Гидравлический ясс Советский патент 1992 года по МПК E21B31/113 

Недостаток данного устройства заключается в том, что при его эксплуатации дроссельное отверстие плавающего клапана будет забиваться осадком бурового раствора, что приведет к снижению эффективности работы гидравлического ясса.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет снижения возможности его засорения осадком бурового раствора.

Указанная цель достигается тем, что в гидравлическом яссе, включающем полый корпус, связанный с бурильными трубами и выполненный с внутренней кольцевой проточкой в верхней части, обратный тарельчатый клапан, установленный в нижней части корпуса, полый шток, помещенный в корпусе и выполненный с радиальными отверстиями, посадочным седлом в его полости под бросовый перекрыватель и поршнем, образующим с корпусом и обратным тарельчатым клапаном подпоршневую полость,, а с корпусом против его кольцевой проточки и полым штоком - надпоршневую полость, гидравлически связанную с полостью штока через его радиальные отверстия, устройство снабжено шаровым клапаном, бросовый перекрыватель выполнен с возможностью перекрытия полости штока на его посадочном седле, а шток обратного тарельчатого клапана выполнен с дроссельным каналом, перекрытым шаровым клапаном, при этом последний установлен в подпоршневой полости и подпружинен относительно штока обратного тарельчатого клапана с определенным сжатием пружины.

На фиг.1 изображен гидравлический лес; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Гидравлический ясс состоит из полого корпуса 1, в верхней части которого выполнена внутренняя кольцевая проточка 2, телескопически установленного в нем полого штока 3 с поршнем бойком 4, которые образуют нздпоршневую полость 5, гидравлически связанную с полостью штока через его радиальные отверстия б, а с обратным тарельчатым клапаном 7, установленным в нижней части корпуса - надпоршневую полость 8.

В нижней части полости штока 3 выполнено посадочное седло 9 под бросовый пе- рекрыватель 10. В штоке обратного тарельчатого клапана 11 выполнен дроссельный канал 12, перекрытый подпружиненным шаровым клапаном 13, который установлен в подпоршневой полости 8. Переводник 14 навинчен на полый шток 3, внешняя поверхность которого выполнена в виде квадрата для взаимодействия с ответной поверхностью корпуса 1 при вращении (см. фиг.2).

Ясс работает следующим образом.

Ясс включают в компоновку бурильных труб и спускают в скважину с периодическим заполнения буровым раствором, С целью предотвращения преждевременного открытия шарового клапана 13 и предотвращения засорения дроссельного канала 12 при спуске ясса, определяют предварительное сжатие пружины (Я) шарового клапана 13 из соотношения:

j- S Ч -р-д

где S - рабочая площадь шарового клапана, м2;

I - максимально допустимая длина ко- лонны бурильных труб, незаполненных буровым раствором при спуске устройства в скважину, м;

р - плотность бурового раствора, кг/м3;

q - ускорение свободного падения, м/с 2)

k-жесткость пружины, Н/м. Приведенное соотношение получено из условия равенства сил, действующих на ша- ровой клапан 13. которые обеспечивают поддержание его в закрытом состоянии:

АР -S k -А.

где АР- перепад давлений, действующих на шаровой клапан.

После соединения с прихваченным инструментом через бурильные трубы бросают пер$крыватель 10. После посадки его на

седло 9 создают натяжение бурильной колонны, под действием которого шток 3 с поршнем-бойком 4 стремится переместиться вверх. При этом обратный тарельчатый клапан 7, находящийся в нижней части гидравлического ясса, перекрывает доступ бурового раствора снизу, а под действием разряжения, возникшего от эффекта сваби- рования, который образуется при начальном движении вверх штока 3 с

поршнем-бойком 4, открывается дроссельный канал 12 и промывочная жидкость начинает поступать в подпоршневую полость 8. Силу сопротивления F передвижению штока 3 определяют по следующей приближенной формуле:

F SrPi, где Si - рабочая площадь поршня, м2;

PI - перепад давления на поршне, который равен перепаду давления на дросселе, Н/м2.

Промывочная жидкость из надпоршне- вой полости 5 при подъеме поршня 4 через радиальные отверстия 6 вытесняется во внутреннюю полость бурильных труб и вытекает из них на поверхность. После того, как поршень 4 войдет в кольцевую проточку 2 корпуса 1, сила сопротивления снимается, поскольку промывочная жидкость начнет свободно перетекать по зазору между поршнем 4 и стенкой корпуса 1. После этого поршень-боек 4 под действием упругого сжатия растянутой колонны труб перемеща- ется вверх и ударяет по внутреннему выступу корпуса 1. Шаровой клапан 13 закрывается.

Для нанесения повторного удара бурильную колонну разгружают и поршень 4 перемещается вниз до соприкосновения переводника 14 с корпусом 1 (см. фиг.1). После этого цикл работы повторяют.

Для обеспечения циркуляции через бурильный инструмент колонну труб поднима- ют до упора поршня-бойка 4 во внутренний выступ корпуса 1. При этом открываются радиальные отверстия б, через которые и осуществляется циркуляция от бурового насоса.

Формула изобретения Гидравлический ясс, включающий полый корпус, связанный с бурильными трубами и выполненный с внутренней кольцевой проточкой в верхней части, обратный тарельчатый клапан, установленный в нижней части корпуса, полый шток, помещенный в

корпусе и выполненный с радиальными отверстиями, посадочным седлом в его полости под бросовый перекрыватель и поршнем, образующим с корпусом и обратным тарельчатым клапаном подпоршневую полость, а с корпусом против его кольцевой. проточки и полым штоком - надпоршневую полость, гидравлически связанную с полостью штока через его радиальные отверстия, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет снижения возможности его засорения осадком бурового раствора, оно снабжено шаровым клапаном, бросовый перекрыватель выполнен с возможностью перекрытия полости штока на его посадочном седле, а шток обратного тарельчатого клапана выполнен с дроссельным каналом, перекрытым шаровым клапаном, при этом последний установлен в подпоршневой полости и подпружинен относительно штока обратного тарельчатого клапана со сжатием пружины А, определенным из выражения:

д - S -I -p-g

A-k

где S - рабочая площадь шарового клапана, м2;

I - длина колонны бурильных труб (для подвески корпуса устройства), не заполненных буровым раствором при спуске устройства в скважину, м;

р- плотность бурового раствора, KT/MJ;

q - ускорение свободного падения, м/с2;

k - жесткость пружины, Н/м,

14

Использование: при ликвидации прихватов бурильного инструмента в скважине. Обеспечивает повышение надежности работы устройства за счет снижения возможности его засорения осадком бурового раствора. Сущность изобретения: устройство имеет полый корпус. Он связан с буриль- ными трубами. Корпус выполнен с внутренней кольцевой проточкой в верхней части. В нижней части корпуса установлен Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к устройствам для ликвидации прихватов бурильного инструмента. Известно устройство для ликвидации прихватов бурильного инструмента, включающее корпус с узкой и двумя широкими камерами, полый шток с поршнем и обратным клапаном, причем в поршне выполнены дроссельные каналы. Недостаток известного устройства заключается в том, что дроссельные каобратный тарельчатый клапан. В полости корпуса помещен полый шток. Он выполнен с радиальными отверстиями и посадочным седлом. Посадочное седло выполнено в полости штока. Оно выполнено под бросовый перекрыватель. Этот перекрыватель выполнен с возможностью перекрытия полости штока. Это обеспечивается на посадочном седле полого штока. Полый шток имеет поршень. Он образует с корпусом и обратным тарельчатым клапаном подпоршневую полость. С корпусом против его кольцевой проточки и полым штоком поршень образует надпоршневую полость. Она гидравлически связана с полостью штока. Эта связь обеспечена через радиальные отверстия. Шток обратного тарельчатого клапана выполнен с дроссельным каналом. Он перекрыт шаровым клапаном. Шаровой клапан установлен в подпоршневой полости. Он подпружинен относительно штока обратного клапана. Сжатие пружины (А) шарового клапана определено из выражения, приведенного в тексте описания. 2 ил. налы, которые расположены выше обратного клапана, могут забиваться осадком бурового раствора. Это, в конечном счете, приведет к потере его работоспособности. Известно также устройство для ликвидации прихвата бурильного инструмента - гидравлический ясс (прототип), включающий корпус с кольцевой проточкой, полый шток с поршнем-бойком, в нижней части которого выполнено посадочное седло под бросовый плавающий клапан с дроссельным отверстием и обратный клапан, установленный в корпусе под штоком. VI VI О Ю 00 ю со

Фиг. I

Редактор

Составитель А.Кириченко

Техред М.МоргенталКорректор И.Муска

Фиг. 2