RU2145659C1 - Hydromechanical jar - Google Patents
Hydromechanical jar Download PDFInfo
- Publication number
- RU2145659C1 RU2145659C1 RU98105190A RU98105190A RU2145659C1 RU 2145659 C1 RU2145659 C1 RU 2145659C1 RU 98105190 A RU98105190 A RU 98105190A RU 98105190 A RU98105190 A RU 98105190A RU 2145659 C1 RU2145659 C1 RU 2145659C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- cylinder
- working fluid
- hollow
- possibility
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к ударным устройствам для ликвидации прихватов колонны труб в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах, отвинчивания и извлечения труб отдельными секциями после нанесения ударов по колонне. The invention relates to the oil and gas industry, in particular to percussion devices for eliminating pipe string sticking in vertical, deviated and horizontal wells, unscrewing and removing pipes in separate sections after striking the string.
Известно устройство для ликвидации прихвата, включающее корпус с узкой и широкой камерам, телескопически установленный в нем с возможностью осевого перемещения полый шток с обратным клапаном и поршнем, расположенным в исходном положении в узкой камере корпуса, пакер с нажимной втулкой, связанной со штоком посредством срезаемых штифтов, в поршне выполнены радиальные каналы, причем обратный клапан полого штока размещен под ними, нажимная втулка установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно корпуса, а широкая камера выполнена ниже узкой (1). A device for eliminating sticking is known, including a housing with a narrow and wide chambers, a hollow rod with a check valve and a piston located in its initial position in a narrow housing chamber, a packer with a push sleeve connected to the rod by means of shear pins , radial channels are made in the piston, the check valve of the hollow rod being placed under them, the pressure sleeve is installed with the possibility of limited axial movement relative to the housing, and the wide the camera is made below narrow (1).
Недостатками известного устройства являются низкие эффективность и надежность работы. The disadvantages of the known devices are low efficiency and reliability.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому яссу гидромеханическому является ясс гидравлический, содержащий корпус с внутренней кольцевой проточкой в верхней части, установленный в полости корпуса и образующий с ним кольцевую камеру, полый шток с поршнем, размещенным в исходном положении под кольцевой проточкой корпуса, и радиальными каналами для связи кольцевой камеры с полостью штока, обратный клапан, при этом в нижней части полости штока выполнено посадочное седло под бросовый плавающий клапан с дросселирующим отверстием, а обратный клапан установлен в корпусе под штоком с поршнем (2). The closest in technical essence and the achieved result to the claimed hydromechanical jar is a hydraulic jar, comprising a housing with an inner annular groove in the upper part, installed in the cavity of the housing and forming an annular chamber with it, a hollow rod with a piston placed in its original position under the annular groove of the housing , and radial channels for communication of the annular chamber with the cavity of the rod, a check valve, while in the lower part of the cavity of the rod a seat is made under the thrown floating valve throttling orifice and a check valve mounted in the housing under the piston rod (2).
Недостатками известного ясса являются низкая эффективность и надежность работы из-за того, что во-первых, рабочая пара поршень-цилиндр работает в жидкости, заполняющей скважину (буровом растворе, технической воде, обработанной химреагентами и т.д.), что создает условия для активного износа трущихся частей рабочей пары; во-вторых, возможно проникновение в рабочий цилиндр металлической стружки, окалины и частиц горной породы, что подвергает преждевременному износу пару цилиндр-поршень; в-третьих, ясс позволяет создавать ударные нагрузки только в направлении к устью скважины - вверх; в-четвертых, ясс не может быть использован при работе в наклонных и горизонтальных скважинах, в виду отсутствия возможности смещения поршня в радиальном направлении; в-пятых, возможно выбрасывание (срыв) уплотнений из канавки поршня при вхождении его в кольцевую проточку; в-шестых, отсутствие прямой промывки скважины после сброса плавающего клапана. The disadvantages of the known iass are low efficiency and reliability due to the fact that, firstly, the working pair of the piston-cylinder works in the fluid filling the well (drilling fluid, process water treated with chemicals, etc.), which creates conditions for active wear of the rubbing parts of the working pair; secondly, metal shavings, scale and rock particles can penetrate into the working cylinder, which exposes the cylinder-piston pair to premature wear; thirdly, the jas allows you to create shock loads only in the direction towards the wellhead - up; fourthly, the casing cannot be used when working in deviated and horizontal wells, since there is no possibility of piston displacement in the radial direction; fifthly, it is possible to eject (break) seals from the piston groove when it enters the annular groove; sixth, the lack of direct flushing of the well after the discharge of the floating valve.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности, универсальности и надежности работы ясса. The present invention is to increase the efficiency, versatility and reliability of the iass.
Сущность настоящего изобретения заключается в том, что известный ясс гидромеханический, содержащий корпус, средняя часть которого выполнена в виде цилиндра, полые штоки с уплотнениями, соединенные друг с другом поршнем, разделяющим цилиндр на надпоршневую и подпоршневую полости, нижнюю пару наковален, одна из наковален которой установлена в верхней части корпуса на внутренней его поверхности, обратный клапан и дросселирующую насадку, в верхней части цилиндра выполнена кольцевая проточка, при этом цилиндр заполнен рабочей жидкостью, согласно изобретению, он дополнительно содержит верхнюю и нижнюю поперечные перегородки, отделяющие цилиндр от верхней и нижней частей корпуса, тягу, установленную в верхней части корпуса и жестко соединенную с полым штоком, цилиндрическую вставку, установленную в поршне с возможностью радиального ее перемещения, второй обратный клапан, верхнюю пару наковален, в нижней части цилиндра выполнена кольцевая проточка, при этом обратные клапаны встроены в поршень, причем один из них установлен с возможностью пропуска рабочей жидкости из надпоршневой полости в подпоршневую, а второй - установлен с возможностью пропуска рабочей жидкости из подпоршневой полости в надпоршневую, дросселирующая насадка установлена на одном из обратных клапанов, на входе в кольцевые проточки на поверхности цилиндра выполнены продольные пазы, верхняя пара наковален установлена в верхней части корпуса на наружной его поверхности и в нижней части муфты, вторая наковальня нижней пары наковален установлена в нижней части тяги. The essence of the present invention lies in the fact that the known hydromechanical jar, comprising a body, the middle part of which is made in the form of a cylinder, hollow rods with seals connected to each other by a piston dividing the cylinder into a supra-piston and under-piston cavity, the lower pair is anvil, one of which is anvil installed in the upper part of the housing on its inner surface, a check valve and a throttling nozzle, an annular groove is made in the upper part of the cylinder, while the cylinder is filled with working fluid, with According to the invention, it further comprises an upper and lower transverse partition separating the cylinder from the upper and lower parts of the housing, a rod installed in the upper part of the housing and rigidly connected to the hollow rod, a cylindrical insert mounted in the piston with the possibility of radial movement, the second non-return valve , the upper pair is anvil, an annular groove is made in the lower part of the cylinder, while the check valves are built into the piston, and one of them is installed with the possibility of passing the working fluid from the pressure the non-cavity in the sub-piston, and the second is installed with the possibility of passing the working fluid from the sub-piston cavity into the supra-piston, the throttle nozzle is installed on one of the check valves, longitudinal grooves are made at the entrance to the annular grooves on the cylinder surface, the upper pair is anvil mounted in the upper part of the body on its outer surface and in the lower part of the coupling, the second anvil of the lower pair of anvils is installed in the lower part of the rod.
При этом для нанесения ударов вверх, обратный клапан, установленный с возможностью пропуска рабочей жидкости из надпоршневой полости в подпоршневую, снабжен дросселирующей насадкой. In this case, for striking upwards, a check valve installed with the possibility of passing the working fluid from the supra-piston cavity to the sub-piston is equipped with a throttling nozzle.
Причем, для нанесения ударов вниз, обратный клапан, установленный с возможностью пропуска рабочей жидкости из подпоршневой полости в надпоршневую, снабжен дросселирующей насадкой. Moreover, for striking downwards, a non-return valve installed with the possibility of passing the working fluid from the under-piston cavity into the over-piston cavity is equipped with a throttling nozzle.
Кроме того, для компенсации гидравлических ударов в цилиндре, ясс снабжен герметизирующим подпружиненным поршнем, установленным в нижней поперечной перегородке. In addition, to compensate for hydraulic shocks in the cylinder, the jar is equipped with a sealing spring-loaded piston installed in the lower transverse partition.
Причем, для предотвращения попадания твердых частиц в цилиндр, он снабжен отражательными скребками, установленными перед уплотнениями полых штоков в поперечных перегородках. Moreover, to prevent the ingress of solid particles into the cylinder, it is equipped with reflective scrapers installed in front of the hollow rod seals in the transverse partitions.
На фиг. 1, 2 изображен ясс гидромеханический в разрезе. In FIG. 1, 2 shows a hydromechanical iass in a section.
Ясс гидромеханический содержит корпус 1, тягу 2, полые штоки 3 и 4 с уплотнениями 5, установленные соосно и жестко соединенные друг с другом поршнем 6 с помощью соединительных резьб 7, поперечные перегородки 8 и 9, установленные соответственно в средней и нижней частях корпуса 1, цилиндр 10, герметизирующий поршень 11, установленный в перегородке 9 и подпружиненный пружиной 12, обратные клапаны 13 и 14, установленные в поршне 6, дросселирующую насадку 15, установленную в одном из обратных клапанов 13 или 14, соответственно, в гнездах 16 или 17, кольцевую вставку 18 с уплотнениями 19, установленную в поршне 6 с возможностью ограниченного радиального перемещения, отражательные скребки 20, установленные в перегородках 8 и 9 перед уплотнениями 5, в цилиндре 10, в верхней и нижней его частях выполнены кольцевые проточки, соответственно, 21 и 22, на входе в которые, на внутренней поверхности цилиндра 10, выполнены продольные пазы 23, цилиндр 10 заполнен рабочей жидкостью 24, в качестве которой используют высокотемпературную жидкость, например, техническое масло, в перегородке 8 выполнены каналы 25 с пробками 26 для заполнения цилиндра 10 рабочей жидкостью 24, поршень 6 разделяет цилиндр 10 на надпоршневую "a" и подпоршневую "б" полости, обратный клапан 13 установлен в поршне 6, таким образом, что при движении поршня 6 вверх, он пропускает рабочую жидкость 24 из надпоршневой полости "а" в подпоршневую полость "б", а обратный клапан 14 установлен в поршне 6, таким образом, что при движении поршня 6 вниз, он пропускает рабочую жидкость 24 из подпоршневой полости "б" в надпоршневую полость "а", к верхней части тяги 2 подсоединена муфта 27 соединительной резьбой 28, нижняя пара наковален 29 установлена на тяге 2 и в верхней части корпуса 1 на внутренней его поверхности, верхняя пара наковален 30 установлен в верхней части корпуса 1, на наружной его поверхности и в нижней части муфты 27, перегородки 8 и 9 через уплотнения 5 штоков 3, 4 герметизируют и отделяют цилиндр 10 от верхней и нижней частей корпуса 1, в верхней части корпуса 1 выполнены отверстия 31, для сообщения со скважиной, к нижней части корпуса 1 подсоединен ниппель 32, в верхней части перегородки 9 установлен кольцевой ограничительный элемент 33. The hydromechanical jar includes a housing 1, a rod 2,
Отражательные скребки 20 выполнены в виде усеченных конусов, установленных коаксиально полым штокам 3 и 4, причем большим основанием конусы установлены в поперечных перегородках 8 и 9 с возможностью радиального перемещения при отклонении штоков 3 и 4 от их оси.
Корпус 1 выполнен разъемным, с возможностью отсоединения цилиндра 10, с помощью соединительных резьб 34, для переустановки дросселирующей насадки 15. The housing 1 is made detachable, with the possibility of disconnecting the
Наружная поверхность тяги 2 выполнена фигурной, например, в виде шестигранника. The outer surface of the rod 2 is made curly, for example, in the form of a hexagon.
Ясс гидромеханический работает следующим образом. Hydromechanical Iass works as follows.
Цилиндр 10 через каналы 25 заполняет рабочей жидкостью 24. Завинчивают каналы 25 пробками 26. Ясс оснащают специальным устройством (метчик, колокол, труболовка и т.д.) и спускают в скважину на бурильных трубах. Достигнув заданной глубины, производят его зацепление, например с трубами, находящимися в скважине после их полета. The
Для нанесения ударов вверх по прихваченной колонне, дросселирующую насадку 15 устанавливают в гнезде 16 обратного клапана 13. После зацепления ясса с трубами производят плавное натяжение колонны бурильных труб, с тем условием, чтобы определить конечное положение ясса при соприкосновении наковален 29. При этом на устье делают отметку положения колонны бурильных труб при нанесении удара вверх. Затем компоновку плавно разгружают при этом штоки 3 и 4 с установленным на них поршнем 6 движутся вниз, рабочая жидкость 24 в начале через зазор между поршнем 6 и внутренней поверхностью кольцевой проточки 21, а затем через обратный клапан 14 перетекает из подпоршневой "б", в надпоршневую полость "а" до соприкосновения верхних наковален 30, при этом поршень 6 находится в нижнем положении. При движении штоков 3 и 4 отражательные скребки 20 отражают твердые частицы (металлическую стружку, окалину и частицы горной породы), содержащиеся в скважинной жидкости и предотвращают попадание их в цилиндр 10. To strike upwards on the stuck string, the
После соприкосновения наковален 30 производят плавное натяжение труб, при этом штоки 3 и 4 движутся вверх, а рабочая жидкость 24 через обратный клапан 13 и дросселирующую насадку 15 перетекает из надпоршневой полости "а" в подпоршневую полость "б". Усилие натяжения труб задается по ГИВу. При выходе поршня 6 из цилиндра 10 уплотнения 19 попадают в зону продольных пазов 23 жидкость 24 затекает в канавки уплотнений 19 и происходит плавное выравнивание давлений рабочей жидкости 24 в канавках уплотнений 19 и проточке 21, что предотвращает выброс уплотнений 19 из их канавок. After contact with the anvils 30, the pipes are smoothly tensioned, while the
В случае работы ясса в наклонных или горизонтальных скважинах, т.е. при отклонении оси скважины от вертикальной оси и изгибе ясса вместе с колонной бурильных труб, кольцевая вставка 18 перемещается в радиальном направлении внутри цилиндра 10, предотвращая перекос поршня 6 в цилиндре 10 и его заклинивание. In the case of the work of the jar in deviated or horizontal wells, i.e. when the axis of the well deviates from the vertical axis and the jar bends together with the drill pipe string, the
В момент выхода поршня 6 в проточку 21 происходит быстрый переток рабочей жидкости 24 через зазор между поршнем 6 и внутренней поверхностью цилиндра 10 из надпоршневой "а" в подпоршневую "б" полость. Одновременно происходит резкое сокращение длины колонны бурильных труб и соударение наковален 31. Сила удара регулируется по ГИВу усилием начального натяжения колонны труб. At the moment the
Если при последующем натяжении колонны бурильных труб усилием, превышающим вес спущенной компоновки, не происходит извлечения прихваченных в скважине труб, то следует повторно произвести 2-3 удара вверх. Если после нанесения ударов вверх колонна прихваченных труб не извлекается, то следует вращением спущенной компоновки влево против часовой стрелки, попытаться отвинтить часть труб с последующим их извлечением на дневную поверхность. If during the subsequent tension of the drill pipe string with a force exceeding the weight of the deflated assembly, extraction of pipes stuck in the well does not take place, then 2-3 upward strokes should be repeated. If after striking upwards the string of stuck pipes is not removed, then rotate the deflated assembly to the left counterclockwise, try to unscrew part of the pipes and then remove them to the day surface.
Если по видам работ необходимо нанести удары вниз, то в компоновку бурильных труб встраивают утяжеленные бурильные трубы, которые располагают над яссом. В этом случае дросселирующую насадку 15 устанавливают в гнезде 17 обратного клапана 14. Производят плавное натяжение спущенной компоновки до соприкосновения верхней пары наковален 30, при этом поршень 6 занимает крайнее верхнее положение. Затем разгружают компоновку при этом штоки 3 и 4 с поршнем 6 начинают двигаться вниз. Рабочая жидкость 24 из подпоршневой полости "б" перетекает через зазор между поршнем 6 и внутренней поверхностью проточки 21 в надпоршневую полость "а". При вхождении поршня 6 в среднюю часть цилиндра 10, рабочая жидкость в подпоршневой полости "б" сжимается, и в ней возникает давление, пропорциональное сжимающему усилию. Усилие сжатия накапливается в виде энергии упругой деформации сжатия колонны бурильных труб. В виду перепада давлений в подпоршневой "б" и надпоршневой "а" полостях рабочая жидкость 24 через насадку 15 и обратный клапан 14 перетекает из подпоршневой "б" в надпоршневую полость "а", а штоки 3 и 4 с поршнем 6 движутся вниз. If it is necessary to strike down by type of work, then weighted drill pipes which are placed above the jar are embedded in the drill pipe assembly. In this case, the
При входе поршня 6 в проточку 22 уплотнения 19 входят в зону продольных пазов 23 и происходит плавное выравнивание давлений рабочей жидкости 24 в канавках уплотнений 19 и в проточке 22, что предотвращает выброс уплотнений 19 из их канавок. При выходе поршня 6 в нижнюю проточку 22, рабочая жидкость 24 через зазор между поршнем 6 и внутренней поверхностью цилиндра 10 перетекает из надпоршневой полости "а" в подпоршневую полость "б". При этом происходит резкое удлинение колонны бурильных труб и соударение верхней пары наковален 30. Энергия удара наковален 30 передается в зону прихвата. When the
Цикл работы ясса повторяют до освобождения труб. The cycle of operation of the jar is repeated until the pipes are released.
При резких перемещениях колонны труб, в случае возникновения резких гидравлических импульсов в рабочей жидкости 24 поршень 11 позволяет компенсировать гидравлические удары и предотвратить разрушение ясса. With sudden movements of the pipe string, in the case of sharp hydraulic pulses in the
Заявленный ясс по сравнению с яссом-прототипом может быть использован при ликвидации прихватов труб в наклонных или горизонтальных скважинах, более надежен в работе и позволяет производить удары как в направлении к устью, так и в направлении к забою скважины, и обеспечивать при этом прямую и обратную промывку скважины. The claimed jar compared to the prototype jar can be used to eliminate pipe sticking in deviated or horizontal wells, is more reliable in operation and allows impacts to be directed both towards the wellhead and towards the bottom of the well, while ensuring forward and reverse flushing the well.
Источники информации
1. А.с. СССР N 1330301, E 21 B 31/113, 1987.Sources of information
1. A.S. USSR N 1330301, E 21 B 31/113, 1987.
2. А.с. СССР N 1364692, E 21 B 31/113, 1988 - прототип. 2. A.S. USSR N 1364692, E 21 B 31/113, 1988 - prototype.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98105190A RU2145659C1 (en) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | Hydromechanical jar |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98105190A RU2145659C1 (en) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | Hydromechanical jar |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98105190A RU98105190A (en) | 1999-12-27 |
RU2145659C1 true RU2145659C1 (en) | 2000-02-20 |
Family
ID=20203680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98105190A RU2145659C1 (en) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | Hydromechanical jar |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2145659C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2637350C1 (en) * | 2014-04-18 | 2017-12-04 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Drilling jar system with check valve |
-
1998
- 1998-03-17 RU RU98105190A patent/RU2145659C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2637350C1 (en) * | 2014-04-18 | 2017-12-04 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Drilling jar system with check valve |
US10294745B2 (en) | 2014-04-18 | 2019-05-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Reaction valve drilling jar system |
US10787875B2 (en) | 2014-04-18 | 2020-09-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Reaction valve drilling jar system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202578605U (en) | Striking-while-drilling jar knocker | |
US2851251A (en) | Hammer drill | |
US4518048A (en) | Method for improved hydraulic jetting of drill bore holes using high pressure pulses of fluid | |
CN104329019B (en) | High-frequency drilling impactor | |
RU2550119C1 (en) | Hydraulic impact device | |
US4044844A (en) | Impact drilling tool | |
RU2586122C2 (en) | Hydropercussion device | |
RU2373378C2 (en) | Method for well cleaning from proppant plug | |
RU2147336C1 (en) | Device for hydraulic-pulse treatment of bed | |
CA2302977C (en) | Hydraulic drilling jar | |
RU2448230C1 (en) | Hydraulic impact device | |
RU2145659C1 (en) | Hydromechanical jar | |
RU2242585C1 (en) | Device for cleaning well from sand obstruction | |
RU2315174C1 (en) | Device for sand plug removal from well | |
US2733045A (en) | burns | |
US2665115A (en) | Percussion tool for wells | |
US3602317A (en) | Drill bit percussor apparatus | |
RU2446271C2 (en) | Hydraulic impact device | |
US10760365B1 (en) | Fluid driven jarring device | |
RU2305173C2 (en) | Method and device for production string sealing during sandy well flushing | |
RU2230880C2 (en) | Hydraulic double-action catcher | |
RU2325508C2 (en) | Circulating valve | |
RU81995U1 (en) | DEVICE FOR HYDRODYNAMIC INFLUENCE ON BOTTOMFLOUR | |
RU2770966C1 (en) | Hydraulic impact device | |
RU44141U1 (en) | HYDRAULIC SHOCK |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080318 |