Ясс Советский патент 1992 года по МПК E21B31/107 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к устройствам, применяемым при ликвидации прихватов при бурении скважин.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей ясса путем обеспечения возможности его установки в бурильную колонну. V и. На фиг.1 изображен ясс в транспорт ном положении (а также в процессе брения скважины) продольный разрез; на фиг. 2 - тот же ясс, в исходном положении (перед нанесением удара и удалением запирающей втулки из головки цанги); на фиг. 3 тот же ясс, в рабочем положении (в момент .нанесения удара).

Ясс состоит из полого корпуса 1 с наковальней 2, расположенного внутри корпуса 1 полого ствола 3 с ударником 4, навинченного на нижний конец корпуса 1 переводника 5 и замкового узла для фиксации ствола 3 относительно корпуса 1. . Замковый узел включает цангу 6, «естко соединенную с переходником 5 и размещенную в кольцевом пазу 7, зыполненном внутри ствола 3. Цанга э имеет губки 8 и перья 9, обеспечивающие пружинящие свойства цанге 6. В верхней части цанги 6 выполнен конусное седло 10, служащее опорой для бросовой пробки 11 замкового узла (см. 3).

Полый ствот 3 в верхней части и наковальня 2 имеют некруглое сечение (на фигурах не показано) для передачи крутящего момента. Полый ствол 3, корпус 1, прилегающие торцы ударника 4 и наковальня 2 об0

S

0

разуют замкнутую кольцевую полость (камеру) 12, соединенную радиальными каналами 13 с полостью ствола 3. Внутри нижнего конца ствола 3 выполнен дополнительный кольцевой паз 15. Расстояние между кольцевыми пазами 7 и 15 выбирают из условия обеспечения эффективной работы ясса при нанесении ударов вниз.

Нижняя бросовая пробка 11 имеет - наружный диаметр d$, равный внутреннему диаметру dg полости 16 ствола 3. Диаметр направления 17 должен быть меньше внутреннего диаметра губок 8 цанги 6.

Ясс снабжен предохранительной 5 втулкой 8 с седлом 19 в верхней части. Втулка 18 установлена на .внутренней поверхности губок 8 цанги б на срезных элементах. Втулка 18 чимеет фиксатор 20.

Бросовая пробка 11 имеет кольцевой буртик 2Т для взаимодействия с втулкой 18. При этом наружный диаметр d кольцевого буртика 21 меньше наружного диаметра ds втулки 18, но больше ее внутреннего диаметра d4. Кольцевой буртик 21 расположен с возможностью взаимодействия в рабочем положении с седлом 19 предохранительной втулки 18, а его наружный диаметр меньше внутреннего диаметра губок 8 цанги 6 в ее исходном положении, но больше внутреннего диаметра предохранительной втулки 18.

Герметичность ясса обеспечивается уплотнениями 22.

В рабочем положении (см.фиг.3) при нанесении удара вверх пробка 11

0

0

S

образует с полым стволом 3 перепуск ной канал 23.

Данный ясс с новым замковым узлом работает следующим образом.

Перед спуском в скважину ясс настраивается так, чтобы замковый узел (т.е. цанга 6) срабатывал при 3 тс. После такой настройки внутрь ясса, вернее внутрь губок 8 цанги 6, устанавливают втулку 18 так чтобы ее седло 19 уперлось в седло 10. При этом фиксатор 20 выходит наружу втулки 18 (см.Лиг.1). После этого ясс устанавливают в компоновке бурилной колонны над долотом, над турбобуром или в разрыве утяжеленного низа. Такую компоновку спускают до забоя и производят бурение. В данном яссе передача крутящего момента производится его некруглым сечением Осевая нагрузка на полото передается всем сечением ясса. Это обеспечивает надежную работу ясса в процессе бурения независимо от осевой нагрузки (см.Лиг.1).

При возникновении прихвата .в процессе бурения, наращивания или спус- ко-подъемных операций, когда нужно использование ударов, направленных снизу вверх, в колонну бурильных труб забрасывается нижняя пробка 11, которая, дойдя своим буртиком 21 до седла 19, перекрывает полость 16 ствола 3 (фиг.1 и 2). Внутри труб создается давление. Под действием осевой силы от этого давления пробка 11 срезает седло 19, втулку 18 про талкивает и свободно падает вниз. После удаления втулки 18 и освобождения замкового узла приступают к ликвидации прихвата.

Для этого, если требуется нанесение ударов снизу вверх, то производят вначале натяжение колонны бурильных труб с усилием 3 тс, предварительно увеличив давление внутри труб до 50 кгс/см . Если ясс не срабатывает, то натяжение несколько увеличивают. При этой нагрузке цанга 6 выходит из кольцевого паза 7 полог ствола 3, и он начинает двигаться вверх относительно корпуса 1 за счет энергии растянутой бурильной колонны. При этом бросовая пробка 11, прижатая силой давления в 50 кгс/см2 (3 тс) к седлу 10, остается на месте. Как только суженная

0

5

часть полости 16 ствола 3 поднимается выше пробки 11, полость 1 ствола 3 соединяется через кольцевой канал 23 с каналом переводника 5 и далее с прихваченной частью бурильной колонны (см.фиг.3). Восстанавливается циркуляция, и давление внутри труб резко падает. В этот момент наносится удар ударником 4 по нижнему торцу наковальни 2. В результате кроме ударного воздействия резкое сбрасывание давления вызывает- поперечные и продольные колебания в стенках прихваченных труб. Буровой раствор, проходя импульсно из полости бурильной колонны долота в затрубное пространство, размывает шламовую пробку и глинистую корку. Совместное приложение ударной нагруз-4 ки и гидродинамического воздействия улучшает условия ликвидации прихвата. Если прихват не ликвидирован, то буровые насосы выключают, колонну

5 бурильных труб вместе со стволом 3 опускают и вводят цангу 6 до соединения с кольцевым пазом 7. Эновь создают давление, но уже несколько выше, например 100 кгс/см2. При та0 ком давлении рассоединение цанги 6 происходит при натяжении с усилием 13 тс. За счет дополнительного увеличения жесткости цанги 6 ее выход происходит (от воздействия гидрав2 лической нагрузки) только при 10 тс и плюс 3 тс для преодоления сил упругости самой цанги 6. Наносится новый; удар по наковальне 2.

Если прихват не ликвидирован, то

0 наносят новую серию ударов, пока

не будет ликвидирован прихват, но при другом режиме работы ясса.

Режим работы яссом при нанесении ударов вниз аналогичен описанному

5 в заявке ff 4691223/03.

Формула изобретения

Ясс по авт.св. N° 1686126, о т - 0личающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения возмож- 1 ности его установки в бурильную колонну, он снабжен предохранительной 5 втулкой с седлом в верхней части, установленной на внутренней поверхности губок цанги на срезных элементах, при этом в нижней части бросовой пробки выполнен кольцевой бурт, рас

положенный с возможностью взаимодействия в рабочем положении с седлом предохранительной втулки, причем кольцевой бурт имеет наружный диаметр, меньший внутреннего диаметра губок цанги в ее исходном положении, но больший внутреннего диаметра пре дохранительной втулки.

Изобретение относится к нефтяной пром-сти, а именно к ударным устройствам для ликвидации прихватов при бурении скважин. Целью изобретения является расширение технологических возможностей ясса путем обеспечения возможности его установки в бурильную колонну. Ясс сос

1f

Vu&Z

гЙ/

Z1

ФигЗ