Устройство для отворачивания труб в скважине

 

Изобретение относится к устройствам для отворачивания как правых, так и левых труб, и может быть применено как в эксплуатационных , так и в бурящихся скважинах. Целью изобретения является увеличение эффективности работы устройства за счет увеличения крутящего момента на его выходном валу, Для этого устройство, содержащее корпус с ведущим, ведомым валами и сателлитом, содержит дополнительный сателлит и роликовые опоры, расположенные над и под сателлитами в ведущем и ведомом валах. Ведущий и ведомый валы установлены в корпусе с возможностью вращения и ограниченного осевого перемещения, а роликовые опоры выполнены в виде ниппелей, установленных с возможностью вращения в ведущем и ведомом валах, и муфт, жестко связанных между собой и образующих с ниппелями в сомкнутом положении жесткое соединение. При передаче на устройство осевой нагрузки для соединения его с отворачиваемыми трубами ниппели и муфты роликовых опор смыкаются и стопорят ведущий и ведомый валы относительно корпуса . После соединения с отворачиваемой колонной труб производят натяжение и передачу вращения на устройство, происходит отворот труб. Зубчатая нарезка выполнена на внутренней поверхности ведущего и ведомого валов, сателлиты образуют между собой зубчатое зацепление, а каждый из них - с одним из валов. Такое выполнение позволяет использовать устройство для отворота труб как правого, так и левого направления резьбы поворотом устройства на 180°. бил. сл с о 00 fc 4 О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 В 23/00, 31/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР л

Ц I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4657477/03 (22) 01.03.89 (46) 15.10.91; Бюл, М 38 (71) Азербайджанский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (72) Ф.M,Àáàñîâ (53) 622.248. 13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 543736, кл. Е 21 В 23/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

М 1321801, кл. Е 21 В 23/00, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВОРАЧИВАНИЯ

ТРУБ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к устройствам для отворачивания как правых, так и левых труб, и может быть применено как в эксплуатационных, так и в бурящихся скважинах.

Целью изобретения является увеличение эффективности работы устройства за счет увеличения крутящего момента на его выходном валу, Для этого устройство, содержащее корпус с ведущим, ведомым валами и сателлитом, содержит дополнительный сателлит и роликовые опоры, расположенные

Изобретение относится к устройствам для отворачивания как правых, так и левых труб, и может быть применено как в эксплуатационных, так и бурящихся скважинах.

Целью изобретения является увеличение эффективности работы устройства за счет увеличения крутящего момента на его выходном валу, На фиг.1 показано устройство, разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3—... Ж „„1684476 А1 над и под сателлитами в ведущем и ведомом валах. Ведущий и ведомый валы установлены в корпусе с возможностью вращения и ограниченного осевого перемещения, а роликовые опоры выполнены в виде ниппелей, установленных с воэможностью вращения в ведущем и ведомом валах, и муфт, жестко связанных между собой и образующих с ниппелями в сомкнутом положении жесткое соединение. При передаче на устройство осевой нагрузки для соединения его с отворачиваемыми трубами ниппели и муфты роликовых опор смыкаются и стопорят ведущий и ведомый валы относительно корпуса. После соединения с отворачиваемой колонной труб производят натяжение и пе- Я редачу вращения на устройство, происходит отворот труб. Зубчатая нарезка выполнена на внутренней поверхности ведущего и ведомого валов, сателлиты образуют между

Ф собой зубчатое зацепление, а каждый из них — с одним из валов. Такое выполнение позволяет использовать устройство для отворота труб как правого, так и левого направления резьбы поворотом устройства О на 180 . 5 ил. 06 сечение Б-Б на фиг,1; на фиг,4 — сечение В-В на фиг,1; на фиг,5 — муфта роликовой опоры, изометрическая проекция.

Устройство содержит полый ведущий вал 1 с присоединительной резьбой в верхней части с промывочными отверстиями а, корпус 2 с опорной втулкой 2, основной 3 и дополнительный 4 сателлиты, установленные ступенчато и находящиеся в зацеплении между собой, полый ведомый вал 5 с

,684476

10 I .)

4 . дб

50 присоединительной резьбой в нижней части под ловильный узел. Сателлиты 3 и 4 расположены эксцентрично относительно продольной оси корпуса и установлены в опорной втулке 2 с возможностью вращения. Ведущий 1 и ведомый 5 валы выполнены соответственно с внутренними зубчатыми нарезками 6 и 7 для обеспечения передачи вращения. Сателлиты 3 и 4 распо ложены параллельно друг другу и находятся соответственно в зацеплениях с ведущим валом 1 и ведомым валом 5. Сателлиты 3 и

4 удерживаются в корпусе посредством разъемных верхней и нижней муфт 8. которые жестко соединены между собой (не показано). В ведущем и ведомом валах имеются роликовые опоры, расположенные над и под сателлитами. Каждая муфта 8 выполнена с выступом 9, который имеет клиHOBOA fl33 10. У OCHOBBHMA KftMHOBGf о Il338

10 выполнены зубцы 11. Ниппель 12 с зубцами 13 в торцевой части находится в клиновом пазу 10 муфты 8, а другой конец ниппеля 12 с помощью гайки 14 прижат к подшипнику 15, Зубцы 11 и 13 увеличивают коэффициент сцепления между муфтами 8 и ниппелями 12 при сжимающей нагрузке, благодаря чему исключается возможность радиального перемещения корпуса 2, Конец ниппеля 12 снабжен шариком 16, который установлен с возможностью вращения, таким образом ниппели роликовых опор связаны с валами с возможностью вращения, шарик 16 прижат планкой 17 к ниппелю 12, Ведущий вал 1 и ведомый вал 5 от смещения вниз удерживаются благодаря роликовым

, опорам, Ведущий 1 и ведомый 5 валы уста новлены с возможностью осевого ограни . ченного перемещения в пределах зазора между торцом ниппеля 12 и основанием клинового паза .О. За счет такого соединения обеспечивается осевое ограниченное . перемещение корпуса 2 относительно ведущего 1 и ведомого 5 валов, в пределах зазора между зубцами муфт 8 и зубцами ниппеля 12, а также вращательное движение валов 1 и 5 относительно неподвижного корпуса 2 при осевых нагрузках, Устройство для отворачивания труб в зависимости от применяемого ловильного инструмента работает следующим образом.

Устройство верхним концом присоединяется к колонне бурильных труб, а к нижнему его концу присоединяется ловильный узел (левый метчик или колокол) и опускается в скважину до соприкосновения ловильного узла с верхним концом ловимого аварийного объекта, Затем на ловил ьн ы и узел весом бурильных труб дают сжимающую нагрузку. При этом корпус 2 перемеща1 ется вниз относительно ведомого вала 5 в пределах зазора между элементами роликовых опор, Нижняя муфта 8 своими зубцами

11 упирается на зубцы 13 ниппеля 12. Одновременно ведущий вал 1 опускается относительно корпуса 2 в пределах зазора между элементами роликовой опоры, где также зубцы взаимодействуют между собой, За счет большой силы и коэффициента сцепления зубца в роликовых опорах корпус 2 с муфтами 8 фиксируется в неподвижном rioложении, При этом исключается поворот корпуса 2 относительно ведущего 1 и ведомого 5 валов, После этого колонне бурильных труб придают правое вращение.

Ведущий вал 1, вращаясь вправо при помощи нарезки 6, приводит к вращению сателлит 3 вправо. Затем при правом вращении сателлита 3 сателлит 4 будет вращаться влево. При помощи нарезки 7 левостороннее вращение сателлита 4 сообщается ведомому валу 5, который в результате передает левосторонний крутящий момент присоединенному к нему метчику или колоколу(см, фиг.2, 3 и 4). При левом вращении метчик" или колокола, последний соединяется с прихваченной колонной труб. По окончании закручивания метчика или колокола на ловимую аварийную трубу передается крутящий момент, в результате чего происходит их отворачивание. После этого устройство вместе с заловленным объектом извлекают на поверхность.

При использовании труболовки во время ловильных работ его спускают в скважину до верхнего конца аварийных труб, затем труболовку постепенно заводят вовнутрь этих труб или их накрывают, После этого колонне труб дают натяг. Ведущий вал 1 перемещается вверх в пределах зазора между элементами роликовой опоры. Верхний и нижний ниппели 12 заклиниваются в соответствующих клиновых пазах 10 муфт 8.

При этом происходит торможение корпуса

2. После фиксации корпуса 2 правое вращение колонны бурильных труб реверсируется в левое вращение ведомого вала 5 с ловильным узлом. После отворачивания аварийных труб производят подъем устройства на поверх ност, При необходимости отворачивания аварийных прихваченных труб с левой нарезкой резьбы производится поворот устройства на 1800.

Такое исполнение устройства позволяет повысить надежность его работы за счет значительного увеличения крутящего момента с помощью увеличения диаметра промежуточных шестерней и их расположений, Кроме того, из-эа отсутствия связи корпуса

1684476

6 с юг. l

Фиг. устройства со стенкой скважины его можно использовать как в обсаженной, так и в не.обсаженной скважине.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными является 5 воэможность его использования для отворачивания труб как правого, так и левого направления резьбы одним и тем же устройством.

Формула изобретения 10

Устройство для отворачивания труб в скважине, включающее полый корпус с опорной втулкой, установленной в полости, размещенную в верхней части корпуса с возможностью вращения, полый ведущий 15 вал с зубчатой нарезкой, расположенный в опорной втулке корпуса эксцентрично erg оси сателлит, связанный его зубцами с зубчатой нарезкой ведущего вала и установленный в нижней части корпуса . с 20 возможностью вращения полый ведомый вал с внутренней зубчатой нарезкой, связанный в его нижней части с ловильным узлом, отл ича ющееся тем,что,с целью увеличения эффективности работы устрой- 25 ства за счет увеличения крутящего момента на его ведомом валу, оно снабжено двумя роликовыми опорами и дополнительным сателлитом, расположенным с возможностью вращения в опорной втулке корпуса эксцентрично оси последнего и связанным его зубцами с зубцами основного сателлита и зубцами ведомого вала, при этом зубчатая нарезка ведущего вала выполнена на его внутренней поверхности, а основной сателлит размещен в его полости, ведущий и ведомый валы установлены в корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения и связаны посредством размещенных в них над и под сателлитами роликовых опор, причем каждая из последних выполнена в виде муфты и установленного в ней с возможностью вращения и ограниченного осевого перемещения ниппеля, связанного свободным концом с возможностью вращения с соответствующим валом, при этом муфты роликовых опор,свободными концами обращены одна к другой и жестко связаны между собой, на обращенных одна к другой торцевых поверхностях муфты и ниппеля каждой из роликовых опор выполнены ответные друг другу зубцы для образования в сомкнутом положении муфты и ниппеля жесткого соединения.

1684476

Составитель И,Левкоева

Техред M,Moðãeí Tàë Корректор Т.Палий

Редактор Э.Слиган

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

Заказ 3492 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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