RU2291275C2 - Гидравлический ясс - Google Patents
Гидравлический ясс Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291275C2 RU2291275C2 RU2005106656/03A RU2005106656A RU2291275C2 RU 2291275 C2 RU2291275 C2 RU 2291275C2 RU 2005106656/03 A RU2005106656/03 A RU 2005106656/03A RU 2005106656 A RU2005106656 A RU 2005106656A RU 2291275 C2 RU2291275 C2 RU 2291275C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- axial
- spindle
- working column
- torsional
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к подземному (капитальному) ремонту скважин и может быть использовано для извлечения прихваченного на забое оборудования. Устройство содержит связанные с рабочей колонной и освобождаемым объектом корпус и шпиндель, соединенные винтовой парой с углом подъема, обеспечивающим ее несамотормозящую подвижность и образующие пару «цилиндр-поршень» с полостью, заполненной жидкостью с образованием части полости в расточенном интервале цилиндра. Соединение корпуса и шпинделя выполнено с возможностью приобретения рабочей колонной углового и осевого ускорения с последующим нанесением крутильного и осевого удара. При необходимости нанесения крутильных ударов в обратном направлении винтовая пара выполнена с обратной нарезкой. Повышается эффективность работы, расширяются функциональные возможности. 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может использоваться при строительстве и ремонте скважин для освобождения прихваченных в скважине оборудования (далее - «объект») ударами.
Известен ясс, состоящий из корпуса и шпинделя, которые соединены с рабочей колонной и объектом, а между собой - с некоторым осевым люфтом и образуют подвижную телескопическую пару. Кроме того, в случаях, когда между рабочей колонной и объектом действует крутящий момент, указанное телескопическое соединение выполняется в виде шлицевой пары для восприятия и передачи крутящего момента. Вышеуказанный ясс исторически используется с самого начала развития нефтегазовой промышленности и имеет всеобщую известность, поэтому ссылку на литературные источники не приводим.
Его принципиальный недостаток - слабая сила ударов, т.к. последняя определяется кинематической энергией поступательного движения рабочей колонны, которая, как правило, имеет небольшую величину.
В качестве наиболее близкого аналога выбран гидравлический ясс, в котором для удара используется энергия упругой деформации рабочей колонны (1). В данной конструкции гидравлического ясса соединенные со шлицевой парой с осевым люфтом корпус и шпиндель составляют пару «цилиндр-поршень», которая образует замкнутую рабочую полость, заполненную жидкостью. В начальном интервале движения (в пределах указанного люфта) радиальный зазор между поршнем и цилиндром выполнен весьма малым и поэтому здесь на поршне возникает значительный перепад давления, под действием которого происходит нагружение рабочей колонны осевой силой, которая вызывает ее упругую деформацию растяжения или сжатия. Когда в процессе относительного движения в цилиндре поршень достигает интервала, где зазор между ними выполнен во много раз большим, перепад давления на поршень резко уменьшается и деформированная рабочая колонна вследствие снижения нагрузки на поршень восстанавливает свою исходную длину, в результате чего в яссе происходит интенсивный осевой удар массы низа рабочей колонны, который передается освобожденному объекту.
К недостаткам указанного гидравлического ясса можно отнести его ограниченные функциональные возможности, выраженные в невозможности возбуждения наряду с осевыми и дополнительных крутильных ударов, которые, как известно из промысловой практики, позволяют существенно увеличить вероятность извлечения прихваченного на забое оборудования. Создание дополнительных крутильных ударов также может быть крайне необходимо и при отвинчивании резьбовых соединений над прихваченным объектом при извлечении его по частям.
Другим недостатком прототипа является его недостаточная эффективность, особенно при проведении аварийных работ в горизонтальных участках скважин. Действительно, несмотря на выполнение шлицевой пары, позволяющей осуществлять передачу крутящего момента прихваченному объекту, в промысловой практике, как правило, в подобных случаях возникают затруднения в передаче крутящего момента с поверхности на забой. С другой стороны, использование вышеназванного гидравлического ясса для передачи крутящего момента прихваченному объекту может оказаться вообще невозможным даже и в вертикальных скважинах, например, в случае его применения на гибких «рабочих колоннах» - на скребковой проволоке, на кабель-канате или же на гибких трубах малых диаметров.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение эффективности гидравлического ясса.
Поставленная цель достигается тем, что соединение корпуса и шпинделя выполнено в виде винтовой пары правого направления с углом подъема, обеспечивающим ее несамотормозящую подвижность и с возможностью приобретения рабочей колонной углового и осевого ускорения с последующим нанесением крутильного и осевого удара, причем при необходимости нанесения крутильных ударов в обратном направлении винтовая пара выполнена с обратной нарезкой.
По вопросу об «изобретательском уровне» предлагаемого технического решения можем сообщить следующее.
Заявленное техническое решение обеспечивает достижение существенно нового результата, которого нет в известных устройствах, - позволяет инициировать крутильные удары. На наш взгляд, одновременное (совмещенное) воздействие на освобождаемый объект крутильными и осевыми ударами, которые позволяет осуществлять предложенный ясс, также следует относить к разряду существенных результатов, т.к. есть основания полагать, что именно такие удары позволят произвести отворот на забое туго затянутые резьбы и освобождать некоторые виды прихватов, особенно в горизонтальных участках скважин.
С другой стороны, необходимо отметить, что выполнение шлицевой пары в виде винтовой пары с углом подъема, обеспечивающей ее несамотормозящуюся подвижность, придает заявляемому техническому решению новые свойства, не присущие известным аналогам, а именно позволяет оказывать крутильные воздействия на ловильный объект через «рабочие колонны» практически с нулевой крутильной жесткостью, т.е. при помощи установок канатно-кабельной техники или посредством колонны гибких труб малого диаметра. Эту особенность предложенного устройства, на наш взгляд, также можно отнести к разряду существенных.
Таким образом, по нашему мнению, отличительные признаки предлагаемого технического решения придают ему новые технические свойства - расширение функциональных возможностей и повышение эффективности гидравлического ясса. Вместе с тем, в доступных нам источниках мы не обнаружили сведения о яссах, по конструкции аналогичных предложенному. По этим причинам, на наш взгляд, предложенное техническое решение может считаться соответствующим критерию «изобретательский уровень».
На чертеже изображен предложенный гидравлический ясс в исполнении для нанесения крутильно-осевых ударов, направленных вниз, продольный разрез. Взаимное расположение частей устройства соответствует моменту перед началом крутильно-осевого удара.
Ясс устанавливается между рабочей колонной 1, снабженной утяжеленной нижней частью (УБТ), и освобождаемым объектом 2. Устройство состоит из корпуса 3 и шпинделя 4, которые взаимодействуют между собой через винтовую пару 5 с углом подъема, обеспечивающим несамотормозящуюся подвижность шпинделя 4 относительно корпуса 3. С другой стороны, шпиндель 4 посредством штока 6 жестко связан с поршнем 7, который установлен с возможностью осевого перемещения в цилиндре 8, выполненном в корпусе 3 устройства. В свою очередь, шток 6 на торцах цилиндра 8 уплотнен сальниками 9, в результате чего в цилиндре 8 образуются две замкнутые полости - «в» и «н», заполненные жидкостью (маслом), причем полость «в» образована в расточенном интервале цилиндра 8. На поршне 7 выполнен обратный клапан 10, на корпусе 3 выполнен торец 11, взаимодействующий при крутильно-осевом ударе с буртом 12 шпинделя 4.
Работа ясса происходит следующим образом.
При вращении рабочей колонны 1 относительно неподвижного шпинделя 4, соединенного с прихваченным объектом 2, происходит ввинчивание шпинделя 4 в корпус 3 по винтовой паре 5. В результате этого поршень 7 начинает перемещаться относительно цилиндра 8, сжимая жидкость в полости «в» над поршнем 7. Возникший перепад давления на поршне 7 создает сопротивление указанному процессу ввинчивания шпинделя 4 в корпус 3, поэтому в рабочей колонне труб 1 накапливается упругая энергия кручения. После достижения поршнем 7 расточенного интервала цилиндра 8 (полость «в») зазор между ними возрастает и сопротивление жидкости осевому перемещению поршня 7 резко снижается, вследствие чего шпиндель 4 и корпус 3 получают возможность свободного вращения относительно друг друга по винтовой паре 5. В результате этого масса нижней части рабочей колонны 1 под действием накопленной упругой энергии кручения приобретает угловое, а следовательно, и осевое ускорение на оставшейся длине винтовой пары 5. После упора торца 11 корпуса 3 на бурт 12 шпинделя 4 движение по винтовой паре 5 прекращается, в результате чего происходят крутильный и осевой удары. Соотношение энергий осевых и крутильных составляющих удара зависит от угла подъема винтовой пары 5, который выполняется в конкретной конструкции устройства исходя из требований промысловой практики. Очевидно, что они примерно равны при угле подъема винтовой пары 45°, а при меньших углах энергия крутильного удара больше, чем осевого. Для нанесения повторного удара рабочая колонна труб 1 начинает вращаться в обратную сторону, при этом корпус 3 ясса поднимается вверх и снова занимает положение, показанное на чертеже. При этом жидкость, находившаяся в полости «н» цилиндра 8, перетекает в полость «в» через обратный клапан 10 - процесс повторяется.
Очевидно, что при необходимости нанесения крутильных ударов в обратном направлении винтовая пара 5 должна быть выполнена с обратной нарезкой. С другой стороны, очевидно, что по аналогии с известными гидравлическими яссами, предложенный ясс легко исполнить для выполнения ударов, направленных вверх, в комбинации крутильными ударами левого или правого направления.
Вместе с тем, исполнение винтовой пары 5 с углом подъема, обеспечивающим несамотормозящуюся подвижность шпинделя 4 относительно корпуса 5, позволяет применять ясс не только на жесткой рабочей колонне труб 1, позволяющей осуществлять передачу крутящего момента, но и на гибких «рабочих колоннах», например на скребковой проволоке, на кабель-канате, а также на гибких трубах малых диаметров. Очевидно, что при этом подобные рабочие колонны должны иметь в нижней своей части сосредоточенную массу, например в случае спуска на проволоке - грузоштанги. При этом устройство приводится в действие возвратно-поступательными движениями. Действительно, в этом случае в результате несамотормозящемуся исполнению винтовой пары 5 осевое перемещение сосредоточенной массы в нижней части указанных гибких «рабочих колонн» будет преобразовано во вращательное, а последние при этом будут просто скручиваться и раскручиваться на те несколько оборотов, которые достаточны для работы предложенного ясса. Очевидно, что сила крутильно-осевого удара при этом будет определяться инерцией тяжелого низа, т.е. величиной его сосредоточенной массы над устройством.
По мнению авторов-заявителей, предложенное устройство может найти применение в практике капитального ремонта скважин, особенно при ликвидации аварий в горизонтальных участках скважин, где передача крутящего момента с поверхности затруднительна или совсем невозможна.
ЛИТЕРАТУРА
1. Г.Кэмп. Ловильные работы в нефтяных скважинах. Пер. с англ. М.: Недра, 1990. стр.33-34.
Claims (1)
- Гидравлический ясс, содержащий связанные с рабочей колонной и освобождаемым объектом корпус и шпиндель, соединенные между собой и образующие пару "цилиндр-поршень" с полостью, заполненной жидкостью с образованием части полости в расточенном интервале цилиндра, отличающийся тем, что соединение корпуса и шпинделя выполнено в виде винтовой пары с углом подъема, обеспечивающим ее несамотормозящую подвижность, и с возможностью приобретения рабочей колонной углового и осевого ускорения с последующим нанесением крутильного и осевого удара, причем при необходимости нанесения крутильных ударов в обратном направлении винтовая пара выполнена с обратной нарезкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106656/03A RU2291275C2 (ru) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Гидравлический ясс |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106656/03A RU2291275C2 (ru) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Гидравлический ясс |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005106656A RU2005106656A (ru) | 2006-08-20 |
RU2291275C2 true RU2291275C2 (ru) | 2007-01-10 |
Family
ID=37060278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005106656/03A RU2291275C2 (ru) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Гидравлический ясс |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2291275C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011002338A2 (ru) | 2009-06-30 | 2011-01-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Буринтех" | Гидравлический ясс |
-
2005
- 2005-03-09 RU RU2005106656/03A patent/RU2291275C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КЕМП.Г Ловильные работы в нефтяных скважинах. - М.: Недра, 1990, с.33-34. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011002338A2 (ru) | 2009-06-30 | 2011-01-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Буринтех" | Гидравлический ясс |
US8950477B2 (en) | 2009-06-30 | 2015-02-10 | Scientific And Production Enterprise Limited Liability Company Burintekh (Burintekh Ltd) | Hydraulic jar |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005106656A (ru) | 2006-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2408775C1 (ru) | Гидравлический ясс | |
US7874364B2 (en) | Method for jarring with a downhole pulling tool | |
US5411107A (en) | Coil tubing hydraulic jar device | |
PT1723307E (pt) | Mandril para utilização numa coluna de ferramentas num furo vertical | |
US5495902A (en) | Coil tubing hydraulic jar device | |
RU2291275C2 (ru) | Гидравлический ясс | |
US11280146B2 (en) | Fluid driven jarring device | |
RU124304U1 (ru) | Буровой гидромеханический ударный механизм двухстороннего действия | |
EP2864577B1 (en) | Change-over arrangement for a cable operated jar | |
RU164725U1 (ru) | Яс гидромеханический двустороннего действия | |
US20010018974A1 (en) | Downward energized motion jars | |
CN109695423B (zh) | 抑制下部钻柱共振平稳钻压的钻具组合 | |
US20090301745A1 (en) | Mechanical trigger arrangement | |
RU146817U1 (ru) | Гидравлический яс двухстороннего действия | |
RU2282015C2 (ru) | Механический ясс | |
RU2533405C2 (ru) | Пакер разбуриваемый (варианты) | |
RU44141U1 (ru) | Гидравлический ударник | |
RU2405909C1 (ru) | Механический ясс | |
RU204705U1 (ru) | Яс гидравлический | |
RU2757090C1 (ru) | Устройство для извлечения деталей из корпуса многоступенчатого погружного центробежного насоса | |
GB2350134A (en) | Jar tool latching/releasing mechanism | |
RU52077U1 (ru) | Гидравлический ясс двойного действия | |
RU2193646C2 (ru) | Механический ясс | |
RU131791U1 (ru) | Гидроударник | |
RU45446U1 (ru) | Устройство для ликвидации прихвата |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130310 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150910 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160310 |