и перемещения вдольоси корпуса 1 шпиндель 6, на рабочемконце которого закреплен режущий инструмент 7 в виде кольцевой фрезы, 8шпинделе 6 выполнен сквозной осевойканал 8 и сообщенный с ним радиальный тампонирующий канал 9, размещенный около режущего инструмента 7.Диаметр канала 9 не менее диаметраканала 8, Соосно с каналом 9 в шпинделе 6 выполнено радиальное техноло"гическое отверстие 10, закрытое пробкой 11. Противоположный конец шпин"деля 6 снабжен присоединительнымфланцем 12. Осевой канал 8 шпинделя177826456 отсекается с помощью узла перекрытия в виде шарового крана 13,. ПЬ шпинделе 6 выполнен упорный бурт 14 для возможности опирания шпинделя 6 через подшипник 15 на упорную втулку 16 механизма осевой подачи. Упор- . .ная втулка 16 снабжена штурвалом 17 и соединена с корпусом 1 посредством резьбы. Режущий инструмент 7 гермети зирован относительно корпуса 1 с помощью уплотнительного элемента 18, Шпиндель б также снабжен механизмом вращения, выполненным в виде штурвала 19. Через осевой 8 и радиальный 15 тампонирующий 9 каналы могут подаваться в полость просверленной трубы 5 тампонирующие элементы 20.Устройство работает следующим образом. гоНа трубе 5, находящейся под избыточным скважинным давлением, с по-. мощью полухомутов 2 и 3 закрепляется устройство. Затяжкой полухомутов 2 и 3 добиваются герметичности уплотнения 4 в месте стыка корпуса 1 и трубы 5. Затем к фланцу 12 подсоединяют насосный агрегат и через откры". тый шаровой кран 13 производят опрессовку внутренней полости устройства. 30 При этом проверяется герметичность уплотнения 4 и уплотнительного элемента 18. Если устройство оказывается герметичным, то насосный агрегат отсоединяют, шаровой кран 13 закрывают и приступают к сверлению трубы 5. Сверление производят. путем вращения.штурвала 19, которым вращают шпиндель 6 с режущим инструментом 7 Подачу режущего инструмента 7 осу ществляют путем вращения штурвала 17. При этом упорная втулка 6 механизма осевой подачи перемещается . в осевом направлении относительно корпуса 1 в направлении к трубе 5 45 и воздействует через подшипник 1 на упорный бурт шпинделя 6. Шпиндель 6 с режущим инструментом 7 перемещается в направлении к трубе 5. По окончании сверления режущий инструмент 7 о заводят через просверленный канал во внутреннюю полость трубы 5 до упирания кольцевой фрезы 7 во внутреннюю поверхность трубы 5. Затем производятсверление стенки трубы 5 до заглубления режущего инструмента 7 в тело трубы на глубину, не превышающую толщину стенки трубы 5. При этом шпин- ; дель 6 представляет собой двуопорную7 ббалку с опорами на стенки трубы и является жесткой базой для создания тампонажной пробки. После этого шпиндель 6 ориентируют радиальным тампонирующим каналом 9 в сторону скважинного давления, К фланцу 12 подсоединяют приспособление для подачи тампонирующих элементов и насосный агрегат, Через открытый шаровой кран 13 насосным агрегатом производят дозированную подачу тампонирующих элементов 20. Последние перемещаются по осевому каналу 8 шпинделя 6 и через радиальный тампонирующий канал 9 шпинделя 6 выдавливаются во внутреннюю полость трубы 5. После чего тампонирующие элементы 20 подхватываются потоком флюида и поджимаются к шпинделю 6. По мере заполнениязазоров между тампонирующими элементами 20, создается герметизирующая пробка, которая герметизирует внутренний канал трубы 5, При необходимости связи с внутренней полостью затампонированной трубы для, например, глушения скважины, специальным ключом снимают пробку 11, закрывающую технологическое отверстие 10.формула изобретения. 1. Способ перекрытия колонны труб на устье фонтанирующей скважины, включающий образование с помощью режущего инструмента канала в стенке трубы, находящейся под избыточным давлением, с последующим созданием жесткой упорной базы для формирования герметизирующей пробки внутри трубы и закачку тампонирующего материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет сокращения времени на сверление и вспомогательные операции, создание жесткой упорной базы осуществляют путем внедрения режущего инструмента во внутреннюю стенку трубы со стороны, противоположной предварительно образованному в стенке трубы каналу.2, Устройство для перекрытия колоннь 1 труб на устье фонтанирующей скважины, содержащее цилиндрический корпус с узлом захвата и герметизации трубы в виде двух полухомутов размещенные в корпусе полый шпиндель с механизмами его вращения и осевой подачи, узлом перекрытия внутреннегоедактор З,Х Тираж Подпнного комитета по изобретениям3035, Москва, Ж, Раушская на 169Государст с ЗаказВ 11 ИИПИ КНТ СССР ткрытиям д, 4/5онзводственно-издательский комбинат "Патент". г,Ужгород, ул. Гаг 10 каналаприсоединительным фланцем ижестко связанный со шпинделем режущий инструмент, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияэффективности устройства за счетсокращения времени на сверление ивспомогательные операции, в шпинделе со стороны режущего инструмента выполнен радиальный канал, внутренний диаметр которого не меньше диаметра внутреннего канала шпинделя.3. Устройство по п.2,о т л и ч аю щ е е с я тем, что режущий инструмент выполнен в виде кольцевой фрезы,