Механический ясс

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленностям. Цель - повышение эффективности ликвидации прихвата труб в скважине за счет расширения диапазона статических нагрузок и одновременного воздействия на прихваченные трубы вибрации и ударной нагрузки. Для этого ясс имеет ряд телескопически связанных втулок (В) 9, верхняя из которых телескопически установлена в полом штоке 2. Выполнены В 9,12 с наружными выступами 8,11 и 13. Выступы на В 9 последовательно расположены в продольной плоскости, а их кол-во увеличивается в арифметической прогрессии с разностью прогрессии, равной единице от одного на В 12 до максимального кол-ва на штоке 2. Диаметры по выступам 8,11 и 13 В 9 и 12 равномерно увеличиваются от минимального на В 12 до максимального на штоке 2. В нижней части корпуса 5 размещена разрезная пружинная втулка 14. Последняя имеет последовательно расположенные в продольной плоскости под основным внутренним выступом 15 дополнительные внутренние выступы 16 и 17. Они выполнены с возможностью взаимодействия каждого из них с нижним выступом каждой из В 9 и 12 в выдвинутом положении последних. Выступы 16 и 17 имеют равномерно увеличивающуюся высоту от высоты выступа 15. Расстояние от выступа 15 до наружного выступа 7 штока 2 равно сумме рабочих ходов В 9 и 12. Для освобождения штока 2 от зацепления В 14 растягивающая нагрузка увеличивается. После освобождения шток 2 ускоренно перемещается вверх за счет энергии упруго-деформированной колонны труб, расположенных над яссом. Остановка штока 2 произойдет после соприкосновения поверхностей ударника и наковальни. Динамическая нагрузка на корпус 5 передается прихваченной части колонны труб. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (511 4 Е 21 В 31/107

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 (54) МЕХАНИЧЕСКИЙ ЯСС

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР и А ВТОРСКОММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4358146/23-03 (22) 04. 01, 88 (46) 30, 10,89, Бюл, В 40 (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьппленности (72) П.С,Варламов, А.В.Типугин и Г,П,Варламов (53) 622.248.13(088.8) (56), Авторское свидетельство СССР ..

Р 1008412, кл, Е 21 В 31/107, 1983.

Патент CIIJA N 3658140, кл,175-297, опублик, 1 972,, (57) Изобретение относится к нефтяной и газовой пром-сти, Цель изобретения — повышение эффективности ликвидации прихвата труб в скважине sa счет расширения диапазона статических нагрузок и одновременного воздействия на прихваченные трубы вибрации ,и ударной нагрузки, Для этого ясс имеет ряд телескопически связанных втулок (В) 9, верхняя из которых телескопически установлена в полом щто1518483 ке 2, Выполнены В 9, 12 с наружными выступами 8, 11 и 13. Выступы на В 9 последовательно расположены в продольной плоскости, а их кол"Bo увели; чивает ся в арифмет иче ской пр о гре ссии с разностью прогрессии, равной единице от одного на В 12 до максимального, кол-ва на штоке 2, Диаметры йо высту пам 8, 11 и 13 В 9 и 12 равномерно ,увеличиваются от минимального на В 12 до максимального на штоке 2. В нижней t части корпуса 5 размещена разрезная пружинная втулка 14, Последняя имеет последовательно расположенные в продольной плоскости под основным .внут— ,ренним выступом 15 дополнительные внутренние выступы 16;и 17. Они выполнены с-возможностью взаимодействия, .Изобретение относится к нефтя нои и газовбй промышленности, а именно к устройствам для освобождения прихваченных труб ударно-вибрационным методом, Целью изобретения является повыше- 3„-О .ние эффективности ликвидации прихвата труб в скважине за счет расширения диапазона статических нагрузок и одновременного воздействия на прихваченные трубы вибрации H ударной наг.рузки, Па фиг. 1 представлен механический ясс при спуске его в скважину, разрез; на фиг, 2 — то же, в положении для соединения с прихваченными трубами, на фиг, 3 — переход от ненагруженного состояния расположенной под полым штоком втулки к нагруженному; на фиг. 4 — переход к нагруженному состоянию нижней втулки. 45

Иеханический ясс содержит верхний переводник 1 с конической замковой резьбой для соединения с бурильными трубами. Переводник 1 навинчен на полый шток 2, имеющий B средней части ударник 3, для взаимодеиствия с которым предназначена наковальня 4, размещенная в корпусе 5.

В нижней части полого штока выполнены размещенные последовательно в продольной плоскости наружные выступы 6-8 с диаметром по их нарухлой

IIoBBpxHocTH D заходными KQH. pñê . ми поверхностями В и рабочими покаждого из них,с нижним выступом каждой из В 9 и 12, g -выдвинутом поло" жении последних, Выступы 16 и 17 име.-. ют равномерно увеличивающуюся высоту от высоты выступа 15. Расстояние от выступа 15 до наружного выступа 7 штока 2 равно сумме рабочих ходов В 9 и 12, Для освобождения штока 2 от зацепления В 14 растягивающая нагрузка увеличивается, После освобождения шток 2 ускоренно перемещается вверх за счет энергии упруго †деформированной колонны труб, расположенных над яссом, Остановка штока 2 произойдет после соприкосновения поверхностей ударника и наковальни, Динамическая нагрузка на корпус 5 передается прихваченной части колонны труб, 4 ил, I верхностями Г, Заходная поверхность

В выполняется под углом 15-20 С к оси ясса, а рабочая поверхность Г— под углом 80-83

Наружные выступы 6 и 7 являются дополнительными, а наружные выступы 8 — основными, Втулка 9 телескопически установлена в полом штоке 2 и имеет наружные выступы 10 и 11, последовательно расположенные в продольной плоскости, а ее диаметр по этим выступам равен

D . С втулкой 9 телескопически связана втулка 12, имеющая наружный выступ 13, а диаметр втулки по этому выступу равен D . При этом выполняется неравенство D, > Э ) Р

Количество наружных выступов уве.-. личивается в арифметической прогрессии с разностью прогрессии, равной единице от одного на нижней втулке до максимального количества на полом штоке.

В нижней части корпуса 5 размещена неподвижно установленная, например с помощью резьбы, разрезная пружинная втулка 14 с тремя внутренними выступами: основным 15 и дополнительными 16 и 17, при этом дополнительные внутренние выступы имеют равномерно увеличивающуюся высоту от высоты основногo т,е, с1, «с1 «d 3 (фиг, ) . Расстояние от нару жного выступ-l 6 до нар жного

8483 6

50

5 151 выступа 10 полого штока равно сумме рабочих ходов втулок, Герметичность внутренней полости ясса обеспечивается резиновыми кольцами 18 и 19.

Корпус 5 в нижней части заканчивается конической замковой резьбой для соединения с расположенными ниже ясса бурильными трубами или другим оборудованием.

Механический ясс работает следующим образом.

Во время спуска в скважину ясс находится в растянутом положении, как показано на фиг, 1„.После опоры на забой или соединения с прихваченной частью колонны труб и приложения к яссу сжимающей нагрузки через основные внутренние выступы 15 разрезной пружинной втулки 14 вначале проходят выступы 6, 7 и 8 полого штока 2. Торцовый упор Д полого штока 2 взаимодействует с ответным упором Е втулки

9 так, что дальнейшее движение втулки 9 и полого штока 2 происходит совместно. Наружные выступы 10 и 11 на втулке 9 проходят через ответный внутренний выступ 16. Далее соединяются упорные поверхности К и Л втулок 9 и 12 соответственно, В дальнейшем до.полного. сжатия .ясса (фиг. 2) втулки 9 и 12 движутся вместе и наружный выступ 13 втулки

12 проходит через внутренний выступ

17 разрезной пружинной втулки 14, Для включения ясса в работу к полому штоку 2 прикладывается растягивающая нагрузка и этот шток вначале свободно перемещается вверх, Втулки

9 и 12 остаются на месте, удерживаемые силой собственного веса и соответствующими наружными выступами 10 и 13. Свободное движение штока 2 вверх прекращается после взаимодействия наружных выступов 6 и внутренних выступов 15 соответственно полого штока 2 и разрезной пружинной

r втулки. Дальнейшее движение этого штока возможно после достижения растягивающей нагрузки определенной величины (первое значение) . После этого внутренние выступы 15 разрезной пружинной втулки 14 расходятся, пропуская наружные выступы 6 полого штока 2, и последний мгновенно занимает положение, показанное на фиг. 3, после чего останавливается. Остановка вызвана тем, что очередной наружный выступ 7 полого штока 2 взаимодейст- вует с внутренним выступом 15 и, кроме этого, после соприкосновения торцов Ж и 3 полого штока 2 и втулки 9 в зацепление входят наружные высту" пы 10 и внутренние выступы 16 ° Остановка полого штока 2 в виде колебательного процесса (вибраций) переда10 ется через разрезную пружинную втулку 14 и корпус 5 прихваченной части бурильных труб, Если освобождения труб не произошло, то дальнейшее движение полого

15 штока 2 вверх осуществляется по достижении растягиваннцей нагрузки определенной величины (второе значение), достаточной для одновремейного преодоления силы сопротивления внутрен20 них выступов 15 и 16 прохождению через них наружных выступов 7 полого штока 2 и наружных выступов 10 втул. ки 9. Полый шток 2 и втулка 9 перемещаются вверх и останавливаются, а на

25 прихваченную часть труб вновь воздействует импульс вибрации. Детали ясса занимают положение, показанное на фиг, 4, После соединения опорных поверх30 ностей Л и M втулок 9 и 12 во взаимодействии находятся три ряда выступов

15, 16 и 17 разрезной пружинной втулки 14 и выступы 8, 11 и 13, расположенные на штоке 2 и втулках 9 и 12 °

Для освобождения штока 2 от зацепления с разрезной пружинной втулкой 14 растягивающая нагрузка увеличивается (третье значение). После освобождения шток 2 ускоренно перемещается вверх за счет энергии упруго-деформированной колонны труб, расположенных над яссом, Остановка штока 2 произойдет после соприкосновения поверхностей А и Б (фиг, 1) ударника 3 и наковальни 4, Динамическая нагрузка через корпус 5 передается прихваченной части колонны труб, ранее подвергшихся воздействию вибрации, Геометрия выступов 15, 16 и 17 разрезной пружинной. втулки 14, выступов 6, 7 и 8 штока 2 и выступов 10, 11 и )3 втулок 9 и 12 такова, что сжатие ясса происходит при статической нагрузке 50-80 кН. Перевод ясса в растянутое положение осуществляется при статической нагрузке, первое значение которой составляет до 150 кН, . второе — до 200-250 кН, третье — до

350-400 кН.

1518483

Редактор А,Лежнина

Составитель И,Левкоева

Техред Л. Сердюкова

Корректор Л,Бескид

Заказ 6579/Зб Тираж 514 Подписное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 и l1 .Производственно-издательский комбинат Патент, г.ужгород, ул. Гагарина,101

Формулаизобрет ния

Механический ясс, включающий корпус с наковальней, телескопически установленный в корпусе полый шток с

5 ударником и наружным выступом, узел расцепления в виде установленной в корпусе разрезной пружинной втулки с внутренним выступом для -взаимодействия с наружным выступом полого штока. 10

l отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности ликвидации прихвата труб в скважине за счет расширения диапазона статических нагрузок и одновременного воздей-15 ствия на.прихваченные трубы вибрации и ударной нагрузки, он снабжен рядом телескопически связанных втулок, верхняя из которых телескопически установлена в полом штоке, втулки вы- 20 полнены с наружными выступами, а полый шток — с дополнительными наружными. выступами, выступы на втулках и полом штоке последовательно располо,жены в продольной плоскости, а их 25 количество увеличивается в арифметической прогрессии с разностью прогрессии, равной единице от одного на нижней втулке до максимального количества на полом штоке, при этом диаметры по. наружным выступам втулок равномерно увеличиваются от минимального на нижней втулке до максимального на полом штоке, разрезная пружинная втулка имеет последовательно расположенные в продольной плоскости.под основным внутренним выступом дополнительные внутренние выступы, выпол.— ненные с возможностью взаимоцействия каждого из них с нижним выступом каждой иэ втулок в выдвинутом положении последних, при этом дополнительные внутренние выступы разрезной пружинной втулки имеют равномерно увеличивающуюся высоту от зысоты основного внутреннего выступа, а расстояние от основного до нижнего дополнительного наружного выступа полого штока равно сумме рабочих ходов втулок,