RU190837U1

RU190837U1 - JAS HYDROMECHANICAL BILATERAL ACTION

Info

Publication number: RU190837U1
Application number: RU2018132555U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Оборин
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Вниибт-Буровой Инструмент"
Priority date: 2018-09-11
Filing date: 2018-09-11
Publication date: 2019-07-15

Abstract

Полезная модель относится к буровой технике, а именно к устройствам для создания ударных нагрузок, направленных либо вверх, либо вниз, либо в ту и другую сторону, с целью освобождения прихваченной части бурильной и обсадной колонн, забойного двигателя, пакера и другого инструмента в нефтяной или газовой скважине.The utility model relates to drilling equipment, namely, devices for creating shock loads directed either upwards or downwards, or in both directions, with the aim of releasing the stuck part of the drill and casing, downhole motor, packer and other tools in the oil or gas well.

Description

Известен яс гидромеханический двустороннего действия (Патент RU №164725, МПК Е21В 31/113, публ. 10.09.2016 г.), выбранный за прототип, состоящий из трубчатого корпуса и полого шпинделя, соединенных между собой подвижными шлицами, связанных между собой резьбовыми соединениями, заполненных рабочей жидкостью-маслом, поршней, ударников, размещенных внутри и снаружи трубчатого корпуса, уплотнений подвижных и неподвижных соединений, гильзы, упорной втулки, клапанов, ограничивающих течение рабочей жидкости в гидравлических камерах в одном направлении, подпружиненного механизма защелки.Known is hydromechanical double-sided action (Patent RU No. 164725, IPC Е21В 31/113, publ. September 10, 2016), chosen as a prototype consisting of a tubular body and a hollow spindle, interconnected by movable slots, interconnected by threaded connections, fluid-filled pistons, impactors placed inside and outside the tubular body, seals of mobile and fixed connections, sleeves, thrust bushings, valves limiting the flow of the working fluid in hydraulic chambers in one direction, pod ruzhennennogo latch mechanism.

Недостатком известной конструкции является недостаточная надежность конструкции и технологичность сборки подпружиненного механизма, так как при сборке яса возникает необходимость неоднократной разборки яса, что приводит к более быстрому износу конструктивных элементов.A disadvantage of the known construction is the lack of reliability of the design and manufacturability of the assembly of the spring-loaded mechanism, since during the assembly of the jar there is a need to repeatedly disassemble the jar, which leads to more rapid wear of structural elements.

Недостатком известной конструкции является отсутствие настройки подпружиненного механизма защелки, что приводит к более быстрому износу конструктивных элементов и поломке яса.A disadvantage of the known construction is the lack of adjustment of the spring-loaded latch mechanism, which leads to faster wear of structural elements and breakage of the jar.

Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении срока службы яса, надежности работы, обеспечение технологичности сборки и удобства эксплуатации яса гидромеханического двустороннего действия.The technical problem to which the claimed utility model is directed, is to increase the service life of the jar, the reliability of the work, to ensure the manufacturability of the assembly and the convenience of operating the jar of hydro-mechanical double-acting.

Технический результат достигается за счет того, что яс гидромеханический двустороннего действия, состоящий из трубчатого корпуса и полого шпинделя, между которыми находится рабочая жидкость - масло, соединенных между собой подвижными шлицами, которые заполнены рабочей жидкостью - маслом, ударников, поршней, связанных со шпинделем резьбовыми соединениями, уплотнений подвижных и неподвижных соединений, клапанов ограничивающих течение рабочей жидкости - масла в единственной гидравлической камере, образованной полым шпинделем, трубчатым корпусом и двумя поршнями, подпружиненного механизма защелки размещенного в полости, образованной трубчатым корпусом и полым шпинделем, ограниченной третьим поршнем, закрепленным на конце полого шпинделя и вторым поршнем гидравлической камеры с возможностью блокировки продольного хода полого шпинделя относительно трубчатого корпуса в одном направлении, при этом второй ударник расположен снаружи трубчатого корпуса, а первый ударник - внутри корпуса, согласно полезной модели, внутри трубчатого корпуса введена резьбовая втулка с фиксацией настраиваемого положения стопорным устройством для изменения натяга подпружиненного механизма защелки.The technical result is achieved due to the fact that a hydromechanical double-acting jar consisting of a tubular body and a hollow spindle, between which there is a working fluid - oil, interconnected by movable slots, which are filled with a working fluid - oil, impactors, pistons connected to the spindle threaded connections, seals of mobile and fixed connections, valves limiting the flow of the working fluid - oil in a single hydraulic chamber formed by a hollow spindle, tubular housing and two pistons, a spring-loaded latch mechanism placed in a cavity formed by a tubular body and a hollow spindle bounded by a third piston fixed to the end of the hollow spindle and the second piston of the hydraulic chamber with the ability to block the longitudinal movement of the hollow spindle relative to the tubular body in one direction, the second the drummer is located outside the tubular body, and the first drummer - inside the body, according to the utility model, a threaded bushing with fixing is inserted inside the tubular body iey adjustable position holding device for changing the preload spring-loaded latch.

В отличие от прототипа, в предлагаемой полезной модели трубчатый корпус снабжен внутри резьбовой втулкой с фиксацией настраиваемого положения, что увеличивает надежность яса при работе и срок его эксплуатации, повышает удобство и технологичность сборки и ремонта яса, скорость и удобство настройки работы яса.Unlike the prototype, in the proposed utility model, the tubular body is provided inside with a threaded sleeve with fixation of an adjustable position, which increases the reliability of the jar during operation and its service life, increases the convenience and manufacturability of the jar assembly and repair, speed and convenience of setting the jar.

Преимуществом предлагаемой конструкции является повышение технологичности сборки и увеличение скорости настройки и сборки изделия в целом.The advantage of the proposed design is to improve the manufacturability of the assembly and increase the speed of setting and assembling the product as a whole.

На фиг. 1 показан продольный разрез яса гидромеханического двустороннего действия согласно заявляемой полезной модели.FIG. 1 shows a longitudinal section of a double-acting hydromechanic jar according to the claimed utility model.

Яс гидромеханический двустороннего действия 1 (фиг. 1) состоит из составного трубчатого корпуса 2 и полого шпинделя 3, между которыми находится рабочая жидкость - масло, соединенных между собой подвижными шлицами 4, которые заполнены маслом, поршни 7, 8, 10 связаны со шпинделем 3 резьбовыми соединениями 6. Единственная гидравлическая камера 5 образована полым шпинделем 3, трубчатым корпусом 2 и двумя поршнями 7, 10. В единственной гидравлической камере 5 размещены два клапана 17, 18 ограничивающие течение рабочей жидкости - масла. Подпружиненный механизм защелки 9 с резьбовой втулкой 25 размещен в полости с маслом, образованной трубчатым корпусом 2 и полым шпинделем 3, ограниченной третьим поршнем 8, закрепленным на конце полого шпинделя 3 и вторым поршнем 10 гидравлической камеры 5, для возможной блокировки продольного хода полого шпинделя 3 относительно трубчатого корпуса 2 в одном направлении. Резьбовая втулка 25 при сборке яса настраивается за счет вращения резьбового соединения 27, изменяя свой линейный размер, увеличиваясь или уменьшаясь в длине. Длина и положение резьбовой втулки 25 после настройки фиксируется стопорным устройством 26, которое препятствует изменению линейного размера резьбовой втулки 25 посредством стопорения резьбового соединения 27. При изменении линейного размера резьбовой втулки 25 происходит изменение натяга подпружиненного механизма защелки, что приводит в свою очередь к изменению усилия блокировки продольного хода полого шпинделя 3 относительно трубчатого корпуса 2 в одном направлении. Ударник 11 и торец 13 трубчатого корпуса 2 расположены внутри трубчатого корпуса 2 для создания ударных нагрузок. Ударник 12 расположен снаружи трубчатого корпуса 2 со стороны подвижных шлицев 4. Торец 14 трубчатого корпуса 2 расположен снаружи шлицев 4. Ударник 12 и торец 14 служат для создания ударных нагрузок. Уплотнения подвижных соединений 15 и уплотнения неподвижных соединений 16. Радиальные отверстия 20, 21 для заливки рабочей жидкости - масла расположены в утолщенной части гидравлической камеры 5, резьбовые соединения 6 дополнительно защищены от попадания бурового раствора уплотнительными элементами 22, 23. Около торца 14 трубчатого корпуса 2 снаружи шлицев 4 выполнены отверстия 24 для уменьшения сопротивления при создании удара.Hydromechanical yas double-sided 1 (Fig. 1) consists of a composite tubular body 2 and a hollow spindle 3, between which there is a working fluid - oil, interconnected by movable slots 4, which are filled with oil, the pistons 7, 8, 10 are connected with spindle 3 threaded connections 6. A single hydraulic chamber 5 is formed by a hollow spindle 3, a tubular body 2 and two pistons 7, 10. In a single hydraulic chamber 5 there are two valves 17, 18 limiting the flow of the working fluid - oil. Spring-loaded latch mechanism 9 with threaded sleeve 25 is placed in the cavity with oil formed by the tubular body 2 and the hollow spindle 3 bounded by the third piston 8 fixed on the end of the hollow spindle 3 and the second piston 10 of the hydraulic chamber 5, for possible blocking of the longitudinal course of the hollow spindle 3 relative to the tubular body 2 in one direction. When assembling the jar, the threaded sleeve 25 is adjusted by rotating the threaded joint 27, changing its linear dimension, increasing or decreasing in length. The length and position of the threaded sleeve 25 after adjustment is fixed by a locking device 26, which prevents the linear dimension of the threaded sleeve 25 from changing by locking the threaded connection 27. When the linear dimension of the threaded sleeve 25 changes, the tension of the spring-loaded latching mechanism changes, which in turn leads to a change in the locking force the longitudinal course of the hollow spindle 3 relative to the tubular body 2 in one direction. Drummer 11 and the end face 13 of the tubular body 2 are located inside the tubular body 2 to create shock loads. Drummer 12 is located outside the tubular body 2 from the side of the movable splines 4. The end 14 of the tubular body 2 is located outside the splines 4. Drummer 12 and the end 14 serve to create shock loads. Seals movable joints 15 and seals fixed joints 16. Radial holes 20, 21 for filling the working fluid - oil are located in the thickened part of the hydraulic chamber 5, threaded connections 6 are additionally protected from ingress of drilling mud by sealing elements 22, 23. Near the end 14 of the tubular body 2 on the outside of the splines 4, holes 24 are made to reduce the resistance when creating the impact.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Яс гидромеханический двустороннего действия 1 верхним концом трубчатого корпуса 2 с помощью резьбы соединяется с утяжеленной бурильной трубой (не показана на чертеже), а нижним концом полого шпинделя 3 с помощью резьбы соединяется с компоновкой низа бурильной колонны (не показана на чертеже). В случае возникновения прихвата в бурильной колонне проводят аварийные работы с применением яса гидромеханического двустороннего действия.A double-acting hydromechanical box 1 connects the upper end of the tubular body 2 with a thread to a weighted drill pipe (not shown in the drawing), and the lower end of a hollow spindle 3 connects to the bottom of the drill string (not shown in the drawing) with a thread. In case of sticking in the drill string, emergency work is carried out using a two-way hydromechanical jar.

Для нанесения удара, направленного снизу вверх, производят дальнейшее натяжение бурильной колонны (подъемным устройством на буровой), при этом необходимо натянуть бурильную колонну на расчетную величину тягового усилия, чтобы преодолеть усилие блокировки продольного хода полого шпинделя 3 относительно трубчатого корпуса 2, т.е. усилие срабатывания подпружиненного механизма защелки 9, настроенного при сборке яса, в ясе гидромеханическом двустороннего действия начнется переток рабочей жидкости - масла, скорость трубчатого корпуса 2, перемещающегося относительно полого шпинделя 3 становится очень мала, так как перетекание рабочей жидкости - масла в гидравлической камере 5 осуществляется только через клапан 18, выполняющий функцию дросселирующего канала. Вследствие дросселирования рабочей жидкости - масла скорость перемещения подъемного устройства значительно выше скорости перемещения трубчатого корпуса 2, что позволяет создать вытяжку бурильной колонны, появляется сила упругости растянутой колонны труб. В гидравлической камере 5 возникает давление, пропорциональное усилию растяжения. После окончания дросселирования рабочей жидкости через клапан 18 рабочая жидкость - масло получает возможность резкого перетока, в результате чего давление резко падает, гидравлическая сила, удерживающая трубы в растянутом состоянии, исчезает, бурильные трубы сжимаются, тем самым ускоряя утяжеленную бурильную трубу и трубчатый корпус 2, происходит удар, направленный снизу вверх.To strike from the bottom up, the drill string is further tensioned (with a lifting device on the rig), and the drill string must be tightened by the calculated amount of traction to overcome the blocking force of the longitudinal stroke of the hollow spindle 3 relative to the tubular body 2, i.e. the force of operation of the spring-loaded latch mechanism 9, adjusted when assembling the jar, in the hydromechanical double-acting box, the flow of working fluid — oil begins; the speed of the tubular body 2 moving relative to the hollow spindle 3 becomes very small, as the flow of working fluid — oil in the hydraulic chamber 5 only through valve 18, performing the function of a throttling channel. Due to the throttling of the working fluid - oil, the speed of movement of the lifting device is much higher than the speed of movement of the tubular body 2, which allows you to create an extract of the drill string, there appears a force of elasticity of the stretched string of pipes. The pressure in the hydraulic chamber 5 is proportional to the tensile force. After the end of the throttling of the working fluid through the valve 18, the working fluid - oil gets the possibility of an abrupt overflow, as a result of which the pressure drops sharply, the hydraulic force holding the pipes in the stretched state disappears, the drill pipes contract, thereby accelerating the weighted drill pipe and tubular body 2, there is a blow directed upwards.

Для нанесения удара, направленного сверху вниз разгружают колонну труб до выбранной величины. Двигаясь вниз под действием собственной массы, трубы перемещают, трубчатый корпус 2 относительно полого шпинделя 3, происходит дросселирование рабочей жидкости через клапан 17. В гидравлической камере 5 возникает давление, пропорциональное усилию сжатия. После окончания дросселирования рабочей жидкости через клапан 17 рабочая жидкость - масло получает возможность резкого перетока, давление резко падает, трубчатый корпус 2 быстро перемещается вниз и торец 14 трубчатого корпуса 2 ударяет по ударнику 12, и следовательно, по прихваченному инструменту.To strike from the top down, the pipe string is unloaded to the selected value. Moving down under its own weight, the pipes are moved, the tubular body 2 relative to the hollow spindle 3, the working fluid is throttled through the valve 17. In the hydraulic chamber 5, a pressure proportional to the compression force occurs. After the end of throttling of the working fluid through the valve 17, the working fluid - oil gets a chance of an abrupt overflow, the pressure drops sharply, the tubular body 2 quickly moves down and the end 14 of the tubular body 2 hits the striker 12, and therefore, the tool stuck.

Яс гидромеханический двустороннего действия наиболее эффективен при постоянном нахождении в составе компоновки бурильной колонны, так как скорость и успех ликвидации прихвата зависит, в первую очередь, от времени с момента его возникновения.A double-sided hydromechanical box is most effective when it is always in the drill string assembly, since the speed and success in eliminating sticking depends primarily on the time from the moment of its occurrence.

Выполнение полезной модели с указанными отличительными признаками в совокупности с известными признаками позволяет повысить удобство и технологичность сборки и ремонта яса, увеличить надежность яса при работе и срок его эксплуатации, уменьшить время настройки яса гидромеханического при сборке и ремонте.The implementation of the utility model with the specified distinctive features in conjunction with the well-known signs allows to increase the convenience and manufacturability of the assembly and repair of the jar, to increase the reliability of the jar during operation and its service life, to reduce the setup time of the hydromechanical jar during assembly and repair.

Claims

Yas hydromechanical double-acting, consisting of a tubular body and a hollow spindle, between which there is a working fluid - oil, interconnected by movable slots, which are filled with a working fluid - oil, shock, pistons connected to the spindle threaded joints, seals of movable and stationary joints, valves limiting the flow of the working fluid - oil in a single hydraulic chamber formed by a hollow spindle, a tubular body and two pistons, spring-loaded mechanism a latch placed in a cavity formed by a tubular body and a hollow spindle, bounded by a third piston fixed to the end of the hollow spindle and the second piston of the hydraulic chamber with the possibility of blocking the longitudinal movement of the hollow spindle relative to the tubular body in one direction, while the second hammer is located outside the tubular body and the first drummer is inside the body; holes are made on the tubular body near the end, characterized in that the threaded sleeve with fix atsiey adjustable position holding device for changing the preload spring-loaded latch.