RU2773187C1 - Герметизирующее устройство для бурения на обсадной колонне - Google Patents
Герметизирующее устройство для бурения на обсадной колонне Download PDFInfo
- Publication number
- RU2773187C1 RU2773187C1 RU2021134574A RU2021134574A RU2773187C1 RU 2773187 C1 RU2773187 C1 RU 2773187C1 RU 2021134574 A RU2021134574 A RU 2021134574A RU 2021134574 A RU2021134574 A RU 2021134574A RU 2773187 C1 RU2773187 C1 RU 2773187C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casing
- drilling
- possibility
- ledge
- upper sub
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000001808 coupling Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 210000000078 Claw Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241000013987 Colletes Species 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 240000000800 Allium ursinum Species 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 210000002445 Nipples Anatomy 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении буровых работ, в частности для бурения скважин на обсадной колонне. Техническим результатом является повышение надежности бурения на обсадной колонне. Герметизирующее устройство включает полый цилиндрический корпус со сквозным верхним переводником, имеющим внутреннюю резьбу для соединения с верхним силовым приводом буровой установки. Корпус снаружи оснащен как минимум тремя симметрично расположенными на поверхности корпуса проушинами. На проушинах установлены подпружиненные поджимные лапы, выполненные с возможностью удержания обсадной трубы за кромки муфтового соединения после прохождения муфты обсадной трубы сквозь поджимные лапы. Внутри корпуса в нижней части выполнен радиальный уступ с конусным исполнением в нижней части и прямой площадкой сверху. Нижняя часть верхнего переводника с внутренней стороны выполнена в виде прямого уступа, на который установлена упорная шайба, выполненная с возможностью создания через нее нагрузки на торец обсадной колонны. С внешней стороны нижней части верхнего переводника по всему диаметру выполнен осевой выступ. Между верхним переводником и корпусом устройства установлена резиновая манжета, выполненная с упором в радиальный уступ, и с возможностью прижима к муфте обсадной трубы, а также характерной впадиной сверху, совпадающей с радиальным выступом. 2 ил.
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении буровых работ, в частности для бурения скважин на обсадной колонне.
Известна система спуска обсадной колонны (CRT), имеющая винтовой клиновой захват, который удерживает обсадные трубы за внутреннюю часть и передает им крутящий момент, также имеющий пакерный элемент, обеспечивающий надежную гидравлическую изоляцию и позволяющий производить промывку через обсадную колонну в процессе бурения («Второе дыхание» технологии бурения на обсадной колонне / Фаткуллин С.А., Гумич Д.П., Забуга С.В., Каримов Д.Л., Чутчев Э.В. // Бурение и Нефть – 2019. – № 4). Например, разработанные компанией «Волант» инструменты для спуска обсадных колонн CRTi™ и CRTe™ предназначены для обсадного бурения или спуска обсадных колонн при помощи буровых установок с верхним приводом.
Недостатками известного устройства является захват трубы с внутренней стороны обсадных труб и герметизация внутри трубы, что является малонадежным способом, так как существует вероятность падения труб, при незначительном износе на захватных плашках устройства. Также при воздействии плашек на внутреннюю часть обсадной трубы, на которых ведется бурение есть вероятность повреждения внутренней поверхности обсадных труб, появления на них задиров и сужений диаметра, что в конечном итоге может привести к аварийным работам при спуске в уже зацементированную обсадную колонну глубинно-насосного оборудования в процессе работы бригады освоения. Кроме вышеперечисленных недостатков данное оборудование является дорогостоящим и многокомпонентным.
Также известен овершот (патент RU № 149992, МПК Е21В 31/18, опубл. 27.01.2015 г.), содержащий полый корпус, соединенный с переводником для присоединения по резьбе с колонной труб, внутри корпуса с возможностью осевого перемещения установлена сквозная цанга, выполненная в виде пружинящей разрезной втулки с наружным конусом, взаимодействующим с внутренним конусом, выполненным со стороны нижнего торца корпуса, на рабочей поверхности цанги выполнены зубья, контактирующие с наружной поверхностью тела ловимой трубы, с нижнего торца корпуса выполнен дополнительный конус, для захода трубы, отличающийся тем, что осевое перемещение цанги ограничено стопорным кольцом, установленным на внешней поверхности цанги и входящем в широкую кольцевую проточку, выполненную в корпусе, а верхний торец стопорного кольца и упорная поверхность широкой кольцевой проточки выполнены конусными, причем выше установки цанги выполнена узкая кольцевая проточка для фиксации цанги при освобождении от трубы.
Недостатком является то, что данное устройство является аварийным инструментом для извлечения бурильных труб. Использование его в качестве устройства для спуска обсадных труб невозможно, так как:
- уплотнение по торцу трубы будет разрушаться (разрезаться) при осевой нагрузке сверху вниз при бурении на обсадных трубах;
- цанговый захват повреждает наружную часть тонкостенной обсадной трубы, что в свою очередь локально снижает прочностные характеристики самой трубы;
- отсутствие возможности захвата обсадной трубы непосредственно за муфтовую часть.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для бурения на обсадной колонне, представляющее собой систему спуска обсадной колонны с использованием специального элеватора типа «Овершот» (http://www.png-technologies.ru/services7/). Устройство включает полый цилиндрический корпус со сквозным верхним переводником, который имеет внутреннюю резьбу для соединения с верхним силовым приводом буровой установки. Захват колонны устройством производят по наружной части, при этом захват происходит за счет внедрения плашек с наружной стороны обсадной трубы, для герметизации здесь также используют внутритрубный пакер.
Недостатком известного устройства является сложная конструкция, вероятность повреждения наружной части обсадных труб. Бурение на обсадной колонне с использованием приведенного устройства не дает возможность доведения необходимого веса на обсадную колонну в процессе бурения из-за захвата, работающего только на удержание трубы при движении вверх.
Техническими задачами являются повышение надежности бурения на обсадной колонне, создание простого и герметичного устройства обсадной трубы с сохранением как наружной, так и внутренней резьбовой части в первоначальном заводском состоянии, обеспечивающей герметичную подачу бурового раствора внутрь обсадной колонны под любым необходимым давлением, а также передачу необходимой нагрузки на долото в процессе бурения, с возможностью перемещения обсадной колонны вверх при необходимости.
Технические задачи решаются герметизирующим устройством для бурения на обсадной колонне, включающим полый цилиндрический корпус со сквозным верхним переводником, имеющим внутреннюю резьбу для соединения с верхним силовым приводом буровой установки.
Новым является то, что корпус снаружи оснащен как минимум тремя симметрично расположенными на поверхности корпуса проушинами, на оси которых установлены подпружиненные пружинами поджимные лапы, выполненные с возможностью удержания обсадной трубы за кромки муфтового соединения после прохождения муфты обсадной трубы сквозь поджимные лапы, внутри корпуса в нижней части выполнен радиальный уступ с конусным исполнением в нижней части и прямой площадкой сверху, нижняя часть верхнего переводника с внутренней стороны выполнена в виде прямого уступа, на который установлена упорная шайба, выполненная с возможностью создания через нее нагрузки на торец обсадной колонны, а с внешней стороны нижней части верхнего переводника по всему диаметру выполнен осевой выступ, при этом между верхним переводником и корпусом устройства установлена резиновая манжета, выполненная с упором в радиальный уступ, и с возможностью прижима к муфте обсадной трубы, а также характерной впадиной сверху, совпадающей с радиальным выступом, выполненным на верхнем переводнике.
На фиг.1 показан общий вид герметизирующего устройства, на фиг. 2 - работа устройства при бурении на обсадных колоннах.
Герметизирующее устройство включает полый цилиндрический корпус 1 (фиг. 1) с присоединительной резьбой в верхней части для соединения со сквозным верхним переводником 2, имеющим внутреннюю резьбу для соединения с верхним силовым приводом буровой установки (на фиг. 1, 2 не показаны).
Корпус 1 (фиг. 1) устройства снаружи оснащен как минимум тремя симметрично расположенными на поверхности корпуса 1 проушинами 3 (фиг. 2), на оси которых установлены подпружиненные пружинами (на фиг. 1, 2 не показаны) поджимные лапы 4 (фиг. 1, количество поджимных лап 4 соответствует количеству проушин 3). Это позволяет повысить надежность устройства при эксплуатации за счет удержания обсадной колонны на весу поджимными лапами 4 за выступающие части муфты обсадной трубы. Внутри корпуса 1 в нижней части выполнен радиальный уступ 5 с конусным исполнением в нижней части для свободного захода муфты обсадной трубы и прямой площадкой сверху. Нижняя часть верхнего переводника 2 с внутренней стороны выполнена в виде прямого уступа 6, на который установлена упорная шайба 7, выполненная из стали группы прочности Д, например, и закреплена болтами 8, а с внешней стороны нижней части верхнего переводника 2 по всему диаметру выполнен осевой выступ 9.
При этом между верхним переводником 2 и корпусом 1 устройства (с внутренней стороны) установлена резиновая манжета 10, выполненная с характерной впадиной сверху, совпадающей по форме с осевым выступом 9, выполненным на верхнем переводнике 2. Резиновая манжета 10 позволяет выдерживать давление, создаваемое буровым раствором внутри обсадной колонны при бурении.
Устройство собирают в следующем порядке:
- внутрь корпуса 1 устанавливают эластичную (рабочую) манжету 10 с упором в радиальный уступ 5;
- на корпус 1 наворачивают верхний переводник 2 с установленной заранее упорной шайбой 7, закрепленной болтами 8 к верхнему переводнику 2.
Герметизирующее устройство работает следующим образом.
Устройство в собранном виде наворачивается на ниппель верхнего силового привода (ВСП) 11. С помощью элеватора 12 (фиг.2) на ВСП 11 (фиг. 1) с мостков (на фиг. 1, 2 не показано) захватывается за муфту очередная обсадная труба и поднимается на высоту трубы над столом ротора, далее производится свинчивание поднятой обсадной трубы с колонной труб, уже спущенных в скважину по традиционной технологии. После наворота обсадной трубы на колонну ВСП 11, не высвобождая трубу от элеватора 12 (фиг. 2), плавно подается вниз до полного захода муфтовой части обсадной трубы 13 внутрь устройства. При этом поджимные лапы 4 (фиг. 1) отодвигаются в стороны. После прохождения муфты трубы сквозь поджимные лапы 4 последние за счет пружин прижимаются к телу обсадной трубы непосредственно под муфтой, обхватывая ее и удерживая трубу за кромки муфтового соединения. Далее перед началом бурения внутрь обсадной колонны через ВСП 11 и герметизирующее устройство подается буровой раствор. С началом закачки бурового раствора под давлением резиновая манжета 10 плотно прижимается к муфте обсадной трубы, создается нагрузка на торец обсадной трубы через упорную шайбу 7 и начинается процесс бурения.
Наличие поджимных лап 4 позволяет при необходимости производить вертикальные перемещения всей обсадной колонны вверх. Наличие съемной упорной шайбы 7 при достаточном износе позволяет производить своевременную ее замену на новую. Манжета 10 также подлежит замене при необходимости или наличии достаточного износа несовместимого с давлениями при бурении.
Предлагаемое герметизирующее устройство для бурения на обсадной колонне является простым, позволяет надежно герметизировать верхний узел на протяжении всего процесса бурения и передавать необходимую для бурения весовую нагрузку на колонну труб (на торец колонны труб). Применение герметизирующего устройства позволяет надежно удерживать трубу за муфтовое соединение, снизить трудозатраты за счет изготовления минимального количества деталей: корпуса, верхнего переводника, манжеты, поджимных лап.
Claims (1)
- Герметизирующее устройство для бурения на обсадной колонне, включающее полый цилиндрический корпус со сквозным верхним переводником, имеющим внутреннюю резьбу для соединения с верхним силовым приводом буровой установки, отличающееся тем, что корпус снаружи оснащен как минимум тремя симметрично расположенными на поверхности корпуса проушинами, на оси которых установлены подпружиненные пружинами поджимные лапы, выполненные с возможностью удержания обсадной трубы за кромки муфтового соединения после прохождения муфты обсадной трубы сквозь поджимные лапы, внутри корпуса в нижней части выполнен радиальный уступ с конусным исполнением в нижней части и прямой площадкой сверху, нижняя часть верхнего переводника с внутренней стороны выполнена в виде прямого уступа, на который установлена упорная шайба, выполненная с возможностью создания через нее нагрузки на торец обсадной колонны, а с внешней стороны нижней части верхнего переводника по всему диаметру выполнен осевой выступ, при этом между верхним переводником и корпусом устройства установлена резиновая манжета, выполненная с упором в радиальный уступ, и с возможностью прижима к муфте обсадной трубы, а также характерной впадиной сверху, совпадающей с радиальным выступом.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2773187C1 true RU2773187C1 (ru) | 2022-05-31 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5918673A (en) * | 1996-10-04 | 1999-07-06 | Frank's International, Inc. | Method and multi-purpose apparatus for dispensing and circulating fluid in wellbore casing |
| RU2343271C2 (ru) * | 2007-01-26 | 2009-01-10 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "ЛУКОЙЛ" | Устройство для подъема или спуска извлекаемого вставного инструмента |
| RU119797U1 (ru) * | 2010-10-13 | 2012-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром газобезопасность" | Устройство для герметизации устья скважины при бурении обсадными трубами |
| US8281856B2 (en) * | 2006-04-27 | 2012-10-09 | Weatherford/Lamb, Inc. | Torque sub for use with top drive |
| RU149992U1 (ru) * | 2014-08-13 | 2015-01-27 | Дмитрий Игоревич Сафонов | Овершот |
| RU2560460C2 (ru) * | 2010-12-30 | 2015-08-20 | Канриг Дриллинг Текнолоджи Лтд. | Устройство и способы управления трубными элементами |
| CN110965954A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-07 | 中国石油集团工程技术研究院有限公司 | 液压打捞工具 |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5918673A (en) * | 1996-10-04 | 1999-07-06 | Frank's International, Inc. | Method and multi-purpose apparatus for dispensing and circulating fluid in wellbore casing |
| US8281856B2 (en) * | 2006-04-27 | 2012-10-09 | Weatherford/Lamb, Inc. | Torque sub for use with top drive |
| RU2343271C2 (ru) * | 2007-01-26 | 2009-01-10 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "ЛУКОЙЛ" | Устройство для подъема или спуска извлекаемого вставного инструмента |
| RU119797U1 (ru) * | 2010-10-13 | 2012-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром газобезопасность" | Устройство для герметизации устья скважины при бурении обсадными трубами |
| RU2560460C2 (ru) * | 2010-12-30 | 2015-08-20 | Канриг Дриллинг Текнолоджи Лтд. | Устройство и способы управления трубными элементами |
| RU149992U1 (ru) * | 2014-08-13 | 2015-01-27 | Дмитрий Игоревич Сафонов | Овершот |
| CN110965954A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-07 | 中国石油集团工程技术研究院有限公司 | 液压打捞工具 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108386146B (zh) | 深水钻井用套管头与环空密封装置下入工具及其使用方法 | |
| US3974875A (en) | Underwater well completion method and apparatus | |
| US7757771B2 (en) | Wellhead seal unit | |
| US5002131A (en) | Casing tensioning mechanism for a casing hanger | |
| US4635728A (en) | Method and apparatus for connecting a tubular element to an underwater wellhead | |
| US7341111B2 (en) | Expandable bridge plug and setting assembly | |
| WO2011031164A1 (en) | Well tool and method for severing and withdrawing a pipe section from a pipe string in a well | |
| NO300654B1 (no) | System for ringsementering og -utvasking av brönner | |
| NO20131114A1 (no) | System og fremgangsmåte høytrykk høytemperatur tilbakekopling | |
| US20190032425A1 (en) | Apparatus for transmitting torque through a work string when in tension and allowing free rotation with no torque transmission when in compression | |
| RU2773187C1 (ru) | Герметизирующее устройство для бурения на обсадной колонне | |
| CN201184160Y (zh) | 旋转防顶密封装置 | |
| CN109505557B (zh) | 一种同时完成海底油井打捞和封井作业的装置 | |
| CN210087252U (zh) | 一种井下连续管缆分离密封转换接头 | |
| US20230151710A1 (en) | Subsea casing hanger running tool with anti-rotation feature and method for rotating casing into complex and deviated wellbores | |
| RU2167273C1 (ru) | Способ установки хвостовика обсадной колонны в скважине | |
| RU2203386C2 (ru) | Разъединяющее устройство шарифова | |
| RU2791767C1 (ru) | Устройство для бурения на обсадной колонне | |
| RU2663856C1 (ru) | Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной | |
| CN110700791A (zh) | 油管环保泄油工具 | |
| CN114856504B (zh) | 一种用于浅水水下卧式采油树的修井系统及其操作方法 | |
| RU201342U1 (ru) | Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной | |
| RU2786962C1 (ru) | Устройство для спуска с вращением, расхаживания и бурения на обсадной колонне | |
| CN219316926U (zh) | 插管采油井的防失效采油装置 | |
| CN219587540U (zh) | 一种连续油管用打捞器 |