Устройство для ликвидации прихватов бурильных колонн Советский патент 1984 года по МПК E21B31/107 E21B28/00 

Oi

и р

го Изобретение относится к технике ликвидации прихватов бурильных колонн методом создания импульсов. Известно устройство для ликвидации прихватов бурильных колонн радиальными колебаниями, включающее полый корпус, в котором расположен вал с закрепленными на нем дебалансами 1. Недостатком этого устройства является невозможность его использования для предупреждения прихватов в процессе бурения. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является генератор гидроимпульсов для ликвидации прихватов бурильных колонн, включающий корпус с двумя рядами входных и выходных радиальных каналов, телескопически соединенную с ним циркуляционную втулку с осевым каналом и седлом под запорный орган, гидравлический двигатель и дебалансы, установленные на корпусе 2. Недостатком этого устройства является его низкая надежность вследствие возможности попадания шлама на гидравлический двигатель через радиальные каналы. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства путем исключения зашламления гидравлического двигателя. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ликвидации прихватов бурильных колонн, включающем корпус с двумя рядами входных и выходных радиальных каналов, телескопически соединенную с ним циркуляционную втулку с осевым каналом и седлом под запорный орган, гидравлический двигатель и дебалансы, установленные на корпусе, циркуляционная втулка выполнена подпружиненной относительно корпуса и с двумя рядами радиальных каналов, а седло под запорный орган размещено между ними, приче.м втулка установлена с возможностью совмещения соответствующих ее рядов каналов с каналами корпуса. На фиг. I схематически изображено устройство для ликвидации прихватов бурильных колонн, общий вид в разрезе. Устройство для ликвидации прихватов бурильных колонн состоит из корпуса 1 с двумя рядами входных 2 и выходных 3 радиальных каналов, циркуляционн эй втулки 4 с двумя рядами радиальных каналов 5 и седлом 6 под запорный орган между ними. Устройство содержит также гидравлический двигатель 7 и дебалансы 8, установленные на корпусе. Упоры 9 и 10 выполнены на внутренней поверхности корпуса и служат для ограничения осевого перемещения циркуляционной втулки 4. Пружина 11 предназначена для возврата втулки 4 в верхнее положение. Входные 2 и выходные 3 ряды радиальных каналов предназначены для создания циркуляции бурового раствора через рабочую полость гидравлического двигателя. Внутренняя полость корпуса разобщена с рабочей полостью забойного двигателя уплотнениями 12, Дебалансы 8 удерживаются на корпусе с помощью подшипника 13. На концах корпуса 1 выполнена присоединительная резьба. Устройство для освобождения труб от прихвата работает следующим образом. После обнаружения прихвата устройство на колонне труб опускается в скважину и нижним концом корпуса соединяется с прихваченной колонной труб. После промывки скважины в колонну труб сбрасывается клапан, включается циркуляция бурового раствора и колонне труб сообщается необходимое осевое усилие натяжения или сжатия. При достижении клапаном седла 6 центральный промывочный канал частично или полностью перекрывается, а втулка 4 под действием перепада давления пере.мещается в нижнее положение до соприкосновения с упором 10. При этом входные и выходные радиальные каналы втулки совпадают соответственно с входными и выходными радиальными каналами корпуса, а -пружина 11 сжимается При совпадении радиальных каналов буровой раствор, проходя частично или полностью через рабочую полость гидравлического двигателя, приводит его вместе с дебалансами во вращение. Частота вращения дебалансов определяется характеристикой гидравлического двигателя и величиной подачи бурового раствора. При вращении дебалансов на корпусе устройства возникает радиальная возмущающая сила, которая совместно с осевым усилием сжатия или растяжения бурильной колонны передается прихваченной части колонны труб. При необходимости выключения устройства прекращают циркуляцию бурового раствора, клапан извлекают на поверхность, втулка 4 под действием усилия сжатия пружины поднимается в верхнее положение, фиксируемое упором 9, и перекрывает радиальнЕяе каналы 2 и 3. После повторного включения циркуляции буровой раствор не поступает в рабочую полость гидравлического двигателя и тем са.мым исключается принудительное вращение дебалансов. При использовании устройства для предупреждения . прихватов, например, в компоновке бурильной колонны, используемой для бурения, устройство спускается в скважину и после восстановления циркуляции и сбрасывания клапана осуществляют бурение. При этом часть бурильной колонны под

действием возмущающей силы будет совершать вынужденные колебания с заданной амплитудой и частотой, что исключит ее прилипание к стенке скважины. Для остановки устройства необходимо поднять на

поверхность запорный орган и продолжить бурение.

Эффективность от внедрения изобретения достигается за счет повыщения надежности работы устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТОВ БУРИЛЬНЫХ КОЛОНН, включающее корпус с двумя рядами входных и выходных радиальных каналов, телескопически соединенную с ним циркуляционную втулку с осевы.м каналом и седлом под запорный орган, гидравлический двигатель и дебалансы, установленные на корпусе, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем- исключения зашламления гидравлического двигателя, циркуляционная втулка выполнена подпружиненной относительно корпуса и с двумя рядами радиальных каналов, а седло под запорный орган размещено между ними, причем втулка установлена с возможностью совмещения соответствующих ее рядов каналов с каналами корпуса.