Разъединитель колонны труб

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯКАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 945362(5)М. Кл. с присоединением заявки Е 21 В 23/00 3 Ъеударетеснный емнтет СССР пе делам нзебретеннй н атнрытнй(23) ПриоритетОпубликовано 23.07.82. Бюллетень27 Дата опубликования описания 23. 07. 82(72) Авторы изобретения Всесоюзный ордена Трудового Красного Знам ни научноисследовательский институт буровой т хникиЮЮ. п,з(54) РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ КОЛОННЫ ТРУБ Изобретение относится к бурению глубоких нефтяных скважин, а именно к устройствам, с помощью которых осуществляется разъединение бурильной колонны в месте их установки. Известен разъединитель бурильнойколонны, содержащий корпус, ниппель,соеди ненны е между собой ле вой рез ьбой, и узел фиксации разворота левойрезьбы 11),Недостатком является необходимостьпередачи на устройство при его разьединении значительного крутящего момента, что при бурении глубоких исверхглубоких скважин вызывает затруднения из-за наличия больших силтрения колонны о стенки скважины.Известен гидравлический разъединитель колонны труб, содержащий корпус и шпиндель (ниппель) соединенныемежду собой телескопически, с элементами для передачи крутящего моментаи размещенным во внутренней полости корпуса узлом фиксации, включающемсухари, взаимодействующие с подпружиненным поршнем, патрубком и корпусомИзвестное устройство разъединяетсябез вращения колонны путем сбрасывания с поверхности шара и подачи промывочной жидкости, что приводит ксработке узла фиксации и освобождениюкорпуса разъединителя от шпинделя,соединенных между собой телескопически через шестигранные элементы 2.Недостатком этого разъединителяявляется низкая долговечность его работы, поскольку в нем конструктивнозаложены осевые и окружные люфты меж. ду шпинделем и корпусом. Компоновканиза бурильной колонны со встроеннымразъединителем испытывает в процессебурения значительные по величине зна копеременныеосевые и крутящие нагрузки. Целью изобретения является повышение долговечности работы разъединителя за счет исключения осевых и ра-, 3 94536диальных люфтов в элементах разъединителя,Указанная цель достигается тем,что в разъединителе колонны труб патрубок в верхней части снабжен нажимм ч г м5нои гаикой, взаимодействующей сошпинделем, а на нижнем конце патрубка по наружной поверхности выполненыкольцевые конусные выступы,.причемсухари имеют ответные им впадины.При этом элементы для передачикрутящего момента от шпинделя к корпусу выполнены в виде трапецеидальныхкулачков, расположенных на их торцах.На фиг, 1 показан разъединитель, 1общий вид; на фиг, 2 - узелнафиг. 1; на Фиг. 3.- сечение А-А нафиг, 2.Разъединитель состоит из телескопически связанных корпуса 1 и шпинделя 2,Корпус 1 связан с переводником 3. Наблизлежащих торцах шпинделя 2 и корЪпуса 1 выполнены для передачи крутящего момента трапецеидальные кулачкичерез которые корпус и шпиндель стягиваются между собой размещенным вовнутренней полости корпуса узлом ихфиксации, включающим патрубок 5 игайку 6, на нижнем конце патрубка нанаружной поверхности выполнены упорЗаные конусные кольцевые выступы 7,взаимодействующие с ответными кольцевыми впадинами 8 разрезных сухарей 9размещенных по внутренней конуснойповерхности 10, и поршень 1. Сухари9 Фиксируются от радиального перемещения поршнем 11 с помощью пружины 12,Верхние торцы сухарей упираются вкольцевой бурт 13 корпуса 1. В цилиндрической проточке поршня размещеноседло 14 под бросовый шар 15, на боаковой поверхности седла выполненыпроходные отверстия 16. Верхняя частьседла 14 размещена с возможностьюограниченного перемещения до Фиксирующего кольца 17 внутри нижнего кон- ф 5ца полого стержня. Уплотнения 18 герметизируют внутритрубное пространство, уплотнения 19 и 20 обеспечиваютперепад давления на поршень 11, после установки шара 15 в седле 14.В верхней части корпуса выполненааварийная резьба 21 для соединениябурильной колонны с оставленным вскважине инструментом, с целью производства дальнейших аварийных работ, ыШпиндель 2 и нижний переводник 3снабжены соответственно реэьбами 22и 23 для встраивания разъединителя 2 4в компоновку низа бурильной колонны. В нижней части поршня 11 выполнен канал 24 для прохода жидкости при крайнем нижнем положении поршня. Для предупреждения выпадания сухарей 9 в проходной канал инструмента, пос" ле удаления из устройства стержня 5 с шаром 15 и седлом 16, в сухарях просверлены отверстия 25. для пропуска через них пружинного кольца 26,Разъединитель работает следующим образом. При сборке разъединителя перед спуском в скважину с помощью полого стержня 5 и гайки 6 стягивают шпиндель 2 и корпус 1 с усилием, превы" шающим динамические нагрузки, возникающие в бурильной колонне при бурении, исключая тем самым осевые люфты и неизбежный износ деталей устройства. Трапецеидальные кулачки 4 исключают возникновение окружных люфтов при передаче крутящего момента от шпинделя 2 к корпусу 1 в процессе бурения, Разъединитель через резьбы 22 и 23 устанавливается в компоновку низа бурильной колонны и участвует в про - цессе бурения скважины. В случае возникновения аварийной ситуации, когда необходимо разъединить бурильную колонну с поверхностью, вместе с потоком промывочной жидкости сбрасывается шар 15, который, дойдя до седла 14, перекрывает проходное отверстие в нем, и возникшее давление жидкости, дейст вуя на площадь поршня 11, перемещает его вниз, сжимая пружину 12. В начальный момент поршень 11 перемещается вниз вместе с седлом 14 и на них действует сила определяемая полной площадью по. диаметру д . Седло 14 кпапана, пройдя некоторое расстояние, останавливается ограничительным кольцом 17, а поршень под действием давления на площадь, ограниченную диаметрами д и д , продолжает движение вниз до тех пор, пока не открывается проход промывочной жидкостичерез отверстия 16 в седле 14 и ка"нал 24 в поршне 11. В этот моментперепад давления снижается, что отмечается на манометре буровой и свидетельствует о сработке узла фиксации разъединителя. Оператор, не включаяпромывку, натяжением бурильной колонны передает осевое усилие через шпиндель 2 гайку 6, полый стержень 5 и конусные кольцевые выступы 7 наФормула изобретения 5 9 нем сухарям 9, которые расходятся, освобождая полый стержень 5.Таким образом, не сообщая вращение колонне, освобождают неприхваченную часть бурильной колонны вместе со шпинделем, полым стержнем и седлом с шаром, поднимая затем их на поверхностьТехнико-экойомическая эффективность заключается в значительном.по" вышении долговечности устройства, что достигается за счет исключения осевых и окружных люфтов, вызывающих интенсивный износ элементов разъединителя. Разъединитель колонны труб, содержащий телескопически связанные корпус и шпиндель с элементами для передачи крутящего момента и размещенным во внутренней полости корпуса. узлом их фиксации, включающим сухари, взаимодействующие с подпружиненным 5362 6поршнем, патрубком и корпусом, о тл и. ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения его долговечности. за счетисключения осевых и радиальных люфтов, патрубок в верхней части снаб"жен нажимной гайкой, взаимодействующей со шпинделем, а на нижнем конце3патрубка по наружной поверхности вы"полнены кольцевые конусные выступы,1 я причем сухари имеют ответные им впа,:дины.2. Разъединитель по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тбм, что элементыдля передачи крутящего момента от1 шпинделя к корпусу выполнены в видетрапецеидальных кулачков, расположенных на их торцах.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеа 1, Авторское свидетельство СССРйф 570693, кл. Е 21 В 23/00, 1975.2. Ветров А, К. Аварии при колонковом бурении и способы борьбы с ними. И., Госгеолтехиздат, 1963с. 110, рис. 56.9 М 5362 ФигЗ ди Составитель В. ишкина Техред Т,Фантаректор О. Била Редакт аз 5282/ сное А иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная ВНИИПИ по д 113035Тираж 623осударственного комитета ам изобретений и открытий Москва, Ж"35, Раушская на