Гидроударник для ликвидации прихвата колонны труб в скважине

 

Изобретение относится к буровой технике. Цель - расширение технологических возможностей гидроударника за счет обеспечения возможности нанесения ударов, направленных вниз. Для этого в рабочей камере размещены основной и дополнительный ударные узлы. Они выполнены в виде наковален 8 и 9, подпружиненных клапанных затворов 10 и 11 fc камерами задержки их закрывания и полых бойков (Б) 4 и 6. Верхний торец Б 6 взаимодействует с пружиной Б 4. Нижний торец Б 6 в исходном положении взаимодействует с наковальней 9 и затвором 11. Затворы 10 и 11 выполнены полыми. Корпус 1 в верхней части и рабочая камера в нижней имеют отверстия, образующие осевой промывочный канал. Корпус 1 над основным узлом и Б 4 под его радиальными отверстиями 5 имеют посадочные седла 14 и 17 под бросовые запорные органы пробки. Седло 17 подпружинено и имеет диаметр меньше диаметра седла 14. Пробка сбрасывается и садится в седло 17 и перекрьшает отверстие 5. По мере роста давления Б 4 спускается , а пробка при росте давления сжимает пружину седла 17 и открывает отверстие 5. Рабочая среда поступает в камеру и взводит Б 6 с затво ром 11.. Последний отрывается от Б 6. Среда перетекает в осевой промывочный канал и Б 6 наносит удар по наковальне 9. 5 ил. сл 4: 05 СО о ( ;0 ,/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

fJ г1

f0 г4

/9 га

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4265069/23-03 (22) 18.06 ° 87 (46) 30.03.89. Бюл. В 12 (71) Специальное конструкторское бюро гидроимпульсной техники СО АН СССР (72) А.С.Зверев (53) 622.248. 13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 599030, кл. Е 21 В 4/14, 1979.

Авторское свидетельство СССР

В 1298338, кл. E 21 В 23/00; 1985. (54) ГИДРОУДАРНИК ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ

ПРИХВАТА КОЛОННЫ ТРУБ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к буровой технике. Цель — расширение технологических возможностей гидроударника за счет обеспечения воэможности нанесения ударов, направленных вниз. Для этого в рабочей камере размещены основной и дополнительный ударные узлы.

Они выполнены в виде наковален 8 и 9, подпружиненных клапанных затворов 10 и 11 с камерами задержки их закрывания и полых бойков (Б) 4 и 6. Верхний торец Б 6 взаимодействует с пружиной Б 4 ° Нижний торец Б 6 в исходном положении взаимодействует с наковальней 9 и затвором 11. Затворы 10 и 11 выполнены полыми. Корпус в верхней части и рабочая камера в нижней имеют отверстия, образующие осевой промывочный канал. Корпус 1 над основным узлом и Б 4 под его радиальнъми отверстиями 5 имеют посадочные седла 14 и 17 под бросовые эапорные органы пробки. Седло 17 подпружинено и имеет диаметр меньше диаметра седла 14. Пробка сбрасывается и садится в седло 17 и перекрывает отверстие

5, По мере роста давления Б 4 спускается, а пробка при росте давления,.SU„„1469099 А1 (51)4 Е 21 В 31/113 сжимает пружину седла 17 и открывает отверстие 5. Рабочая среда поступает в камеру и взводит Б 6 с затво ром 11. Последний отрывается от Б 6.

Среда перетекает в осевой промывочный канал и Б 6 наносит удар по наковальне 9. 5 ил.

1469099

Изобретение относится к буровой технике, а именно к ударным устройствам для ликвидации прихвата колонны труб в скважине.

Цель изобретения - расширение

5 технологических воэможностей гидроударника за счет обеспечения возможности нанесения ударов, направленных вниз

На фиг. 1 изображен гидроударник в транспортном положении; на фиг.2— бросовый запорный орган для посадки

E на посадочное седло корпуса; на фиг. 3 — то же, для посадки на под пружиненное посадочное седло полого бойка основного ударного узла на фиг. 4 — соединение корпуса гидроударника с колонной труб, на которой он спускается; на фиг. 5 — сечение

А-А на фиг. 4.

Гидроударник состоит из корпуса 1 с рабочей камерой, размещенной между перегородками 2 и 3 корпуса, основным и дополнительным ударными узлами, 25 выполненными в виде полого бойка 4 основного ударного узла с радиальными отверстиями 5, выход которых размещен в рабочей камере, полого бойка 6, дополнительного ударного узла, соответ- 30 ственно, пружины 7, размещенной между полыми бойками.

Верхний торец полого бойка 4 и нижний торец полого бойка 6 взаимодействуют с наковальнями 8 и 9 и клапанными затворами 10 и 1 1 соответствующих ударных узлов. Корпус 1 имеет в его полости ограничитель 12 и осевое отверстие 13. При этом перегородка 3 также имеет осевое отверстие, а клапанные затворы 10 и 11 выполнены полыми для образования осевого промывочного канала.

Корпус 1 над основным ударным узлом имеет посадочное седло 14 под бросовый запорный орган — пробку 15 с уплотнением 16, а полый боек 4 основного ударного узла имеет под его радиальными отверстиями подпружиненное посадочное седло 17 под бросовый запорный орган — пробку 18. При этом диаметр посадочного седла 17 меньше диаметра посадочного седла 14.

Клапанные затворы.10 и 11 установлены на пружинах 19 и 19 в обоймах

20 и 20, возвратных пружинах 21 и

21 и имеют камеры 22 и 22 задержки закрывания соответственно. Камеры 22 и 22 задержки закрывания соответствующих клапанных затворов образованы стенками обойм 20 и 20, степками клапанных затворов н тормозными клапанами 23 и 23 с пружинами 24 и 24 соответственно.

Для уменьшения потерь энергии гидроударника и предотвращения передачи ударных импульсов на колонну труб над гидроударником, последний связан с колонной труб 25 муфтой (фиг. 4 и 5), состоящей из внутренней 26 и наружной 27 полумуфт, установленных на пальцах 28 ° Между торцами внутренней полумуфты 26 и колонны труб 25 размещен кольцевой буфер 29.

Гидроударник для ликвидации прихвата колонны труб в скважине работает следующим образом.

В процессе бурения Гидроударник, встроенный в компоновку колонны труб, обеспечивает циркуляцию рабочей среды через его осевой промывочный канал. При возникновении прихвата определяют его характер и в соответст вии с этим направление ударной на-. грузки. При необходимости нанесения ударов вверх (например, при прихвате, возникшем во время подъема колонны труб) спускается бросовый эапорный орган — пробка 15, которая при посадке на седло 14 корпуса 1 позволяет поступить рабочей среде к перегородке 2.

При возрастании давления полый боек 4 с клапанным затвором 10 перемещаются вниз и сжимают пружину 7 до того момента, пока пружина 19 клапанного затвора 10 не разрывает контакта последнего с польп бойком 4. Давление на торцах этого бойка выравнивается, и под действием пружины 7 он наносит удар по наковальне 8.

Клапанный затвор 10 в это время попадает в камеру 22 задержки его закрывания, где затормаживается, среда из камеры 22 под избыточным давлением сбрасывается через тормозной клапан 23. В камере 22 возникает некоторое разрежение, которое постепенно компенсируется через дроссельную щель. Это позволяет задержать закрытие клапанного затвора на время, необходимое для совершения полым бойком 4 рабочего хода, после чего клапанный затвор 10 вновь перекрывает полость бойка 4, и цикл повторяется.

1469099

При необходимости нанесения ударов вниз (например, IlpH прихвате, возникшем при спуске колонны труб) сбрасывается пробка 18, которая садится в посадочное седло 17 и нерекрывает радиальные отверстия 5 полого бойка 4. По мере роста давления полый боек 4 опускается и садится на ограничитель 12, а пробка 18 при дальнейшем росте давления сжимает пружину посадочного седла 17 и открывает радиальные отверстия 5.

Рабочая среда поступает в рабочую камеру корпуса 1 и взводит полый боек 6 с клапанным затвором 11. Далее клапанный затвор 11 отрывается от полого бойка 6, среда перетекает в осевой промывочный канал, и полый боек 6 наносит удар по наковальне 9 °

Клапанный затвор 11 выдерживается в камере 22 задержки его закрывания до совершения полым бойком 6 рабочего хода при полностью открытом проходном сечении. При зтом полый боек 4 сохраняет свое положение на ограничителе 12, так как площадь воздействия давления рабочей среды на него больше, чем соответствующая площадь воздействия на полый боек 6, а при падении давления в рабочей среде начинает падать давление над пробкой 18, и она, перемещаясь вверх, перекрывает радиальные отверстия 5, обеспечивая стабильное положение полого бойка 4 на ограничителе 12 и выключая .его, тем самым, из работы.

Направление ударного воздействия можно менять в процессе работы гид роударника извлечением пробок.

Ф о р м у л а и з о б р е т е я и я

Гидроупарник пля ликвидации прихвата колонны труб в скважине, вклю5 чающий корпус с рабочей камерой и ударным узлом, содержащим расположенные над рабочей камерой наковальню, подпружиненный клапаннь1й затвор с камерой задержки его закрывания и установленный в рабочей камере с возможностью взаимодействия с наковальней и клапанным затвором подпружиненный полый боек с радиальными отверстиями для связи его полости с рабо15 чей камерой, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей гидроударника за счет обеспечения возможности нанесения ударов, направленных вниз, он снабжен размещенным в рабочей камере дополнительным ударным узлом, выполненным в виде наковальни, подпружиненного клапанного затвора с камерой задержки его закры25 вания и полого бойка, верхний торец которого взаимодействует с пружиной полого бойка основного ударного узла, а нижний в исходном положении — с наковальней и клапанным затвором до30 полнительного, при этом клапанные затворы выполнены полыми, корпус в верхней части и рабочая камера в нижней имеют отверстия, образующие осевой промывочный канал, корпус над основным ударным узлом и полый боек основного ударного узла под его радиальными отверстиями имеют посадочные седла под бросовые запорные органы, причем посадочное седло полого

4g бойка подпружинено и имеет диаметр, меньший диаметра посадочного седла корпуса.

1469099

Фие, 4

A-A

Составитель И.Левкоева

Техред А.Кравчук Корректор .В.Гирняк

Редактор И. Касарда

Заказ 1331/34 тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101