Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для ликвидации аварий в скважинах, связанных с извлечением оборванных штанг из скважины.The invention relates to the oil and gas industry and is intended to eliminate accidents in wells associated with the extraction of dangling rods from the well.
Известно устройство для захвата и извлечения труб из скважины (Патент RU 41330, МПК Е21В 31/12, опубл. 20.10.2004, Бюл. №29), содержащее выполненную в виде обратной воронки корпус, имеющий конические поверхности, которые снабжены пазами, и запорные элементы, выполненные в виде рифленых плашек, установленных в эти пазы с возможностью продольного перемещения по ним. Недостатком известного устройства является трудоемкость выполнения пазов в форме «ласточкин хвост» на внутренней конической поверхности корпуса. Другой недостаток в том, что плашки не зафиксированы в пазу в раздвинутом положении и поэтому устройство опускают в скважину с вращением.A device for capturing and extracting pipes from a well (Patent RU 41330, IPC ЕВВ 31/12, publ. 10/20/2004, Bull. No. 29), containing a housing made in the form of a return funnel having conical surfaces that are provided with grooves and shut-offs, is known. elements made in the form of corrugated dies installed in these grooves with the possibility of longitudinal movement along them. A disadvantage of the known device is the complexity of performing grooves in the form of a "dovetail" on the inner conical surface of the housing. Another disadvantage is that the dies are not fixed in the groove in the extended position and therefore the device is lowered into the well with rotation.
Наиболее близким является устройство для извлечения оборванных штанг из скважины (Патент RU 56455, МПК Е21В 31/00, опублик. 10.09.2006 Бюл. №25), содержащее корпус и запорное тело. Корпус имеет внутри коническую поверхность, а снизу выполнен в виде обратной воронки. Запорное тело выполнено в виде шара. Недостатком прототипа является невозможность передачи крутящего момента на заклиненную оборванную штангу, которая поднята над скважиной и заклинена. Такие штанги невозможно извлекать из скважины только приложением осевого усилия. Даже после приложения осевого усилия, при повороте прототипа заклиненная оборванная штанга не поворачивается, т.к. при этом захватное тело в виде шара катится между стенками корпуса и боковой стенкой штанги. Из-за этого с помощью прототипа невозможно извлекать из скважины заклиненные оборванные штанги.The closest is a device for extracting dangling rods from the well (Patent RU 56455, IPC ЕВВ 31/00, published. 09/10/2006 Bull. No. 25), comprising a housing and a locking body. The body has a conical surface inside, and the bottom is made in the form of a return funnel. The locking body is made in the form of a ball. The disadvantage of the prototype is the inability to transmit torque to a stuck ragged rod, which is raised above the well and stuck. Such rods cannot be removed from the well only by the application of axial force. Even after the application of axial force, when the prototype is rotated, the stuck ragged rod does not rotate, because while the gripping body in the form of a ball rolls between the walls of the housing and the side wall of the rod. Because of this, using the prototype, it is impossible to extract jammed ragged rods from the well.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства.An object of the invention is to increase the efficiency of the device.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для извлечения оборванных штанг из скважины, содержащем корпус и запорное тело, новым является то, что корпус выполнен в виде полого цилиндра с цилиндрическими выступами на верхнем и нижнем торцах, наружные диаметры которых выбраны больше наружного диаметра полого цилиндра корпуса, а внутренние диаметры равны внутреннему диаметру полого цилиндра корпуса, при этом с нижнего торца нижнего выступа выполнен продольный паз, полость которого сообщается с полостью полого цилиндра, причем с удаленного от продольного паза участка боковой стенки нижнего выступа, выполнен радиальный паз с короткой и длинной боковыми стенками, причем короткая боковая стенка радиального паза лежит в плоскости, проходящей через одну боковую стенку продольного паза, а длинная боковая стенка этого паза расположена перпендикулярно короткой боковой стенке радиального паза и лежит в плоскости, проходящей по оси нижнего выступа, причем с боковой стенки нижнего выступа, перпендикулярно короткой боковой стенке радиального паза, выполнена глухая цилиндрическая выборка, причем со дна этой выборки просверлено соосное отверстие, снабженное болтом, головка которой расположена в глухой цилиндрической выборке нижнего выступа, причем болт завернут в резьбовую выборку, выполненную с одного торца призматической формы клина, расположенного с возможностью перемещения в радиальном пазу нижнего выступа, при этом малый торец клина расположен напротив короткой боковой стенки радиального паза, причем клин имеет наклонную стенку, обращенную к оси нижнего выступа, и расположенную под острым углом относительно оси болта, причем наружная стенка клина упирается на стенку бруска, закрепленного к нижней стенке радиального паза с помощью двух винтов, завернутых в резьбовые выборки, выполненные на клине, и проходящих через отверстия, просверленные с нижнего торца нижнего выступа, причем запорное тело выполнено в виде двух плашек: неподвижной и подвижной, при этом в радиальном пазу нижнего выступа, рядом с клином, расположена подвижная плашка, зафиксированная от перемещения в сторону длинной боковой стенки радиального паза штифтом, один конец которого запрессован в отверстие, выполненное с нижнего торца нижнего выступа, а другой конец штифта находится в радиальном пазу, причем подвижная плашка выполнена в форме призмы с наклонной стенкой, прилегающей к наклонной стенке клина, причем в продольном пазу нижнего выступа расположена призматической формы неподвижная плашка, зафиксированная от перемещения к оси нижнего выступа, штифтом, запрессованным в отверстия, выполненные с боковых стенок этой плашки и нижнего выступа, причем с наклонной стенки клина просверлено отверстие, в которое запрессован один конец проволоки, при этом другой конец проволоки согнут в сторону головки болта и расположен в полости отверстия, просверленного с боковой стенки подвижной плашки параллельно ее наклонной стенки, причем в полом цилиндре корпуса и в его цилиндрических выступах выполнен открытый зев под штангу, расположенный между неподвижной и подвижной плашками и рядом с головкой болта, расположенной в глухой цилиндрической выборке нижнего выступа корпуса, причем устройство снабжено приводом вращения оборванных штанг, в качестве которого использован подвесной трубный ключ с гидромотором, применяемый для свинчивания и развинчивания бурильных и насосно-компрессорных труб.The problem is solved in that in a device for extracting dangling rods from a well containing a housing and a locking body, it is new that the housing is made in the form of a hollow cylinder with cylindrical protrusions at the upper and lower ends, the outer diameters of which are selected larger than the outer diameter of the hollow cylinder the casing, and the inner diameters are equal to the inner diameter of the hollow cylinder of the casing, while a longitudinal groove is made from the lower end of the lower protrusion, the cavity of which communicates with the cavity of the hollow cylinder, and radial groove with short and long side walls, the short side wall of the radial groove lies in a plane passing through one side wall of the longitudinal groove, and the long side wall of this groove is perpendicular to the short side wall of the radial a groove and lies in a plane passing along the axis of the lower protrusion, and a blind cylinder is made from the side wall of the lower protrusion perpendicular to the short side wall of the radial groove a sampling, and from the bottom of this sampling, a coaxial hole is drilled, equipped with a bolt, the head of which is located in a blind cylindrical sample of the lower protrusion, the bolt being wrapped in a threaded sampling made from one end of the prismatic shape of the wedge, which can be moved in the radial groove of the lower protrusion, the small end of the wedge is located opposite the short side wall of the radial groove, and the wedge has an inclined wall facing the axis of the lower protrusion, and located at an acute angle from relative to the axis of the bolt, and the outer wall of the wedge abuts against the wall of the bar fixed to the lower wall of the radial groove with two screws wrapped in threaded seals made on the wedge and passing through holes drilled from the lower end of the lower ledge, and the locking body is made in in the form of two dies: fixed and movable, while in the radial groove of the lower protrusion, next to the wedge, there is a movable die fixed from moving toward the long side wall of the radial groove with a pin, one horse which is pressed into the hole made from the lower end of the lower protrusion, and the other end of the pin is in the radial groove, and the movable die is made in the form of a prism with an inclined wall adjacent to the inclined wall of the wedge, and a stationary die is located in the longitudinal groove of the lower protrusion fixed from moving to the axis of the lower protrusion by a pin pressed into the holes made from the side walls of this die and the lower protrusion, and a hole is drilled from the inclined wall of the wedge, in which is pressed one end of the wire, while the other end of the wire is bent towards the head of the bolt and is located in the cavity of the hole drilled from the side wall of the movable die parallel to its inclined wall, and in the hollow cylinder of the housing and in its cylindrical protrusions an open pharynx is made under the rod, located between the fixed and movable dies and next to the bolt head located in a blind cylindrical sample of the lower protrusion of the housing, the device being provided with a rotational drive for dangling rods ve is used hanging from tongs hydraulic motor used for screwing and unscrewing drill pipes and tubing.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе; на фиг. 2 изображен вид Б фиг. 3; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 4 - разрез А-А фиг. 1, поясняющий принцип работы устройства. Устройство для извлечения оборванных штанг из скважины содержит корпус 1 и запорное тело 2. Корпус 1 выполнен в виде полого цилиндра 3 с цилиндрическими выступами 4 и 5 на верхнем и нижнем торцах, наружные диаметры которых выбраны больше наружного диаметра полого цилиндра 3 корпуса, а внутренние диаметры равны внутреннему диаметру полого цилиндра 3 корпуса. При этом с нижнего торца 6 нижнего выступа 5 выполнен продольный паз 7, полость которого сообщается с полостью полого цилиндра 3. С удаленного от продольного паза 7 участка боковой стенки 8 нижнего выступа 5, выполнен радиальный паз 9 с короткой 10 и длинной 11 боковыми стенками. Короткая боковая стенка 10 радиального паза 9 лежит в плоскости, проходящей через одну боковую стенку 12 продольного паза 7. Длинная боковая стенка 11 этого паза расположена перпендикулярно короткой боковой стенке 10 радиального паза и лежит в плоскости, проходящей по оси нижнего выступа 5. С боковой стенки 8 нижнего выступа 5, перпендикулярно короткой боковой стенке 10 радиального паза, выполнена глухая цилиндрическая выборка 13. Со дна этой выборки просверлено соосное отверстие, снабженное болтом 14, головка 15 которого расположена в глухой цилиндрической выборке 13 нижнего выступа 5. Болт 14 завернут в резьбовую выборку 16, выполненную с одного торца 17 призматической формы клина 18, расположенного с возможностью перемещения в радиальном пазу 9 нижнего выступа 5. При этом малый торец 17 клина расположен напротив короткой боковой стенки 10 радиального паза 9. Клин 18 имеет наклонную стенку 19, обращенную к оси нижнего выступа 5, и расположенную под острым углом относительно оси болта 14. Наружная стенка 20 клина 18 упирается на стенку бруска 21, закрепленного к нижней стенке радиального паза 9 с помощью двух винтов 22. Они завернуты в резьбовые выборки, выполненные на клине, и проходят через отверстия, просверленные с нижнего торца 6 нижнего выступа 5. Запорное тело 2 выполнено в виде двух плашек: неподвижной 23 и подвижной 24. При этом в радиальном пазу 9 нижнего выступа, рядом с клином 18, расположена подвижная плашка 24, зафиксированная от перемещения в сторону длинной боковой стенки 11 радиального паза штифтом 25. Один конец штифта 25 запрессован в отверстие, выполненное с нижнего торца 6 нижнего выступа, а другой конец штифта находится в радиальном пазу 9. Подвижная плашка 24 выполнена в форме призмы с наклонной стенкой 26, прилегающей к наклонной стенке 19 клина 18. В продольном пазу 7 нижнего выступа 5 расположена призматической формы неподвижная плашка 23, зафиксированная от перемещения к оси нижнего выступа 5, штифтом 27, запрессованным в отверстия, выполненные с боковых стенок плашки 23 и нижнего выступа 5. С наклонной стенки 19 клина 18 просверлено отверстие 28, в которое запрессован один конец 29 проволоки. При этом другой конец 30 проволоки согнут в сторону головки 15 болта 14 и расположен в полости отверстия 31, просверленного с боковой стенки 32 подвижной плашки 24 параллельно ее наклонной стенки 26. В транспортном положении устройства согнутый конец 30 проволоки удерживает подвижную плашку 24 в радиальном пазу 9, а при перемещении клина 18 вдоль болта 14, согнутый конец 30 проволоки перемещается вдоль отверстия 31 подвижной плашки 24. В полом цилиндре 3 корпуса и в его цилиндрических выступах 4 и 5 выполнен открытый зев 33 под штангу. Этот зев 33 расположен между неподвижной 23 и подвижной 24 плашками и рядом с головкой 15 болта 14, расположенной в глухой цилиндрической выборке 13 нижнего выступа 5 корпуса. При таком расположении зева 33 обеспечивается жесткость частей 34 и 35 нижнего выступа 5, образованных после выполнения радиального паза 9. Устройство снабжено приводом (на фигурах не показан) вращения оборванных штанг, в качестве которого использован подвесной трубный ключ с гидромотором, применяемый для свинчивания и развинчивания бурильных и насосно-компрессорных труб, например, описанный в авторском свидетельстве SU 1184922, МПК Е21В 19/16, 15.10.1985, Бюл. №38, или выпускаемые заводами ключи ГКШ-1200, ГКШ-1500.In FIG. 1 shows the proposed device in section; in FIG. 2 shows a view B of FIG. 3; in FIG. 3 is a section AA of FIG. one; in FIG. 4 is a section AA of FIG. 1, explaining the principle of operation of the device. A device for extracting dangling rods from a well comprises a housing 1 and a locking body 2. The housing 1 is made in the form of a hollow cylinder 3 with cylindrical protrusions 4 and 5 at the upper and lower ends, the outer diameters of which are larger than the outer diameter of the hollow cylinder 3 of the housing, and the inner diameters equal to the inner diameter of the hollow cylinder 3 of the housing. At the same time, a longitudinal groove 7 is made from the lower end 6 of the lower protrusion 5, the cavity of which communicates with the cavity of the hollow cylinder 3. From the remote side of the longitudinal groove 7 of the side wall 8 of the lower protrusion 5, a radial groove 9 with a short 10 and a long 11 side walls is made. The short side wall 10 of the radial groove 9 lies in a plane passing through one side wall 12 of the longitudinal groove 7. The long side wall 11 of this groove is perpendicular to the short side wall 10 of the radial groove and lies in a plane passing along the axis of the lower protrusion 5. From the side wall 8 of the lower protrusion 5, perpendicular to the short side wall 10 of the radial groove, a blind cylindrical sample 13. A coaxial hole was drilled from the bottom of this sample, equipped with a bolt 14, the head 15 of which is located in a blind cylinder drica sample 13 of the lower protrusion 5. The bolt 14 is wrapped in a threaded sample 16 made from one end 17 of the prismatic shape of the wedge 18, which can be moved in the radial groove 9 of the lower ledge 5. In this case, the small end 17 of the wedge is located opposite the short side wall 10 of the the groove 9. The wedge 18 has an inclined wall 19, facing the axis of the lower protrusion 5, and located at an acute angle relative to the axis of the bolt 14. The outer wall 20 of the wedge 18 abuts against the wall of the bar 21, fixed to the bottom wall of the radial groove 9 with two screws 22. They are wrapped in threaded seals made on the wedge and pass through holes drilled from the lower end 6 of the lower protrusion 5. The locking body 2 is made in the form of two dies: fixed 23 and movable 24. Moreover, in the radial groove 9 the lower protrusion, next to the wedge 18, there is a movable die 24, fixed from moving toward the long side wall 11 of the radial groove with a pin 25. One end of the pin 25 is pressed into the hole made from the lower end 6 of the lower ledge, and the other end of the pin is in flax groove 9. The movable die 24 is made in the form of a prism with an inclined wall 26 adjacent to the inclined wall 19 of the wedge 18. In the longitudinal groove 7 of the lower protrusion 5 there is a prismatic-shaped fixed die 23, fixed from movement to the axis of the lower protrusion 5, by a pin 27, pressed into the holes made from the side walls of the die 23 and the lower protrusion 5. From the inclined wall 19 of the wedge 18, a hole 28 is drilled into which one end 29 of the wire is pressed. While the other end 30 of the wire is bent towards the head 15 of the bolt 14 and is located in the cavity of the hole 31 drilled from the side wall 32 of the movable die 24 parallel to its inclined wall 26. In the transport position of the device, the bent end 30 of the wire holds the movable die 24 in the radial groove 9 and when moving the wedge 18 along the bolt 14, the bent end 30 of the wire moves along the hole 31 of the movable die 24. In the hollow cylinder 3 of the housing and in its cylindrical protrusions 4 and 5, an open pharynx 33 is made for the rod. This pharynx 33 is located between the fixed 23 and movable 24 dies and next to the head 15 of the bolt 14 located in a blind cylindrical sample 13 of the lower protrusion 5 of the housing. With this arrangement of the pharynx 33, the stiffness of the parts 34 and 35 of the lower protrusion 5, formed after the radial groove 9 is made, is implemented. The device is equipped with a drive (not shown in the figures) for rotation of dangling rods, for which an outboard pipe wrench with a hydraulic motor used for screwing and unscrewing drill and tubing, for example, described in the copyright certificate SU 1184922, IPC Е21В 19/16, 10/15/1985, Bull. No. 38, or keys produced by factories GKSh-1200, GKSh-1500.
Устройство работает следующим образом. Вначале устройство элеваторм за верхний выступ 4 поднимается вверх и открытым зевом 33 надевается на оборванную штангу, нижняя часть которой находится в скважине. Затем заворачивают за головку 15 болт 14. При этом клин 18 вместе с проволокой, один конец 29 которой запрессован в отверстие 28 клина, перемещаются в сторону головки 15 болта. При перемещении клина 18 на расстояние h, его наклонная стенка 19 взаимодействует с наклонной стенкой 26 подвижной плашки 24 и эта плашка, перемещаясь в сторону оси нижнего выступа 5 на расстояние s, давит на боковую стенку оборванной штанги. Усилие давления этой плашки 24 на боковую стенку оборванной штанги в несколько раз больше усилия, создаваемого крутящим моментом гайки 14, т.к. наклонная стенка 19 клина наклонена под острым углом относительно оси болта 14. Из-за этого оборванная штанга надежно фиксируется между неподвижной 23 и подвижной 24 плашками устройства. Затем подвесным трубным ключом ГКШ-1200 поворачивают на незначительный угол полый цилиндр 3 корпуса 1. При этом заклиненный плунжер вставного насоса, соединенный с колонной штанг, отцепляется от стенки цилиндра насоса. Далее подвесной трубный ключ убирают в сторону и элеватором устройство вместе с оборванной штангой поднимают вверх. С оборванной штангой поднимается вверх колонна штанг с плунжером вставного насоса. Предложенным устройством поворачивание заклиненной оборванной штанги производится подвесным трубным ключом с гидромотором, применяемым для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб. При этом заклиненная оборванная штанга легко поворачивается, т.к. эта штанга зажата между подвижной и неподвижной плашками со значительным усилием и воспринимает крутящий момент от подвесного трубного ключа с гидромотором. Поэтому в предложенном устройстве повышается эффективность его работы. С помощью предложенного устройства также можно извлекать из скважины оборванные полированные штоки, связанные с заклиненной штангой, и расположенные над устьем скважины.The device operates as follows. Initially, the device elevator for the upper ledge 4 rises up and open throat 33 is put on a torn rod, the lower part of which is in the well. Then, a bolt 14 is screwed over the head 15. In this case, the wedge 18 together with the wire, one end of which 29 is pressed into the hole 28 of the wedge, moves towards the head of the bolt 15. When moving the wedge 18 to a distance h, its inclined wall 19 interacts with the inclined wall 26 of the movable plate 24 and this plate, moving toward the axis of the lower protrusion 5 by a distance s, presses on the side wall of the dangling rod. The pressure force of this die 24 on the side wall of the torn rod is several times greater than the force created by the torque of the nut 14, because the inclined wall 19 of the wedge is inclined at an acute angle relative to the axis of the bolt 14. Because of this, the torn rod is securely fixed between the fixed 23 and the movable 24 dies of the device. Then, the hollow cylinder 3 of the housing 1 is rotated by an outboard pipe wrench GKS-1200, while the stuck plug-in pump plug connected to the rod string disengages from the pump cylinder wall. Next, the hanging pipe wrench is removed to the side and the elevator device together with the torn rod lift up. With a dangling rod, a rod string with a plug-in pump plug rises up. By the proposed device, the rotation of the stuck dangling rod is carried out with an overhead pipe wrench with a hydraulic motor used for screwing and unscrewing of tubing. At the same time, the jammed ragged rod easily rotates, because this rod is sandwiched between movable and fixed dies with considerable effort and receives torque from an outboard pipe wrench with a hydraulic motor. Therefore, in the proposed device increases the efficiency of its work. Using the proposed device, it is also possible to extract dangling polished rods from a well connected with a stuck rod and located above the wellhead.
Перечень использованной информации: Патент RU 41330, МПК Е21В 31/12, опубл. 20.10.2004 Бюл. №29. Патент RU 56455, МПК Е21В 31/00, опублик. 10.09.2006 Бюл. №25The list of information used: Patent RU 41330, IPC Е21В 31/12, publ. 10/20/2004 Bull. No. 29. Patent RU 56455, IPC Е21В 31/00, published. 09/10/2006 Bull. Number 25
