Механический ясс

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (п>825849 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.07.78 (21) 2637141/22-03 (5l)M. Кл.

Е 21 В 23/00 с присоединением заявни М (23) Приоритет

Гоеудерстеенный намнтет

СССР

Опубликовано 30.04.81. Бюллетень Ж16

Дата опубликования описания 05.05.81

IIo делам нзабретеннй н открытнй (53) УД К622.248. е13(088 8) (72) Авторы изобретения

В. В. Грачев, В. Д. Круглов, Н. М. Хлебников и @, В. Дубле1птч

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно- исследовательский институт буровой техникф! (7I) Заявитель

{54) .МЕХАНИЧЕСКИЙ ЯСС .

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для ликвидации при,хватов инструмента при бурении, ремонте и эксплуатации скважин различного назначения.

Известен механический ясс с замковым механизмом, выполненным в виде втулки с канавками на внутренней поверхности, с которой взаимодействует стержень с выступами на внешней поверхности $1).

Недостаткам известного ясса является отсутствие возможности регулировать усилие расцепления ясса и, следовательно, силу ударов, а также изменить направление ударов беэ извлечения инструмента из скважины. Кроме того, наблюдаются случаи неразъединения замкового механиз ма ясса, что требует его извлечения из скважины и переналадки.:

Известен также механический . ясс, содержащий корпус, внутри которого расположен шлицевой шток и гидравлический ааи-, ковый механизм, включающий подпружипенный поршень и шарнирные рычаги с кулачками 2 .

Недостатком известного ясса является низкая износостойкость контактных поверхностей замкового механизма вслед ствие непрерывного уменьшения поверхнос ти контакта в момент разъединения а также взаимного перемещения под нагрузкой шаровых поверхностей кулачков и гнезда поршня. Кроме того, известный ясс не обеспечивает изменение силы и направле. ния ударов.

Бель изобретения - повышейие надежности работы ясса при различжах натяжениях буртшьной колонны.:

Указанная цель достигается тем, что поршень выполнен дифференциальным с кольцевой проточкой на внутренней поверхности и расположен в кольцевой полости между корпусом и штоком, причем подпоршневая полость гидравлически сообщена с затрубным пространством, а

Ыадпоршневая полость - с внутритрубным пространством, при этом шток выполнен

825849 полым с кольцевыми проточками на наруж«. ной поверхности, расстояние между ко— торыми равно длине шлицев, а рычаги закреплены на внутренней поверхности корпуса и их кулачки расположены.; в проточках штока и поршня.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в положении, при котором создают натяжение бурильной колонны для нанесения удара вверх, общий вид.

Механический ясс состоит из корпуса

1, соединенного с нижним переводником

2, и полого шлицевого штока 3, Внутри корпуса 1 размещены шток 3 и гидравли.ческий замковый механизм, включающий шарнирные рычаги с кулачками 4, закрепленные на внутренней поверхности корпуса и дифференциальный поршень 5 с возвратной пружиной 6. Уплотнения 7-9 изолируют внутреннюю полость ясса от затруоного пространства. Шлицевое соединение .. 10 служит для передачи правого и левого крутящего момента при любом положении штока 3 относительно корпуса 1. На внутренней поверхности поршня 5, расположенного в кольцевой полости между корпусом и штоком, выпол- нена цилиндрическая проточка 11, которая фиксирует кулачки в сомкнутом состоянии после того, как их вв ступы 12 войдут в одну из двух кольцевых проточек

13 на наружной поверхности штока 3.

Заходная фаска 14 в проточке 11 служит для улавливания рычагов с кулачками 4 при зарядке механизма для нанесения последующего удара. Форма поверхностей

15 рычагов 4 и поверхностей 16 кольцевых проточек 13 обеспечивает минимальные значения контактных напряжений на этих поверхностях и радиальной силы, действующей через рычаги 4 на боковую поверхность проточки 11, возникающих от усилия расцепления ясса. Опорные поверхности 17 передают удары, направ ленные снизу вверх, а поверхности 18» сверху вниз. Отверстия 19 соединяют подпоршневую полость с затрубным пространством, а надпоршневая полость сообщена с .внутритрубным; пространством, а отверстия 20 выполняют роль дренажных каналов. Центральный канал 21 служит для прохода бурового раствора и раз личных снарядов. Расстояние между кош цевыми проточками 13 штока 3 равно длине его шлицов.

Предлагаемый механический ясс работает следующим образом.

Ясс опускают в скважину на бурильных трубах и через переводник 2 соединяют

zs

4 с прихваченным инструментом. Затем увеличивают расход бурового раствора так, чтобы перепад давления, действующий на эффективную площадь поршня 5, ограниченную диаметрами Я) и с, переместил его в крайне нижнее положение, что определяется по свободному ходу инструмента на величину хода штока 3, после чего, в зависимости от необходи-. мого направления ударов, выполняют следующие операции.

При направлении ударов снизу вверх опускают инструмент вниз до соприкосновения штока 3 с корпусом 1 по поверхностям 18, снижают расход бурового раствора с тем, чтобы поршень 5 под действием .усилия- пружины 6 переместился вверх и зафиксировал кулачки рычагов 4 в сомкнутом состоянии в верхней проточке 13 штока 3, растягивают колонну труб до требуемой величины, ставят лебедку на тормоз и увеличивают расход бурового раствора до такой величины, при которой перепад давления на поршне 5 перемешает его вниз и освобождает рычаги

4, в результате чего происходит расцепление замкового механизма ясса. Растянутые трубы быстро перемешают шток

3 вверх, который через опорные пбверхности 17 наносит удар по корпусу 1, соединенному с прихваченным инструментом. Удар фиксируется на поверхности индикатором веса либо наблюдается визуально. Для нанесения следующего удара описанный цикл работы ясса повторяют.

Так как при движении поршня 5 вниз кулачки 4 удерживаются цилиндрической поверхностью проточки 11, то взаимного перемещения поверхностей 15 и 16, нагруженных усилием растянутых труб, а следовательно, и износа этих поверхностей не будет. После перемещения поршня 5 вниз рычаги 4 выходят из зацепления со штоком 3 при очень малом усилии, действующем на контактирующие поверх= ности 15 и 16, так как раскрытию рычагов 4 в этом случае препятствуют лишь инерционные силы. Таким образом, износ рабочих элементов замкового механизма предлагаемого ясса ничтожный.

При работе с ударами сверху вниз увеличивают расход промывочной жидкости для перемещения поршня 5 в крайнее нижнее положение и освобождения рычагов 4. Затем перемещают бурильный инструмент со штоком 3 вверх до соприкосновения поверхностей 17, и снижая расход промывочной жидкости, I фикецруют проточкой 11 поршня 5 кулач82 58 ки рычагов 4 в нижней кольцевой проточке 13 штока 3. Не изменяя расход раствора, разгружают инструмент до выбранной величины и ставят лебедку на тормоз, после чего увеличением промывки перемещают поршень 5 вниз. После расцепления замкового механизма сжатые трубы перемещают шток 3 вниз и наносят удар по прихваченному инструменту через поверхности 18 штока 3 и корпуса 1. 10

Для нанесения следующего удара приведенный цикл работы ясса повторяют. Расцепление замкового механизма при работе с ударами сверху вниз происходит точно так же, как и в предыдущем слу- 1s чае.

При постоянном включении предлагаемого ясса в бурильную колонну он снабжается разрывным звеном, которое удерживает шток 3 и корпус 1 в сомкнутом 2О состоянии. Разрывное звено разрушают натяжением инструмента перед началом работы ясса по ликвидации прихвата.

Предлагаемый ясс обладает высокой стойкостью механизма разъединения к изнашиванию и возможностью регулирования силы ударов с поверхности и зарядки ясса при незначительных осевых усилиях.

49 6

Ф ор мула изобретения

Механический ясс, содержащий корпус, внутри которого . расположен шлицевой шток и гидравлический рамковый меха- . низм,включающий подпружиненный поршень и шарнирные рычаги с кулачками, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы при различ» ных натяжениях бурильной колонны, пор- шень выполнен дифференциальным с коль цевой проточкой на внутренней поверхнооти и расположен в кольцевой полости между корпусом и штоком, причем подпор шневая полость гидравлически сообщена с затрубным пространством, а надпоршн вая полость — с внутритрубным пространством, при этом шток выполнен полым с кольцевыми проточками на наружной пс верхности, расстояние между которыми равно длине шлицов, а рычаги закреплены на внутренней поверхности корпуса и их кулачки расположены в проточках штока и поршня.

Источник информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Каталог фирмы "80Weä ", 19721973, с. 23.

2. Патент США 34 2102754,, кл. 175/296, опублик. 1937.

825849

17

17

13

11

Составитель A. Сергачев

Редактор В. Матюхина Техред ЕГаврипешко Корректор, Н. Бабинеп

Закю 2324/21 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4