SU1760081A1

SU1760081A1 - Device for unscrewing pipes on well

Info

Publication number: SU1760081A1
Application number: SU894712058A
Authority: SU
Inventors: Николай Леонтьевич Шешуков
Original assignee: Тюменский индустриальный институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1992-09-07

Abstract

Использование: ликвидаци аварий, св занны/ с прихватом труб в скважинах во врем бурени , ремонта и т.д. Сущность изобретени : устройство содержит опорный механизм с корпусом в виде цилиндра и реверсивный механизм с ведущей, ведомой и промежуточными шестерн ми. Вал ведущей шестерни соединен с бурильной трубой , вал ведомой шестерни - с ловильным инструментом, а промежуточные шестерни установлены на ос х крестовины и зафиксированы от радиального перемещени корпусом опорного механизма, установленным концентрично с валом ведущей шестерни реверсивного механизма и выполненным на нижнем торце с пазами под промежуточные шестерни и оси крестовины. 2 ил.Use: Elimination of accidents associated with sticking pipes in wells during drilling, repair, etc. SUMMARY OF THE INVENTION: The device comprises a support mechanism with a cylinder-shaped body and a reversing mechanism with driving, driven, and intermediate gears. The drive gear shaft is connected to the drill pipe, the driven gear shaft is connected with a fishing tool, and the intermediate gears are mounted on the axles of the cross and are fixed from the radial movement by the housing of the support mechanism mounted concentrically with the shaft of the drive gear of the reversing mechanism and executed at the bottom end with grooves under the intermediate gears and axes of the cross. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к буровой технике и может быть использовано при ликвидации аварий, св занных с прихватом труб в скважинах во врем их бурени или ремонта .The invention relates to a drilling technique and can be used to eliminate accidents associated with sticking pipes in wells during their drilling or repair.

Известно устройство дл отворачивани труб в скважине, включающее корпус с заркоривающими плашками, реверсивный редуктор с ведущей, ведомой и промежуточными коническими шестерн ми, перва из которых соединена с бурильной колонной, а втора - с ловильным инструментом (А. С. СССР № 282218, кл. Е 21 В 31/00, 1971).A device for unscrewing pipes in a borehole is known, including a body with zarking plates, a reversible gear with leading, driven and intermediate bevel gears, the first of which is connected to the drill string, and the second with a fishing tool (A. SSSR No. 282218, cl .E 21B 31/00, 1971).

Недостатком этого известного устройства вл етс то, что реверсивный редуктор в нем помещен в толстостенный, кор щий- с за стенка скважин корпус, имеющий малый наружный диаметр дл работы в стесненных услови х буровых скважин, и должен иметь ограниченные размеры, что делает его элементы малопрочными, а следовательно , редуктор в целом недостаточно надежным при передаче больших крут щих моментов отворачивани труб.The disadvantage of this known device is that the reversing gearbox in it is placed in a thick-walled case that has a small outer diameter to work in the constrained conditions of boreholes and must be limited in size, which makes its elements of low strength and, consequently, the gearbox is generally not sufficiently reliable when transmitting large torques of pipe unscrewing.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству вл етс другое известное устройство дл отворачивани труб в скважине, включающее реверсивный механизм с ведущей, ведомой и промежуточными коническими шестерн ми, перва из которых соединена с бурильной колонной , а втора - с ловильным инструментом. Промежуточные шестерни в этом устройстве насажены на пси крестовины, имеющие на концзх корные башмаки с опорными элементами в виде эластичных камер, полости которых посредством каналов в ос х крестовины сообщаютс с внутренней полостью бурильной колонны (А. С. СССР № , 1146411.кл. Е21 В 31/00, 1985).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed device is another known device for unscrewing pipes in a well, including a reversing mechanism with driving, driven and intermediate bevel gears, the first of which is connected to the drill string, and the second with a fishing tool. Intermediate gears in this device are mounted on psi crosses, which have core shoes at the ends with supporting elements in the form of elastic chambers, the cavities of which through the axes of the crosses communicate with the internal cavity of the drill string (A.S. SSSR No. 1146411.cl. E21 B 31/00, 1985).

Недостатком этого известного устройства вл етс низка надежность корени крестовины за стенки скважины из-за ограниченной рабочей поверхности опорных элементов кор щих башмаков, увеличение которых приводит к усложнению конструкции башмаков и снижению работоспособU1The disadvantage of this known device is the low reliability of the cross of the crosspiece for the borehole walls due to the limited working surface of the supporting elements of the erecting shoes, the increase of which leads to the complication of the design of the shoes and reduced operability U1

СWITH

мости устройства, а также из-за недостаточной прочности эластичных камер при больших кор щих нагрузках.bridges of the device, as well as due to the insufficient strength of the elastic chambers under high compressive loads.

Цель изобретени - повышение надежности работы устройства за счет увеличени прочности корного механизма и конических шестерен реверсивного редуктора.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by increasing the strength of the crustal mechanism and the bevel gears of the reverse gearbox.

Поставленна цель достигаетс тем, что корпус опорного механизма выполнен в виде цилиндра, установленного концентрично с валом ведущей шестерни реверсивного механизма и выполненного на нижнем торце с пазами под промежуточные шестерни и оси крестовины.The goal is achieved by the fact that the case of the support mechanism is made in the form of a cylinder mounted concentrically with the shaft of the pinion gear of the reversing mechanism and executed on the bottom end with grooves for the intermediate gears and the crossbar axis.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows the device, general view, section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one.

Устройство включает ведущий вал 1 с конической шестерней 2, выше которой на ведущем валу вращаетс на двух опорах корпус опорного механизма 3, имеющий плашки 4, кор щие его за стенки скважины или обсадной колонны. Осевое смещение корпуса вверх ограничено муфтовым переводником 5, навернутым с помощью резьбы на верхний конец ведущего вала 1 и имеющим верхнюю конусную резьбу дл присоединени устройства к колонне бурильных труб. Внутренн полость 6 корпуса опорного механизма 3 в верхней и нижней опорах загерметизирована уплотнени ми 7, а с центральным каналом ведущего вала соединена отверсти ми 8.The device includes a drive shaft 1 with a bevel gear 2, above which on the drive shaft the case of the support mechanism 3 rotates on two supports, having plates 4, which nest it behind the walls of the borehole or casing. The axial displacement of the housing upwards is limited by a coupling sub 5, screwed by means of a thread on the upper end of the drive shaft 1, and having an upper tapered thread for connecting the device to the drill string. The internal cavity 6 of the housing of the support mechanism 3 in the upper and lower supports is sealed with seals 7, and is connected to the central channel of the drive shaft by holes 8.

На нижней торцовой части корпуса опорного механизма 3 выполнены пазы 9 и 14, из которых в первых размещены промежуточные шестерни 13, насаженные на оси крестовины 12с уплотнением 15, а во вторых защемлены концы этих осей.On the lower end part of the housing of the support mechanism 3, grooves 9 and 14 are made, of which the first includes intermediate gears 13 mounted on the axis of the cross 12 with a seal 15, and secondly the ends of these axes are clamped.

Осью вращени крестовины .12 и ведомого вала 10 с конической шестерней 11 реверсивного редуктора служит нижн часть ведущего вала 3 меньшего диаметра, снабженна резьбой с навернутой на нее опорной гайкой 16, удерживающей ведомый вал 10 от смещени вниз.The axis of rotation of the crosspiece .12 and the driven shaft 10 with the bevel gear 11 of the reversing gearbox serves as the lower part of the drive shaft 3 of smaller diameter, provided with a thread with a supporting nut 16 screwed on it, which keeps the driven shaft 10 from moving downwards.

Ведомый вал 10 имеет внутреннюю телескопическую трубу 17, на нижнем конце которой нанесена присоединительна резьба дл ловильного инструмента, а в верхней части по диаметру имеютс два вертикальных паза 18, через которые проходит палец 19, закрепленный концами в стенках трубчатой части ведомого вала 10, в результате чего телескопическа труба 17 имеет возможность вертикального перемещени в пределах длины пазов 18. В нижний конец ведущей трубы 1 ввернута дроссельна гайка 20.The driven shaft 10 has an internal telescopic tube 17, at the lower end of which a connecting thread for the fishing tool is applied, and in the upper part there are two vertical grooves 18 in diameter, through which the finger 19, fixed by the ends in the tubular walls of the driven shaft 10, passes which the telescopic tube 17 has the possibility of vertical movement within the length of the grooves 18. A throttle nut 20 is screwed into the lower end of the drive tube 1.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Дл развинчивани прихваченной в скважине колонны труб устройство с собранным на телескопической трубе 17 ло- вильным инструментом (левыми метчиком или колоколом) опускаетс в скважину на рабочей колонне бурильных труб. После установлени необходимого контакта ловильного инструмента с верхней трубой аварийной колонны в рабочую колонну закачивают промывочную жидкость, котора , за счет перепада давлени в отверстии дроссельной гайки 20, создает избыточное.To unscrew a pipe string stuck in the borehole, the device with the tool assembled on the telescopic tube 17 (left tap or bell) is lowered into the well on the drill string of the drill pipe. After the necessary contact of the fishing instrument with the upper tube of the emergency column has been established, a washing fluid is pumped into the working column, which, due to the pressure drop in the opening of the throttle nut 20, creates an excess.

давление в рабочей колонне и через отверсти 8 в ведущем валу 1 поступает во внутреннюю полость 6 корпуса опорного механизма 3, выталкивает наружу плашки 4, которые, приход в контакт со стенкамиthe pressure in the working column and through the holes 8 in the drive shaft 1 enters the internal cavity 6 of the housing of the support mechanism 3, pushes dies 4 out, which come into contact with the walls

скважины или обсадной колонны, кор т корпус 3 вместе с крестовиной 12, зафиксированной концами осей в его пазах 14.borehole or casing, cor body 3 together with the crosspiece 12, fixed by the ends of the axes in its grooves 14.

Вращением рабочей колонны труб на устье скважины вправо через шестерню 2 иRotation of the working column of pipes at the wellhead to the right through gear 2 and

сателлиты 13 ведомой шестерне 11 и валу 10 сообщают левостороннее вращение, в результате чего ловильный инструмент-метчик или колокол соедин етс с прихваченной колонной труб, а вертикальные пазы 18трубы 17 обеспечивают происход щую при этом посадку инструмента. После того, как под действием левостороннего крут щего момента верхн труба прихваченной колонны начинает отворачиватьс , пазы 18 позвол ют ей, вместе с трубой 17, перемещатьс на длину резьбы вверх. После полного отворота трубы прокачку жидкости через рабочую колонну прекращают, давление в ней падает, что вызывает возвращение плашек в исходное положение и разъ коривание корпуса 3, после чего отвернутую от прихваченной колонны трубу поднимают на поверхность.the satellites 13 of the driven gear 11 and the shaft 10 communicate left-hand rotation, as a result of which the fishing tap tool or bell is connected to the stuck pipe string, and the vertical grooves of the pipe 17 provide for the fit of the tool. After the upper tube of the stuck column begins to turn away under the action of a left-sided torque, the grooves 18 allow it, together with the tube 17, to move up the length of the thread. After the pipe is completely turned off, the pumping of liquid through the working column is stopped, the pressure in it drops, which causes the plates to return to their original position and disintegrate the body 3, after which the pipe turned from the stuck column is lifted to the surface.

Предлагаемое устройство, имеющее более надежные опорный корный механизм и реверсивный редуктор, позвол ет существенно повысить производительность труда на аварийных работах за счет повышени его работоспособности и снижени количества возможных отказов.The proposed device, which has a more reliable support core mechanism and a reversible gearbox, can significantly increase labor productivity in emergency operations by increasing its efficiency and reducing the number of possible failures.

Claims

The invention A device for unscrewing pipes in a well, including a support mechanism

with the housing and the reversing mechanism with the driving, driven and intermediate gears, the shaft of the first of which is connected with the drill pipe, the shaft of the second with the fishing tool, and the third mounted on the axes of the crosspiece and fixed from the radial movement by the support body

mechanism, characterized in that, in order to increase the reliability of its operation by increasing the strength of the support mechanism and bevel gears, the housing of the support mechanism is made in the form of a cylinder, mounted concentrically with the shaft of the drive gear of the reversing mechanism and made at the lower end gears and axes of the cross.

QJvzf