Безпечний замок

Під час випробування перспективних об’єктів у незакріплених інтервалах свердловин не виключена можливість прихоплення хвостовика, фільтра чи пакера. З допомогою відомих засобів для проведення аварійних робіт не завжди можна ліквідувати прихоплення, тому у компоновці КВІ необхідно мати пристрої, які забезпечують аварійне від’єднання неприхопленої частини КВІ від прихопленої. Для цього в комплект випробувача включають безпечний замок, який дозволяє виконати цю операцію за рахунок вертикальних переміщень бурильної колони та обертання її вправо. Крім того, безпечний замок в нормальних умовах повинен забезпечувати передачу обертового моменту колоні труб під час випробування, не порушуючи її цілісності, а також поступання пластового флюїду у випробувач. Безпечний замок, зазвичай, встановлюють безпосередньо над пакером, в деяких випадках під ним. Схематично безпечний замок зображений на рисунку 2.9.

У корпусі 4 розташований шток 2 з перевідником 1. У верхню частину корпуса вгвинчена грундбукса 3 з лівою різьбою, яка знаходиться у постійному шліцьовому зачепленні з штоком 2. Внутрішня порожнина корпуса виготовлена у вигляді шліцьової втулки з шістьма виступами. Потовщена нижня частина штока 2 має три шліцьових виступи, через які шток знаходиться у зачепленні з корпусом 4.

П

1-перевідник,

2-шток;3-грундбукса;

4-корпус,5-гумова втулка; 6-гвинт

Рисунок 2.9-Безпечний замок.

ерепускний пристрій складається з гумової втулки 5 і гвинта 6 і служить додатком до зрівноважувального клапана гідравлічного випробувача пластів. При передачі стискуючої сили шток 2 зміщується у крайнє нижнє положення, втулка 5 входить у виточку корпуса і герметично розмежовує внутрішню порожнину штока від кільцевого простору свердловини. Тому, коли відкривається впускний клапан гідравлічного випробувача пластів, внутрішня порожнина штока буде ізольована від кільцевого простору.

Принцип роботи безпечного замка полягає у наступному. У випадку прихоплення пакера через колону бурильних труб передають обертовий момент штоку 2. Потім інструмент розвантажують і шток 2, перемістившись у крайнє нижнє положення, повертається вправо разом з грундбуксою 3 на 120⁰. Після цього інструмент припіднімають, шток 2 по пазах зміщується у верхнє положення і повертається ще на 120⁰. Таким чином, шляхом створення обертового моменту та зворотно-поступальних рухів шток 2 повертається разом з грундбуксою 3, яка лівою різьбою з’єднана з корпусом 4, на 120⁰ за кожен рух. Після закінчення 12 повних обертів грундбукса відгвинчується від корпуса, шток 2 вільно витягується з корпуса і звільнене обладнання підіймають з свердловини.

Гідравлічний яс

Для звільнення пакера після випробування і повернення його у транспортне положення часто недостатньо простого відкриття зрівноважувального клапана гідравлічного випробувача пластів та зняття осьового стискуючого зусилля. Бувають випадки, коли необхідно прикладати значну додаткову розтягуючу силу за величиною більшу, ніж вага колони труб та інструменту. Труднощі ще збільшуються у випадку прихоплення нижньої частини КВІ. Для полегшення звільнення пакера і прихопленої часини КВІ в його комплект включають пристрій, який дозволяє створювати ударні навантаження в осьовому напрямку. Цей пристрій називається яс.

У залежності від конструктивного виконання яси розділяють на дві групи: відкритого і закритого типу.

Гальмівна камера ясів відкритого типу з’єднується з затрубним простором і заповнена промивальною рідиною. Розтягуюча сила, необхідна для їх включення в роботу, залежить від гідростатичного тиску у затрубному просторі. Герметизуючі елементи та ущільнювані поверхні ясів цього типу контактують з промивальною рідиною, що негативно відбивається на їх працездатності.

У ясах другого типу гальмівні камери заповнюють спеціальною рідиною (наприклад, авіамастило МС-20) і герметично ізолюють від дії промивальної рідини. На відміну від ясів відкритого типу, розтягуюча сила, яка необхідна для їх включення у роботу, не залежить від гідростатичного тиску у затрубному просторі, що є їх важливою перевагою.

Схема конструкції яса закритого типу подана на рисунку 2.10.

З метою зменшення його габаритних розмірів та забезпечення зручності під час обслуговування гідравлічна камера в ньому виконана усередині шестигранного вантажного штока. Лабіринтна кільцева щілина гідравлічного опору виготовлена усередині поршня 9, який є складовою частиною розділювальної трубки 7, 17.

При передачі стискуючого навантаження шток 6 зміщується вниз відносно корпуса 18. У момент, коли внутрішня ущільнююча поверхня штока 6 зконтактує з герметизуючою втулкою 20, гальмівна рідина буде вільно перетікати під поршень через зворотний кульовий клапан 10. При передачі на шток 6 розтягуючого

1,2-захисні ковпаки; 3-пробка; 4-верхній перевідник; 5-грундбукса; 6-шток; 7,17-розділювальна труба; 8-диск; 9-стрижень; 10-поршень; 11-пружина; 12-обмежувач; 13-гайка; 14,15-регулювальні кільця; 16-гайка обмежувальна; 18-корпус; 19-нижній перевідник; 20,21-герметизуючі втулки; 22-кульовий клапан; 23,24,25,26,27-герметизуючі кільця

Рисунок 2.10-Схема ясів діаметром 127 і 146 мм.

навантаження кульовий клапан 10 притискується до буртика каналу і рідина з цього моменту перетікає тільки по лабіринтному каналу гідравлічного опору.

При входженні поршня з втулкою 20 у розширену частину камери гідравлічний опір перетіканню робочої рідини зникає і шток 6 під дією пружинного розтягу колони бурильних труб різко зміщується у крайнє верхнє положення, наносячи удар своїм виступом по внутрішньому верхньому торцю корпуса 18.

Після повторного стиснення колоні труб надають розтягуюче навантаження з метою створення повторного удару у напрямку знизу-вверх. Таким чином, наносять удари до звільнення пакера з місця пакеровки. Внутрішня поверхня перевідників 4 та 19 виконана за формою зовнішньої шестигранної поверхні штока 6, що дає можливість передавати обертовий момент на розташовані нижче вузли.