компоновка низа бурильной колонны

Формула изобретения

КОМПОНОВКА НИЗА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ, включающая долото, забойный двигатель и утяжеленные бурильные трубы с узлами их соединения, содержащим муфту и ниппель, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности ликвидации прихватов при значительной площади контакта труб со стенками скважины путем проворачивания прихваченной колонны по частям, ниппели узлов соединения элементов компоновки зафиксированы относительно муфт в исходном положении срезными стопорными элементами, а упорные торцы ниппеля и муфты образуют зазор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к ликвидации прихватов при бурении скважин.

Для борьбы с искривлениями ствола и прихватами используют различные компоновки низа колонн бурильного инструмента.

Для профилактики прихватов в компановку включают калибраторы, УБТ увеличенного диаметра, лопастные центраторы, расширители [1] и т.д.

Известны компоновки бурильных колонн, когда в состав ее включаются противозатяженные устройства. Недостатком перечисленных компоновок колонн является то, что все они рассчитаны на предупреждение прихвата и в случае возникновения его не позволяют освободить колонну.

Известна компоновка низа бурильной колонны, включающая долото, забойный двигатель УБИ и устанавливаемые через определенные промежутки стабилизаторы [2] . Недостаток компоновки - отсутствие возможности эффективной ликвидации возможного прихвата колонны.

Цель изобретения - повысить эффективность ликвидации прихватов при значительной площади контакта труб со стенками скважины путем проворачивания прихваченной колонны по частям.

Достигается это тем, что в компоновке, включающей долото, забойный двигатель и утяжеленные бурильные трубы с узлами их соединения, ниппель узлов соединения элементов компоновки зафиксирован относительно муфт в исходном положении с разными стопорными элементами, а упорные торцы ниппеля и муфты образуют зазор.

На чертеже представлен узел соединения элементов компоновки низа бурильного инструмента. Он состоит из ниппеля 1, в который входят низ муфты 2, срезного стопорного инструмента 3, лопастей 4, фиксирующих ниппель 1 и муфту 2, уплотнительных колец 5 и 6, уплотняющих ниппель 1 и муфту 2.

Компоновка низа бурильной колонны работает следующим образом. В колонне, находящейся на прихватоопасной зоне, устанавливаются между элементами низа бурильного инструмента через определенные интервалы узлы соединения. В случае возникновения прихвата к колонне прикладывают крутящий момент, под действием которого происходит срезание стопорного элемента 3 у первого сверху узла. Муфта 2 вращается относительно ниппеля 1 до полного свинчивания и упора бурта муфты в торец ниппеля. Далее крутящий момент передается следующей части колонны и происходит срезание стопорного элемента 3 и свинчивание муфты и ниппеля у следующего узла. Таким образом крутящий момент передается на последнюю прихваченную часть, после чего происходит полное освобождение всей колонны. Приложение всей энергии крутящего момента поэтапно к сравнительно небольшой части колонны, имеющей значительно меньшую площадь контакта, позволяет освободить колонну, прихваченную большой силой и на значительном интервале.

Необходимо отметить, что при свинчивании муфты и корпуса происходит не только проворачивание колонны, но и смещение ее частей относительно друг друга на величину зазора между муфтой и ниппелем, что способствует повышению эффективности освобождение прихваченной части. При выборе штифта 3 учитывается то, что он обеспечивает передачу крутящего момента в процессе бурения (проворачивания колонны), не срезаясь. Срез штифта 3 происходит только при определенных значениях крутящего момента. Наличие на корпусе узле центрирующих лопастей 4 позволяет ему выполнять функции стабилизатора (центратора).

Таким образом, данная компоновка низа бурильной колонны позволяет проворачивать одну ее часть при неподвижности другой, и тем самым обеспечивает возможность резкого повышения эффективности освобождения прихваченных колонн.