Ударное устройство Советский патент 1980 года по МПК E21B4/06 E21B31/107 

Изобретение относится к ударным устройствам, предназначенным для ликвидации прихватов инструмента в скважине . Известен гидроударник, содержащий корпус с кольцевым выступом и ударник на боковой поверхности которого выполнены секторные пазы, причем к корпусу жестко крепится колонна труб Ij Недостатком устройства является невысокая эффективность ликвидации прихвата инструментов в скважине, . так как жесткое соединение корпуса с колонной труб не позволяет создать вибрацию корпуса. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ударное усгтройство, содержащее -корпус с размещенными в нем яссом и гидроударником, включающим наковальЕ1ю и подпружиненный ударник с пробкой . Недостатком его является то, что энергия направленного вверх удара передается прихваченному инструменту через шток, где происходит частичное гашение ее , в результате чего снижается эффективность ликвидации пр.их вата инструмента. Цель изобретения - увеличение эффективности работы путем передачи прихваченному инструменту направленных вверх и вниз высокочастотных и единичных ударов. Указанная цель достигается тем, что в ударном устройстве, содержащем корпус с размещенными в нем яссом и гидроударником, включающим наковальню и подпружиненный ударник с пробкой, корпус выполнен в виде двух соосннх цилиндров, в одном из которых размещен механический ясс, снабженный жестко связанным с корпусом патрубком с кольцевым буртом, цанговой втулкой и поршнем, а в другом - гидроударник, причем цанговая втулка и поршень жестко связаны с корпусом гидроударника. На чертеже изображено предлагаемое ударное устройство, разрез. Ударное устройство содержит корпус, выполненный в виде двух соосных цилиндров 1 и 2. В цилиндре 1 размещен механический ясс, содержащий патрубок 3, имеющий кольцевой Ьурт и жестко связанный с цилиндром 1, цанговую втулку 4 и поршень 5. Причем цанговая втулка 4 и поршень 5 жестко через шестигранный шпиндель 6 связаны с цилиндром 2.

В цилиндре 2, на внутренней поверхности которого имеется кольцевой выступ, размещен гидроударник, содержащий ударник 7 с кольцевой проточкой, пробку 8, две наковальни верхнюю 9 и нижнюю 10 и пружину 11, прижимающую ударник 7 к верхней наковальне 9.

Ударное устройство работает следующим образом.

При прихвате инструмента в скважину спускается на трубах ударное устройство, а затем сбрасывается пробка 8, которая перекрывает поток жидкости через центральный канал ударника 7. В системе повышается давление, которое действует на верхнюю поверхность ударника 7 и заставляет его перемещаться, сжимая пружину 11. В конце хода ударник 7 наносит удар по нижней наковальне 10.

При совмещении кольцевого выступа на внутренней поверхности цилиндра 2 и проточки на наружной поверхности ударника 7 открывается проход для жидкости, давление в системе падает. Ударник 7 под действием сжатой пружины 11 перемещается вверх и наносит удар по верхней наковальне. При этом по мере перемещения ударника 7 кольцевая проточка его выходит из взаимо действия с кольцевым выступом цилиндра 2 и поток жидкости перекрывается.

Так как цилиндр 2 имеет возможность перемещаться относительно цилиндра 1, то от удара происходят его колебания, которые передаются прихваченному инструменту. Гидравлический удар, возникший при перекрытии потока, воздействует на верхнюю поверхность поршня 5., передавая дополнителное усилие прихваченному инструменту

Для одновременного создания мощных единичных ударов производится натяжение бурильной колонны. Под действием возникшей осевой нагрузки патрубок 3 выЦодит из взаимодействия с цанговой втулкой 4 и за счет упругости бурильной колонны осуществляется удар по поверхности шпинделя 6, жестко соединенного с цилиндром 2. При перемещении затем колонны вниз нижний торец цилиндра 1 наносит удар по верхнему торцу цилиндра 2.

Передача прихваченному инструменту высокочастотных колебаний цилиндра гидроударника, возбуждаемых пото ком жидкости и направленных как вверх, так и вниз, и единичных ударов, возникающих при изменении.осевой нагрузки, способствует более эффективной S ликвидации прихвата инструментов в скважине.

Формула изобретения

Ударное устройство, содержащее корпус с размещенными в нем яссом и гидроударником, включакщим наковальню и подпружиненный ударник с пробкой, отличающееся тем, что, с целью увеличения эффективноети работы путем передачи прихваченному инструменту направленных вверх и вниз высокочастотных и единичных ударов, корпус выполнен в виде двух соосных цилиндров, в одном из которых размещен механический ясс, снабженный жестко связанным с корпусом патрубком с кольцевым буртом, цангозой втулкой и поршнем, а в другом гидроударник, причем цанговая втулка и поршень жестко связаны с корпусом гидроударника .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 424957, кл. Е 21 В 1/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 571573, кл. Е 21 В 5/00,Е 21 В 23/00, 1975 (прототип .

I

;

r

1

I

.

A

-10

/

-xO