Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб Советский патент 1989 года по МПК E21B31/107 

сл

0ut.1

7, гндрпплически связанным с рабочей полостью гиб. Шток 9 ГИб связан своей нижней частью с якорем 4 линейного импульсного двигателя. Якорь 4 установлен в размещенном на К2 статоре 3 с возможностью осевого перемещения на штоке 5. На К2 установлен также узел преобразования поступательного движения штока 9 ГЦб во вращательное. Последний выполнен из установленного на К2 стакана 10 с винтовыми направляюшими 11 в его внутренней стенке, связанной со штоком 9 упорной шайбы 2 с отверстиями и подпружиненной в осевом направлении упругим элементом 14 поворотной шайбы 15 с выступами на нижней

06073

1-орцов()й поверхности, установленной при ггомоши выступов 1 7 в направляющей 11. Р мпульснля нагрузка, действующая на статор 3, передается через К2 на узел 1 для создания растягивающих усилий. Якорь 4 одновременно соиершает поступательное и вращательное движония совместно со гато10 ком 9, поршнем 8 и шайбами 12 и 15. В зависимости от направления действующей на якорь 4 импульсной нагруз- , ки в бурильной колонне формируются волны деформаций растяжения и кру15 чения или сжатия и кручения. Их распространение в зоне прихвата приводит к освобождению бурильной колонны. 1 з.п, ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и позволяет повысить эффективность ликвидации прихвата труб за счет обеспечения возможности передачи трубам сложного нагружения. Для этого устройство снабжено связанным с корпусом (К) 2 узлом 1 для создания растягивающих усилий и размещенным в К 2 силовым гидроцилиндром (ГЦ) 6 с упругим резервуаром 7, гидравлически связанным с рабочей полостью ГЦ 6. Шток 9 ГЦ 6 связан своей нижней частью с якорем 4 линейного импульсного двигателя. Якорь 4 установлен в размещенном на К 2 статоре 3 с возможностью осевого перемещения на штоке 5. На К 2 установлен также узел преобразования поступательного движения штока 9 ГЦ 6 во вращательное. Последний выполнен из установленного на К 2 стакана 10 с винтовыми направляющими 11 в его внутренней стенке, связанной со штоком 9 упорной шайбы 12 с отверстиями и подпружиненной в осевом направлении упругим элементом 14 поворотной шайбы 15 с выступами на нижней торцовой поверхности, установленной при помощи выступов 17 в направляющей 11. Импульсная нагрузка, действующая на статор 3, передается через К 2 на узел 1 для создания растягивающих усилий. Якорь 4 одновременно совершает поступательное и вращательное движение совместно со штоком 9, поршнем 8 и шайбами 12 и 15. В зависимости от направления действующей на якорь 4 импульсной нагрузки в бурильной колонне формируются волны деформаций растяжения и кручения или сжатия и кручения. Их распространение в зоне прихвата приводит к освобождению бурильной колонны. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относнтся к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для освобождения прихваченных труб.

Целью изобретения является повышение эффективности ликвидации прихвата труб за счет обеспечения возможноти передачи трубам сложного нагруже-

НИН.

На фиг.1 изображено устьевое устройство для освобождения прихваченны труб, раорез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1 .

Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб содержит узе 1 для создания растягивающих усилий связанный с корпусом 2.

В корпусе 2 установлен статор 3 линейного импульсного двигателя, якорь 4 которого установлен в статоре с возможност1 ю осевого перемещения на штоке 5. Якорь линейного импульсного двигателя при работе устройства соединен с бурильной колонной.

Соосно с линейным импульсным двигателем в корпусе 2 установлен силовой гидроцилиндр 6, рабочая полость которого гидравлически связана с упругим резервуаром 7. Поршень 8 силового гидроцилиндра 6 установлен на штоке 9, который одним концом соедиг нен с якорем 4 линейного импульсного двигателя .

Другим КПНГ1ОМ шток 9 связан с ме- хани . мом преобразования поступатель

5

5

0

Q

5

0

5

ного движения штока 9 во вращательное движение. Механизм состоит из установленного на корпусе стакана 10 с винтовыми направляющими 11 в его внутренней стенке, связанной со штоком 9 упорной шайбы 12 с отверсти- ,ями 13 и подпружиненной в осевом направлении упругим элементом 14 поворотной шайбы 15 с йыступами 16 на нижней торцовой поверхности, установленной при помощи выступов 17 в вин товой направляющей стакана 10.

Устройство работает следующим образом.

Якорь 4 линейного импульсного двигателя, расположенный в крайнем ниж- FieM положении, привинчивают к бурильной колонне труб. Бурильную колонну натягивают с помощью узла 1 для создания растягивающих усилий. При нагнетании жидкости в силовой гидропи- линдр 6 якорь 4 линейного импульсного двигателя перемещается вверх относительно статора 3 до установки в рабочее положение, при котором усилие натяжения комонны уравновешивается силами давления рабочей жидкости на поршень 8. В процессе перемещения якоря 4 относительно статора 3 упорная шайба I2 узла преобразования поступательного движения штока силового гидроцилипдра во вращательное движение перемещается вверх вместе со штоком 9, Поворотная шайба 15 под действием упорной шайбы )2 также перемещается вверХ , одновременно проворачиваясь вокруг вертикальной

оси за счет нпаимодейстРия выступов 17 на ее боковой цилиндрической поверхности с винтообразными направлящими II стакана 10. В определенном положении поворотной шайбы 15 имеющиеся на ее нугжней торповой поверхности выступы 16 входят в отверстия 13 упорной шайбы 12, Упорная 12 и пворотная 15 шайбы сцепляются и продолжают совместное движение до установки якоря А в рабочее положение.

Для ликвидации прихвата бурильной колонны линейный импульсный двигатель включают через определенные интервалы времени. При этом его статор 3 и якорь А воспринимают одинаквые по величине, но противоположные по направлению силовые импульсы. Импульсная нагрузка, действующая на статор 3, передается через корпус 2 на узел I для создания растягивающих усилий. Действие импульсной нагрузки на якорь 4 приводит одновременно к его поступательному и вращательному движению совместно со штоком 9, поршнем 8, упорной шайбой 12 и поворотной щайбой 15.

Так как полость силового гидроцилиндра 6 соединена с упругим резервуаром 7, давление в силовом гидроцилиндре мало изменяется при колебаниях якоря 4 под действием импульсной нагрузки. Поэтому сила предварительного статического натяжения бурильной колонны в любой момент .времени в основном уравновешивается силой давления жидкости на поршень 8. А работа, выполняемая линейным импульсным двигателем, практи- чески полностью затрачивается на формирование волн деформаций бурильной колонны.

В зависимости от направления действующей на якорь А импульсной нагрузки в бурильной колонне формируются волны деформаций растяжения и кручения или сжатия и кручения, распространение которых к зоне прихва- О-а приводит к освобождению буриль- н ой колонны.

Минимальный Bpe feHHciii интервал между двумя последующими силовыми импульсами, создаваемыми предложенным устройством, составляет 15- 20 с.

Формула изобретения

возможностью осевого перемещения якорем со штоком, от л и° чающееся тем, что, с целью повышения эффективности ликвидации прихвата труб за счет обеспечения возможности

передачи трубам сложного нагружения, устройство снабжено узлом для создания растягивающих усилий, связанным с корпусо, и размещенным в корпусе силовым гидроцилиндром с упругим резервуаром, гидравлически связанным с рабочей полостью силового гидроцилиндра, и снабжено установленным на корпусе узлом преобразования поступательного движения штока силового гидроцилиндра во вращательное, при

этом шток силового гидроцилиндра связан своей нижней частью с якорем линейного импульсного двигателя, 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что узел преобразования поступательного движения штока силового гидроцилиндра во вращательное выполнен в виде установленного на корпусе стакана с винтовыми

направляющими в его внутренней, стенке, размещенной в винтовых направляющих и подпружиненной в осевом направлении поворотной шайбы и упорной шайбы, размещенной под поворотной и жестко связанной со штоком силового гидроцилиндра, причем на торцовой поверхности упорной шайбы выполнены пазы, для взаимодействия с которыми поворотная шайба на торцовой поверхнос- ,

50

ти имеет выступы, отяетные пазам упорной шайбы.

IiA.

0U9.Z

Составитель И.Левкоева Редактор Г.Волкова Техред М.Дидык Корректор О.Кравцова

Заказ 5А01/32

Тираж 514

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

AL

фиг.З

Подписное