Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и позволяет повысить эффективность ликвидации прихвата труб за счет обеспечения возможности передачи трубам сложного нагружения. Для этого устройство снабжено связанным с корпусом (К) 2 узлом 1 для создания растягивающих усилий и размещенным в К 2 силовым гидроцилиндром (ГЦ) 6 с упругим резервуаром 7, гидравлически связанным с рабочей полостью ГЦ 6. Шток 9 ГЦ 6 связан своей нижней частью с якорем 4 линейного импульсного двигателя. Якорь 4 установлен в размещенном на К 2 статоре 3 с возможностью осевого перемещения на штоке 5. На К 2 установлен также узел преобразования поступательного движения штока 9 ГЦ 6 во вращательное. Последний выполнен из установленного на К 2 стакана 10 с винтовыми направляющими 11 в его внутренней стенке, связанной со штоком 9 упорной шайбы 12 с отверстиями и подпружиненной в осевом направлении упругим элементом 14 поворотной шайбы 15 с выступами на нижней торцовой поверхности, установленной при помощи выступов 17 в направляющей 11. Импульсная нагрузка, действующая на статор 3, передается через К 2 на узел 1 для создания растягивающих усилий. Якорь 4 одновременно совершает поступательное и вращательное движение совместно со штоком 9, поршнем 8 и шайбами 12 и 15. В зависимости от направления действующей на якорь 4 импульсной нагрузки в бурильной колонне формируются волны деформаций растяжения и кручения или сжатия и кручения. Их распространение в зоне прихвата приводит к освобождению бурильной колонны. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 ((9) SU ((() 1 50 (51) 4 Е 21 В 31/107

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2L) 4349111/23-03 .(22) 23.12.87 (46) 07.09.89. Бюл, 11 33 (71) Львовский политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) С.Г.Калинин, Е.В,Харченко и А.А.Кычма (53) 622,248.13(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 635219, кл. Е 21 В 23/00, 1978, Авторское свидетельство СССР

11(1244280, кл. E 21 В 23/00, 1984, 2 (54) УСТЬЕВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСВОБОЖДЕНИЯ ПРИХВАЧЕННЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к нефтяной и газовой пром-сти и позволяет повысить эффективность ликвидации прихвата труб эа счет обеспечения возможности передачи трубам сложного нагружения. Для этого устройство снабжено связанным с корпусом (К)2 узлом 1 для создания растягивающих усилий и размещенным в К2 силовым гидроцилиндром (ГЦ) 6 с упругим резервуаром

3 I

7, гидранлически связанным с рабочей полостью ГЦб. !!!ток 9 Г116 связан своей нижней частгю с якорем 4 линейного импульсного двигателя, Якорь 4 установлен н размещенном на К2 статоре 3 е возможностью осевого перемещения иа штоке 5, На К2 установлен также узел преобразования поступательного движения штока 9 ГЦб но вращательное. Последний выполнен иэ установленного на К2 стакана 10 с винтовыми направляющими 11 в его внутренней стенке, связанной со штоком 9 упорной шайбы 12 с отверстиями и подпружиненной н осевом направлении упругим элементом 14 поворотной шайбы 15 с выступами на нижней

506073

4 и торцовой поверхности, установленной ири ггомощи выступов 17 в направляющейй 1 I . Имг ульс на я нагрузка, действующая «а статор 3, передается через

К2 на узел 1 для создания растягивающих усилий. Якорь 4 однонременно совершает поступательное и вращательное движония совместно со гптоком 9, поршнем 8 и пгайбами 12 и 15.

В зависимости от направления действующей на якорь 4 импульсной нагрузки в бурильной олонне формируются волны деформаций растяжения и круl5 чения или сжатия и кручения. Их расиространение в зоне прихвата приводит к освобождению бурильной колонны. 1 з,п, ф-лы, 3 ил, Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для освобождения прихваченных труб.

Пелью изобретения является повышение эффективности ликвидации прихвата труб эа счет обеспечения возможности передачи трубам сложного нагружения.

На фиг,l изображено устьевое устройство для освобождения прихваченных труб, разрез; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.! на фиг,3 — разрез Б-Б на

° j °

35 фиг. 1 .

Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб содержит узел

1 для создания растягинающих усилий

7 связанный с корпусом 2, 40

В корпусе 2 установлен статор 3 линейного импульсного двигателя, якорь 4 которого установлен в статоре с возможностью осевого перемещеЯкорь -линейного им 45 пульс«ого двигателя при работе устройства соединен с бурильной колонной.

Соосно с линейным импульсным двигателем в корпусе 2 установлен силовой гидроцилиндр 6, рабочая полость которого гидравлически связана с упругим резервуаром 7. Поршень 8 силового гидроцилиндра 6 установлен на штоке 9, который одним концом соедиг нен с якорем 4 линейного импульсного двигателя, Дру| им ког«к м шток 9 связан с механи мом преобразования поступательного движения штока 9 но вращательное движение, Механизм состоит из установленного на корпусе стакана 10 с винтовыми напранпяющими li в его внутренней стенке, связанной со штоком 9 упорной шайбы 12 с отверсти,ями 13 и подпружиненной н осевом направлении упругим элементом 14 поворотной шайбы 15 с выступами 16 на нижней торцовой поверхности, установленной при помощи выступов 17 в нин тоной направляющей стакана 10, Устройство работает следующим образом.

Якорь 4 линейного импульсного двигателя, расположенный н крайнем нижнем положении, привинчивают к бурильной колонне труб. Бурильную колонну натягивают с помощью узла 1 для создания растягинающих усилий. При нагнетании жидкости в силоной гидроцилиндр б якорь 4 линейного импульсно— го двигателя перемещается вверх отно1 сительно статора 3 до установки н рабочее положение, при котором усилие натяжения ко онны уравновешивается силами давления рабочей жидкости на порше«« 8. В процессе перемещения якоря 4 относительно статора 3 упорная шайба !2 узла преобразования поступательного движения штока силового гидроцилиндра во вращательное движение перемещается нверх вместе со штоком 9, Поворотная шайба 15 под действием упорной шайбы )2 также перемещается вверх, одновременно проворачиваясь вокруг вертикальной

1506073

35

45 оси за счет взаимодействия выступов

17 на ее боковой цилиндрической noBRpÕHОСти с ВHHTÎÎápазнЫМI! HаllраBJIЯю шими II стакана 10. В определенном положении поворотной шайбы 15 имеющиеся на ее нижней торцовой поверхности выступы 16 входят в отверстия

13 упорной шайбы 12, Упорная 12 и поворотная 15 шайбы сцепляются и продолжают совместное движение до установки якоря 4 в рабочее положение.

Для ликвидации прихвата бурильной колонны линейный импульсный двигатель включают через определенные интервалы времени. При этом его статор 3 и якорь 4 воспринимают одинаковые по величине, но противоположные по направлению силовые импульсы, Импульсная нагрузка, действующая на статор 3, передается через корпус 2 на узел 1 для создания растягивающих усилий. Действие импульсной нагрузки на якорь 4 приводит одновременно к его поступательному и 25 вращательному движению совместно со штоком 9> поршнем 8, упорной шайбой

12 и поворотной шайбой 15.

Так как полость силового гидроцилиндра 6 соединена с упругим резервуаром 7, давление в силовом гидроцилиндре мало изменяется при колебаниях якоря 4 под действием импульсной нагрузки. Поэтому сила предварительного статического натяжения бурильной колонны в любой момент .времени в основном уравновешивается силой давления жидкости на поршень 8. А работа, выполняемая линейным импульсным двигателем, практически полностью затрачивается на формирование волк деформаций бурильной колонны.

В зависимости от направления действующей на якорь 4 импульсной нагрузки в бурильной колонне формируются волны деформаций растяжения и кручения или сжатия и кручения, распространение которых к зоне прихвата приводит к освобождению буриль50 ной колонны, Минимальный временной интервал между двумя послед ун шими силовыми импульсами. создаваемыми предложенным устройством, составляет 1.520 с.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1 ° Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб, включающее корпус и линейный импульсный двигатель с размещенным на корпусе статором и установленным в последнем с воэможностью осевого перемещения якорем со штоком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности ликвидации прихвата труб за счет обеспечения возможности передачи трубам сложного нагружения, устройство снабжено узлом для создания растягивающих усилий, связанным с корпусоы, и размещенным в корпусе силовым гидроцилиндром с упругим резервуаром, гидравлически связанным с рабочей полостью силового гидроцилиндра, и снабжено установленным на корпусе узлом преобразования поступательного движения штока силового гидроцилиндра во вращательное, при этом шток силового гидроцилиндра связан своей нижней частью с якорем линейного импульсного двигателя, 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел преобразования поступательного движения штока силового гидроцилиндра во вращательное выполнен в ниде установленного на корпусе стакана с винтовыми направляющими в его внутренней стенке, размещенной в винтовых направляющих и подпружиненной в осевом направлении поворотной шайбы и упорной шайбы, размещенной под поворотной и жестко связанной со штоком силового гидроцилиндра, причем на торцовой поверхности упорной шайбы выполнены пазы, для взаимодействия с которыми поворотная шайба на торцовой поверхносI ти имеет выступы, ответные паэам упорной шайбы.

l506073

Составитель И.Левкоева

Редактор Г.Волкова Техред М.Дидык Корректор О.Кравцова акаэ 5401/32

Тира)к 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