RU2405100C1

RU2405100C1 - Unlatching joint

Info

Publication number: RU2405100C1
Application number: RU2009137269/03A
Authority: RU
Inventors: Петр Васильевич Полежаев (RU); Петр Васильевич Полежаев; Николай Митрофанович Панин (RU); Николай Митрофанович Панин; Юрий Серафимович Татарчук (RU); Юрий Серафимович Татарчук; Николай Гаврилович Егоров (RU); Николай Гаврилович Егоров; Алексей Маркович Коломиец (RU); Алексей Маркович Коломиец
Original assignee: Николай Митрофанович Панин
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2010-11-27

Abstract

FIELD: oil and gas industry. ^ SUBSTANCE: unlatching joint includes upper and lower reducers connected to each other by means of fixture and vessel with corrosive fluid in relation to fixture located bellow bottom part of vessel. At that, joint is equipped with seat movable in axial direction, intended for waste valve fixed in initial position with limit stop and equipped with hammers. Seat housing has annular groove on outer surface comprising together with upper reducer the cavity to arrange vessel with corrosive fluid. Hammer is rigidly connected to the seat and equipped with cover made from material not soluble with corrosive fluid in vessel cavity. Bottom part of vessel has the section having plane of weakness and located opposite the hammer. ^ EFFECT: device improves reliability and efficiency of works at elimination of accidents related to sticking of tools in well. ^ 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к противоаварийному инструменту, а именно к разъединительным устройствам, предназначенным для отсоединения свободной части колонны труб от прихваченной в скважине.The invention relates to an emergency tool, and in particular to disconnecting devices designed to disconnect the free part of the pipe string from stuck in the well.

Известно разъединительное устройство, включающее корпус, верхний и нижний переходники, последний из которых соединен с корпусом посредством левой резьбы и стопорных пальцев, и подвижный шток с поршнем, установленный в корпусе с возможностью взаимодействия со стопорными пальцами (см. авт. св. СССР N 438774, кл. 21В 17/06, 1973 г.).A disconnecting device is known including a housing, upper and lower adapters, the last of which is connected to the housing by means of left-hand thread and locking fingers, and a movable rod with a piston mounted in the housing with the ability to interact with locking fingers (see ed. St. USSR N 438774 Cl 21B 17/06, 1973).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и оставление в скважине значительного количества деталей после разъединения колонны.A disadvantage of the known device is the design complexity and the abandonment of a significant number of parts in the well after the separation of the column.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является разъединительный переводник, включающий соединенные между собой посредством фиксатора верхний и нижний переходники и сосуд с агрессивной жидкостью по отношению к фиксатору, расположенному ниже донной части сосуда, выполненного с каналом (см. авт. св. СССР №1828904, кл. Е21В 17/06, 1993 г.).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a disconnecting sub, including the upper and lower adapters connected to each other by means of a clamp and a vessel with aggressive fluid in relation to the clamp located below the bottom of the vessel made with a channel (see ed. USSR No. 1828904, class Е21В 17/06, 1993).

Данное устройство имеет более простую конструкцию по сравнению с аналогом и после его срабатывания в скважине остается только нижний переходник с сосудом, что значительно упрощает проведение дальнейших ловильных работ. Кроме того, при разъединении прихваченной колонны оно не требует приложения крутящего момента, что необходимо при использовании в переводниках левой или незатягивающейся резьбы.This device has a simpler design compared to the analogue and after its operation in the well, only the lower adapter with the vessel remains, which greatly simplifies further fishing operations. In addition, when disconnecting the tacked column, it does not require the application of torque, which is necessary when using left or non-tightening threads in the sub.

К отрицательным сторонам прототипа следует отнести нерегулируемость процесса срабатывания разъединительного переводника, что не позволит полностью использовать ресурс работы породоразрушающего инструмента, особенно в случае простоев по самым различным причинам. Это может привести к снижению технико-экономических показателей бурения из-за неоправданного роста объема спуско-подъемных операций, особенно при бурении глубоких скважин.The negative sides of the prototype include the unregulated operation of the disconnecting sub, which will not allow the full use of the resource of the rock cutting tool, especially in the case of downtime for various reasons. This can lead to a decrease in the technical and economic indicators of drilling due to an unjustified increase in the volume of tripping operations, especially when drilling deep wells.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы устройства путем обеспечения срабатывания его в заданное время по команде с поверхности.The technical result of the invention is to increase the reliability of the device by ensuring that it is triggered at a given time by command from the surface.

Указанный технический результат достигается тем, что разъединительный переводник, включающий соединенные между собой посредством фиксатора верхний и нижний переходники и сосуд с агрессивной жидкостью по отношению к фиксатору, расположенному ниже донной части сосуда, выполненного с каналами, согласно изобретению он снабжен подвижным в осевом направлении седлом под бросовый клапан, зафиксированным в исходном положении от осевого перемещения стопором и оснащенным ударниками, при этом каналы сосуда расположены в его верхней части для размещения ударников с возможностью их взаимодействия с донной частью сосуда при осевом перемещении седла.The specified technical result is achieved by the fact that the disconnecting sub, including the upper and lower adapters connected to each other by means of a clamp, and a vessel with aggressive liquid in relation to the clamp located below the bottom of the vessel made with channels, according to the invention, it is provided with an axially movable seat under a dump valve fixed in the initial position from axial movement by a stopper and equipped with percussion devices, while the channels of the vessel are located in its upper part for zmescheniya impactors with the possibility of interaction with the bottom of the container by axial movement of the saddle.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что:The solution of the problem also contributes to the fact that:

- корпус седла выполнен с кольцевой проточкой на наружной поверхности, образующей с верхним переходником полость для размещения сосуда с агрессивной жидкостью, причем в исходном положении корпус седла полностью перекрывает сосуд по длине;- the seat body is made with an annular groove on the outer surface, forming with the upper adapter a cavity for accommodating a vessel with aggressive liquid, and in the initial position the seat body completely covers the vessel in length;

- каждый ударник жестко соединен с седлом и оснащен оболочкой, выполненной из материала, не растворимого агрессивной жидкостью, находящейся в полости сосуда;- each drummer is rigidly connected to the saddle and is equipped with a shell made of a material insoluble by aggressive liquid located in the cavity of the vessel;

- донная часть сосуда с агрессивной жидкостью выполнена с кольцевым участком, имеющим ослабленное сечение и расположенным напротив ударников.- the bottom of the vessel with aggressive fluid is made with an annular section having a weakened cross section and located opposite the impactors.

На фиг.1 изображен общий вид разъединительного устройства, на фиг.2 - узел А на фиг.1 в увеличенном масштабеFigure 1 shows a General view of the disconnecting device, figure 2 - node a in figure 1 on an enlarged scale

Разъединительный переводник содержит верхний и нижний переходники 1 и 2, соединенные между собой посредством фиксатора 3, выполненного в виде правой резьбы, и сосуд 4 с агрессивной жидкостью по отношению к фиксатору 3. Донная часть сосуда 4 расположена выше фиксатора 3 и выполнена в верхней части с каналами 5. Выше сосуда 4 расположено седло 6 под бросовый клапан 7, установленное с возможностью осевого перемещения. При этом в исходном положении седло 6 зафиксировано от перемещения стопором 8, например, в виде срезного штифта или пружины, размещенной между нижним торцом седла 6 и упором в верхнем переходнике (не показаны). Для герметизации седла 6 используются уплотнительные элементы 16. В полости сосуда 4 размещены ударники 9, жестко соединенные с седлом 6 и пропущенные через каналы 5 в верхней части сосуда 4. Количество ударников 9 выбирается в зависимости от диаметра колонны труб. При использовании для хранения агрессивной жидкости стеклянного сосуда 4 для предохранения его от повреждения, например при спуске геофизических приборов, седло 6 на наружной поверхности выполнено с кольцевой проточкой 10, длина которой должна обеспечить перекрытие сосуда 4 по всей его длине. Возможно использование для хранения агрессивной жидкости также и других материалов, например хрупкого пластика. Каждый ударник 9 выполнен из прочного материала, имеет заостренный конец, а нижняя часть его покрыта специальной оболочкой 11, стойкой по отношению к кислоте, находящейся в сосуде 4. Ударники 9 жестко соединены с корпусом седла 6 любым известным способом, например посредством резьбовой головки 15, и перемещаются только совместно с ним. Для доступа кислоты в зону фиксатора 3 в верхнем переходнике 1 выполнены наклонные каналы 12, устье которых расположено в кольцевой полости 13, образованной в зоне стыка верхнего и нижнего переходников 1 и 2. Донная часть сосуда 4 с агрессивной жидкостью выполнена с кольцевым участком 14, имеющим ослабленное сечение и расположенным напротив ударников 9 для гарантированного разрушения сосуда при возникновении аварии.The disconnecting sub contains the upper and lower adapters 1 and 2, interconnected by means of a retainer 3, made in the form of a right-hand thread, and a vessel 4 with aggressive fluid in relation to the retainer 3. The bottom of the vessel 4 is located above the retainer 3 and is made in the upper part with channels 5. Above the vessel 4 is a saddle 6 under the junk valve 7, mounted with axial movement. In this case, in the initial position, the saddle 6 is fixed from movement by the stopper 8, for example, in the form of a shear pin or spring placed between the lower end of the saddle 6 and the stop in the upper adapter (not shown). To seal the saddle 6, sealing elements 16 are used. In the cavity of the vessel 4 there are shockers 9, rigidly connected to the saddle 6 and passed through channels 5 in the upper part of the vessel 4. The number of shockers 9 is selected depending on the diameter of the pipe string. When using a glass vessel 4 for storage of aggressive liquid to protect it from damage, for example, during the launching of geophysical instruments, the saddle 6 on the outer surface is made with an annular groove 10, the length of which should ensure the overlap of the vessel 4 along its entire length. It is possible to use other materials, for example, brittle plastic, to store aggressive liquids. Each hammer 9 is made of durable material, has a pointed end, and its lower part is covered with a special shell 11 that is resistant to acid located in the vessel 4. The hammers 9 are rigidly connected to the seat body 6 in any known manner, for example by means of a threaded head 15, and move only with him. For acid access into the fixation zone 3 in the upper adapter 1, inclined channels 12 are made, the mouth of which is located in the annular cavity 13 formed in the junction zone of the upper and lower adapters 1 and 2. The bottom of the vessel 4 with aggressive liquid is made with an annular section 14 having a weakened cross section and located opposite the impactors 9 for guaranteed destruction of the vessel in the event of an accident.

Принцип работы разъединительного переводника заключается в следующем. После заправки сосуда 4 агрессивной жидкостью, например серной, плавиковой или соляной кислотой, установки седла 6 и фиксации его стопором 8 относительно верхнего переходника 1 переводник в составе бурильной или другой колонны спускается в скважину. Необходимый объем кислоты определяется опытным путем на поверхности в зависимости от марки стали, применяемой в качестве материала для труб, в составе которых разъединительный переводник опускается в скважину, так и свойств используемой кислоты. В случае прихвата инструмента с поверхности забрасывают клапан 7, который садится в седло 6 и перекрывает его проходное сечение. После этого повышением давления промывочной жидкости срезается стопор 8 и седло 6 опускается вниз. При этом ударники 9 также смещаются вниз относительно сосуда 4, входят в контакт с донной частью сосуда 4 и при дальнейшем опускании седла разбивают его ослабленный участок 14 дна. При этом агрессивная жидкость из полости сосуда 4 через наклонные каналы 12 попадает в кольцевую полость 13 и оттуда на фиксатор 3. После заранее определенного промежутка времени фиксатор 3 (в данном случае - резьба) будет разрушен и колонна труб, расположенная выше переводника, может быть поднята на поверхность, причем без приложения крутящего момента, что в ряде случаев имеет решающее значение.The principle of operation of the disconnecting sub is as follows. After filling the vessel 4 with aggressive fluid, such as sulfuric, hydrofluoric or hydrochloric acid, installing the saddle 6 and fixing it with a stopper 8 relative to the upper adapter 1, the sub as a part of the drill or other string is lowered into the well. The required amount of acid is determined empirically on the surface, depending on the grade of steel used as the material for the pipes, in which the disconnecting sub is lowered into the well, and the properties of the acid used. In the case of picking up the tool from the surface, a valve 7 is thrown, which sits in the saddle 6 and overlaps its bore. After that, by increasing the pressure of the washing liquid, the stopper 8 is cut off and the seat 6 lowers. In this case, the impactors 9 also shift downward relative to the vessel 4, come into contact with the bottom of the vessel 4, and with further lowering of the saddle, its weakened section of the bottom 14 is broken. In this case, aggressive liquid from the cavity of the vessel 4 through the inclined channels 12 enters the annular cavity 13 and from there onto the retainer 3. After a predetermined period of time, the retainer 3 (in this case, the thread) will be destroyed and the pipe string located above the sub can be lifted to the surface, and without the application of torque, which in some cases is crucial.

Предложенный разъединительный переводник обеспечивает срабатывание его в точно заданное время и позволяет ликвидировать аварию путем приложения только осевой нагрузки. Все это повышает надежность и эффективность работы предложенного устройства и значительно сократит непроизводительные затраты времени при ликвидации аварий.The proposed disconnecting sub ensures that it is triggered at exactly the specified time and allows you to eliminate the accident by applying only axial load. All this increases the reliability and efficiency of the proposed device and significantly reduce unproductive time spent on emergency response.

Claims

1. Disconnecting sub, including the upper and lower adapters interconnected by means of a clamp and a vessel with a liquid aggressive with respect to the clamp located below the bottom of the vessel, made with channels, characterized in that it is provided with an axially movable seat under the throttle valve fixed in the initial position from axial movement by a stopper and equipped with percussion instruments, while the channels of the vessel are located in its upper part to accommodate the projectiles with the possibility of their interaction I'm with the bottom part of the vessel when the axial movement of the seat.

2. The disconnecting sub according to claim 1, characterized in that the seat body is made with an annular groove on the outer surface forming a cavity for accommodating a vessel with aggressive liquid, and in the initial position, the seat body completely covers the vessel in length.

3. The disconnecting sub according to claim 1, characterized in that the drummer is rigidly connected to the saddle and is equipped with a shell made of a material insoluble by aggressive liquid located in the cavity of the vessel.

4. The disconnecting sub according to claim 1, characterized in that the bottom of the vessel with aggressive fluid is made with an annular section having a weakened cross section and located opposite the drummer.