Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой пром-сти и предназначено для освобождения прихваченных труб (ПТ) при бурении скважин. Цель - расширение технологических возможностей устр-ва за счет обеспечения возможности передачи на ПТ разнонаправленного вращения одновременно с динамической нагрузкой одного направления. С корпусом (К) 2 устр-ва связан узел 1 для создания растягивающих усилий. На К 2 установлен силовой гидроцилиндр (ГЦ) 6 с упругим резервуаром 7 и узлом преобразования поступательного движения штока 9 ГЦ 6 во вращательное. Последний выполнен с размещенными на К 2 втулками 11 и 12 с винтовыми пазами 20 и 21 на их внутренней поверхности и размещенными в пазах ползунами 17 и 18. Причем ползуны 17 и 18 жестко связаны со штоком 9 ТЦ 6, а втулки 11 и 12 установлены на К 1 с возможностью вращения и фиксации на нем в рабочем положении. Винтовые пазы выполнены разного направления. Резервуар 7 гидравлически связан с рабочей полостью ГЦ. Со штоком 9 ГЦ 6 жестко связан якорь 4 линейного импульсного двигателя, установленный с возможностью осевого перемещения в статоре 3, жестко связанном с К 2. Для ликвидации прихватов линейный двигатель включают через определенные интервалы времени. Импульсная нагрузка, действующая на статор 3, передается через К 2 на узел 1. Импульсная нагрузка на якорь 4 сообщает ему одновременно поступательное и вращательное движение совместно со штоком 9, поршнем 8 и ползунами 17, 18. Вращательное движение якоря 4 возникает в результате взаимодействия застопоренной втулки 11 или 12 на ползун 17 или 18. При этом ПТ циклически взаимодействуют со стенками скважины. В результате происходит освобождение колонны. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((1) (s))s Е 21 В 31/107

ГОСУДАРСТВЕ НННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21) 4630067/03 (22) 02.01.89 (46) 23.08.91, Бюл. hk 31 (71) Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) Е.В.Харченко и А.А,Кычма (53) 622.248.13 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1244280, кл, Е 21 В 23/00, 1986, Авторское свидетельство СССР

M 1506073, кл. Е 21 В 31/107 1987 (54) УСТЬЕВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСВОБОЖДЕНИЯ ПРИХВАЧЕННЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к нефтяной и газовой пром-сти и предназначено для освобождения прихваченных труб (ПТ) при бурении скважин. Цель — расширение технологических воэможностей устр-ва за счет обеспечения воэможности передачи на

ПТ разнонаправленного вращения одновременно с динамической нагрузкой одного на1671839 правления, С корпусом (К) 2 устр-ва связан узел 1 для создания растягивающих усилий.

На К 2 установлен силовой гидроцилиндр (ГЦ) б с упругим резервуаром 7 и узлом преобразования поступательного движения штока 9 ГЦ 6 во вращательное. Последний выполнен с размещенными на К 2 втулками

11 и 12 с винтовыми пазами 20 и 21 на их внутренней поверхности и размещенными в пазах ползунами 17 и 18, Причем ползуны

17 и 18 жестко связаны со штоком 9 ГЦ 6, а втулки 11 и 12 установлены на К 1 с возможностью вращения и фиксации на нем в рабочем положении. Винтовые пазы выполнены разного направления. Резервуар 7 гидравлически связан с рабочей полостью ГЦ. Со штоком 9 ГЦ 6 жестко связан якорь 4 линейИзобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для освобождения прихваченных труб, Цель изобретения — расширение техно- 5 логических возможностей устройства за счет обеспечения возможности передачи на прихваченные трубы разнонаправленного вращения одновременно с динамической нагрузкой одного направления. 10

Н а фиг. 1 п редста вле но усть евое устройство для освобождения прихваченных труб; на фиг. 2 — вид А на фиг, 1; на фиг, 3— сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение

 — В на фиг. 1. 15

Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб содержит узел 1 для создания растягивающих усилий, связанный с корпусом 2. В корпусе 2 установлен статор

3 линейного импульсного двигателя. В ста- 20 торе установлен якорь 4 со штоком 5 с возможностью осевого перемещения. Якорь линейного импульсного двигателя при работе устройства соединен с прихваченными трубами, 25

Соосно с линейным импульсным двигателем в корпусе 2 установлен силовой гидроцилиндр б, рабочая полость которого гидравлически связана с упругим резервуаром 7, Поршень 8 силового гидроцилиндра 30

6 установлен на штоке 9, который жестко соединен с якорем 4 линейного импульсного двигателя.

На крышке 10 гидроцилиндра б установлены основания 11 и дополнительная 12 35 втулки с фланцами узла преобразования поступательного движения штока силового гидроцилиндра во вращательное. Втулки 11 и 12 расположены соосно гидроцилиндру 6 ного импульсного двигателя, установленный с воэможностью осевого перемещения в статоре 3, жестко связанном с К 2, Для ликвидации прихватов линейный двигатель включают через определенные интервалы времени. Импульсная нагрузка, действующая на статор 3, передается через К 2 на узел 1. Импульсная нагрузка на якорь 4 сообщает ему одновременно поступательное и вращательное движение совместно со штоком 9, поршнем 8 и ползунами 17, 18.

Вращательное движение якоря 4 возникает в результате взаимодействия застопоренной втулки 11 или 12 на ползун 17 или 18.

При этом ПТ циклически взаимодействуют со стенками скважины. B результате проис ходит освобождение колонны, 4 ил. и закреплены с помощью накладок 13 и 14 на крышке 10, что обеспечивает возможность вращения втулок на корпусе вокруг собственной оси, На наружной поверхности накладок 13 и 14 установлены выдвижные штифты 15 с механизмами 16 перемещения для фиксации втулок в рабочем положении.

Во втулках 11 и 12 установлены основной 17 и дополнительный 18 полэуны на штоке 19, жестко связанном со штоком 9 гидроцилиндра. Внутренняя поверхность втулки 11 имеет винтовые пазы 20 с левым наклоном, а внутренняя поверхность втулки

12 — винтовые пазы 21 с правым наклоном.

Ползуны 17 и 18 имеют выступы 2? и 23 для перемещения в вин говых пазах в1улок. Накладки 13 и 14. фланцы втулок 11 и 12 и крышка 10 гидроцилиндра 6 имеют отверстия для ус1ановки выдвижных штифтов 15.

Устьевое устройствс для освобождения прихваченных труб работает следующим образом, Якорь 4 линейного импульсного двигателя, расположенный в крайнем нижнем положении, привинчивают к прихваченной колонне труб. Для этого выдвижные шифты

15 с помощью механизмов 16 перемещения выдвинуты из отверстий крышки гидроцилиндра и фланцев втулок. Прихваченную колонну натягиваюr с помощью узла 1 для создания растягивающих усилий. Пои нагнетании жидкости в силовой гидроцилиндр б якорь 4 линейного импульсного двигателя перемещается вверх относительно статора

3 до установки в рабочее положение, при котором усилие натяжения колонны уравновешивается силами давления рабо ей жидкости на поршень 8, 8 процессе перемещения якоря 4 относительно статора

1671839

3 ползуны 17 и 18 перемещаются вверх вместе со штоками 9 и 19. При этом втулки 11 и

12 проворачиваются вокруг собственных осей за счет взаимодействия выступов 22 и

23 с винтовыми пазами 20 и 21. После установки якоря 4 в рабочее положение одну из втулок 11 или 12 фиксируют на корпусе эа счет установки выдвижных штифтов 15 в отверстия во фланце втулки и крышке гидроцилиндра, а другой втулке обеспечивают возможность свободного вращения в накладках вокруг собственной оси.

Для ликвидации прихвата бурильной колонны линейный импульсный двигатель включают через определенные интервалы времени. При этом 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 сообщает ему одновременно поступательное и вращательное движения совместно со штоками 9 и 19, поршнем 8 и ползунами 17 и 18. В ращательное движение якоря возникает в результате воздействия застопоренной втулки 11 или 12 на ползун

17 или 18 соответственно. Для изменения направления вращательного движения якоря под действием импульсной нагрузки необходимо освободить эастопоренную втулку и застопорить с помощью штифтов

15 свободную втулку.

Таким образом, приводя в действие линейный импульсный двигатель и управляя механизмами 16 перемещения, прихваченной колонне сообщают одновременно продольные и изменяющиеся по направлению крутильные импульсные нагрузки. Возникающие при этом переменные по направлению волны деформаций распространяются

40 по колонне и приводят к циклическому взаимодействию прихваченных труб со стенками скважины, в результате чего происходи освобождение колонны.

Формула изобретения

Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб, включающее корпус, связанный с ним узел для создания растягивающих усилий, установленный в корпусе силовой гидроцилиндр с упругим резервуаром, гидравлически связанным с рабочей полостью силового гидроцилиндра, линейный импульсный двигатель с жестко связанным с корпусом статором и установленным в нем с возможностью осевого перемещения якорем, жестко связанным со штоком силового гидроцилиндра. узел преобразования поступательного движения штока силового гидроцилиндра во вращательное с размещенной на корпусе втулкой с винтовыми пазами на ее внутренней поверхности и размещенным в винтовых пазах втулки ползуном, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей устройства за счет обеспечения воэможности передачи на прихваченные трубы разнонаправленного вращения одновременно с динамической нагрузкой одного направления, узел преобразования поступательного движения штока силового гидроцилиндра во вращательное снабжен дополнительной втулкой с винтовыми пазами на ее внутренней поверхности и размещенным в ее винтовых пазах дополнительным полэуном, при этом основной и дополнительный полэуны жестко связаны со штоком силового гидроцилиндра, основная и дополнительная втулки установлены на корпусе с возможностью вращения и фиксации на нем в рабочем положении, а их винтовые пазы выполнены разного направления.

1671839

1671839

Ж О с»

-ъъ

Составитель И.Левкоевэ

Редактор О.Головач Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Заказ 2810 Тираж 345 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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