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

ON Vj

00 СО

ю

правления. С корпусом (К) 2 устр-ва связан узел 1 для создания растягивающих усилий. На К 2 установлен силовой гидроцилиндр (ГЦ) 6 с упругим резервуаром 7 и узлом преобразования поступательного движения штока 9 ГЦ 6 во вращательное. Последний выполнен с размещенными на К 2 втулками 11 и 12 с винтовыми пазами 20 и 21 на их внутренней поверхности vi размещенными в пазах ползунами 17 и 18. Причем ползуны 17 и 18 жестко связаны со штоком 9 ГЦ 6, а втулки 11 и 12 установлены на К 1 с возможностью вращения и фиксации на нем в рабочем положении. Винтовые пазы выполнены разного направления. Резервуар 7 гидравлически связан с рабочей полостью ГЦ. Со штоком 9 ГЦ 6 жестко связан якорь 4 линейного импульсного двигателя, установленный с возможностью осевого перемещения в статоре 3, жестко связанном с К 2. Для ликвидации прихватов линейный двигатель включают через определенные интервалы времени. Импульсная нагрузка, действующая на статор 3, передается через К 2 на узел 1. Импульсная нагрузка на якорь 4 сообщает ему одновременно поступательное и вращательное движение совместно со штоком 9, поршнем 8 и ползунами 17, 18. Вращательное движение якоря 4 возникает в результате взаимодействия застопоренной втулки 11 или 12 на ползун 17 или 18. При этом ПТ циклически взаимодействуют со стенками скважины. В результате проис ходит освобождение колонны, 4 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой пром-сти и предназначено для освобождения прихваченных труб (ПТ) при бурении скважин. Цель - расширение технологических возможностей устр-ва за счет обеспечения возможности передачи на ПТ разнонаправленного вращения одновременно с динамической нагрузкой одного направления. С корпусом (К) 2 устр-ва связан узел 1 для создания растягивающих усилий. На К 2 установлен силовой гидроцилиндр (ГЦ) 6 с упругим резервуаром 7 и узлом преобразования поступательного движения штока 9 ГЦ 6 во вращательное. Последний выполнен с размещенными на К 2 втулками 11 и 12 с винтовыми пазами 20 и 21 на их внутренней поверхности и размещенными в пазах ползунами 17 и 18. Причем ползуны 17 и 18 жестко связаны со штоком 9 ТЦ 6, а втулки 11 и 12 установлены на К 1 с возможностью вращения и фиксации на нем в рабочем положении. Винтовые пазы выполнены разного направления. Резервуар 7 гидравлически связан с рабочей полостью ГЦ. Со штоком 9 ГЦ 6 жестко связан якорь 4 линейного импульсного двигателя, установленный с возможностью осевого перемещения в статоре 3, жестко связанном с К 2. Для ликвидации прихватов линейный двигатель включают через определенные интервалы времени. Импульсная нагрузка, действующая на статор 3, передается через К 2 на узел 1. Импульсная нагрузка на якорь 4 сообщает ему одновременно поступательное и вращательное движение совместно со штоком 9, поршнем 8 и ползунами 17, 18. Вращательное движение якоря 4 возникает в результате взаимодействия застопоренной втулки 11 или 12 на ползун 17 или 18. При этом ПТ циклически взаимодействуют со стенками скважины. В результате происходит освобождение колонны. 4 ил.

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

Цель изобретения - расширение техно- логических возможностей устройства за счет обеспечения возможности передачи на прихваченные трубы разнонаправленного вращения одновременно с динамической нагрузкой одного направления.

На фиг. 1 представлено устьевое устройство для освобождения прихваченных труб; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1.

Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб содержит узел 1 для создания растягивающих усилий, связанный с корпусом 2. В корпусе 2 установлен статор 3 линейного импульсного двигателя. В ста- торе установлен якорь 4 со штоком 5 с возможностью осевого перемещения. Якорь линейного импульсного двигателя при работе устройства соединен с прихваченными трубами.

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 жестко соединен с якорем 4 линейного импульсного двигателя.

На крышке 10 гидроцилиндра бустанов- лены основания 11 и дополнительная 12 втулки с фланцами узла преобразования поступательного движения штока силовою гидроцилиндра во вращательное. Втулки 11 и 12 расположены соосно гидроцилиндру 6

и закреплены с помощью накладок 13 и 14 на крышке 10, что обеспечивает возможность вращения втулок на корпусе вокруг собственной оси. На наружной поверхности накладок 13 и 14 установлены выдвижные штифты 15 с механизмами 16 перемещения для фиксации втулок в рабочем положении.

Во втулках 11 и 12 установлены основной 17 и дополнительный 18 ползуны на штоке 19, жестко связанном со штоком 9 гидроцилиндра. Внутренняя поверхность втулки 11 имеет винтовые пазы 20 с левым наклоном, а внутренняя поверхность втулки 12 - винтовые пазы 21 с правым наклоном. Ползуны 17 и 18 имеют выступы 22 и 23 для перемещения в винтовых пазах втулок. Накладки 13 и 14. фланцы втулок 11 и 12 и крышка 10 гидроцилиндра 6 имеют отверстия для установки выдвижных штифтов 15.

Устьевое устройстве для освобождения прихваченных труб работает следующим образом.

Якорь 4 линейного импульсного двигателя, расположенный G крайнем нижнем положении, привинчивают к прихваченной колонне труб. Для этого выдвижные штифты 15 с помощью механизмов 16 перемещения выдвинуты из отперстий крышки гидроцилиндра и фланцев втулок. Прихваченную колонну натягивают с помощью узла 1 для создания растягивающих усилий. Пои нагнетании жидкости в силовой гидроцилиндр 6 якорь 4 линейного импульсного двигателя перемещается вверх относительно статора 3 до установки в рабочее положение, при котором усилие натяжения колонны уравновешивается силами дэвленик рабочей жидкости на поршень 3. В процессе перемещения якоря 4 относительно статора

3 ползуны 17 и 18 перемещаются вверх вместе со штоками 9 и 19. При этом втулки 11 и 12 проворачиваются вокруг собственных осей за счет взаимодействия выступов 22 и 23 с винтовыми пазами 20 и 21. После установки якоря 4 в рабочее положение одну из втулок 11 или 12 фиксируют на корпусе за счет установки выдвижных штифтов 15 в отверстия во фланце втулки и крышке гидроцилиндра, а другой втулке обеспечивают возможность свободного вращения в накладках вокруг собственной оси.

Для ликвидации прихвата бурильной колонны линейный импульсный двигатель включают через определенные интервалы времени. При этом статор 3 и якорь 4 воспринимают одинаковые по величине, но противоположные по направлению, силовые импульсы. Импульсная нагрузка, действующая на статор 3, передается через корпус 2 на узел 1 для создания растягивающих усилий. Действие импульсной нагрузки на якорь 4 сообщает ему одновременно поступательное и вращательное движения совместно со штоками 9 и 19, поршнем 8 и ползунами 17 и 18. Вращательнбе движение якоря возникает в результате воздействия застопоренной втулки 11 или 12 на ползун 17 или 18 соответственно. Для изменения направления вращательного движения якоря под действием импульсной нагрузки необходимо освободить застопоренную втулку и застопорить с помощью штифтов 15 свободную втулку.

Таким образом, приводя в действие линейный импульсный двигатель и управляя механизмами 16 перемещения, прихваченной колонне сообщают одновременно продольные и изменяющиеся по направлению крутильные импульсные нагрузки. Возникающие при этом переменные по направлению волны деформаций распространяются

по колонне и приводят к циклическому взаимодействию прихваченных труб со стенка ми скважины, в результате чего происходи освобождение колонны.

Формула изобретения

Устьевое устройство для освобождения прихваченных труб, включающее корпус, связанный с ним узел для создания растягивающих усилий, установленный в корпусе

силовой гидроцилиндр с упругим резервуаром, гидравлически связанным с рабочей полостью силового гидроцилиндра, линейный импульсный двигатель с жестко связанным с корпусом статором и установленным

в нем с возможностью осевого перемещения якорем, жестко связанным со штоком силового гидроцилиндра, узел преобразования поступательного движения штока силового гидроцилиндра во вращательное с

размещенной на корпусе втулкой с винтовыми пазами на ее внутренней поверхности и размещенным в винтовых пазах втулки ползуном, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства за счет обеспечения возможности передачи на прихваченные трубы разнонаправленного вращения одновременно с динамической нагрузкой одного на- правления, узел преобразования

поступательного движения штока силового гидроцилиндра во вращательное снабжен дополнительной втулкой с винтовыми пазами на ее внутренней поверхности и разме- щенным в ее винтовых пазах

дополнительным ползуном, при этом основной и дополнительный ползуны жестко связаны со штоком силового гидроцилиндра, основная и дополнительная втулки установлены на корпусе с возможностью вращения

и фиксации на нем в рабочем положении, а их винтовые пазы выполнены разного направления.

NJ

I

N

s

Sf

:э

г

«сэ

5J-

h

I

I