UA133325U - Пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині - Google Patents

Abstract

Пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині містить корпус з ковадлом у верхній частині, з конічною кільцевою розточкою і радіальними каналами. Всередині розміщені пустотілий шток з упорним виступом і пазом, на якому з можливістю осьового переміщення насаджені поршнень з ковадлом, бойком, підпружиненими фіксаторами, і вузол роз'єднання, виконаний у вигляді конічної цанги, яка жорстко закріплена на нижньому кінці штока, з фіксуючою втулкою з підпружиненим зворотним клапаном. Шток зв'язаний з ковадлом у верхній частині корпусу за допомогою шліцьової пари з можливістю взаємного переміщення відносно поздовжньої осі пристрою.

Description

Корисна модель належить до галузі машинобудування і може бути використана в бурінні свердловин, зокрема під час виконання ловильних робіт в бурових свердловинах і вийманні предметів із бурових свердловин з використанням ударних засобів для вивільнення прихоплених деталей.

Відомий пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині (Патент Мо 89841,

Україна, МПК Е 21 В 23/00. Пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині /

Харченко Є. В, Пукач П. Я., Гутий А. В. // Заяв. 30.12.2013 Мо и201315503; Опубл. 25.04.2014 -

Бюл. Мо 8.|, який містить корпус з ковадлом у верхній частині, з конічною кільцевою розточкою і радіальними каналами, всередині якого розміщені пустотілий шток з упорним виступом і пазом, на якому з можливістю осьового переміщення насаджені поршень з ковадлом, бойком, підпружиненими фіксаторами, і вузол роз'єднання, виконаний у вигляді конічної цанги, яка жорстко закріплена на нижньому кінці штока, з фіксуючою втулкою з підпружиненим зворотним клапаном.

Такий пристрій за повний робочий цикл створює в аварійній колоні труб подвійне ударне навантаження, яке направлене лише в поздовжньому напрямі, чого може бути недостатньо для вивільнення прихопленої колони труб, його конструкція не дозволяє уникнути взаємного прокручування штока відносно ковадла у верхній частині корпусу і ууоеможливлює створення крутного моменту в прихопленій частині бурової колони труб, що потребує додаткових затрат часу і енергії на вивільнення прихоплених бурильних і обсадних колон та бурового інструменту, знижує ефективність ліквідації прихоплень аварійних колон і продуктивність роботи бурової установки.

В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині, в якому новий зв'язок між штоком і ковадлом у верхній частині корпусу дозволив би уникнути взаємного прокручування між ними і створити в прихопленій частині бурової колони одночасно і подвійне ударне навантаження в поздовжньому напрямі, і крутний момент, що знизить затрати часу і енергії на вивільнення прихоплених бурильних і обсадних колон та бурового інструменту, підвищить ефективність ліквідації прихоплень і продуктивність роботи бурової установки.

Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у

Зо свердловині, який містить корпус з ковадлом у верхній частині, з конічною кільцевою розточкою і радіальними каналами, всередині якого розміщені пустотілий шток з упорним виступом і пазом, на якому з можливістю осьового переміщення насаджені поршень з ковадлом, бойком, підпружиненими фіксаторами, і вузол роз'єднання, виконаний у вигляді конічної цанги, яка жорстко закріплена на нижньому кінці штока, з фіксуючою втулкою з підпружиненим зворотним клапаном, згідно з корисною моделлю, має шток зв'язаний з ковадлом у верхній частині корпусу за допомогою шліцьової пари з можливістю взаємного переміщення відносно поздовжньої осі пристрою.

Це дозволяє здійснювати осьове переміщення штока відносно ковадла у верхній частині корпусу і уникнути взаємного прокручування штока відносно ковадла у верхній частині корпусу, і тим самим: передавати крутний момент, створений ротором бурової установки, від вільної частини бурової колони через пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині до прихопленої. Тобто, за допомогою цього нововведення, можна створювати в прихопленій частині колони одночасно із подвійним ударним навантаження в поздовжньому напрямі крутний момент, що підвищує ефективність ліквідації прихоплень, знижує затрати часу і енергії на вивільнення прихоплених бурильних і обсадних колон та бурового інструменту, підвищує продуктивність роботи бурової установки.

Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображений пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині (фіг. 1), знаходження штока в проміжному положенні (фіг. 2), знаходження штока у верхньому положенні (фіг. 3), де: 1 - корпус, 2 - шток, З - конічна цанга, 4 - конічна кільцева розточка, 5 - фіксуюча втулка, 6 - підпружинений зворотний клапан, 7 - радіальні канали, 8 - упорний виступ, 9 - ковадло поршня, 10 - поршень, 11 - підпружинений фіксатор, 12 - бойок поршня, 13 - ковадло, 14 - паз, 15 - перша секція корпуса, 16 - друга секція корпуса, 17 - шліцьова пара.

Пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині містить корпус 1 з ковадлом 13 у верхній частині, з конічною кільцевою розточкою 4 і радіальними каналами 7, всередині якого розміщені пустотілий шток 2 з упорним виступом 8 і вузол роз'єднання, виконаний у вигляді конічної цанги З, яка жорстко закріплена на нижньому кінці штока 2, з фіксуючою втулкою 5 з підпружиненим зворотним клапаном 6. На частині штока 2 над упорним виступом 8 виконаний паз 14 та встановлений поршень 10 з ковадлом 9 поршня 10, бойком 12 поршня 10 і бо підпружиненими фіксаторами 11 з можливістю взаємного переміщення один відносно одного.

Поршень 10 жорстко з'єднаний з ковадлом 9 поршня 10 і бойком 12 поршня 10. У внутрішній частині поршня 10 встановлені підпружинені фіксатори 11, які, при суміщенні з пазом 14, фіксують поршень 10 відносно штока 2. Внутрішня порожнина корпуса 1 утворена двома герметично ізольованими одна відносно одної секціями: першою секцією 15 та другою секцією 16. У першій секції 15 розміщені нижня частина штока 2 з упорним виступом 8, конічна цанга 3, фіксуюча втулка 5 з підпружиненим зворотним клапаном 6. Друга секція 16, в якій знаходиться поршень 10 з бойком 12 поршня 10, виконана у вигляді двох гідравлічно з'єднаних між собою камер різного поперечного перерізу, з яких нижня камера має менший поперечний переріз, а верхня - більший, за рахунок виконаних поздовжніх пазів на стінці корпуса 1. До верхньої частини корпуса 1 за допомогою різьбового з'єднання приєднане ковадло 13. До нижнього кінця штока 2 жорстко прикріплена конічна цанга 3, яка взаємодіє з конічною кільцевою розточкою 4 корпуса 1 ії фіксуючою втулкою 5, яка є рухомою відносно штока 2 з конічною цангою 3. Шток 2 зв'язаний з ковадлом 13 у верхній частині корпусу 1 за допомогою шліцьової пари 17 з можливістю взаємного переміщення відносно поздовжньої осі пристрою.

Пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині працює наступним чином.

Спочатку від'єднують неприхоплену частину бурової колони від прихопленої. Далі між ними встановлюють пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині, з'єднавши шток 2 з вільною частиною колони, а корпус 1 - із прихопленою. Потім, за допомогою ротора бурової установки, закручують аварійну колону, і, завдяки тому, що шток 2 і ковадло 13 у верхній частині корпусу 1 зв'язані між собою за допомогою шліцьової пари 17, тобто без можливості взаємного прокручування один відносно одного, крутний момент передається від неприхопленої частини колони через пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині до прихопленої.

Вмикають буровий насос і закачують всередину труб промивальну рідину до моменту створення тиску необхідної величини в нагнітальній лінії. При цьому зворотний клапан 6 відкривається.

Одночасно натягують аварійну колону за допомогою лебідки бурової установки, чим створюють в колоні поздовжні зусилля. Після закачування необхідного об'єму рідини зупиняють насос і скидають тиск в нагнітальній лінії вище зворотного клапана 6, відкривши заслінку. Зворотний клапан б перекриває прохідний канал у фіксуючій втулці 5, яка під дією перепаду тисків переміщується вверх, вивільняючи конічну цангу 3. Шток 2 різко переміщується вверх, наносячи

Зо удар упорним виступом 8 по ковадлу 9 поршня 10, який знаходиться в другій секції 16, герметично ізольованій від першої секції 15, з одночасним відкриванням радіальних каналів 7, через які промивальна рідина імпульсно виходить з колони труб в атмосферу (фіг. 2). Друга секція 16 складається з двох гідравлічно з'єднаних між собою камер різного поперечного перерізу, заповнених робочою рідиною - маслом. Ударні навантаження від поршня 10 через робочу рідину передаються до корпуса 1 і прихопленої частини колони, тобто створюється гідравлічний удар в другій секції 16 корпуса 1 - перше ударне навантаження. Великий гідравлічний опір руху поршня 10 забезпечується конструктивним виконанням щілинного зазору між кільцями поршня 10 ії камерою меншого поперечного перерізу другої секції 16. Швидкість руху поршня 10 при цьому буде невеликою, що дає змогу вибрати за допомогою лебідки бурової установки потрібну силу удару і силу натягу аварійної компоновки. При цьому фіксатори 11 поршня 10 входять в паз 14, фіксуючи поршень 10 з ковадлом 9 поршня 10 і бойком 12 поршня 10 відносно штока 2.

Через деякий час поршень 10 входить у камеру з більшою площею поперечного перерізу другої секції 16, на стінках корпусу якої виконані поздовжні пази. Унаслідок цього робоча рідина вільно перетікає з однієї камери в іншу, і бойок 12 поршня 10 разом із штоком 2 з великою швидкістю переміщується до ковадла 13 (фіг. 3) і завдає удару по ковадлу 13, створюючи в прихопленій колоні поздовжні зусилля для її зрушення - друге ударне навантаження. Якщо після цього прихоплення бурової колони ліквідували, то від'єднують пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині від бурової колони, а роз'єднані частини бурової колони з'єднують між собою і продовжують буріння свердловини. Але, якщо після нанесення цього удару бурова колона все ще не була вивільнена від прихоплення, то тоді наносять повторні ударні навантаження.

Для нанесення повторного удару аварійну компоновку розвантажують, відключивши лебідку і ротор бурової установки, опускають шток 2 вниз. При цьому поршень 10, рухаючись разом із штоком 2, переганяє масло по кільцевих зазорах у надпоршневу частину і заходить у камеру меншого поперечного перерізу другої секції 16 до упору в початкове положення і зупиняється.

Долаючи зусилля пружин фіксаторів 11, шток 2 продовжує рухатися вниз (фіксатори 11 виходять з пазу 14) до упору конічної цанги З в корпус 1. Після цього вмикають буровий насос.

При цьому фіксуюча втулка 5 переміщується вниз, фіксуючи шток 2 відносно корпуса 1. Так бо здійснюється заряджання пристрою.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині, який містить корпус з ковадлом у верхній частині, з конічною кільцевою розточкою і радіальними каналами, всередині якого розміщені пустотілий шток з упорним виступом і пазом, на якому з можливістю осьового переміщення насаджені поршнень з ковадлом, бойком, підпружиненими фіксаторами, і вузол роз'єднання, виконаний у вигляді конічної цанги, яка жорстко закріплена на нижньому кінці штока, з фіксуючою втулкою з підпружиненим зворотним клапаном, який відрізняється тим, що шток зв'язаний з ковадлом у верхній частині корпусу за допомогою шліцьової пари з можливістю взаємного переміщення відносно поздовжньої осі пристрою. з Я и рН ни ПКУ , Кри до І: й Ше ІЙ НІ денти вс Та мок : й : БЕН Е в В НИ Е 5 за Ек Ши ех Ко Ух !

   7. ях : Н От АОС Ко АД Як ! Я КА я я Ка й ж і МА он

   Фіг. 1