Скважинный гидродомкрат. Домкрат скважинный


 

Предложение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при извлечении из обсаженной скважины аварийного прихваченного внутрискважинного оборудования. Гидродомкрат спускается в скважину на ловильной колонне насосно-компрессорных или бурильных труб и содержит, по меньшей мере, два силовых гидроцилиндра, каждый из которых снабжен подпружиненными поршнями, гидравлический якорь, корпус которого соединен с корпусом силового гидроцилиндра, полый ствол. Напротив каждого силового гидроцилиндра и гидравлического якоря в полом стволе выполнены отверстия, сообщающие полость полого ствола с полостью силовых гидроцилиндров и гидравлического якоря, причем диаметр отверстий напротив силовых гидроцилиндров меньше чем диаметр отверстий напротив гидравлического якоря. Полый ствол срезными штифтами соединен с корпусом гидравлического якоря. Поршни силовых гидроцилиндров соединены с полым стволом жестко. Седло запорного шара выполнено в виде подвижной втулки, герметично закрепленной на срезных винтах в полом стволе в нижней его части, при этом в полом стволе ниже подвижной втулки выполнены обводные каналы и фиксатор осевого перемещения подвижной втулки, причем ловильная колонна присоединена к верхнему концу полого ствола с помощью резьбы, а на нижнем конце полого ствола выполнена присоединительная резьба для ловильного инструмента. Предлагаемый скважинный домкрат имеет простую конструкцию и возможность промывки прихваченного объекта через гидродомкрат и ловильный инструмент непосредственно перед подъемом и в процессе подъема аварийного инструмента из скважины, что позволяет ускорить процесс подъема, а значит сократить время на извлечение оборудования и сэкономить финансовые затраты. 1 ил. на 1 л.

Предложение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при извлечении из обсаженной скважины аварийного прихваченного внутрискважинного оборудования.

Известны скважинные гидродомкраты, состоящие из силовых гидроцилиндров и гидроякоря (В.А.Харьков. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин. - М., Недра, 1969 г., стр.131. Тематические научно-технические обзоры серии "Бурение", ВНИИОЭНГ, 1977 г., стр.10).

Основным недостатком этих устройств является отсутствие жесткой связи штока домкрата с ловильной колонной и ловильным инструментом, что не позволяет им передавать усилие от грузоподъемной установки на прихваченный объект. Это обстоятельство обусловливает необходимость включать в конструкцию гидродомкрата дополнительные силовые гидроцилиндры, увеличивая его размеры и усложняя технологию проведения ремонтных работ.

Наиболее близким по технической сущности является скважинный гидродомкрат (патент RU №2285110, МПК 7 Е21В 31/113, опуб. в бюл. №28 от 10.10.2006 г.), спускаемый на ловильной колонне насосно-компрессорных или бурильных труб в скважину, содержащий, по меньшей мере, два силовых гидроцилиндра, гидравлический якорь, корпус которого соединен с корпусом силовых гидроцилиндров, перепускной циркуляционный клапан, полый ствол, соединенный с ловильной колонной, отличающийся тем, что он снабжен гидравлическими разделителями с плавающими сальниками, установленными между силовыми гидроцилиндрами, и между гидравлическим якорем и силовым гидроцилиндром, один из силовых гидроцилиндров снабжен подпружиненным поршнем и состоит из двух цилиндров, соединенных резьбой, причем поршни всех силовых гидроцилиндров имеют кольцевые уплотнения и кольцевую полость для размещения смазки внутренней поверхности силовых гидроцилиндров, напротив каждого силового гидроцилиндра и гидравлического якоря в полом стволе выполнены отверстия, сообщающие его полость с полостью силовых гидроцилиндров и гидравлического якоря, причем диаметр отверстий напротив силовых гидроцилиндров меньше чем диаметр отверстий напротив гидравлического якоря, при этом в нижней части полого ствола имеется седло бросового запорного шара и присоединительная резьба для ловильного инструмента, а верхняя его часть соединена с корпусом перепускного циркуляционного клапана, в котором имеется резьба для присоединения ловильной

колонны, при этом корпус перепускного циркуляционного клапана соединен с корпусом гидравлического якоря с помощью срезных штифтов.

Недостатками данного устройства являются:

во-первых, сложность конструкции, связанная с большим количеством узлов и деталей, таких как перепускной циркуляционный клапан, гидроцилиндр, состоящий из двух цилиндров, соединенных между собой резьбой, полости в которые помещена смазка, плавающие сальники, что повышает себестоимость устройства;

во-вторых, устройство не позволяет произвести циркуляцию технологической жидкости сквозь гидродомкрат и через находящийся ниже и жестко соединенный с ним ловильный инструмент в тот момент, когда становится возможным подъем прихваченного объекта без помощи гидродомкрата или в процессе подъема.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции гидродомкрата с возможностью промывки прихваченного объекта через гидродомкрат и ловильный инструмент непосредственно перед подъемом и в процессе подъема аварийного прихваченного оборудования.

Поставленная задача решается скважинным гидродомкратом, спускаемым на ловильной колонне насосно-компрессорных или бурильных труб в скважину, содержащим, по меньшей мере, два силовых гидроцилиндра, один из которых снабжен подпружиненным поршнем, а также гидравлический якорь, корпус которого соединен с корпусом силового гидроцилиндра, полый ствол, причем напротив каждого силового гидроцилиндра и гидравлического якоря в полом стволе выполнены отверстия, сообщающие его полость с полостью силовых гидроцилиндров и гидравлического якоря, причем диаметр отверстий напротив силовых гидроцилиндров меньше чем диаметр отверстий напротив гидравлического якоря, при этом в нижней части полого ствола имеется седло бросового запорного шара и присоединительная резьба для ловильного инструмента, резьбу для присоединения ловильной колонны, срезные штифты.

Новым является то, что полый ствол срезными штифтами соединен с корпусом гидравлического якоря, при этом поршень второго силового гидроцилиндра подпружинен относительно корпуса, причем седло запорного шара выполнено в виде подвижной втулки, герметично закрепленной на срезных винтах в полом стволе в нижней его части, при этом в полом стволе ниже подвижной втулки выполнены обводные каналы и фиксатор осевого перемещения подвижной втулки, причем резьба для присоединения ловильной колонны выполнена на верхнем конце полого ствола.

На фигуре изображен предлагаемый гидродомкрат в продольном разрезе перед установкой в скважине.

Гидродомкрат, спускаемый на ловильной колонне 1 насосно-компрессорных или бурильных труб в скважину (на фиг. не показано), содержит, по меньшей мере, два силовых гидроцилиндра 2 и 3, каждый из которых снабжен подпружиненными посредством пружин 4 и 5, соответственно, поршнями 6 и 7, а также гидравлический якорь 8, корпус 9 которого соединен с корпусом силового гидроцилиндра 2, полый ствол 10. Напротив каждого силового гидроцилиндра 2 и 3 и гидравлического якоря 8 в полом стволе 10 выполнены отверстия 11, 12 и 13, соответственно, сообщающие полость 14 полого ствола 10 с полостью силовых гидроцилиндров 2 и 3 и гидравлического якоря 8, причем диаметр отверстий 11 и 12 напротив силовых гидроцилиндров 2 и 3, соответственно меньше чем диаметр отверстий 13 напротив гидравлического якоря 8. Полый ствол 10 срезными штифтами 15 соединен с корпусом 9 гидравлического якоря 8.

Поршни 6 и 7, соответственно, силовых гидроцилиндров 2 и 3 соединены с полым стволом 10 жестко.

Седло запорного шара 16 выполнено в виде подвижной втулки 17, герметично закрепленной на срезных винтах 18 в полом стволе 10 в нижней его части, при этом в полом стволе 10 ниже подвижной втулки 17 выполнены обводные каналы 19 и фиксатор 20 осевого перемещения подвижной втулки 17, причем ловильная колонна 1 присоединена к верхнему концу полого ствола 10 с помощью резьбы 21, а на нижнем конце полого ствола 10 выполнена присоединительная резьба 22 для ловильного инструмента (на фиг. не показано). В корпуса силовых гидроцилиндров 2 и 3 с целью исключения «поршневания» выполнены технологические отверстия 23 и 23', соответственно.

Несанкционированные перетоки жидкости исключаются уплотнительными элементами 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.

Скважинный гидродомкрат работает следующим образом.

Перед спуском гидродомкрата в скважину, при сборке в его компоновку включают в сборе силовые гидроцилиндры 2 и 3, соединенные между собой резьбой 31. К нижней части полого ствола 10 гидродомкрата посредством присоединительной резьбы 22 подсоединяют ловильный инструмент, а с помощью присоединительной резьбы 21 полого ствола 10 присоединяют к нему ловильную колонну 1, на которой спускают его в скважину. В результате этого образуется жесткая связь между ловильной колонной 1 и ловильным инструментом через полый ствол 10, поэтому на ловильный инструмент могут передаваться сжимающие, растягивающие усилия, крутящий момент, осевое перемещение. Достигнув интервала прихваченного оборудования (на фиг. не показано) в скважине, производят его захват ловильным инструментом, а при необходимости

осуществляют промывку «головы» прихваченного оборудования циркуляцией технологической жидкости через ловильную колонну 1, полый ствол 10 гидродомкрата и ловильный инструмент.

Затем производят натяжку ловильной колонны в пределах технической возможности подъемного агрегата, бросают в ловильную колонну запорный шар 16 и создают избыточное давление в полости 14 полого ствола 10, в результате чего происходит следующее: так как отверстие 13 больше отверстий 11 и 12, вначале выдвигаются и упираются в стенку обсадной колонны (на фиг. не показано) сухари гидравлического якоря 8, а затем смещаются вверх поршни 6 и 7 силовых гидроцилиндров 2 и 3, соответственно, а вместе с ними и полый ствол 10, поскольку они соединены между собой жестко, а так как корпуса силовых гидроцилиндров 2 и 3 жестко соединены между собой и зафиксированы относительно обсадной колонны гидравлическим якорем 8, то усилие, возникающее в гидродомкрате, будет суммироваться с усилием натяжения ловильной колонны 1 и передаваться на ловильный инструмент. При перемещении прихваченного объекта срезаются штифты 15 и полый ствол 10 перемещается вверх, в результате чего поршни 6 и 7, соответственно, силовых гидроцилиндров 2 и 3 сжимают соответствующие пружины 4 и 5, при этом корпуса силовых гидроцилиндров 2 и 3 остаются неподвижным. Это действие отмечается на поверхности по показанию индикатора веса.

После этого снижают давление в ловильной колонне, в результате чего сухари гидравлического якоря 8 возвращаются в исходное положение и под действием возвратной силы пружин 4 и 5, соответственно поршней 6 и 7, гидродомкрат автоматически возвращается в исходное положение. Затем пытаются поднимать прихваченный объект. Если его подъем невозможен усилием подъемного агрегата, то вновь создают избыточное давление в ловильной колонне 1 и при необходимости процесс повторяется необходимое количество раз, при этом избыточное давление, создаваемое в ловильной колонне 1, должно быть не более давления разрушения срезных винтов 18 подвижной втулки 17.

Когда становится возможным подъем аварийного прихваченного объекта без помощи гидродомкрата, создают избыточное давление в ловильной колонне 1 и полом стволе 10 до разрушения срезных винтов 18, при этом подвижная втулка 17 перемещается вниз и упирается в фиксатор 20 осевого перемещения подвижной втулки 17, при этом жидкость из полого штока 10 через обводные каналы 19 устремляется вниз и через ловильный инструмент поступает на «голову» аварийного прихваченного оборудования, промывая его и облегчая извлечение скважинного оборудования, как непосредственно

перед извлечением, а при необходимости и в процессе извлечения в случае появления «затяжек». После чего извлекают всю компоновку вместе с аварийным прихваченным оборудованием на поверхность.

Предлагаемый скважинный домкрат имеет простую конструкцию и имеет возможность промывки прихваченного объекта через гидродомкрат и ловильный инструмент непосредственно перед подъемом и в процессе подъема аварийного о инструмента из скважины, что позволяет ускорить процесс подъема, а значит сократить время на извлечение оборудования и сэкономить финансовые затраты.

Скважинный гидродомкрат, спускаемый на ловильной колонне насосно-компрессорных или бурильных труб в скважину, содержащий, по меньшей мере, два силовых гидроцилиндра, один из которых снабжен подпружиненным поршнем, а также гидравлический якорь, корпус которого соединен с корпусом силового гидроцилиндра, полый ствол, причем напротив каждого силового гидроцилиндра и гидравлического якоря в полом стволе выполнены отверстия, сообщающие его полость с полостью силовых гидроцилиндров и гидравлического якоря, причем диаметр отверстий напротив силовых гидроцилиндров меньше чем диаметр отверстий напротив гидравлического якоря, при этом в нижней части полого ствола имеется седло бросового запорного шара и присоединительная резьба для ловильного инструмента, резьбу для присоединения ловильной колонны, срезные штифты, отличающийся тем, что полый ствол срезными штифтами соединен с корпусом гидравлического якоря, при этом поршень второго силового гидроцилиндра подпружинен относительно корпуса, причем седло запорного шара выполнено в виде подвижной втулки, герметично закрепленной на срезных винтах в полом стволе в нижней его части, при этом в полом стволе ниже подвижной втулки выполнены обводные каналы и фиксатор осевого перемещения подвижной втулки, причем резьба для присоединения ловильной колонны выполнена на верхнем конце полого ствола.

poleznayamodel.ru

Гидравлические домкраты

Гидравлические домкраты предназначены для извлечения буровых и обсадных труб из скважины. Могут использоваться как в горизонтальном, так и вертикальном положениях и изготавливаться под заказ. Домкраты изготавливаются из легированной углеродистой стали с усилением конструкции. Обработка производится на специальных машинах, что позволяет добиться высокого качества и надёжности конструкции. Данные домкраты подсоединяются к гидравлике буровой установки, либо отдельной гидростанции с определёнными параметрами. Всего доступно 5 моделей для извлечения труб диаметром от 66 до 457 мм.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

 

Модель

Диаметры труб, мм

Максимальное усилие на подъем, т

CP100

67 - 114

35

CP200

89 – 178

54

CP202XL

89 - 245

54

CP350

168 - 324

105

CP450

324 - 457

208

 

Характеристики

CP100

CP200

CP200 XL

CP350

CP450

Макс.диаметр  труб, мм (B)

114

178

245

324

457

Грузоподъемность, кг

35 000

54 000

54 000

105 000

208 000

Макс.давление, бар

170

204

204

204

245

Кол-во цилиндров

2

2

2

2

2

Внутренний диаметр цилиндра, мм

89

127

127

178

227

Диаметр  штока, мм

32

51

51

89

102

Ход, мм

457

610

610

645

711

Глубина домкрата, мм (C)

305

406

406

660

711

Ширина домкрата, мм (A)

457

711

711

1067

1321

Высота в закрытом положении, мм

813

1016

1016

1219

1295

Высота в открытом положении, мм

1270

1626

1626

1864

1981

Вес, кг

85

225

383

630

NA

РАЗМЕРЫ КЛИНЬЕВ И ВТУЛОК:

 

Домкрат

Втулка

Клинья

Адаптер

Клинья

CP100

(ZPUL0100)

CP100

(ZPCB0100)

57 – ZPCS1214

 

 

63,5 – ZPCS1212

73 - ZPCS1278

76 - ZPCS1300

89 - ZPCS1312

102 - ZPCS1400

114 - ZPCS1412

CP200

(ZPUL0200)

CP200

(ZPCB0200)

141 – ZPCS5916

 

 

152 – ZPCS2600

168 – ZPCS2658

178 - ZPCS27000

 

адаптер с CP200 на CP100

(ZPBA2100)

57 – ZPCS1214

63,5 – ZPCS1212

73 - ZPCS1278

76 - ZPCS1300

89 - ZPCS1312

102 - ZPCS1400

114 - ZPCS1412

CP202XL

(ZPUL0212)

202XL

(ZPCB0212)

168 – ZPCS2658

 

57 – ZPCS1214

178 - ZPCS27000

63,5 – ZPCS1212

194 - ZPCS2758

73 - ZPCS1278

219 - ZPCS2858

76 - ZPCS1300

245 - ZPCS2958

89 - ZPCS1312

 

адаптер с CP202XL на CP100 (ZPBA2120)

102 - ZPCS1400

114 - ZPCS1412

CP350

(ZPUL0350)

CP350

(ZPCB0350)

219 - ZPCS2858

 

141 – ZPCS5916

245 - ZPCS2958

152 – ZPCS2600

273 – ZPCS1034

168 – ZPCS2658

298,5 - ZPCS1134

178 - ZPCS27000

324 – ZPCS3120

194 - ZPCS2758

 

адаптер с CP350 на CP200/202XL (ZPBA3202

219 - ZPCS2858

245 - ZPCS2958

CP450

(ZPUL0450)

CP450

(ZPCB0450)

324 – ZPCS3120

 

 

356 – ZPCS3140

406 - ZPCS3160

457 – ZPCS3180

 

адаптер с CP450 на CP350 (ZPBA4300)

219 - ZPCS2858

245 - ZPCS2958

273 – ZPCS1034

298,5 - ZPCS1134

324 – ZPCS3120

 

Copyright © 2018 DRILLPOINT LLC. All rights reserved.

drillpoint.ru

Глубинный гидродомкрат для ликвидации прихватов

Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин и предназначено для ликвидации прихватов и извлечения из обсаженных скважин насосно-компрессорных, бурильных труб, пакеров и других прихваченных объектов. Глубинный гидродомкрат, спускаемый в скважину на ловильной колонне насосно-компрессорных или бурильных труб, содержит силовые гидроцилиндры, гидравлический якорь, ствол, включающий граненую штангу в ниппеле ответного профиля на корпусе. Над силовыми гидроцилиндрами, с возможностью взаимодействия с верхним торцом ствола, установлен выпускной клапан. Верхний торец ствола снабжен выдвижным толкателем. Ствол выполнен пустотелым по всей длине. Его граненая штанга соединена с переводником, в котором выполнено седло под шарик обратного клапана и установлен промывочный штуцер. Выпускной клапан выполнен в виде подпружиненного поршня с уплотнительной манжетой. Выдвижной толкатель состоит из направляющей втулки и скользящей цанги. Повышается эффективность и надежность. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин и предназначено для ликвидации прихватов и извлечения из обсаженных скважин насосно-компрессорных, бурильных труб, пакеров и других прихваченных объектов.

Известен глубинный гидравлический домкрат для ликвидации прихватов (RU 2190080 С2), на корпусе которого силовые гидроцилиндры соединены с гидравлическим якорем, а ствол гидродомкрата непосредственно соединен с ловильной колонной и, внизу, через ловильный инструмент соединяется с прихваченным объектом. На прихваченный объект кроме основного усилия, развиваемого гидроцилиндрами, может передаваться дополнительное осевое усилие от грузоподъемной установки через ловильную колонну. Конструкция домкрата предусматривает возможность контроля с поверхности за ходом извлечения прихваченного объекта.

Для надежного сцепления якоря с обсадной колонной, исключения скольжения по стенке трубы при включении, между гидравлическим якорем и силовыми гидроцилиндрами установлен регулируемый перепускной клапан, обеспечивающий первоочередное включение якоря при создании давления.

Гидродомкраты описанной конструкции типа ГИД, изготовленные на заводе ОАО НПО «Бурение», были успешно испытаны на скважинах Кубани, Тюменнефтегаза и в др. районах. Испытания подтвердили соответствие рабочих параметров расчетным характеристикам. На нескольких скважинах успешно проведены операции по извлечению прихваченного инструмента.

В то же время испытания выявили недостатки и несоответствия указанной конструкции требованиям эксплуатации в определенных условиях.

Прежде всего, это необходимость повышения давления в обсадной колонне для «перезарядки» домкрата перед очередным рабочим ходом.

В глубоких и загрязненных скважинах и, особенно, при расположении домкрата в искривленном участке скважины давление в обсадной колонне при «перезарядке» может повышаться на 4,5 - 5 МПа и более. На ряде скважин, особенно газовых, имеющих высокую приемистость продуктивного пласта, такое повышение давления недопустимо, так как может вызвать загрязнение, закупорку каналов коллектора, осложнения при последующем вызове притока.

Далее, применение гидродомкратов типа ГИД предполагает предварительную промывку скважины. Узлы домкрата, прежде всего регулируемый клапан, при закупорке каналов грязью, поступающей с жидкостью через заливной клапан, могут выходить из строя.

В конструкции домкрата не предусмотрена возможность промывки скважины через инструмент при спуске и на забое.

Поэтому использование домкратов типа ГИД в скважинах с большой кривизной ствола, а также в скважинах, призабойная зона которых после прихвата заполнена осевшим шламом или песком - нецелесообразно.

Известна конструкция гидродомкрата более соответствующая указанным условиям работы.

Гидроцилиндры домкрата соединены с гидроякорем и, далее, с ловильной колонной. Ствол гидроцилиндров соединяется через ловильный инструмент с прихваченным объектом.

В верхней части гидроцилиндров выполнены радиальные разгрузочные окна, которые открываются в конце хода поршня, обеспечивая падение давления - сигнал о конце рабочего хода и выравнивание давления в полости устройства со скважиной. Предусмотрены заливной и сливной клапаны, соответственно для заполнения инструмента скважинной жидкостью при спуске и слива ее при подъеме инструмента.

Заливной клапан допускает возможность только обратной промывки, промывка скважины при спуске и на забое не предусмотрена.

Конструкция обеспечивает удобную перезарядку домкрата для проведения повторных операций простым подъемом инструмента на ход поршней после прекращения циркуляции, без повышения давления в скважине. [Применение технических устройств для ликвидации прихватов в нефтяной промышленности. Тематические научно-технические обзоры, серия «Бурение». Москва, ВНИИОЭНГ, 1977 г., стр.10].

Недостатком конструкции является опасность разрушения уплотнений поршня в разгрузочных окнах цилиндра под действием перепада давления.

Другим недостатком является ненадежный способ передачи вращения и крутящего момента на ловильный инструмент через кулачковые полумуфты, выполненные на головке ствола и верхнем переводнике, для чего корпус домкрата необходимо переместить в нижнее положение до упора в ствол домкрата. При других положениях поршней в цилиндре вращение и момент не передаются.

Известен забойный гидродомкрат для ликвидации прихватов, содержащий силовые гидроцилиндры, корпус которых соединен с гидравлическим якорем и, выше, с ловильной колонной. Ствол домкрата включает квадратную штангу в ниппеле ответного профиля на корпусе, что позволяет производить передачу вращения на ловильный инструмент на всем ходе поршней гидроцилиндров. Для «перезарядки» домкрата прекращают нагнетание жидкости и ловильную колонну с корпусом поднимают на длину хода поршней. Недостатком устройства является то, что промывку скважины при спуске и на забое, а также сброс давления в конце рабочего хода поршней конструкция не предусматривает (см. Композит-каталог нефтегазового оборудования, 1995-1996 г. М., Топливо и Энергетика, т.2, стр.640).

Задачей, поставленной перед изобретением, является повышение эффективности и надежности устройства и использование его для интенсивной промывки скважины при спуске и на забое.

Поставленная задача решается тем, что глубинный гидродомкрат для ликвидации прихватов насосно-компрессорных, бурильных труб, пакеров и других объектов в обсаженном стволе скважины, спускаемый в скважину на ловильной колонне насосно-компрессорных или бурильных труб, содержит силовые гидроцилиндры, гидравлический якорь и ствол, включающий граненую штангу в ниппеле ответного профиля на корпусе. Новым в устройстве является то, что над силовыми гидроцилиндрами, с возможностью взаимодействия с верхним торцом ствола, установлен выпускной клапан, при этом верхний торец ствола снабжен выдвижным толкателем, причем ствол выполнен пустотелым по всей длине, его граненая штанга соединена с переводником, в котором выполнено седло под шарик обратного клапана и установлен промывочный штуцер.

Выпускной клапан выполнен в виде подпружиненного поршня с уплотнительной манжетой, его корпус выполнен с продольными прорезями, а выдвижной толкатель состоит из направляющей втулки и скользящей, фиксирующейся в выдвинутом положении, цанги.

Гидродомкрат иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4. На фиг.1 изображен общий вид домкрата, его компоновка; на фиг.2 - схема выпускного клапана в закрытом положении; на фиг.3 - выдвижной толкатель в момент перемещения цанги в рабочее фиксируемое положение; на фиг.4 - выпускной клапан в открытом положении.

Компоновка гидродомкрата включает следующие, соединенные последовательно, основные элементы (фиг.1): сливной клапан 1, якорь 2 с выдвижными плашками 3, выпускной клапан 4 с узкими продольными прорезями 5 на корпусе, силовые гидроцилиндры 6, граненую штангу 7, установленную в ниппеле 8, нижний переводник 9 с промывочным штуцером 10.

Силовые гидроцилиндры 6 состоят из нескольких секций, количество которых устанавливается в зависимости от условий эксплуатации гидродомкрата. Каждая секция включает цилиндр 11, пустотелый шток 12 с радиальным отверстием 13, поршень 14 с односторонней манжетой 15 и ниппель 16 с эластичным уплотнением 17. Пустотелый ствол домкрата образуют штоки 12, соединенные поршнями 14, граненая штанга 7 и переводник 9.

Для фиксации ствола домкрата в верхнем положении при транспортировке и спуске в скважину установлены срезные штифты 18. Корпус домкрата образуют: сливной клапан 1, корпусы якоря 2 и выпускного клапана 4, цилиндры 11, соединенные ниппелями 16, ниппель 8 граненой штанги 7 и цилиндр с отверстиями под срезные штифты 18.

На штангу 7 навинчен переводник 9 для соединения с ловильным инструментом (не показан). В переводнике 9 выполнено седло 19 обратного клапана для посадки шарика 20. Переводник 21 сливного клапана 1 соединен с ловильной колонной 22.

Внутри корпуса 23 выпускного клапана 4 (фиг.2-4) установлен с возможностью осевого перемещения пустотелый поршень 24, имеющей кольцевое 25 и манжетное 26 уплотнения. В полости поршня 24 установлена пружина 27, прижимающая поршень 24 до упора в уступ корпуса 23. На торце ствола домкрата установлен выдвижной толкатель клапана 4, состоящий из втулки 28 и скользящей цанги 29.

При спуске домкрата в скважину, когда ствол с поршнями 14 зафиксирован в верхнем положении срезными штифтами 18, цанга 29 смещена вниз на втулке 28 до упора в торец ствола (фиг.2), а косые срезы на утолщениях пластин цанги 29 прижаты к конусной поверхности втулки 28.

При перемещении ствола с поршнями 14 в нижнее положение, цанга 29, упираясь в ниппель 16, скользит по втулке 28 вверх (фиг.3), пластины цанги 29 раздвигаются и, затем сходятся над торцом втулки 28, фиксируя цангу 29 в выдвинутом положении (фиг.4). В дальнейшем, в конце каждого хода поршней 14 вверх, выдвинутый толкатель выпускного клапана 4 открывает его, а при смещении ствола домкрата вниз под действием сжатой пружины 27 клапан 4 закрывается.

Домкрат работает следующим образом. При спуске в скважину жидкость через пустотелый ствол поступает в полость домкрата и колонну ловильных труб 22. На любой глубине спуск может быть остановлен, к ловильной колонне 22 присоединена нагнетательная линия и через пустотелый ствол домкрата и штуцер 10, установленный в нижнем переводнике 9, произведена промывка скважины. Следует иметь в виду, что при промывке в домкрате давление значительно превышает давление в скважине. Перепад давления прижимает плашки якоря 3 к обсадной колонне с большим усилием, поэтому перемещать колонну в скважине в процессе промывки запрещается.

При спуске на забой осевая струйная промывка через штуцер 10 должна способствовать очистке головы прихваченного объекта от осевшего песка или шлама, повысить возможность успешного присоединения ловильного инструмента (не показан). После присоединения в ряде случаев целесообразно предпринять попытку вызова циркуляции через каналы прихваченного объекта, что может облегчить ликвидацию прихвата. После завершения промывки производится натяжение инструмента, срезаются штифты 18, инструмент с корпусом домкрата поднимается вверх до упора. Создается усилие в 5-15 т для проверки надежности присоединения ловильного инструмента. В ловильную колонну 22 сбрасывается шарик 20 для посадки в седло 19 обратного клапана. Посадка может быть ускорена восстановлением циркуляции. Рост давления и прекращение циркуляции свидетельствуют о закрытии обратного клапана.

Для ликвидации прихвата давление в нагнетательной линии может повышаться до величины, предусмотренной в паспорте домкрата. При достижении усилия на стволе домкрата, достаточного для преодоления сопротивлений на прихваченном объекте, ствол с извлекаемым инструментом начинает подниматься. Конец хода поршней 24 сопровождается резким падением давления при открытии выпускного клапана 4. Циркуляция прекращается, делается выдержка для выравнивания давления в домкрате и скважине, что необходимо для защиты от износа вооружения плашек 3 якоря 2. Инструмент поднимается на величину хода поршней 14 домкрата, т.е. до появления натяжки. Снова создается давление, процесс повторяется до полной ликвидации прихвата.

Кроме рассмотренных особенностей, отличающих предлагаемую конструкцию от домкрата типа ГИД, следует отметить два обстоятельства:

- установка дополнительного цилиндра полностью компенсирует утраченную возможность передачи на прихваченный объект усилия через ловильный инструмент от грузоподъемной установки, т.к. общая нагрузка в обоих случаях лимитируется прочностью ствола домкрата;

- предлагаемая конструкция обеспечивает более надежную передачу крутящего момента на ловильный инструмент при его присоединении и отсоединении от прихваченного объекта, т.к. момент от ловильной колонны передается не через штоки домкрата, имеющие минимальную по диаметру резьбу, а по корпусу домкрата.

1. Глубинный гидродомкрат для ликвидации прихватов насосно-компрессорных, бурильных труб, пакеров и других объектов в обсаженном стволе скважины, спускаемый в скважину на ловильной колонне насосно-компрессорных или бурильных труб, содержащий силовые гидроцилиндры, гидравлический якорь и ствол, включающий граненую штангу в ниппеле ответного профиля на корпусе, отличающийся тем, что над силовыми гидроцилиндрами с возможностью взаимодействия с верхним торцом ствола установлен выпускной клапан, при этом верхний торец ствола снабжен выдвижным толкателем, причем ствол выполнен пустотелым по всей длине, его граненая штанга соединена с переводником, в котором выполнено седло под шарик обратного клапана и установлен промывочный штуцер.

2. Глубинный гидродомкрат для ликвидации прихватов по п.1, отличающийся тем, что выпускной клапан выполнен в виде подпружиненного поршня с уплотнительной манжетой, его корпус выполнен с продольными прорезями, а выдвижной толкатель состоит из направляющей втулки и скользящей фиксирующейся в выдвинутом положении цанги.

www.findpatent.ru

Скважинный гидродомкрат | Банк патентов

Предложение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при извлечении из обсаженной скважины аварийного прихваченного внутрискважинного оборудования.

Известны скважинные гидродомкраты, состоящие из силовых гидроцилиндров и гидроякоря (В.А.Харьков. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин. - М., Недра, 1969 г., стр.131. Тематические научно-технические обзоры серии "Бурение", ВНИИОЭНГ, 1977 г., стр.10).

Основным недостатком этих устройств является отсутствие жесткой связи штока домкрата с ловильной колонной и ловильным инструментом, что не позволяет им передавать усилие от грузоподъемной установки на прихваченный объект. Это обстоятельство обусловливает необходимость включать в конструкцию гидродомкрата дополнительные силовые гидроцилиндры, увеличивая его размеры и усложняя технологию проведения ремонтных работ.

Наиболее близким по технической сущности является скважинный гидродомкрат (патент RU №2285110, МПК 7 Е21В 31/113, опуб. в бюл. №28 от 10.10.2006 г.), спускаемый на ловильной колонне насосно-компрессорных или бурильных труб в скважину, содержащий, по меньшей мере, два силовых гидроцилиндра, гидравлический якорь, корпус которого соединен с корпусом силовых гидроцилиндров, перепускной циркуляционный клапан, полый ствол, соединенный с ловильной колонной, отличающийся тем, что он снабжен гидравлическими разделителями с плавающими сальниками, установленными между силовыми гидроцилиндрами, и между гидравлическим якорем и силовым гидроцилиндром, один из силовых гидроцилиндров снабжен подпружиненным поршнем и состоит из двух цилиндров, соединенных резьбой, причем поршни всех силовых гидроцилиндров имеют кольцевые уплотнения и кольцевую полость для размещения смазки внутренней поверхности силовых гидроцилиндров, напротив каждого силового гидроцилиндра и гидравлического якоря в полом стволе выполнены отверстия, сообщающие его полость с полостью силовых гидроцилиндров и гидравлического якоря, причем диаметр отверстий напротив силовых гидроцилиндров меньше чем диаметр отверстий напротив гидравлического якоря, при этом в нижней части полого ствола имеется седло бросового запорного шара и присоединительная резьба для ловильного инструмента, а верхняя его часть соединена с корпусом перепускного циркуляционного клапана, в котором имеется резьба для присоединения ловильной

колонны, при этом корпус перепускного циркуляционного клапана соединен с корпусом гидравлического якоря с помощью срезных штифтов.

Недостатками данного устройства являются:

во-первых, сложность конструкции, связанная с большим количеством узлов и деталей, таких как перепускной циркуляционный клапан, гидроцилиндр, состоящий из двух цилиндров, соединенных между собой резьбой, полости в которые помещена смазка, плавающие сальники, что повышает себестоимость устройства;

во-вторых, устройство не позволяет произвести циркуляцию технологической жидкости сквозь гидродомкрат и через находящийся ниже и жестко соединенный с ним ловильный инструмент в тот момент, когда становится возможным подъем прихваченного объекта без помощи гидродомкрата или в процессе подъема.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции гидродомкрата с возможностью промывки прихваченного объекта через гидродомкрат и ловильный инструмент непосредственно перед подъемом и в процессе подъема аварийного прихваченного оборудования.

Поставленная задача решается скважинным гидродомкратом, спускаемым на ловильной колонне насосно-компрессорных или бурильных труб в скважину, содержащим, по меньшей мере, два силовых гидроцилиндра, один из которых снабжен подпружиненным поршнем, а также гидравлический якорь, корпус которого соединен с корпусом силового гидроцилиндра, полый ствол, причем напротив каждого силового гидроцилиндра и гидравлического якоря в полом стволе выполнены отверстия, сообщающие его полость с полостью силовых гидроцилиндров и гидравлического якоря, причем диаметр отверстий напротив силовых гидроцилиндров меньше чем диаметр отверстий напротив гидравлического якоря, при этом в нижней части полого ствола имеется седло бросового запорного шара и присоединительная резьба для ловильного инструмента, резьбу для присоединения ловильной колонны, срезные штифты.

Новым является то, что полый ствол срезными штифтами соединен с корпусом гидравлического якоря, при этом поршень второго силового гидроцилиндра подпружинен относительно корпуса, причем седло запорного шара выполнено в виде подвижной втулки, герметично закрепленной на срезных винтах в полом стволе в нижней его части, при этом в полом стволе ниже подвижной втулки выполнены обводные каналы и фиксатор осевого перемещения подвижной втулки, причем резьба для присоединения ловильной колонны выполнена на верхнем конце полого ствола.

На фигуре изображен предлагаемый гидродомкрат в продольном разрезе перед установкой в скважине.

Гидродомкрат, спускаемый на ловильной колонне 1 насосно-компрессорных или бурильных труб в скважину (на фиг. не показано), содержит, по меньшей мере, два силовых гидроцилиндра 2 и 3, каждый из которых снабжен подпружиненными посредством пружин 4 и 5, соответственно, поршнями 6 и 7, а также гидравлический якорь 8, корпус 9 которого соединен с корпусом силового гидроцилиндра 2, полый ствол 10. Напротив каждого силового гидроцилиндра 2 и 3 и гидравлического якоря 8 в полом стволе 10 выполнены отверстия 11, 12 и 13, соответственно, сообщающие полость 14 полого ствола 10 с полостью силовых гидроцилиндров 2 и 3 и гидравлического якоря 8, причем диаметр отверстий 11 и 12 напротив силовых гидроцилиндров 2 и 3, соответственно меньше чем диаметр отверстий 13 напротив гидравлического якоря 8. Полый ствол 10 срезными штифтами 15 соединен с корпусом 9 гидравлического якоря 8.

Поршни 6 и 7, соответственно, силовых гидроцилиндров 2 и 3 соединены с полым стволом 10 жестко.

Седло запорного шара 16 выполнено в виде подвижной втулки 17, герметично закрепленной на срезных винтах 18 в полом стволе 10 в нижней его части, при этом в полом стволе 10 ниже подвижной втулки 17 выполнены обводные каналы 19 и фиксатор 20 осевого перемещения подвижной втулки 17, причем ловильная колонна 1 присоединена к верхнему концу полого ствола 10 с помощью резьбы 21, а на нижнем конце полого ствола 10 выполнена присоединительная резьба 22 для ловильного инструмента (на фиг. не показано). В корпуса силовых гидроцилиндров 2 и 3 с целью исключения «поршневания» выполнены технологические отверстия 23 и 23', соответственно.

Несанкционированные перетоки жидкости исключаются уплотнительными элементами 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.

Скважинный гидродомкрат работает следующим образом.

Перед спуском гидродомкрата в скважину, при сборке в его компоновку включают в сборе силовые гидроцилиндры 2 и 3, соединенные между собой резьбой 31. К нижней части полого ствола 10 гидродомкрата посредством присоединительной резьбы 22 подсоединяют ловильный инструмент, а с помощью присоединительной резьбы 21 полого ствола 10 присоединяют к нему ловильную колонну 1, на которой спускают его в скважину. В результате этого образуется жесткая связь между ловильной колонной 1 и ловильным инструментом через полый ствол 10, поэтому на ловильный инструмент могут передаваться сжимающие, растягивающие усилия, крутящий момент, осевое перемещение. Достигнув интервала прихваченного оборудования (на фиг. не показано) в скважине, производят его захват ловильным инструментом, а при необходимости

осуществляют промывку «головы» прихваченного оборудования циркуляцией технологической жидкости через ловильную колонну 1, полый ствол 10 гидродомкрата и ловильный инструмент.

Затем производят натяжку ловильной колонны в пределах технической возможности подъемного агрегата, бросают в ловильную колонну запорный шар 16 и создают избыточное давление в полости 14 полого ствола 10, в результате чего происходит следующее: так как отверстие 13 больше отверстий 11 и 12, вначале выдвигаются и упираются в стенку обсадной колонны (на фиг. не показано) сухари гидравлического якоря 8, а затем смещаются вверх поршни 6 и 7 силовых гидроцилиндров 2 и 3, соответственно, а вместе с ними и полый ствол 10, поскольку они соединены между собой жестко, а так как корпуса силовых гидроцилиндров 2 и 3 жестко соединены между собой и зафиксированы относительно обсадной колонны гидравлическим якорем 8, то усилие, возникающее в гидродомкрате, будет суммироваться с усилием натяжения ловильной колонны 1 и передаваться на ловильный инструмент. При перемещении прихваченного объекта срезаются штифты 15 и полый ствол 10 перемещается вверх, в результате чего поршни 6 и 7, соответственно, силовых гидроцилиндров 2 и 3 сжимают соответствующие пружины 4 и 5, при этом корпуса силовых гидроцилиндров 2 и 3 остаются неподвижным. Это действие отмечается на поверхности по показанию индикатора веса.

После этого снижают давление в ловильной колонне, в результате чего сухари гидравлического якоря 8 возвращаются в исходное положение и под действием возвратной силы пружин 4 и 5, соответственно поршней 6 и 7, гидродомкрат автоматически возвращается в исходное положение. Затем пытаются поднимать прихваченный объект. Если его подъем невозможен усилием подъемного агрегата, то вновь создают избыточное давление в ловильной колонне 1 и при необходимости процесс повторяется необходимое количество раз, при этом избыточное давление, создаваемое в ловильной колонне 1, должно быть не более давления разрушения срезных винтов 18 подвижной втулки 17.

Когда становится возможным подъем аварийного прихваченного объекта без помощи гидродомкрата, создают избыточное давление в ловильной колонне 1 и полом стволе 10 до разрушения срезных винтов 18, при этом подвижная втулка 17 перемещается вниз и упирается в фиксатор 20 осевого перемещения подвижной втулки 17, при этом жидкость из полого штока 10 через обводные каналы 19 устремляется вниз и через ловильный инструмент поступает на «голову» аварийного прихваченного оборудования, промывая его и облегчая извлечение скважинного оборудования, как непосредственно

перед извлечением, а при необходимости и в процессе извлечения в случае появления «затяжек». После чего извлекают всю компоновку вместе с аварийным прихваченным оборудованием на поверхность.

Предлагаемый скважинный домкрат имеет простую конструкцию и имеет возможность промывки прихваченного объекта через гидродомкрат и ловильный инструмент непосредственно перед подъемом и в процессе подъема аварийного о инструмента из скважины, что позволяет ускорить процесс подъема, а значит сократить время на извлечение оборудования и сэкономить финансовые затраты.

bankpatentov.ru

Скважинный гидродомкрат

 

Использование: при установке в стволе скважины устройств, требующих больших осевых усилий. Сущность изобретения: скважинный гидродомкрат имеет два или несколько последовательно соединенных силовых блоков, состоящих из цилиндра, поршня со штоком и сальникового уплотнения штока. Поршень каждого силового блока соединен со штоком с возможностью радиального перемещения. Сальниковое уплотнение штока имеет возможность радиального перемещения относительно корпуса гидроцилиндра. Поршень по периметру имеет полость, заполненную антикоррозионной смазкой, контактирующей с внутренней поверхностью гидроцилиндра, гидравлически связанной с областью высокого давления. 1 ил.

Изобретение относится к отрасли нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при установке в стволе скважины устройств, требующих больших осевых усилий.

Известны конструкции силовых гидравлических блоков, состоящих из гидроцилиндра и поршня, применяемых в скважинных условиях для трансформации гидравлического давления в колонне труб в осевое усилие устройств. Например, погружной гидравлический домкрат (Харьков В.А. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин. -М.Недра,1969,с.131), в котором соединены последовательно несколько силовых блоков, имеющих цилиндры, поршни и уплотнительные элементы.

Одним из недостатков такого устройства является то, что при жестком соединении блоков возникает повышенное трение в трущихся поверхностях вследствие эксцентриситета между подвижными и неподвижными элементами. Это снижает коэффициент полезного действия гидродомкрата.

Известен узел регулирования глубины подвески насосно-компрессорных труб, выполненный в виде последовательно соединенных между собой силовых цилиндров, в которых размещены шток с поршнем. Такой узел используется в "Установке для эксплуатации обводняющейся газовой скважины" по а.с. N 1452941, кл. E 21 B 43/00,1989,БИ N3 (прототип).

Однако это устройство обладает рядом недостатков. Во-первых, технологические допуски на соосность деталей гидроцилиндра, поршня и штока при их изготовлении неизбежно обусловливают различные зазоры в сальниковых уплотнениях поршня и штока, что при последовательных соединениях силовых блоков приводит к повышенным трениям в этих узлах, снижению осевого усилия, быстрому износу трущихся поверхностей.

Кроме того, в гидроцилиндрах, как правило, в качестве рабочей жидкости используется буровой раствор. А после проведения операции в скважине до полной разборки устройства и смазки его узлов проходит длительное время. Поэтому все детали подвергаются коррозии, что резко снижает срок их службы.

Целью данного изобретения является повышение надежности и долговечности силового устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в скважинном гидродомкрате в каждом из последовательно соединенных силовых блоков, поршень соединен со штоком с возможностью радиального перемещения, а сальниковое уплотнение штока имеет возможность радиального перемещения относительно корпуса гидроцилиндра, кроме того, поршень по периметру снабжен полостью заполненной антикоррозийной смазкой, контактирующие с внутренней поверхностью гидроцилиндра и гидравлически связанной с областью высокого давления.

Такое конструктивное решение позволяет исключить повышенные трения в сальниковых узлах, благодаря тому, что шток при работе блока, перемещаясь относительно поршня, автоматически занимает оптимальное положение, перемещая при этом в такое же положение и свое сальниковое уплотнение. Поэтому при осевом перемещении соединенных последовательно штоков несоосность их соединения не будет вызывать повышенное трение в сальниках, что повысит коэффициент полезного действия устройства и снизит износ его рабочих узлов.

Наличие антикоррозионной смазки, расположенной в полости по периметру поршня и контактирующей с внутренней поверхностью гидроцилиндра, обеспечит смазку этой поверхности при осевом перемещении поршня, что предохранит ее от коррозии. Таким образом, устройство может находиться без профилактической разборки длительное время.

На чертеже показан скважинный гидродомкрат, который состоит из нескольких соединенных последовательно силовых блоков, включающих гидроцилиндр 1, внутри которого размещен поршень 2, с уплотнительными элементами 3 и 4. По периметру поршня расположен паз 5, заполненный антикоррозионной смазкой. Паз с помощью канала 6 сообщается с областью высокого давления гидроцилиндра. Поршень соединен со штоком 7 с большим зазором. На выступе штока имеется торцевое уплотнение 8. В штоке имеется отверстие 9, а в цилиндре отверстие 10. Сальниковое уплотнение штока выполнено в виде кольца 11 с кольцевым 12 и торцевым 13 уплотнениями. Кольцо размещено в корпусе с большим люфтом, что дает ему возможность радиального перемещения.

Скважинный гидродомкрат работает следующим образом. Через центральное отверстие в штоке, которое имеет гидравлическую связь с внутренней полостью насосно-компрессорных труб, и отверстия 9 давление жидкости передается одновременно во все гидроцилиндры в подпоршневое пространство. Так как все корпуса гидроцилиндров через отверстия 10 соединяются с областью низкого давления, то на всех поршнях образуется перепад давления, под действием которого все поршни со штоками перемещаются вверх. При этом шток, перемещаясь относительно поршня в радиальном направлении, занимает соответствующее своей несоосности положение. Одновременно в такое же положение перемещается и кольцо 11, которое выполняет функцию сальникового уплотнения. Таким образом, все трущиеся узлы устройства автоматически устанавливаются в такое положение, которое соответствует минимальным усилиям при передвижении штока и поршня.

Такое конструктивное решение повышает коэффициент полезного действия устройства и повышает ресурс его работоспособности.

Скважинный гидродомкрат, включающий два или несколько последовательно соединенных силовых блоков, состоящих из цилиндра, поршня со штоком и сальникового уплотнения штока, отличающийся тем, что поршень каждого силового блока соединен со штоком с возможностью радиального перемещения, а сальниковое уплотнение штока имеет возможность радиального перемещения относительно корпуса гидроцилиндра, кроме того, поршень по периметру снабжен полостью, заполненной антикоррозийной смазкой, контактирующей с внутренней поверхностью гидроцилиндра и гидравлически связанной с областью высокого давления.

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Глубинный домкрат

 

Изобретение относится е нефтегазовой промышленности, в частности к устройствам для ликвидации прихватов труб глубинным домкратом, создающим тяговые данные. Для повышения эффективности ликвидации аварий за счет создания тягового усилия в скважине, превышающего допустимую страгивающую нагрузку на бурильную колонну, домкрат снабжен гайкой. Последняя размещена на грузовом винте и имеет продольные выступы на наружной поверхности и боковые отверстия с цилиндрическими шпонками. Грузовой винт выполнен с продольными пазами на наружной поверхности. Корпус связан срезным элементом с конусом, установлен между гайкой и конусом с возможностью осевого перемещения и выполнен с внутренней расточкой и продольными пазами под продольные выступы гайки. Шпонки размещены в боковых отверстиях гайки и продольных пазах грунтового винта с возможностью радиального перемещения при осевом перемещении корпуса и размещения шпонок в расточке корпуса. 3 ил.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к устройствам для ликвидации прихватов труб, срыва пакеров и т.п., где требуются дополнительные тяговые усилия.

Известно устройство для разгрузки веса насосно-компрессорных труб, устанавливаемое в эксплуатационной колонне в скважинах с агрессивным флюидом с целью предупреждения и ликвидации аварий, связанных с обрывами трубных колонн [1].

Недостатком этого устройства является то, что для привода в действие устройства и создания дополнительных тяговых усилий необходимо использование специальных подъемников, оборудованных канатной техникой.

Известно также устройство для разгрузки веса колонны труб [2], содержащее цилиндрический корпус, выполненный в верхней части в виде усеченной пирамиды, подпружиненные шлипсовые плашки, установленные на корпусе с возможностью продольного перемещения, узел привода плашек в виде полого цилиндра, установленного в корпусе с возможностью осевого перемещения, и разрезной регулировочной втулки с хомутом. При этом устройство снабжено подпружиненной втулкой и фиксатором.

Однако устройство характеризуется ограниченной грузоподъемностью из-за отсутствия возможности совершения вращательного движения силового узла.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству [3] , включающее грузовой винт, концентрично размещенный относительно него конус со шлипсовыми плашками и жестко связанный с колонной труб корпус, концентрично установленный относительно грузового винта.

Недостаток этого устройства обусловлен тем, что тяговое усилие ограничивается поступательным ходом винта и отсутствует возможность рассоединения устройства от извлекаемого объекта при возникновении осложнений.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности ликвидации аварий с колоннами труб за счет создания тягового усилия в скважине, превышающего допустимую страгивающую нагрузку на бурильную колонну.

Для этого глубинный домкрат, включающий грузовой винт, концентрично размещенный относительно него конус со шлипсовыми плашками и жестко связанный с колонной труб корпус, концентрично установленный относительно грузового винта, согласно изобретению снабжен размещенной на грузовом винте гайкой, имеющей продольные выступы на наружной поверхности и боковые отверстия с цилиндрическими шпонками, грузовой винт выполнен с продольными пазами на наружной поверхности, а корпус связан срезным элементом с конусом, телескопически установлен между гайкой и конусом и выполнен с внутренней расточкой и продольными пазами под продольные выступы гайки, при этом шпонки размещены в боковых отверстиях гайки и продольных пазах грузового винта с возможностью радиального перемещения при осевом перемещении корпуса и размещения шпонок в расточке корпуса.

На фиг. 1 изображен домкрат в транспортном положении; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Глубинный домкрат состоит из корпуса 1, жестко связанного с колонной 2 труб, на которых домкрат опускается в скважину. В корпусе 1 концентрично размещен грузовой винт 3 с гайкой 4, имеющей продольные выступы в на наружной поверхности и боковые отверстия а, в которых расположены цилиндрические шпонки 5 с возможностью их радиального перемещения при осевом перемещении корпуса 1 и размещения шпонок 5 в расточке корпуса 1. Грузовой винт 3 выполнен с продольными пазами б на наружной поверхности, а корпус 1 имеет продольные пазы г под продольные выступы в гайки 4 и установлен с возможностью телескопического перемещения между гайкой 4 и конусом 6. Конус 6 установлен концентрично относительно грузового винта 3. На конусе расположены подпружиненные пружиной 7 плашки 8 с возможностью продольного перемещения. Фиксаторы 9 служат для стопорения плашек 8 в их крайнем положении относительно конуса 6. Корпус 1 связан срезным элементом 10 через упорный стакан 11 с конусом 6. К нижней части конуса 6 прикреплен регулировочный центратор 12 с упорным кольцом 13. Гайка 4 опирается на упорный подшипник 14. Для освобождения от жесткого крепления винта 3 в корпусе 1 выполнена расточка д . Нижняя часть грузового винта 3 присоединена к ловильному инструменту 15, состыкованному с извлекаемым из скважины объектом 16, который расположен в обсадной колонне 17.

Устройство работает следующим образом.

К грузовому винту присоединяют ловильный инструмент и на колонне труб домкрат спускают в скважину до стыковки с извлекаемым объектом (прихваченные трубы, пакер и др.). При натяжении колонны 2 труб срезается срезной элемент и корпус 1 поднимается вверх до упора со стаканом 11. Одновременно освобождаются фиксаторы 9, и под воздействием силы упругости пружин 7 плашки 8, перемещаясь в верхнее положение, входят в зацепление с обсадной колонной 17. При этом расточка д устанавливается напротив цилиндрических шпонок 5. Последующим вращением колонны 2 шпонки 5 вытесняются из пазов б на периферию до проточки д и освобождают грузовой винт 3 от жесткого зацепления с гайкой 4. При вращении колонны 2 совместно с гайкой 4 возникает тяговое усилие грузового винта 3. При необходимости освободить домкрат от извлекаемого объекта 16 создают вращение в противоположном направлении, и винт 3 выворачивается до упора со шпонками 5. Последующей разгрузкой веса колонны 2 шпонки 5 углубляются в продольные пазы б винта 3 и фиксируются переместившимся вниз корпусом 1, вследствие чего винт 3 жестко соединяется с гайкой 4. Вращением колонны 2 освобождают винт 3 от ловильного инструмента 15, и домкрат извлекается на поверхность.

Таким образом, использование глубинного домкрата при ликвидации прихватов труб и срыве пакеров дает возможность создать подъемную силу непосредственно в скважине, а в сочетании с использованием подъемной системы буровой установки или агрегата для капитального ремонта скважин достигаются значительные тяговые усилия.

Глубинный домкрат применим в нефтегазовой промышленности при ликвидации аварий и осложнений, возникающих в процессе бурения и капитальном ремонте скважин, и, за счет создания повышенных тяговых усилий, способствует их ускоренному вводу в строй.

ГЛУБИННЫЙ ДОМКРАТ, включающий грузовой винт, концентрично установленный на нем конус со шлицевыми плашками и жестко связанный с колонной труб корпус, концентрично размещенный относительно грузового винта, отличающийся тем, что он снабжен размещенной на грузовом винте гайкой, имеющей продольные выступы на наружной поверхности и боковые отверстия с цилиндрическими шпонками, грузовой винт выполнен с продольными пазами на наружной поверхности, а корпус связан срезным элементом с конусом, установлен между гайкой и конусом с возможностью осевого перемещения и выполнен с внутренней расточкой и продольными пазами под продольные выступы гайки, при этом шпонки размещены в боковых отверстиях гайки и продольных пазах грузового винта с возможностью радиального перемещения при осевом перемещении корпуса и размещения шпонок в расточке корпуса.

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

www.findpatent.ru


Смотрите также