Устройство для отворачивания бурильных труб в скважине Советский патент 1987 года по МПК E21B31/00 

винтовые выступы 1 2, 13 в виде непол- ных витков правой и левой многозаход- ной резьб. Между ними размещены шары 10 преобразователя возвратно-поступательного перемещения штока 6 в осевое вращение Ш 11, Б теле Ш 11 выполнены сквозные отверстия 19 под шары 10, а в К 1 - кольцевая проточка 18. Причем Ш 11 соединен с К 1 через обгонную муфту 20, а в верхней части К 1 установлен якорь с герметизированной полостью, гидравлически связанной с полостью штока 6, Расстояние от крайних верхних точек рабочих поверхностей (РП) 15 выступов 13 левых витков до РП 14 выступов 12 правых витков и расстояние от крайних нижних точек РП 14 выступов 12

1

Изобретение относится к бурению скважин и предназначается для ведения ловильных работ в скважине при ликвидации аварий с бурильными трубами.

Пелью изобретения является рочы- шение надежности работы за счет упрощения конструкции и увеличение КПД устройства за счет исключения холостого хода, создания и передачи расположенным ниже устройства бурильным трубам большего крутящего момента.

На фиг, 1 показа})о устройство для отворачивания бурильных труб в скважине в сомкнутом состоянии, разрез; на фиг.2 - развертка части наружной поверхности штока с винтовыми выступами; на фиг, 3 - сечение А-А на фиг. 1 ;, на фиг. 4 - верхняя часть шпинделя , изометрическая проекция; на фиг.5 - часть корпуса, взаимодействующая с шарами,

Устройство содержит трубчатый корпус 1, в верхней части которого имеется якорь. Якорь смонтирован в камере герметизированной уплотнениями 2 и 3 и состоит из эластичных элементов 4. и колодок 5, установленных в окнах корпуса 1,

В корпусе 1 концентрично расположен польй шток 6, имеющий в верхней

правых витков до РП 15 выступов 13 левых витков не менее диаметра шара 10, После фиксации устр-ва в обсадной колонне штоку 6 сообщают возвратно- поступательное движение. При его перемещении вверх шары 10 вращаются вместе со Ш 11 влево и перекатываются в проточке 18, Вращение Ш 11 передается переводнику 24 и трубам. В конце хода.штока 6 вверх Ш 11 бло- кируется муфтой 20 от вращения вправо. При ходе штока 6 вниз Ш 11 вра-- щается влево, В итоге резьба разворачивается полностью. Снижение давления внутри устр-ва приводит к его , разъякориванию. Трубы извлекают на поверхность, 5 ил.

части.присоединительную резьбу, В - штоке имеются сквозные отверстия 7 для передачи давления в камеру якоря, Шток 6 соединен с корпусом 1 посредством шлицевого соединения, состоящего из ишицевых пазов 8 штока 6 и шлицевых выступов 9 в корпусе I,

Преобразователь возвратно-поступательного движения состоит из штока 6, корпуса 1, шаров 10 и шпинделя 11, На штоке 6 имеются правые 12 и левые 13 винтовые выступы. Рабочими поверхностями выступов правых витков являются поверхности 4, а рабочими поверхностями выступов левых витков - поверхности 5.

Часть развертки наружной поверх- ности щтока 6, содержащая выступы, показана на фиг,2, Выступы правых и левых витков расположены так, что расса ояние от 5 райних верхних точек рабочих поверхностей выступов левых витков до рабочих поверхгюстей выс- тзшов правых витков и расстояние от крайних нижних точек рабочих поверхностей выступов правых витков до рабочих поверхностей выступов левых витков, не менее диаметр- : шара, а крайние верхние точки рабочих поверх

ностеи- выступов правых витков смеще- ifti относительно крайних верхних то3.

чек рабочих поверхностей выступов лвых витков и крайние нижние точки рабочих поверхностей выступов левых витков смещены относительно крайних нижних точек рабочих поверхностей в ступов правых витков по окружности против часовой стрелки на расстояни не меньше диаметра шара,

В корпусе 1 имеется кольцевая прточка 18, показанная на фиг,5, профилем которой является часть окружности с диаметром, равным диаметру шара,

В шпинделе 11 имеются сквозные оверстия 19, показанные на фиг,4. В шпиндель 11 устанавливаются шары 10

так, чтобы они одновременно взаимодействовали с кольцевой проточкой в корпусе и находились между выступами 12 и 13,

Шпиндель 11 соединен с корпусом 1 через обгонную муфту 20 с кулачками свободно прокручивающуюся при левом вращении шпинделя и блокирующей его правое вращение.

Обгонная муфта 20 сопряжена с корпусом 1 шлицевым соединением 2.1 и имеет торцовые, кулачки, входящие в зацепление с ответными кулачками шпинделя. Прижатие обгонной муфты 20 к шпинделю осуществляется пружиной 22, I

Шпиндель 11 в нижней части сопряжен посредством шлицевого соединения 23 с переводником 24 и .уплотнен относительно корпуса уплотнением 25, Переводник 24 имеет возможность осевого перемещения относительно шпинделя 11. На конце переводника 24 имеется присоединительная левая замковая резьб.а. Расстояние между торцами 26 и 27 выбирается таким, чтобы оно обеспечивало полное заворачивание ло- вильного инструмента и последующее отворачивание оставленных в скважине труб. Кольцевое пространство между уплотнениями 3, 25 и 28 заполнено маслом, В колодках 5 имеются отверстия 29 для подачи жидкости в камеру якоря,

Устройство работает следующим образом.

В случае невозможности о твернуть трубы в скважине стравливают давлеНа переводник 24 навинчивают необходимый левый ловильный инструмент,ггние бурового раствора в трубах, т,е, а к штоку 6 присоединяют бурильныеразъякоривают устройство, и буриль- трубы и на них устройство спускают вная колонна вращается вправо, отсое- скважину. Перед соединением с остав-диняясь от прихваченных труб по ле- ленными в скважине трубами осу-вой резьбе ловильного инструмента.

ществляют промывку скважины. По-- еле соединения левым вращением с верхней оставленной в скважине трубой (устройство находится в сомкнутом состоянии) устройство растягивают на величину его хода вверх плюс расстояние между торцами 26 и 27 так, что торец 26 упирается в торец 27. Затем устройство опускают на расстояние, равное примерно половине расстояния между торцами 26 и 27, После этого внутри устройства создают давление промывочной жидкости, под действием которогр эластично армироtJOT-itiUTd fiTTQi./Cit.Trr tT Л

ванные элементы А выдвигаются из корпуса 1 и фиксируют устройство в обсадной колонне.

0

5

0

5

0

5

0

Периодически натягивая талями и опуская бурильную колонну в скважину, сообщают штоку 6 возвратно-поступательное движение. При движении штока 6 вверх он взаимодействует поверхностями 15 выступов 13 с шарами 10, заставляя шары вместе со шпинделем 11 вращаться влево. Одновременно шары 10 перекатываются в кольцевой канавке 18 корпуса 1, исключая осевое перемещение шпинделя 11, Реактивный момент воспринимается через шлицы корпуса 1 и через якорь стенками скважины. Вращение шпинделя 11 через шлицы передается переводнику 24 и через него отворачиваемым трубам, В конце хода штока 6 вверх шары 10 будут взаимодействовать с нижней частью поверхностей 15, и шпиндель 11 будет блокирован муфтой 20 от правого вращения. Затем меняют направление движения штока 6, При ходе вниз шары 10 будут взаи юдействовать с поверхностями 14 выступов 12, сообщая шпинделю 11 левое вращение. Таким образом, сообщают штоку 6 возвратно-поступательное движение до полного отворачивания раскрецленной резьбы. Затем снижают давление промывочной жидкости внутри устройства, что приводит к его разъякориванию. После зтого отвернутые трубы вместе с устройством извлекаются на поверхность,

В случае невозможности о твернуть трубы в скважине стравливают давлегние бурового раствора в трубах, т,е, разъякоривают устройство, и буриль- ная колонна вращается вправо, отсое- диняясь от прихваченных труб по ле- вой резьбе ловильного инструмента.

51315599.-ормула изобретения

шар шпи ков рез ры, дел в к это точ лев выс от вер раб

Устройство для отворачивания бурильных труб в скважине, содержащее корпус, установленные в нем концент- рично друг другу полые шпиндель и шток, соединенный верхним концом с колонной бурильных труб и выполненный по своей наружной поверхности с винтовыми выступами, преобразователь возвратно-поступательного перемещения штока в осевое вращрние шпинделя, установленный в верхней части корпуса якорь с герметизированной полостью, гидравлически связанной с полостью штока, и подпружиненную обгонную муфту, отличающее- с я тем, что, с целью повьшзения надежности работы устройства за счет упрощения конструкции и увеличения его КПД за счет исключения холостого хода, создания и передачи расположенным ниже устройства бурильным трубам большего крутящего момента, преобразователь возвратно поступательного перемещения штока в о севое., вращение шпинделя выполнен с

шарами, при зтом винтовые выступы шпинделя выполнены в виде неполных витков правой и левой многозаходных резьб, можду которыми размещены шары, причем под последние в теле шпинделя выполнены сквозные отверстия, а в корпусе - кольцевая проточка, при этом расстояние от крайних верхних точек рабочих поверхностей выступов левых витков до рабочих поверхностей выступов правых витков и расстояние от крайних точек рабочих по- верхностей выступов правых витков до рабочих поверхностей выступов левых

витков не менее диаметра ,а крайние верхние точки рабочих поверхностей выступов правых витков смещены относительно крайних верхних точек рабочих поверхностей выступов левых

витков и крайние нижние точки рабочих поверхностей выступов левых витков смещены относительно крайних нижних точек рабочих поверхностей выступов правых витков по окружности против часовой стрелки на расстояния, не менее диаметра ша - ра.

гз

1

Фм.г

/)-Л

Фи.

te.J

-18

Редактор Г. Гербер

Составитель И, Левкоева

Техред Л.Олийнык Корректор т. Колб

Заказ 2327/32Тираж 532Подписное

ВИНИЛИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб,, д.4/5

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

Фиг. 5

Изобретение относится к области бурения скважин и позволяет повысить надежность работы устр-ва за .счет упрощения конструкции и увеличить его КПД за счет исключения холостого хода, создания и передачи бурильным трубам большего крутящего момента. Б корпусе (К) 1 устр-ва установлены концентрично полые шпиндель (Ш) 11 и ш.ток 6. Он соединен с верхним ..концом бурильных труб и имеет снаружи 15 f4