Устройство для отворачивания труб в скважине Советский патент 1992 года по МПК E21B31/00 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при ликвидации аварий, связанных с прихватом труб в скважинах во время их бурения или ремонта.

Известно устройство для отворачивания труб в скважине, включающее корпус с заркоривающими плашками, реверсивный редуктор с ведущей, ведомой и промежуточными коническими шестернями, первая из которых соединена с бурильной колонной, а вторая - с ловильным инструментом (А. С. СССР № 282218, кл. Е 21 В 31/00, 1971).

Недостатком этого известного устройства является то, что реверсивный редуктор в нем помещен в толстостенный, якорящий- ся за стенка скважин корпус, имеющий малый наружный диаметр для работы в стесненных условиях буровых скважин, и должен иметь ограниченные размеры, что делает его элементы малопрочными, а следовательно, редуктор в целом недостаточно надежным при передаче больших крутящих моментов отворачивания труб.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является другое известное устройство для отворачивания труб в скважине, включающее реверсивный механизм с ведущей, ведомой и промежуточными коническими шестернями, первая из которых соединена с бурильной колонной, а вторая - с ловильным инструментом. Промежуточные шестерни в этом устройстве насажены на пси крестовины, имеющие на концзх якорные башмаки с опорными элементами в виде эластичных камер, полости которых посредством каналов в осях крестовины сообщаются с внутренней полостью бурильной колонны (А. С. СССР № , 1146411.кл. Е21 В 31/00, 1985).

Недостатком этого известного устройства является низкая надежность якорения крестовины за стенки скважины из-за ограниченной рабочей поверхности опорных элементов якорящих башмаков, увеличение которых приводит к усложнению конструкции башмаков и снижению работоспособU1

С

мости устройства, а также из-за недостаточной прочности эластичных камер при больших якорящих нагрузках.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет увеличения прочности якорного механизма и конических шестерен реверсивного редуктора.

Поставленная цель достигается тем, что корпус опорного механизма выполнен в виде цилиндра, установленного концентрично с валом ведущей шестерни реверсивного механизма и выполненного на нижнем торце с пазами под промежуточные шестерни и оси крестовины.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство включает ведущий вал 1 с конической шестерней 2, выше которой на ведущем валу вращается на двух опорах корпус опорного механизма 3, имеющий плашки 4, якорящие его за стенки скважины или обсадной колонны. Осевое смещение корпуса вверх ограничено муфтовым переводником 5, навернутым с помощью резьбы на верхний конец ведущего вала 1 и имеющим верхнюю конусную резьбу для присоединения устройства к колонне бурильных труб. Внутренняя полость 6 корпуса опорного механизма 3 в верхней и нижней опорах загерметизирована уплотнениями 7, а с центральным каналом ведущего вала соединена отверстиями 8.

На нижней торцовой части корпуса опорного механизма 3 выполнены пазы 9 и 14, из которых в первых размещены промежуточные шестерни 13, насаженные на оси крестовины 12с уплотнением 15, а во вторых защемлены концы этих осей.

Осью вращения крестовины .12 и ведомого вала 10 с конической шестерней 11 реверсивного редуктора служит нижняя часть ведущего вала 3 меньшего диаметра, снабженная резьбой с навернутой на нее опорной гайкой 16, удерживающей ведомый вал 10 от смещения вниз.

Ведомый вал 10 имеет внутреннюю телескопическую трубу 17, на нижнем конце которой нанесена присоединительная резьба для ловильного инструмента, а в верхней части по диаметру имеются два вертикальных паза 18, через которые проходит палец 19, закрепленный концами в стенках трубчатой части ведомого вала 10, в результате чего телескопическая труба 17 имеет возможность вертикального перемещения в пределах длины пазов 18. В нижний конец ведущей трубы 1 ввернута дроссельная гайка 20.

Устройство работает следующим образом.

Для развинчивания прихваченной в скважине колонны труб устройство с собранным на телескопической трубе 17 ло- вильным инструментом (левыми метчиком или колоколом) опускается в скважину на рабочей колонне бурильных труб. После установления необходимого контакта ловильного инструмента с верхней трубой аварийной колонны в рабочую колонну закачивают промывочную жидкость, которая, за счет перепада давления в отверстии дроссельной гайки 20, создает избыточное.

давление в рабочей колонне и через отверстия 8 в ведущем валу 1 поступает во внутреннюю полость 6 корпуса опорного механизма 3, выталкивает наружу плашки 4, которые, приходя в контакт со стенками

скважины или обсадной колонны, якорят корпус 3 вместе с крестовиной 12, зафиксированной концами осей в его пазах 14.

Вращением рабочей колонны труб на устье скважины вправо через шестерню 2 и

сателлиты 13 ведомой шестерне 11 и валу 10 сообщают левостороннее вращение, в результате чего ловильный инструмент-метчик или колокол соединяется с прихваченной колонной труб, а вертикальные пазы 18трубы 17 обеспечивают происходящую при этом посадку инструмента. После того, как под действием левостороннего крутящего момента верхняя труба прихваченной колонны начинает отворачиваться, пазы 18 позволяют ей, вместе с трубой 17, перемещаться на длину резьбы вверх. После полного отворота трубы прокачку жидкости через рабочую колонну прекращают, давление в ней падает, что вызывает возвращение плашек в исходное положение и разъякоривание корпуса 3, после чего отвернутую от прихваченной колонны трубу поднимают на поверхность.

Предлагаемое устройство, имеющее более надежные опорный якорный механизм и реверсивный редуктор, позволяет существенно повысить производительность труда на аварийных работах за счет повышения его работоспособности и снижения количества возможных отказов.

Формула изобретения Устройство для отворачивания труб в скважине, включающее опорный механизм

с корпусом и реверсивный механизм с ведущей, ведомой и промежуточными шестернями, вал первой из которых соединен.с бурильной трубой, вал второй - с ловильным инструментом, а третьи установлены на осях крестовины и зафиксированы от радиального перемещения корпусом опорного

механизма, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его работы за счет увеличения прочности опорного механизма и конических шестерен, корпус опорного механизма выполнен в виде цилиндра, установленного концен,трично с валом ведущей шестерни реверсивного механизма и выполненного на нижнем торце с пазами под промежуточные шестерни и оси крестовины.

Использование: ликвидация аварий, связанны/ с прихватом труб в скважинах во время бурения, ремонта и т.д. Сущность изобретения: устройство содержит опорный механизм с корпусом в виде цилиндра и реверсивный механизм с ведущей, ведомой и промежуточными шестернями. Вал ведущей шестерни соединен с бурильной трубой, вал ведомой шестерни - с ловильным инструментом, а промежуточные шестерни установлены на осях крестовины и зафиксированы от радиального перемещения корпусом опорного механизма, установленным концентрично с валом ведущей шестерни реверсивного механизма и выполненным на нижнем торце с пазами под промежуточные шестерни и оси крестовины. 2 ил.

QJvzf