Двигатель забойного труборазворота Советский патент 1990 года по МПК E21B31/00 

рийным объектом и его отворота, Для этого на полом штоке 3 установлен по крайней мере.один поршень, а с корпусом 1 жестко связаны перегородки 12, Шток 3 установлен с образованием его стенками и поршнями со стенками и перегородками 12 демпфиру ющих 13, нагнетательных 14, реверсивной 15 камер, В полости штока 3 размещен полый вал 7 и оба выполнены с нагнетательными 4,5 и реверсивными 6 каналами. Каналы 4 и 5 выполнены с возможностью сообщения друг с другом при рабочем ходе штока 3 для связи полости

. вала7с камерами 14икамеры 15сполостью скважины. Каналы б выполнены с возможностью сообщения друг с другом при холостом ходе штока 3, для связи кам е- ры 15 с полостью вала 7 и камер 14 с полостью скважины. Скважинная среда, содержащаяся в камерах, вытесняется в скважину через каналы 16, а из камеры 15 - в скважину через каналы 6, В период движения штока 3 вниз для исключения вакуума в промежуточной полости корпуса 1 она связана каналом 19 с полостью скважины. 9 ил.

Изобретение относится к буровой технике. Цель - повышение эффективности процесса отворота труб в слабых и трещиноватых породах за счет обеспечения заданной скорости подачи, ускорения операций по достижению полного резьбового контакта труборазворота с аварийным объектом и его отворота. Для этого на полом штоке 3 установлен по крайней мере один поршень, а с корпусом 1 жестко связаны перегородки 12. Шток 3 установлен с образованием его стенками и поршнями со стенками и перегородками 12 демпфирующихз 13, нагнетательных 14, реверсивной 15 камер. В полости штока 3 размещен полый вал 7 и оба выполнены с нагнетательными 4,5 и реверсивными 6 каналами. Каналы 4 и 5 выполнены с возможностью сообщения друг с другом при рабочем ходе штока 3 для связи полости вала 7 с камерами 14 и камеры 15 с полостью скважины. Каналы 6 выполнены с возможностью сообщения друг с другом при холостом ходе штока 3, для связи камеры 15 с полостью вала 7 и камер 14 с полостью скважины. Скважинная среда, содержащаяся в камерах, вытесняется в скважину через каналы 16, а из камеры 15 - в скважину через каналы 6. В период движения штока 3 вниз для исключения вакуума в промежуточной полости корпуса 1 она связана каналом 19 с полостью скважины. 9 ил.

Изобретение относится к буровой тех- нике, а именно к двигателям для передачи осевого усилия на забойный труборазво- рот. где осевое движение преобразуется во вращательное на ловителе труборазво- рота.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса отворота труб в слабых и трещиноватых породах за счет обеспечения заданной скорости подачи ускорения операций по достижению полного резьбового контакта труборазворота с аварийным объектом и его отворота.

На фиг, 1 изображена схема включения двигателя в компановку труборазворота, где А-якорный узел, В -двигатель, С-узел преобразования поступательного движения во вращательное, D - ловильный узел; на фиг. 2 - двигатель, где левая сторона - перед началом рабочего хода; правая -1перед на- чалом холостого хода,-продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг, 2 (перед началом рабочего хода); на фиг. 4 - перегородка, полый шток и полый вал перед началом рабочего хода, разрез Б-Б на фиг. 2; на t T, 5- разрез В-В на фиг. 2 (перед началом -- е о хода); на фиг, 6 - разрез Г-Г на фиг. 2, I фиг, 7 - разрез Д-Д на фиг, 2 (полый вал перед началом рабочего хода); на фиг.8- разрез В-В на фиг. 2 (перед началом воз- врата в исходное положение); на фиг. 9 - разрез А-А на фиг. 2 (перед началом возврата в исходное положение).

Двигатель является частью устройства, предназначенного для развинчивания или разрушения крутящим моментом аварийных объектов, в т,ч, бурильных колонн в скважинах.

Верхний конец корпуса 1 двигателя стыкуется с корпусом якоря, обеспечивающего стыковку со стенками скважины. Нижний конец - с корпусом любого из узлов, содержащих винтогаечный механизм преобразования возвратно-поступательных движений во вращательные. В корпус двигателя телескопически установлен блок поршней 2 основного и дополнительного с полым штоком 3, имеющим каналы 4,5 и 6, Нижний конец полого штока стыкуется с механизмом преобразования возвратно-поступательных движений во вращательные на ловителе,

В полость штока установлен с возможностью вращения полый вал 7, ве рхний конец которого проходит через якорь и стыкуется со спасительной колонной, подвешенной к шпинделю бурового станка, от которого получают вращательное движение любого направления и жидкую или газообразную промывочную среду, значительная часть которой транзитом проходит в скважину для использования ее по прямому назначению, а часть в результате редуцирования отделяется в двигатель уже в качестве энергоносителя и используется для приведения двигателя в действие.

В корпусе между его стенками, жестко связанными с ним перегородками 12, поршнями и стенками полого штока образованы демпфирующие 13,нагнетательные 14 и ре- версивные15 камеры.

Количество нагнетательных и реверсивных камер определяется в зависимости от величины осей силы, являющейся функцией крутящего момента, необходимого на тру- боразвороте, которую должен развивать двигатель; диаметра скважины, в которой он должен зксплуатироват-ься, и перепада давления промывочной среды перед поступлением в двигатель и после выхода из него,

Демпфирующие камеры сообщены с полостью скважины посредством каналов 16. Нижний конец- полого штока 3 стыкуется с верхним концом винта (не показан) механизма преобразования возвратно-поступательных движений во вращательные для гайки с ловителем труборазворота, каналы 4 и 5 полого потока 3 являются нагнетательными, а канал 6 - реверсивного хода, канал 9 полого вала 7 служит для сброса жидкости из реверсивной камеры 15 корпуса во время рабочего хода, каналы 10 служат для сброса жидкости из нагнетательных камер 14 двигателя при холостом ходе устрой- ства. каналы Я являются нагнетательными, а каналы 8 - реверсивными. В нижней части полого вала установлен обратный клапан 17 при помощи пружины и гайки, Для увеличения долговечности в нагнетательных и де- мпфирующих камерах могут быть установлены сетчатые внутренние.или наружные фильтры, исключающие попадание шлама в камеры из скважины.

Двигатель забойного труборазворота работает следующим образом.

При поступлении жидкости по спаса- тельной колонне в полость вала 7 ола проходит через сообщающиеся в рабочем положении каналы 11 полого вала,,канаад 4 и 5 полого штока и попадает в нагнета.тел.ь - ную камеру 14, где создается давление на поршень полого штока и последний получает осевое перемещение вниз. При этом. скважинная среда, содержащаяся в де- мпфирующих камерах 13 вытесняется в скважину через каналы 16, а из реверсивной камеры 15 - в скважину через каналы 6 и 9. В период движения полого штока вниз для исключения вакуума в промежуточной полости 18 корпуса она связана каналом 19 с полостью скважины.

По окончании рабочего хода полый вал поворачивается, его нагнетательные кана- лы перекрываются; часть рабочего ния сбрасывается в скважины через обратный клапан 17 и расходуется на промывку скважины ниже труборазворота. При повороте полого вала и сообщении его ка- . налов 8 и каналов 6 полого штока жидкость 4 будет поступать в реверсивную камеру 15. а полый шток перемещаться вверх. При этом

скважинная среда из нагнетательных камер будет вытесняться через каналы 5.4 и 10 в скважину. За один оборот полого вала полый шток совершает один рабочий и один обратный ход. передав это перемещение узлу преобразования осевого движения во вращательное, провернув при этом гайку этого узла с ловителем на расчетный угол.

Работа двигателя продолжается до достижения полного резьбового контакта ловителя труборазворота с аварийным объектом и отворота последнего или разрушения крутящим моментом.

Формула изобретения

Двигатель забойного труборазворота, включающий корпус, телескопически установленный в нем полый шток с поршнем и размещенный в корпусе с возможностью вращения полый вал, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса отворота труб в слабых и трещиноватых породах путем обеспечения заданной скорости подачи, ускорения операций по достижению полного резьбового контакта труборазворота с аварийным объектом и его отворота, он снабжен по крайней мере одним установленным на полом штоке дополнительным поршнем и жестко связанны ми с корпусом перегородками, полый шток установлен с образованием его стенками и поршнями со стенками и перегородками корпуса демпфирующих, нагнетательных и реверсивной камер, причем полый вал размещен в полости штока и оба выполнены с нагнетательными каналами и каналами реверсивного хода, первые из которых выполнены с возможностью сообщения друг с другом при рабочем хйде штока для связи полости вала с нагнетательными камерами корпуса и реверсивной камеры с полостью с кважины, а вторые - с возможностью сообщения друг с другом при холостом ходе штока для связи реверсивной камеры с полостью вала и нагнетательных камер с полостью скважины.

(Г

д„

Шиг.б

Фиг.9