Гидромеханический ясс

 

Использование: для ликвидации аварий. связанных с прихватом бурильного инструмента . Сущность изобретения: в полости корпуса расположен с возможностью осевого перемещения шток с хвостовиком в нижней части. На штоке установлен боек с цангой. Во внутренней полости штока установлена основная втулка, связанная в нижней части перфорированным кольцом с нижней частью дополнительной втулки, расположенной в кольцевой полости между цангой и хвостовиком штока. Для ликвидации прихвата в колонну труб сбрасывают пробку и прокачивают ее до посадки в седло Изобретение относится к ловильному инструменту, применяемому в процессе бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к гидромеханическим яссам. Известен гидравлический ясс, содержащий корпус с наковальней, расположенный внутри корпуса полый шток с молотом, переводник и бросовую пробку для перекрытия канала корпуса. Недостатком ясса является невозможность регулирования параметров его рабоосновной втулки. Производят натяжение бурильной колонны. При этом дополнительная втулка совместно с основной втулкой и пробкой перемещаются со штоком до соприкосновения выступов цанги с выступами корпуса. В этом положении производят дополнительное натяжение бурильной колонный создают избыточное давление в осевом канале основной втулки. Усилие от перепада давления, действующее на основную втулку, передается через перфорированное кольцо на дополнительную втулку, в результате чего последняя преодолевает силу трения сжатия цанги и возвращает дополнительную втулку в исходное положение . Цанга выходит из зацепления с корпусом и шток свободно перемещается вверх до упора бойка по выступу корпуса. В этот момент освобождаются радиальные отверстия основной втулки и избыточное давление в колонне резко стравливается, т.е. одновременно с механическим происходит гидравлический удар из труб в затрубное пространство. 5 ил. ты и обусловленная этим низкая эффективность его работы. Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для ликвидации прихвата колонны труб в скважине, содержащее корпус с наковальней, размещенный внутри корпуса шток с молотом и разъединительный узел. Недостатком устройства является низкая надежность процесса ликвидации прихватов колонны труб, поскольку для обеспечения работы устройства необходиЁ VJ 8 о iO о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 21 В 31/107

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ 4

О

О (Ь (21) 4880416/03 (22) 15.10.90 (46) 23.01.93. Бюл. М 3 (75) К,А. Шевченко и В.В. Середников (73) Полтавское УБР, НПК "Техноимпульс" (56) Авторское свидетельство СССР

N 1364692, кл. Е 21 В 31/113, 1986.

Авторское свидетельство СССР

ЛЬ 832043, кл. Е 21 В 23/00, 1981. (54) ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЯСС (57) Использование: для ликвидации аварий. связанных с прихватом бурильного инструмента. Сущность изобретения: в полости корпуса расположен с возможностью осевого перемещения шток с хвостовиком в нижней части, На штоке установлен боек с цангой. Во внутренней полости штока установлена основная втулка, связанная в нижней части перфорированным кольцом с нижней частью дополнительной втулки, расположенной в кольцевой полости между цангой и хвостовиком штока. Для ликвидации прихвата в колонну труб сбрасывают пробку и прокачивают ее до посадки в седло

Изобретение относится к ловильному инструменту, применяемому в процессе бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к гидромеханическим яссам.

Известен гидравлический ясс, содержащий корпус с наковальней, расположенный внутри корпуса полый шток с молотом, переводник и бросовую пробку для перекрытия канала корпуса.

Недостатком ясса является невозможность регулирования параметров его рабо» Ы,» 1790666 А3 основной втулки. Производят натяжение бурильной колонны, При этом дополнительная втулка совместно с основной втулкой и пробкой перемещаются со штоком до соприкосновения выступов цанги с выступами корпуса. В этом положении производят дополнительное натяжение бурильной колонны и создают избыточное давление в осевом канале основной втулки. Усилие от перепада давления, действующее на основную втулку, передается через перфорированное кольцо на дополнительную втулку, в результате чего последняя преодолевает силу трения сжатия цанги и возвращает дополнительную втулку в исходное положение. Цанга выходит из зацепления с корпусом и шток свободно перемещается вверх до упора бойка по выступу корпуса. В этот момент освобождаются радиальные отверстия основной втулки и избыточное давление в колонне резко стравливается, т.е, одновременно с механическим происходит гидравлический удар из труб в затрубное пространство, 5 ил, ты и обусловленная этим низкая эффективность его работы.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для ликвидации прихвата колонны труб в скважине, содержащее корпус с наковальней, размещенный внутри корпуса шток с молотом и разъединительный узел, Недостатком устройства является низкая надежность процесса ликвидации прихватов колонны труб, поскольку для обеспечения работы устройства необходи1790666 мо применение буровой жидкости с разной плотностью, что может привести к газоводонефтепроявлениям в процессе ликвидации прихвата. Кроме того, устройство не обеспечивает обратную промывку скважины через

Поставленная цель достигается тем, что гидромеханический ясс, включающий полый корпус, установленный в нем с возможностью перемещения полый шток с бойком

15 в средней части и закрепленной на нем цангой с губками, замковый узел в виде установленной с возможностью ограниченного

20 осевого перемещения в полости штока основной втулки с седлом под запорный элемент и кольцевой расточки на внутренней поверхности корпуса для размещения губок цанги, снабжен дополнительной втулкой, расположенной концентрично основной втулке и жестко связанной с ней в нижней части перфорированным кольцом, шток

25 имеет в нижней части хвостовик с фиксатором, причем хвостовик штока расположен между основной и дополнительной втулками, фиксатор выполнен в виде пружинного кольца, шток имеет проточку для размещения последнего, а дополнительная втулка— бурт для взаимодействия с пружинным

35 кольцом в исходном положении, запорный элемент выполнен бросовым, а выше седла под бросовый запорный элемент выполнены отверстия для создания гидравлической связи полости колонны труб с затрубным

40 пространством во время нанесения удара яссом.

На фиг. 1 изображен ясс в транспортном положении; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг, 1; на фиг, 3 — место установки разрез45 ного пружинного кольца: на фиг, 4 — ясс перед нанесением удара; на фиг, 4 — ясс перед нанесением удара; на фиг, 5 — ясс в момент нанесения удара.

Ясс состоит из штока 1 с хвостовиком в нижней части, на штоке 1 установлен боек 2 с цангой 3. Шток и боек с цангой перемещаются во внутренней полости корпуса 4 с переводником 5, Нижний переводник 6 и шток 1 имеют присоединительную замковую резьбу 7, От самопроизвольного перемещения относительно корпуса 4 шток 1 фиксируется срезными вкладышами 8, которые установлены в канавке, выполненной на штоке, и поджаты гайкой 9, Узел передачи вращения от

55 забой, что может потребоваться для ликвидации газоводонефтепроявления.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей ясса путем иск лючения необходимости использования "0 облегченной промывочной жидкости и обеспечения возможности обратной промывки, штока к корпусу выполнен в виде шестигранного сечения на штоке и ответного отверстия в переводнике 5, Телескопическое соединение штока 1 и переводника 5 герметизируется уплотнением 10. Дополнительная втулка 11 установлена в кольцевой полости между цангой и хвостовиком штока и имеет внутреннюю проточку12 под разрезное пружинное кольцо 13, установленное в проточке хвостовика штока, Проточка 12 имеет конусный выступ 14 для взаимодействия с кольцом 13.

Во внутренней полости полого штока 1 установлена основная втулка 15, которая посредством перфорированного кольца 16 связана с дополнительной втулкой 11. Основная втулка 15 имеет радиальные окна 17 и седло 18 под бросовый элемент, Телескопический зазор между основной втулкой 15 и хвостовиком штока герметизируется уплотнением 19, Корпус 4 имеет конусный выступ 20, который взаимодействует с ответным выступом 21 на цанге 3.

Бросовый элемент 22 (см. фиг. 4) предназначен для герметичного перекрытия осевого канала основной втулки 15.

Ясс работает следующим образом.

В положении, показанном на фиг, 1, ясс устанавливается в компоновку бурильной колонны, после чего производится его спуск в скважину. В процессе спуска колонны и бурения срезные вкладыши 8 посредством гайки 9 удерживают шток 1 от перемещения относительно корпуса. Циркуляция бурового раствора осуществляется через осевой канал основной втулки 15, Передача крутящего момента обеспечивается шестигранным сечением переводника 5 и штока 1. В случае необходимости ясс обеспечивает возможность осуществления обратной циркуляции бурового раствора.

При возникновении прихвата в процессе бурения, наращивания или спускоподьемных операций производится сбрасывание в колонну пробки 22 и прокачивание ее буровым раствором до момента посадки на седло 18 основной втулки 15, Этот момент характеризуется повышением давления в колонне, После этого останавливают насосы и производят стравливание давления в колонне до атмосферного.

Производят натяжение бурильной колонны до момента срезки фиксирующих вкладышей 8, При этом выступ 21 на цанге взаимодействует с ответным выступом 20 в корпусе, а разрезное кольцо 13 взаимодействует с выступом 14 дополнительной втулки 11. Втулка 11 совместно с основной втулкой 15 и пробкой 22 посредством кольца 13 перемещается совместно со штоком 1

1790666 до момента соприкосновения выступов 20 и

21 (см. фиг; 4). Сила упругости кольца 13 препятствует его сжатию на выступе 14 и удерживает втулку 11 относительно ствола

1. Дополнительная втулка 11, размещенная между хвостовиком штока и цангой 3, не позволяет выступам 20 и 21 выйти из зацепления, а следовательно, штоку перемещаться относительно корпуса, Для нанесения удара производят следующие операции, Производится натяжение бурильной колонны с учетом прочностной характеристики устройства, бурильных труб и грузоподъемности бурового оборудования.

B бурильной колонне создается избыточное давление, которое действует на осевой канал основной втулки 15, перекрытый пробкой 22. Усилие от перепада давления, действующее на втулку 15, посредством перфорированного кольца 16 передается на дополнительную втулку 11.

Осевое усилие, действующее на дополнительную втулку 11, направленное вниз, преодолевает силу трения от сжатия цанги и силу упругости кольца 13 и возвращает втулку 11 в исходное положение. При этом кольцо 13 утапливается в канавке штока 1, а дополнительная втулка 11 выходит из внутренней полости цанги 3. Цанга 3, не

Формула изобретения

Гидромеханический ясс, включающий полый корпус, установленный в нем с возможностью ограниченного осевого перемещения полый шток с бойком в средней части и закрепленной на нем цангой с губками, замковый узел в виде установленной с возможностью ограниченного осевого перемещения в полости штока основной втулки с седлом под запорный элемент и кольцевой расточки на внутренней поверхности корпуса для размещения губок цанги, от л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения его технологических возможностей путем исключения необходимости использования облегченной промывочной жидкости и обеспечения обратной промывки, он снабжен дополнительной втулкой, расположенимея внутренней опоры, выходит из зацепления с корпусом 4 и шток свободно перемещается вверх до момента соприкосновения бойка 2 с переводником 5, 5 т.е, происходит удар (см. фиг.5), В момент нанесения удара уплотнение

19 штока становится выше радиальных отверстий 17 втулки 15 и избыточное давление в колонне резко стравливается через отвер10 стия 17 перфорированного кольца 16 во внутреннюю полость прихваченного инструмента, т.е. происходит гидравлический удар из труб в затрубное пространство.

Буровой раствор, импульсно выходя15 щий из полости бурильной колонны, способствует размыву шламовых пробок и глинистой корки, Совместное воздействие ударной и гидродинамической нагрузок улучшает условия ликвидации прихвата.

20 Если прихват не ликвидирован, то все операции повторяют, но при этом значение осевого натяжения бурильной колонны увеличивается.

25 Соответственно увеличивается внутриколонное давление, необходимое для выключения замкового узла устройства, т.е, увеличивается гидродинамическое воздействие на прихваченный инструмент.

30 ной концентрично основной втулке и жестко связанной с ней в нижней части перфорированным кольцом, шток имеет в нижней час35 ти хвостовик с фиксатором, причем хвостовик штока расположен между основной и дополнительными втулками, фиксатор выполнен в виде пружинного кольца, шток имеет проточку для размещения последне40 го, а дополнительная втулка — бурт для взаимодействия с пружинным кольцом в исходном положении, запорный элемент выполнен бросовым, а выше седла под бросовый запорный элемент выполнены отвер45 стия для создания гидравлической связи полости колонны труб с затрубным пространством во время нанесения удара бойком по корпусу, 1790666

79

77

Дii f

1790666

77

Составитель К.Шевченко

Редактор А.Купрякова Техред М,Моргентал Корректор 3.Салко

Заказ 370 Тираж 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