Устройство для ликвидации прихватов колонны труб в скважине

 

Союз Советснин

Социапистическин

Республик (и 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 17,12.79 (21) 2852878/22-03 (5! )М. Кл.

Е 21 В 23/00 с присоединением заявки М—

РВударстванны11 квинтет

СССР иа делан нэабретеннй н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.11 ° 81 ° Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 17 ° 11 81 (53) ygy 662.248. .13(088.8) (72) Авторы изобретения т

А. Л . Глушаков и В . Д,/ Куртов

/

/ ( (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТОВ КОЛОННЫ

ТРУБ В СКВАЖИНЕ

>s

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для ликвидации прихватов инструмента при . бурении нефтяных и газовых скважин.

Известен механический ясс, содержащий корпус и телескопически установленный в нем шток, соединяемые между собои конусным узлом расцепления 1 1.

Недостатком ясса является невозможность установки его в компоновку бурильной колонны в процессе бурения скважин.

Известен гидравлический ударный механизм, содержащий корпус и телескопически установленный в нем шток, фиксируемые в исходном поло><ении срезным элементом, который может быть установлен в компоновку низа бурильной колонны в процессе бурения (2).

Однако у этого ясса низкая надежность узла фиксации корпуса со штоком, выполненного в виде срезного штифта, который должен выдерживать высокие знакопеременные осевые нагрузки в процессе бурения и в то же время обеспечивать разъединение корпуса и штока при ограниченной осевой растягивающей нагрузке, для приведения ударного механизма в рабочее положение в случае возникновения прихвата бурильного инструмента.

Цель изобретения - повышение надежности фиксации штока с корпусом в процессе бурения при обеспечении разъединения их в случае возникновения прихвата.

Поставленная цель достигается теь, что устройство снабжено основной и дополнительной шайбами, соединенными с корпусом срезными элементами и контактирующими между собой по торцам, причем основная шайба жестко соединена со штоком, а дополнительная установлена с возможностью осевого перемещения по отношению к штоку.

3 88129

На фиг. 1 изображено устройство, дальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 " разрез В-В на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1, в полости которого телескопически установлен шток 2, связанный с ним посредством разъединительного узла, co"" стоящего из молота 3, подсоединенного 1о к нижнему концу штока 2, и переводника 4, соединенного с нижней частью корпуса 1 (см. фиг. 1).

Молот 3 имеет в верхней части наружную коническую поверхность, а переводник 4 - ответную внутреннюю поверхность, в результате чего они образуют фрикционную пару сцепления.

Нижняя часть молота 3 кончается патрубком 5, на наружной поверхности которого размещены уплотнительные эле- . менты 6.

Корпус 1 имеет окна 7 для прохода жидкости в момент движения штока 2 относительно корпуса 1. В верхней части корпуса 1 расположена наковальня 8, ограничивающая ход штока 2 вверх, Часть наковальни 8, расположенная выше резьбового соединения ее с корпусом 1, выполнена некруглого сечения, например квадратного (см.фиг.3 и 4).

Шток 2 выполнен круглого сечения кроме части его сочлененной с нако вальней 8 и расположенной выше резьбового соединения корпуса 1. с наковальней 8 и имеющей некруглое сече" ние (см. фиг. 2- 4). На верхний конец штока 2 навернут переводник 9; Шток

2 в исходном положении зафиксирован с помощью узла фиксации его с наковальней 8. Этот узел выполнен в виде ао основной шайбы 10, навернутой на резьбовую часть штока 2, и дополнительной шайбы 11, размещенной в кольцевом зазоре между штоком 2 и верхней частью корпуса 1.

Дополнительная шайба 11 установлена свободно по отношению к штоку 2, но таким образом, что ее верхний торец контактирует с нижним торцом основной шайбы 10. Обе шайбы 10 и 11 .. связаны с корпусом 1 срезными элементами соответственно 12 и 13.

Элементы 12 и 13 выбираются следую,щим образом.

Элемент 12 выбирается из расчета среза его при растягивающей нагрузке для приведения устройства в рабочее положение, в то же время он должен

5 4 выдерживать случайные затяжки инструмента при отрыве его от забоя.

Элемент 13 совместно с элементом

12 должны обеспечить надежную передачу осевой нагрузки на долото и не разрушаться при колебаниях последней в процессе бурения °

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают при роторном бурении над долотом, при турбинном - над турбобуром, В процессе бурения осевая нагрузка передается от штока 2 шайбам 10 и

Il, разрушаемым элементам 12 и 13, далее через корпус I вниз к долоту.

В случае возникновения прихвата устройство приводят в рабочее положение, Для этого к бурильной колонне прикладывают дополнительную, сверх собственного веса, растягивающую нагрузку, при которой происходит разрушение элементов I2. Но благодаря тому, что дополнительная шайба 11 установлена свободно относительно штока 2, разрушения элементов 13 при этом не происходит (так как на них не передается растягивающая нагрузка в этот момент).

При дальнейшем подъеме бурильной колонны верхний торец некруглой части штока 2 доходит до нижнего торца дополнительной шайбы 11 и наносит по ней удар. При силе удара, превышающей силу, необходимую для разрушения элементов 13 происходит их разрушение.

После разрушения элементов 13 шток 2 получает возможность свободного движения вверх. В крайнем верхнем положении штока 2 наносится удар молотом 3 по нижнему торцу наковальни 8.

Для повторного нанесения удара шток 2 опускают вниз до упора молота

3 в конусное гнездо переводника 4 с усилием, заданным режимом работы устройства во время ликвидации прихвата.

После эаклинки конусной пары(детали 3 и .4) бурильную колонну поднимают. При приложении к бурильной колонне растягивающей нагрузки, достаточной для расклинки конусной пары фрикционного сцепления (детали 3 и 4), происходит нарушение связи штока 2 с корпусом 1 и по наковальне 8 наносится удар, который вновь передается на прихваченную колонну труб.

Работа устройства в яссовом режи ме продолжается до тех пор, пока прих.

5 8812 ваченная бурильная колонна не будет освобождена.

Устройство может применяться не только в процессе бурения, но и самостоятельно, как все известные устройства для этой цели.

Устройство обеспечивает высокую

I надежность работы,что достигается не только за счет надежной передачи осевой нагрузки на долото, предотвра- 10 щения несвоевременного разрушения срезных элементов и разрушения их в момент перевода устройства в рабочее положение, но и за счет устранения самозаклинивания конусной пары в процессе работ в скважине (бурение, спуско-подъем) шламом и пр. В предлагаемом устройстве конусная пара не заклинивается в момент сборки, так как связь корпуса 1 со штоком 2 осуществляется только через элеме ITbl 12 и 13.

Формула изобретения

Устройство- для ликвидации прихватов колонны труб в скважине, содержащее корпус и телескопически установленный в нем шток, фиксируемые в исходном положении срезным элементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности фиксации штока с корпусом, оно снабжено основной и дополнительной шайбами,/ соединенными с корпусом срезными элементами и контактирующими между собой по торцам, причем основная шайба жестко соединена со штоком, а дополнительная установлена с возможностью осевого перемещения по отношению к штоку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Механический ясс. Проспект ВДНХ.

Укргипрониинефть, 1975.

2. Акопов 3. А. и др. Опыт ликвидации прихватов с помощью гидравлических яссов конструкции ВНИИБТ. РНТС"Бурение", 1974, 1 10, с. $1.

Составитель H. Хлебников

Редактор Т. Орловская Техред Т. Маточка Корректор 8. Бутяга

Заказ 9902/51 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Х-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4