Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб Советский патент 1991 года по МПК E21B31/107 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для освобождения прихваченных в скважинах труб.

Цель изобретения - повышение эф- фективности освобождения прихваченных труб за счет сокращения затрат времени на приведение устройства в рабочее положение при одновременном упрощении конструкции устройства.

На фиг.1 представлено устьевое устройство для освобождения прихваченных труб, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.3 - разрез В-Б на фиг.I.

Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб содержит корпус 1, размещенные в корпусе якорь 2 с штоком 3 и статор А линейного импульсного двигателя. Статор 4 связан с штоком якоря 2 при помощи упругих элементов 5 и гидравлических демпферов 6.

Соосно с линейным импульсным двигателем в корпусе 1 последовательно размещены связанные с корпусом основной и дополнительные силовые гидроцилиндры 7 с рабочими полостями кольцевого поперечного сечения, гидравлически связанными с упругим резервуаром 8 Штоки 9 гчдроцнлиндров выходящими наружу концами соединены с упорными шайбами 10. Иток 3 якоря 2 снабжен упорами 11, установленными с возможность последовательного воздействия на соответствующую каждому из них упорную шайбу 10 гидроцилиндров. Между одной из упорных шайб и упором установлен упругий элемент 12.

5 0

S

о

ь

5

Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб работает следующим образом.

Корпус 1 устройства подвешивают к подъемному механизму буровой или грузоподъемной установки, а шток 3 якоря 2 привинчивают к прихваченной колонне труб. Перемещая с помощью подъемного механизма корпус 1 устройства в вертикальном направлении, создают в колонне труб определенное статическое натяжение. При этом якорь 2 и статор 4 не смещаются друг относительно друга, а линейный импульсный двигатель занимает такое положение, в котором его вес, включая вес штока якоря, и передаваемое на якорь усилие со стороны натянутой колонны, уравновешива- ваются усилиями воздействия упорных шайб 10 силовых гидроцилиндров 7 на упоры 11.

При перемещении корпуса I относительно якоря 2 с штоком 3 вверх вначале демпфируется упругий элемент 12, затем поочередно вступают в действие гидроцилиндры 7. В момент соприкосновения упора 11 с упорной шайбой 10 взаимное перемещение якоря относительно корпуса приостанавливается до тех пор, пока усилие натяжения колонны не увеличивается на величину, способную уравновесить силы давления жидкости в гидроцилиндре 7. Дальнейшее перемещение якоря 2 относительно корпуса 1 в гидроцилнндре 7.

Дальнейшее перемещение якоря 2 относительно корпуса 1 до соприкосновения следующего упора 11 с упорной шайбой 10 происходит без существенного увеличения усилия натяжения колонны. Это объясняется тем, что давление в гидроцилиндрах 7 изменяется незначительно, поскольку их полости гид- равлически связаны с упругим резервуаром 8. Таким образом, обеспечивается ступенчатый закон жесткостной характеристики подвески якоря 2 в корпусе 1, что дает возможность создавать стабильное, различное по значению усилие статического натяжения колонны.

В качестве рабочего выбирают такое положение линейного импульсного двигателя в корпусе, которое соответствует точке на пологом участке жег.т- костной характеристики. Количество таких участков определяется числом последовательно расположенных в корпусе силовых гидроцилиндров 7. В конструкциях устройств рекомендуется предусматривать 2-4 гндроцилиндра.

Для ликвидации прихвата колонны труб производят серии включений линен

5

0

приведения линейного ИМПУЛЬСНОГО днн- гателя в рабочее состояние.

Таким образом, устьевое устройство для освобождения прихваченных труб дает возможность создавать мощные силовые импульсы для формирования в ко- ЛОННР волн деформаций в широком диапазоне предварительного статического натяжрния. При этом упрощается переналадка устройства нл заданное усилие статического натяжения. Формула изобретения

Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб, включающее корпус, расположенный Р нем линейный импульсный двигатель г яьорем, с штоком и статором, установленный в корпусе соосно штоку якоря линейного импульсного дригателя силовой гпдроцнлиндр гидравлически связанный с упругим резервуаром, отличающееся тем, что, с целью повышения эффектив

Пчобре гппие относится к нефтяной и гачопон пром-гти. Цель ичоррете- нин - гюги.нпгние эффективности осво Рождении прихпаченных труб тя гчет сокр.щении тлтрлт времени нл приведение устр-вл п рабочее положение при олноврсмопмом упрощении конструкции. Ячя -ч orn n корпусе I последовлтельпо

ного импульсного двигателя при различ-25 ности освобождения прихваченных труб

ных значениях статического натяжения колонны. При срабатывании двигателя якорь 2 и статор А воспринимают одинаковые по величине,но противоположные по направлению силовые импульсы. Действие импульсной нагрузки на статор приводит к накоплению в нем кинетической энергии, рассеиваемой в гидравлических демпферах 6. Импульсная нагрузка, действующая на якорь, передается через шток 3 прихваченной колонне труб. Сила статического натяжения колонны уравновешивается силами давления жидкости в гидроцилиндрах 7. Работа, выполняемая линейным импульсным двигателем, практически полностью затрачивается на формирование волн деформаций колонны. I

Переналадка устройства на заданное усилие статического натяжения колонны осуществляется за счет перемещения с помощью подъемного механизма корпуса I в вертикальном направлении. При этом не требуется изменения давления жидкости в гидросистеме и перемещения якоря 2 относительно статора 4 для

за счет сокращения затрат времени на приведение устройства в рабочее положение при одновременном упрощении конструкции устройства, оно снабжено пос- д ледоватечьно установленными п корпусе соосно основному дополнительными силовыми гидроцилипдрами, гидравлически связанными с упругим pe c-pnvapoM, основной и дополнитс-пьные силовые гидроцилиндры имеют жестко связанные с их поршнями упорные шаиг,ы( j ппок якоря линейного импульсного двигателя упоры, установленные г возможностью последовательного взаимодействия в рабочем положении г соответствующей каждому из них упорной шайГ.ой основного или дополнительного гидроцилиндров, при ттом один из упоров I4TOK.J якоря линейного импульсного двигателя подпружинен относительно соответствующей ему упорной шайбы силового гидроцилиндра, а статор линейного импульсного двигателя установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения и имеет упругие элементы и гидравлические демпферы, связанные с штоком якоря линейного импульсного двигателя.

5

0

5

0

Фиг. 2

/

ю

8