Ясс для вращательного бурения Советский патент 1933 года по МПК E21B3/00 E21B17/00 E21B17/06 

При вращательном бурении колонна бурильных труб, штанги, ротор и мотор обладают громадным моментом инерции. Жесткое же соединение долота-колонны-станка вызывает, при внезапных увеличениях нагрузки на долото (или ударах) тяжелые аварии, в виде скручивания и обрыва колонны, поломки станка, пережога мотрра и т. д. Устранить эти аварии можно лишь включением механизма, расцепляюш,его долотО в момент увеличения крутящего момента до опасной для труб и механизмов величины. Расцепляющий механизм не может составлять надземное оборудование буровой, так как, с одной стороны, он не предохранит колонну от аварий, а с другой - произойдут большие потери работ (и износ механизма) на сообщение колонне утерянного вращения; следовательно необходим надежный и прочный механизм, включенный между долотом и колонной.

Предлагаемый ясс должен служить надежным предохранительным аппаратом, способным уберечь колонну и надземные механизмы от разрушающей нагрузки.

На чертеже фиг. 1 и 2 изображают продольный разрез ясса; фиг. 3 -поперечный разрез его.

Пробка 7 свинчивается с нижним концом колонны бурильных труб, а наконец штока J9 навинчивается удлини тель соответствующего веса, а затем - долото. Пробка 7 свинчена с верхней; частью кожуха 2. Внутри кожуха 2 помещается цилиндр 5, имеющий осевые перемещения относительно верхнего кожуха 2. На наружной поверхности цилиндра 5 нарезаны лабиринтовые канавки, обтянутые резиновыми кольцами (куски автокамер), предназначенные для устранения просачивания глинистого раствора. К нижней части кожуха 2 навинчивается нижний кожух 72, имеющий внутри несколько продолбленных канавок, в которых сидят выступы стальных дисков J4, имеющие осевые перемещения в пазах 20 (фиг. 3) и свободно вращающиеся относительно штока /Я Между дисками М помещаются диски 75,. имеющие также осевое перемещение; вращаясь свободно относительно нижнего кожуха 72, они сцеплены со штоком J9 помощью выступов на внутренней поверхности дисков 75. Эти выступы, сидят в канавках, профрезерованных по всей длине штока 7Я К верхней части последней привинчен поршень, состоящий из чашек 8 и прокладок Я

Пружина 3 надавливает на пробку 4, которая через цилиндр 5 передает давление на диски 14 и 75. На каждой стороне сжатых дисков возникают силы: трения, которые, слагаясь, даютмомент

любой величины в зависимости

«от количества дисков и сжатия пружины.

Этот момент трения обеспечивает сце5 лление нижнего кожуха 12 со штоком 19,

а, следовательно, и колонны с долотом.

Давление на диски может регулироваться

сжатием пружины 3 помощью гайки 17,

укрепляемой контргайкой 18.

Принцип работы предлагаемого ясса состоит в следующем: подвинчиванием тайки 17 устанавливают максимально потребный крутящий момент rf производят спуск колонн. Процесс бурения протекает при постоянном давлейии, слагающемся из веса удлинителя и долота, момент инерции которых достаточен для получения небольш1 х, потребных для бурения, ударов. При необходимости бу рения при повышенном давлении путем чрезмерного опускания колонны, происходит расцепление и остановка долота лри продолжающемся вращении колонны. Расцепление вызывается пробкой 4, опускающейся вместе с колонной до встречи с нак,ладкой 7 штока 19, после чего пробка 4 вместе с цилиндром 5 оста;навливается, а опускающаяся колонна вместе с кожухом, (2-12 снимает пружину 3 между пробками 4 и 7. Осво« ожденные же от давления диски 14 « 15, вращаясь друг относительно друга, )асщепляют долото от колонн. То же самое происходит при уровне , колонны,

когда мгновенно, при полном вращении,, происходит внезапное повышение давления и крутящего момента.

Момент силы трения можно увеличить против установленного (максимального), но только при понижении давления на забой. Это достигается небольшим подъемом колонны до встречи щтока /Р с нажимным кольцом 13. Тогда составляющая весов штанги, удлинителя и долота создает добавочное давление на диски (за счет уменьшения давления нд забой), а, следовательно, и увеличение крутящего момента.

Ясс Может быть снабжен сигнализатором, дающим звуковой сигнал или изменяющим давление прокачиваемой жидкости, по которым бурильщик можете узнать о выключении ясса.

Предмет изобретения.

Ясс для вращательного бурения, отличающийся тем, что с целью разъединения буровых штанг от бурового инструмента при предельном давлении его йй забой скважины служат диски 14, движущиеся в вертикальных пазах кожуха 2, и диски 15, движущиеся в аналогичных пазах штока 19, прижимаемые друг к другу силой пружины 3, действующей на нажимное кольцо 13 при посредстве пробки У и цилиндра 5.

Фиг2 f lФигl

I %