Устройство для ликвидации прихвата бурового снаряда

 

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно, к устройствам для ликвидации прихвата при бурении скважины. Цель изобретения - повышение эффективности ликвидации прихвата путем обеспечения циркуляции промывочной жидкости через устройство. Оно содержит корпус 1 с наковальней 2 и приливом в виде втулки 4, шток 5 с бойком 6, поршень 7, подпружиненный относительно К 1. В отверстиях втулки 4 размещены фиксирующие элементы - шарики 9, которые удерживаются в проточке штока 5 поршнем 7. Устройство снабжено полым патрубком (ПП) 10, установленным в штоке 5 и поршне 7 и подпружиненным относительно последнего. Байпасные каналы (БК) 13 сообщают дополнительную полость поршня 7 и подпоршневое пространство. ПП 10 установлен с возможностью перекрытия БК 13. После возникновения прихвата сбрасывают клапан 16, перекрывающий осевой канал в поршне 7. Затем прикладывают натяжение к бурильной колонне и включают насос. Поршень 7 перемещается вниз, шарики 9 освобождаются и шток 5 летит вверх и наносит бойком 6 удар по наковальне 2. ПП 10 под действием пружины 11 занимает крайнее верхнее положение, открывая БК 13. Это обеспечивает циркуляцию промывочной жидкости через устройство. Зарядка производится сжатием устройства при выключенном насосе. Поршень 7 фиксирует шарики 9 в проточке потока 5, а ПП 10 перекрывает БК 13. Затем цикл работы устройства повторяется. 2 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (снс Е 21 В 31/107, 31/113

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Ф

17

1б (61) 905421 (21) 4722506/03 (22) 24.07.89 (46) 23.08.91. Бюл. М 31 (71) Донецкий политехнический институт (72) А.А.Каракозов, В,И,Блинов, Г.М.Валитов и О.Я.Тодер (53) 622.248. 13 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 905421, кл. Е 21 В 23/00, 1976.

„, SU„„1671840 А2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ

ПРИХВАТА БУРОВОГО СНАРЯДА (57) Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам для ликвидации прихвата при бурении скважины. Цель изобретения — повышение эффективности ликвидации прихвата путем обеспечения циркуляции промывочной жидкости через устройство, Оно содержит корпус 1 с наковальней 2 и приливом в виде

ГО (7" 4

Ñ0

Д

1671840

40 втулки 4, шток 5 с бойком 6, поршень 7, подпружиненный относительно К 1. В отверстиях втулки 4 размещены фиксирующие элементы — шарики 9, которые удерживаются в проточке штока 5 поршнем 7. Устройство снабжено полым патрубком (ПП) 10, установленным в штоке 5 и поршне 7 и подпружиненным относительно последнего, Байпасные каналы (БК) 13 сообщают дополнительную полость поршня 7 и подпоршневое пространство. ПП 10 установлен с воэможностью перекрытия БК 13. После возникновения прихвата сбрасывают клапан 16, перекрывающий осевой канал в порИзобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к устройствам для ликвидации прихватов при бурении скважин, и является усовершенствованием устройства по авт.св. N. 905421.

Цель изобретения — повышение эффективности ликвидации прихвата путем обеспечения циркуляции промывочной жидкости через устройство, На фиг. 1 изображено устройство в сомкнутом состоянии, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, в разомкнутом состоянии, продольный разрез.

Устройство содержит корпус 1 с наковальней 2, переходником 3 и приливом в виде втулки 4, охватывающей шток 5, который снабжен бойком 6. Под втулкой 4 установлен поршень 7, выполненный в виде стакана, охватывающего втулку, и подпружиненный относительно корпуса 1 пружиной 8. В отверстиях втулки 4 размещены фиксирующие элементы — шарики 9, которые удерживаются в проточке штока 5 поршнем 7.

Устройство снабжено полым патрубком

10, телескопически установленным с возможностью ограниченного осевого перемещения в штоке 5 и поршне 7 и подпружиненным в осевом направлении пружиной 11 относительно поршня 7, Поршень 7 выполнен с дополнительной полостью 12 и байпасными каналами 13, сообщающими дополнительную полость 12 поршня 7 и подпоршневое пространство, Полый патрубок 10 установлен с возможностью перекрытия байпасных каналов 13 в крайнем нижнем положении полого штока

10 и крайнем верхнем положении поршня, Шток 5 имеет во внутренней полости усгуп

14 для взаимодействия с торцом полого патрубка 10. Полый патрубок 10 снабжен уплел шне 7. Затем прикладывают натяжение к бурильной колонне и включают насос. Поршень 7 перемещается вниз, шарики 9 освобождаются и шток 5 летит вверх и наносит бойком 6 удар по наковальне 2. ПП 10 под действием пружины 11 занимает крайнее верхнее положение, открывая БК 13. Это . обеспечивает циркуляцию промывочной жидкости через устройство. Зарядка производится сжатием устройства при выключенном насосе, Поршень 7 фиксирует шарики 9 в проточке потока 5, а ПП 10 перекрывает БК

13. Затем цикл работы устройства повторяется. 2 ил. нением 15. Поршень 7 имеет седло под бросовый шаровой клапан 16.

В патрубке 10 выполнены боковые промывочные окна 17, а в корпусе 1 и штоке 5— дренажные отверстия 18 и 19. В верхней части штока 5 установлен переходник 20 с кулачками 21.

Устройство работает следующим образом.

В случае возникновения прихвата устройство спускается к аварийному снаряду на бурильных трубах, соединяемых с переходником 20, и соединяется с первым переходником 3. При этом крутящий момент на корпус 1 от переходника 20 передается кулачками 21, После этого по бурильным трубам сбрасывается клапан 16, который перекрывает осевой канал в поршне 7, 3атем дают натяжение бурильной колонне и включают насос. Жидкость. через осевой канал в патрубке 10 и промывочные окна 17 поступает в полость ме<анизма над поршнем 7. За счет избыточного давления поршень 7 перемещае ся вниз, сжимая пружину 8, При этом г атрубок 10 остается неподвижным относи ельно штока 5, поскольку прижимается к уступу 14 пружиной

11, Кроме того, обводные каналы 13 также остаются перекрытыми уплотнением 15 патрубка 10. В процессе движения поршень 7 освобождает шарики 9, которые выходят из проточки на штоке 5. За счет накопленной в бурильной колонне энергии упругой деформации шток 5 быстро перемещается вверх и бойком 6 наносит мощный удар по наковальне 2, энергия которого передается прихваченному снаряду, При этом, поскольку уступ 14 перемещается вверх и не препятствует движению патрубка 10, то последний поддействием пружины 11 занимаеткрайнее верхнее положение в камере 12, открыв обводные каналы 13, по которым промывоч1671840 ная жидкость подается в подпоршневую полость механизма и далее на забой скважины. При этом часть.кидкости выбрасывается в скважину через дренажные отверстия

19 и 18. Подача жидкости на забой скважины позволяет восстановить нормальную циркуляцию промывочного агента, что предотвращает возможные осложнения, связанные с нарушением циркуляции (например. оседание шлама, мелкие вывалы и осыпи), Кроме того, в случаях прихватов шламом или несвязанными рыхлыми породами это позволяет осуществлять их размыв и способствует более быстрому освобождению инструмента, В случае, когда циркуляцию сразу восстановить не удается, то весь поток жидкости выбрасывается в скважину выше прихваченного инструмента через отверстия 19 и 18.

Для нанесения следующего удара опускают бурильную колонну до упора бойком

6 во втулку 4. При этом под действием пружины 8 поршень.7 перемещается вверх, возвращая шарики 9 в проточку штока 5 и фиксируя последний относительно втулки 4, Уступ 14, контактируя с патрубком 10, возвращает его в исходное положение. Затем цикл работы повторяется.

Если необходимо чередовать удары вверх и вниз, то после удара вверх бурильная колонна может сбрасываться и, двигаясь под действием собственного веса, бить бойком 6 по втулке 4.

Устройство может эксплуатироваться и

5 в составе бурового снаряда, При этом клапан 16 сбрасывают в бурильные трубы сразу же после возникновения прихвата. В дальнейшем работа механизма не аналогична описанной.

Формула изобретения

Устройство для ликвидации прихвата бурового снаряда по авт.св. М 905421, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повыше15 ния эффективности ликвидации прихвата путем обеспечения циркуляции промывочной жидкости через устройство, оно снабжено полым патрубком, телескопически установленным с возможностью ограничен20 ного осевого перемещения в штоке и поршне и подпружиненным в осевбм направлении относительно поршня, поршень выполнен с дополнительной полостью и байпасными каналами, сообщающими до25 полнительную полость поршня и подпоршневое пространство, причем полый патрубок установлен с возможностью перекрытия байпасных каналов поршня в крайнем нижнем положении полого штока и

30 крайнем верхнем положении поршня, 1671840

Фиг/

Составитель А. Канторович

Техред М.Моргентал Корректор Т,Малец

Редактор О.Головач

Заказ 2810 Тираж 349 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

1В б

13