SU1654531A1

SU1654531A1 - Drilling tool releasing device

Info

Publication number: SU1654531A1
Application number: SU894691847A
Authority: SU
Inventors: Артур Аркадьевич Каракозов; Виктор Игоревич Блинов; Олег Иванович Калиниченко; Дмитрий Александрович Чаленко; Михаил Валентинович Корнеев; Олег Якубович Тодер; Геннадий Михайлович Валитов
Original assignee: Донецкий политехнический институт
Priority date: 1989-05-15
Filing date: 1989-05-15
Publication date: 1991-06-07

Abstract

Изобретение относитс к нефт ной промышленности и предназначено дл ликвидации прихватов при бурении скважин. Цель изобретени - совершенствование технологии работы с устройством путем исключени операций по сбросу давлени во внутреннем канале и обеспечени возможности восстановлени циркул ции промывочной жидкости Устройство содержит корпус (К) 1, шток (Ш) 4 с бойком 5 и втулку 6, охватывающую Ш 4 и жестко св занную с К 1 В нижней части Ш 4 выполнено седло под шар 10 Над седлом выполнены отверсти 11, св зывающие полость 12 и внутренний канал Ш 4 На Ш 4 установленThe invention relates to the oil industry and is intended to eliminate sticking while drilling wells. The purpose of the invention is to improve the technology of working with the device by eliminating operations to relieve pressure in the internal channel and to ensure the possibility of restoring circulation of the washing liquid. The device includes a housing (K) 1, a stem (Ø) 4 with brisk 5 and a sleeve 6 covering Ø 4 and rigidly connected to K 1 In the lower part of Ø 4 a saddle for ball 10 is made. Above the saddle there are holes 11 connecting the cavity 12 and the internal channel Ø 4.

Description

Изобретение относитс к нефт ной промышленности, в частности к устройствам дл ликвидации прихватов при бурении скважины.The invention relates to the oil industry, in particular to devices for sticking elimination when drilling a well.

Целью изобретени вл етс совер- 1 unn iH .i i полоти очботн с устройс i,nr« путем исключени операций по г/мюсу ;п чичш по внутреннем анпле и обеспечени ьочможности восстановлени цирку i цич при ковочной жидкостиThe aim of the invention is to complete 1 unn iH .i i webs with device i, nr "by excluding operations on g / mus; get on internal antif and ensure the possibility of restoring circulating i cich for forging fluid

f фш l покачано устройство, пройти .ими рочрсч; на фиг. 2 - разрез А А на Фиг 1. f fsh l device is shaken, go through them rochrsch; in fig. 2 - section a And Fig 1.

Устропс по /т/1 ч ликвидации прихватов содержит корпус 1 с наковальней 2 и пере- годником 3, коицентрично установленный в нем ипок I п бойком 5 и втулку 6, охватыпа ющ ук1 HjTOk /I и жестко св занную с копггу с ом i i 1од ртулкой В установлен поршень 1 подпружиненный относительно корпуса пружиной У Поршень 7 и переходник 3 вы- ПОЛНРНЬ окатывающими шток 4, в нижней части которого имеетс седло 9 дл клапана 0. Г штоке 4 нчд седлом 9 выполнены бо- КОПЫР отверсти 11, св зывающие полость ) 4 с гюдпоршневой камерой 12Ustrops p / t / 1 h elimination of stickings contains body 1 with anvil 2 and pedestrian 3, the ipox of bold 5 and sleeve 6 coicentrically mounted in it, and sleeve 6, covering HjTOk / I and rigidly connected with a copggy with a second ii The piston 1 is fitted with a piston B spring-loaded relative to the housing. A piston 7 and an adapter 3 you - complete the rounding rod 4, in the lower part of which there is a seat 9 for the valve 0. A stem 4 has the seat 9, a hole connecting the cavity 11) 4 with a piston cam 12

В полости корпуса 1 над узлом фиксации 4 относительно корпуса 1 расположена иоьсюродкч 13 с продольными отверсти ми 14 Она образует вместе со стенками корпуса 1 и фикг нр/ющими элементами камеру, в полости 15 коюрой установлен обратный клапан 16 перекрывающий каналы 17, св зывающие полость 15с камерой 18, сообщающейс с ззтрубным пространством через отверсти 19. В радиальных каналах корпуса 1 установлены фиксирующие элементы 20, выполненные в виде подпружиненных в ра- дитльном направлении относительно корпуса кулачков, а па штоке 4 выполнена проточка 21 ответной формы. В осевых каналах корпуса 1 размещены плунжеры 22, жестко св зан- ные с поршнем 7 и перекрывающие радиальные каналы 23. Надпоршиева камера 24 соединена с затрубным пространством каналами 25.In the cavity of the housing 1 above the fixation unit 4 relative to the housing 1 there is an izusudrokch 13 with longitudinal openings 14 It forms together with the walls of the housing 1 and the fixture with a chamber, in the cavity 15 the coyur has a check valve 16 blocking the channels 17 connecting the cavity 15c camera 18, which communicates with the ztrubny space through the holes 19. In the radial channels of the housing 1, locking elements 20 are installed, made in the form of cams springed in the radial direction relative to the housing, and points 21 mate. In the axial channels of the housing 1, plungers 22 are placed, rigidly connected with the piston 7 and overlapping the radial channels 23. The nadporshiyev chamber 24 is connected to the annular space by channels 25.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Устройство может включатьс в состав снар да при бурении скважин либо спускатьс к прихваченному инструменту после возникновени аварии. При этом корпусThe device may be included in the projectile while drilling wells or descend to a stuck tool after an accident has occurred. In this case

1 механизма через переводник 3 соедин етс с прихваченной (или прихватоопасной) частью снар да, а шток 4 через переводник 26 - с бурильной колонной. Первоначально в устройстве клапан 10 отсутствует Поэтому1 of the mechanism through the sub 3 is connected to the stuck (or sticking) part of the projectile, and the stem 4 through the sub 26 is connected to the drill string. Initially, valve 10 is absent in the device. Therefore,

промывка беспреп тственно подаетс на забой скважины по осевому каналу штока 4 При бурении крут щий момент передаетс от бурильных труб на переводник 26 и через кулачки 27 - на корпус 1. В случае возникнопени прихвата клапан 10 сбрасываетс в полость бурильных труб и садитс в седло 9, перекрыва канал дл прохода промывоч- ной жидкости Затем включают буровой насос , в подпоршневой камере 12, св заннойflushing freely flows down the borehole through the axial channel of the rod 4. During drilling, torque is transmitted from the drill pipes to the sub 26 and through the cams 27 to the body 1. In the event of sticking, the valve 10 is dropped into the cavity of the drill pipes and sits in the saddle 9, blocking the passageway for the flushing fluid; Then turn on the mud pump, in the sub-piston chamber 12, connected

с полостью штока 4 боковыми отверсти ми 11 в последнем, поддерживаетс давление определенной величины. После этого нат гивают бурильную колонну, котора за счет приложенной нагрузки раст гиваетс , нак .чплива энергию упругой деформации. При достижении расчетной нагрузки определ емой жесткостью пружины 8 и давлением в камере 12, фиксирующие элементы 20 начинают перемещатьс в радиальных каналах корпуса. Тогда плунжеры 22. размещенные в осевых каналах корпуса, вместе с поршнем 7 перемещаютс вниз и открывают радиальные каналы 23, соедин радиальные каналы с затрубным пространством.With the stem cavity 4 side holes 11 in the latter, a pressure of a certain value is maintained. After that, the drill string is tightened, which is stretched due to the applied load, due to the elastic strain energy. When the calculated load is reached by the determined stiffness of the spring 8 and the pressure in the chamber 12, the locking elements 20 begin to move in the radial channels of the housing. Then the plungers 22. placed in the axial channels of the housing, together with the piston 7, move down and open the radial channels 23, connecting the radial channels with the annulus.

5 Поскольку давление в радиальных каналах резко уменьшитс , то фиксирующие элементы 20 выйдут из конусной протолки 21 и освобод т шток 4, который за счет накопленной о бурильных трубах энергии упругой5 Since the pressure in the radial channels decreases sharply, the locking elements 20 will come out of the conical protrusion 21 and release the rod 4, which is due to the elastic energy accumulated on the drill pipes

0 деформации перемещает вверх, нанос бойком 5 мощный удар по наковальне 2. Так как в эют момент времени нижн часть штока 4 выходит из переходника 3 то промывка поступает на забой через боковые0 deformation moves upward, striking the striker 5 a powerful blow to the anvil 2. Since at the moment the time the lower part of the stem 4 comes out of the adapter 3, the flushing goes to the bottom through the side

5 отверсти 11 и осевой канал в переходнике 3 (в случае герметичного прихвата жидкость проходит через дроссельное отверслие 28 и отверсти 19 в корпусе 1). В этот же момент5 holes 11 and the axial channel in the adapter 3 (in the case of a sealed sticking fluid passes through the throttle bore 28 and the holes 19 in the housing 1). At the same moment

времени поршень 7 под действием пружины 8 перемещаетс вверх, перекрыва плунжерами 22 радиальные каналы 23. Дл повторного нанесени удара бурильна колонна опускаетс , шток 4 занимает исходное положение (при этом боек 5 упираетс в пере- городку 13, фиксирующие элементы перемещаютс в сторону проточки 21 за счет возвращени поршн 7 и плунжеров 22 в исходную позицию). Дальнейшее перемещение фиксаторов 20 происходит за счет пружин, установленных в радиальных каналах корпуса 1. При этом радиальные каналы заполн ютс жидкостью, поступающей из камеры 18 через каналы 17, открываемые обратным клапаном 16, полость 15 и каналы 14. После того, как фиксаторы 20 войдут в проточку 21, производ т нат жение бурильной колонны и цикл работы механизма noli гор етс . Под действием ударных нагрузок снар д освобождаетс от прихвата.time, the piston 7 is moved upward by the action of the spring 8, blocking the radial channels 23 with the plungers 22. To re-strike the drill string is lowered, the rod 4 takes the initial position (the striker 5 rests on the partition 13, the fixing elements move in the direction of the groove 21 behind by returning the piston 7 and the plungers 22 to the initial position). Further movement of the clips 20 occurs due to springs installed in the radial channels of the housing 1. In this case, the radial channels are filled with liquid coming from the chamber 18 through the channels 17, opened by the check valve 16, the cavity 15 and the channels 14. After the clamps 20 enter into the bore 21, the drill string is tensioned and the cycle of operation of the noli mechanism is ignited. Under the action of shock loads, the projectile is released from sticking.

Если же после нанесени удара вверх необходимо произвести удар вниз, то колонна сбрасываетс и, двига сь под действием собственного веса, удар ет бойком 5 по втулке 6. В процессе работы в надпорш- невой камере 24 поддерживаетс низкое давление, поскольку она св зана с затруб- ным пространством каналами 25 помимо этой функции, преп тствуют ооз никновению гидравлической гюдутки поршнем 7.If, after striking upwards, it is necessary to strike downwards, the column is dropped and, moving under its own weight, strikes briskly 5 through sleeve 6. During operation, low pressure is maintained in the piston chamber 24 because it is connected to the annulus - in addition to this function, the channel space prevents the piston 7 from identifying the hydraulic cylinder.

Регулирование силы при кптпр-i;- ппо- пгходпт размыкание Фиксаторов ч процс о1 ликвидации аварии, осущесп;л е сч путем изменени дапленич в полости 12 ifа м .-м минимальный порог срабатывани опоедр льетс жесткостью пружины 8 (L этом г,, чае насос отключен) Поэтому ьдьим HJ nvrf регулировани силы размыкани N,ovanii3- ма может быть подбор и усггзносжа г, полости 12 пружин различной жесткости В св зи с этим возможен вариант работы, когда нет необходимости в регулировании силы размыкани , тогда пружина 8 устанавливаетс достаточно большой жест кости клапан 1C г. этом случае не опускаетс в б/рильные трубы При этом начало переForce control with kptpr-i; - podphodhod disconnection of Fixers h process of emergency response, carrying out; by changing the daplenich in cavity 12 I m.-m the minimum threshold for triggering the spring 8 (L this g, ch the pump is disconnected) Therefore, HJ nvrf adjusting the opening force N, ovanii3-ma can be the selection and use of the g, 12 cavities of springs of different stiffness. Therefore, it is possible to work when there is no need to regulate the opening force gesture bone kl Pan 1C of this case does not fall into the B / pipe-sterile The beginning of the re

мещени поршн 7 определ етс только характеристикой пружины 8, а промывочный агент в этом случае беспреп тственно проходит на забой через полость штока 4. 5При спуске устройства к прихваченномуThe displacement of the piston 7 is determined only by the characteristic of the spring 8, and in this case the flushing agent freely passes to the bottom through the cavity of the rod 4. 5When the device is lowered to the stuck

снар ду сначала производитс интенсивна промывка скважины, а затем оносоедин ет- с с аварийным инструментом при помощи переводника 3. В дальнейшем его работа неthe well first flushes the well thoroughly, and then it connects with the emergency tool with the help of sub 3. Further, its operation is not

0 отличаетс от описанного случа .0 differs from the case described.

Claims

The invention The device for eliminating the sticking of a drill bit, comprising a housing, a hollow rod mounted therein with limited axial movement, and a piston spring-loaded relative to the housing, a stem fixing unit relative to the housing in the form of radially guided housing bodies

0 locking elements located in the counter-grooves of the rod, and a dump valve, characterized in that. that, in order to improve the technology of working with the device by eliminating operations on

5, the depressurization of the internal channel and the possibility of circulating the flushing fluid in the cavity of the housing above the stem fixing unit relative to the housing;

O sh: grooved with longitudinal openings in the head cavity of ayor yy ug with the walls of the latter and fixing ileaths i-amer while the ormus has an inlet valve placed in / t, / O C POSSIBLE P, 1N1I Vers. the partitions are in the initial position, the radial holes are made in the body wall, and the piston is installed to overlap the latter in the original position, the fixing elements RK are filled in the form of spring-loaded radially relative to the cam body, while in the lower part of the rod the PNP There is a saddle under the waste valve, and in the wall of the rod above the saddle, radial holes are visible with the possibility of communicating the hollow rod with the half-piston body cavity over the entire length of the rod rod.

13

21

20

FIG. 2