Гидравлический ясс Советский патент 1987 года по МПК E21B31/113 

1

верхняя IS и нижняя 23 накова.пьни (В), На наружной поверхности Ш 3 выполнены продольные пазы в форме гипоциклоиды. Под Н 15 и 23 установлены подпружиненные относительно К 1 ударники 16 И 24. Торец ударника 16 выполнен с наклонными выступами, а Н 15 - с ответной поверхностью. При этом Н 23 образует с К 1 кольцевую полость в м есте расположения отверстий 6. Они смещены в окружном направлении относительно отверстий 5 на угол, равный рабочему ходу ударника 16.. С целью аварийного освобождения яdca в К 1 над Н 15 установлен

1

Изобретение относится к отрасли нефтяной промышленности, а именно к гидравлическим яссам, и может быть использовано для освобождения от прихвата бурильных труб.

Целью изобретения является повышение эффективности работы ясса за счет увеличения частоты ударов,обеспечение аварийного освобождения ясса и снижение ударов на его резьбовые соединения. .

На фиг.1 изображен предлагаемый гидравлический ясс; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг,1; на фиг.5 - разрез на фиг.1; на фиг.6 - аксонометрия наковальни с выступами; на фиг.7 - разрез Д-Д на фиг.1.

Предлагаемый гидравлический ясс включает корпус 1, состоящий из трех жестко соединенных между собой частей.

Корпус предназначен для передачи ударных нагрузок к прихваченному объекту и передачи крутящего момента. Внутри корпуса концентрично размещены кожух 2 и полый шпиндель 3. На шпинделе выполнены три паза, расположенные рав 1омерно по окружности че0

рез 120 по всей его длине. В поперечном сечении пазы 4 имеют форму гипоциклоиды.

Кожух 2 представляет собой цилиндр с центральным отверстием,внутузел фиксац1 1 в виде жестко связанного с Ш 3 ступенчатого роликодержа- теля 10. Он имеет гнезда с конусными роликами 11, связанные с К 1 срезными элементами. С целью снижения нагрузок на резьбовые соединения в К 1 размещен упругий элемент 13, одним концом упирающийся в К 1, а другим - в роликодержатель 10. При вращении Ш 3 и совмещении отверстий 5 и 6 с отверстиями в кожухе 2, жидкость приводит в движение ударники 16 и 24. Они взаимодействуют с Н 15 и 23 и производят удары в тангенциальном и осевом направлениях,23.п.ф-лы.7 ил.

-ри которого расположен шпиндель.Пазы 4 образуют совместно с внутренней по- верхностью кожуха замкнутые по периметру гипоциклоидные каналы, по ко- торым может протекать жидкость.Между гипоциклоидными каналами на выступах шпинделя предусмотрены радиальные отверстия 5 и 6.

Для соединения гидравлического ясса с колонной бурильных труб служит удлиненный переводникj7. Удлиненный переводник жестко связан с муфтой 8, имеющей равномерно расположенные через 120 наклонные выемки 5 9 (фиг.З).

Для обеспечения аварийного освобождения ясса при действии растягивающей нагрузки имеется узел фиксации. Он состоит из ступенчатого ро- 0 ликодержателя 10 с равномерно расположенными по наружной поверхности через 120 гнездами, в которые устанавливают конусные ролики 11.

Конусные ролики удерживаются срез- 5 ными элементами (винтами) 12 (фиг.2),

Корпус 1 связан с переводником 7 упругим элементом (плоской пружиной) 13, один конец которого упирается на внутренний бурт крышки 14, а дру- гой - на роликодержатель 10.

Такое соединение корпуса со шпинделем предназначено для передачи крутящего момента поочередно в про- цессе воздействия растягивающей и 35 сжимающей нагрузок, прикладываемых на

прихваченную колонну, а также для гашения ударов на резьбовые соединения колонны бурильных труб.

Верхний конец кожуха 2 имеет сту- пеЯчатую форму и служит наковальней 15 для воспроизведения ударов.Нижний конец кожуха -упирается в корпус

Концентрично расположенный между кожухом и корпусом ударник 16 с помощью пружины 17 прижат к торцу наковальни. На торце наковальни равномерно через 90 расположены наклонные выступы 18 (фиг. 5 и 6), поверхность которых служит для взаимодействия с соответствующими наклонными выступами 19 (фиг.5) выполненными на ударнике 16.

Взаимодействие наковальни 15 с ударником 16 создает в кольцевой полости 20 тангенциальные удары.

Между выступами 18 наковальни расположены сквозные между собой отверстия 21 и 22 (фиг.6), предназначенные для соединения поочередно кольцевой полости 20 (фиг.5) с центральным отверстием шпинделя 3 и ги- поциклоидными каналами А.

Внутренняя поверхность корпуса выполнена ступенчатой и является наковальней 23 для воспроизведения ударов при взаимодействии с ударником 24 для обеспечения осевых ударов.

Таким образом, взаимодействие наковальней 15 и 23 с ударниками 16 и 24 слусит для создания тангенциаль-г ных и осевых ударов, которые происходят соответственно в кольцевых полостях 20 и 25.

Для обеспечения передачи вращения под действием сжимающей нагрузки от шпинделя 3 к корпусу 1 и переводнику 26 имеется узел стопорения.Узел стопорения состоит из пробки 27, жестко установленной на конце шпинделя 3. Конец пробки имеет прямоугольную форму и взаимодействует с соответствующим прямоугольным пазом на кулачке 28, чем обеспечивается передача крутящего момента на корпус

Пробка и кулачок связаны между собой с помощью оск 29, на верхнем конце которой сидит гайка 30.

Ликвидацию прихвата предлагаемым гидравлическим яссом осуществляют следующим образом.

Ясс, установленный над ловильным инструментом, спускается в скважину. Для осуществления захвата прихвачен

83374

ных труб с помощью ловильного инструмента работа ясса сначала осуществляется без прокачки промывочной жидкости.

При работе с труболовкой захват прихваченных труб происходит при подъеме колонны труб,а при работе с колоколом или метчиком колонне труб необходимо передать вращение.

0

5

0

При работе с колоколом или, метчиком вращение, сопровождаемое сжимающей осевой нагрузкой, передается колонке труб, соединенных через уд линенный переводник 7 со шпинделем 3, на конце которого жестко установлена пробка, 27, конец которой взаимодействует с кулачками 28, жестко соединенным с корпусом, а корпус - с переводником 26.

После осуществления захвата прихваченных труб в скважину прокачивают промывочную жидкость. При прокачке промывочной жидкости давление действующее через полость шпинделя 3 на гайку 30 приводит в движение вниз ось 29 совместно с кулачком 28 и тем самым выводит из зацепления пробку с кулачком.

После этого вращают колонну бурильных труб и передача крутящего момента происходит через удлиненный переводник к шпинделю.

Во время вращения шпинделя 3 при совмещении радиальных отверстий 5 и 6 с соответствующими отверстиями кожуха 2 поток промывочной жидкости попадает в полости 20 и 31,приводит в движение ударники 16 и 24, которые,

взаимодействуя соответственно с наковальнями 15 и 23 производят удары в тангенциальном и осевом направлениях, передаваемые на прихваченные трубы.

5 При сообщении полостей 20 и 31 с гипоциклоидными каналами 4 шпинделя 3 давление в них падает и тем самым ударники 18 и 26 возвращаются в исходное положение. .При непрерыв0 ном вращении шпинделя полости 20 и 31 периодически сообщаются то с центральным отверстием, по которому прокачивается промывочная жидкость,то с гипоциклоидными каналами шпинделя 3, по которым жидкость вытекает в за- трубное пространство. В результате перепада давления, происходящего в полостях, на прихваченные трубы действуют непрерывные удары.

5

5

В случае невозможности полного освобождения аварийных .труб от прихвата приступают к освобождению прихваченных труб по частям путем отворачивания. При этом наносимые удары создаются вращением шпинделя 3 под действием растягивающей нагрузки. Прикладываемая растягивающая нагрузка (1--1j5 т) обеспечивает перемещение шпинделя 3 совместно с переводником 7 и роликодержателем 10 по отношению к корпусу. В результате этого происходит срез срезных элементов (винтов) 12 с последующим перемещением конусных роликов 11 по наклон- ным поверхностям выемки 9, Происходит заклинивание конусных роликов 11 между корпусом 1 и муфтой 8. В момент заклинивания шпинделя с корпусом прекращается действие ударов,после чего происходит передача крутящего момента к прихваченной трубе,что позволяет ликвидировать прихват путем отворота прихваченных труб по частям.

Корпус с крьшк ой имеет гибкую связь с переводником и шпинделем.Эта связь осуществляется через упругий элемент (плоскую пружину), что поз- воляет несу работать как при растя- гивающе-сжимающих нагрузках, как и при передаче крутящего момента.

Фо.рмула изобретения

1. Гидравлический ясс, содержащий корпус, установленные в нем конден- трично друг относительно друга полый гапиндель с кожухом образующие с корпусом кольдерзую полость и имеющие в верхней и нижней части радиальные

/4-А

5

0

5

0

5

0

отверстия, размещенные в кольцевой полости верхнюю и нижнюю наковальни и ударник, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы ясса.за счет увеличения частоты ударов, он снабжен дополнительным ударником, размещенным под нижней наковальней, причем последняя образует с корпусом дополнительную кольцевую полость в месте расположения нижних радиальных отверстий шпинделя и кожуха, ударники подпружинены относительно корпуса, торец основного ударника выполнен с наклонными выступами, а наковальня для взаимодействия с ним имеет ответную поверхность, шпиндель по наружной поверхности выполен с продольными пазами в форме гипоциклоиды а нижние радиальные отверстия шпинделя и кожуха смещены в окружном направлении относительно верхних на угол, равный рабочему ходу основного ударника.

2.Ясс по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью его аварийного освобождения, он снабжен установленным в корпусе над верхней наковальней узлом фиксации, выполненным в виде жестко связанного со шпинделем ступенчатого роликодержа- теля, имеющего гнезда с конусными роликами, причем последние связаны с корпусом срезными элементами,

3.Ясс по пп. 1 и 2, о т л и. чающийся тем, что, с целью ci-шжения нагрузок на резьбовые соединения, он снабжен упругим элементом, установленным в корпусе с возможностью взаимодействия одним концом с корпусом, а другим - с торцом роликодержателя,

6-5

фиг. 2

Фи.г. З

S-6

Г-г

J8

19

Фаг.

Фаг. 5

Изобретение предназначено для освобождения от прихвата бурильных труб. Цель - повышение эффективности работы ясса за счет увеличения частоты ударов. В корпусе (К) 1 ясса кон- центрично установлейы кожух 2 и шпиндель (Ш) 3, имеющие в верхней и нижней частях радиальные отверстия 5 и 6. Кожух 2 и Ш 3 образуют с К 1 кольцевую полость, в которой размещены (Л ю о оо со оо

22

18

Фи2.6

Л-А

Редактор А. Ворович

Составитель И, Левкоева

Техред л,Сердюкова Корректор Л, Пилипенко

868/31

Тираж 533 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 13035j Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое,предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Фиг.7