Гидравлический ясс Советский патент 1980 года по МПК E21B31/107 

(54) ГИДРАВЛИЧЕ(рКИП ЯСС

1

Изобретение относится к горному делу, в частности к гидравлическим Яссам, предназначенным для ликвидации прихватов инструмента в скважине. 5

Известен гидравлический ясс, содержащий корпус, шток с верхним и нижним поршнями, полость между которыми заполнена смазывающим веществом, и шпиндель, жестко связанный со што- О ком i.

Недостатком указанного ясса является использование масла в полости поршнями, работающего в j условиях высокого давления и температур. Вследствие неизбежных утечек масла снижаются ударные характеристики ясса. Кроме того, указанный ясс сложен как в изготовлении (обеспе- 20 чание необходимого зазора между перегородкой и выступом щтока), так и в обслуживании (необходимость специальных приспособлений для заправки масла),25

Известен также гидравлический ясс, содержащий корпус, шток с поршнем, лгпяндель, жестко соединенный со штоком и иглеющий возможность осевого перемещения относительно корпуса 2. ЗО

Этот ЯСС позволяет наносить удары только вверх. Причем их величина зависит от регулировки редукционного клапана, осуществление которой производится на поверхности путем изменения сжатия пружины. Поэтому в процессе ликвидации прихвата величина удара остается постоянной.

Целью изобретения является изменение величины и направления удара непосредственно с поверхности путем создания давления внутри труб и создания нагрузки на долото в процессе бурения.

Это.достигается тем, что ясс снабжен бросовой пробкой и упруго-эластичным элементом, установленным на штоке с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса, причем шток имеет радиальные- каналы. При этом ЯСС снабжен подпружиненной клапанной втулкой для перекрытия радиальных каналов штока.

На чертеже изображен гидравлический ЯСС, продольный разрез.

Ясс состоит из корпуса 1, внутри которого размещен шток 2, жестко связанный со шпинделем 3, имеющим шлицевое соединение с корпусом I. Шток снабжен поршнем 4 и радиальными каналами 5. Па наружной поверхности штока 2 жестко закреплен упруго-эластичный элемент 6, внутренняя поверхность которого через каналы 5 сообщается с внутритрубной жидкостью, а наружная - с эатрубной жидкостью. Ясс снабжен бросовой ПЕ обкой 7, перекрывающей поток жидкости через Центральный канал шпинделя 3.

Для создания нагрузки на долото в процессе бурения в центральном канале штока 2 устанавливается клапанная втулка 8 на пружине 9 для перекрытия радиальных каналов 5 штока 2. При работе яссом для ликвидации прихвата на клапанной втулке 8 может быть установлена пробка 10с центральным дроссельным отверстием

Работа с яссом осуществ; яется следующим образом, . ,

После осуществления левого отворота неприхваченной части колонны в скважину опускают гидравлический ясс Производят соединение ясса с прихваченной колонной. Если циркуляция через забой существует, то с поверхности опускают пробку 7, которая перекрывает поток жидкости. В зависимости от вида прихвата корпус устанавливают в нижнее или верхнее положение. Затем насосами создают давление внутри труб. Это давление через каналы 5 штока 2 действует на внутреннюю поверхность упруго-эластичного элемента 6 и прижимает его к внутренней поверхности корпуса 1 с определенным усилием, зависящим от давления и площади элемента 6. Давление жидкости действует также на площадь поршня. С помощью буровой лебедки создают натяжение или сжатие инструмента. Так как усилие, прижимающее упруго-эластичный элемент 6 к корпусу 1 значительно больше возможных усилий натяженияили сжатия колонны, то колонна неприхваченных Труб растягивается или сжимается. Затем с помощью задвижки давление жидкости сбрасывают, усилия, действовавшие на элемент 5 исчезают, и колонна растянутых или сжатых труб корпусом 1 наносит удар соответсгтвенно вверх или вниз. Величина и направление удара регулируются оператором с поверхности с помощью натяжения или сжатия колонны труб и давления жидкости в системе. После сбрасывания давления вновь производят зарядку ясса в необходимое положение, создают давление жидкости, натяжение или сжатие колонны, и далее процесс повторяется до ликвидации прихвата.

После ликвидации прихвата пробка 7 извлекается на поверхность овершотом, и процесс бурения продолжается с упором корпуса в бурт шпинделя 3. Осевая нагрузка в этом случае жестко передается долоту.

Для бурения с постоянным расположением ясса в ко.лпоновке инструмента и использования его для создания на. грузки на долото внутри штока 2 устанавливается подпружиненная втулка (или втулка с дифференциальными площадями) . Давлен-ие жидкости действует на поршень 4 и по ме.ре разбуривания забоя шпиндель 3 перемещается

вниз. Так как упруго-эластичный элемен 6 изолирован втулкой 8 с уплотнениями от внутритрубного давления, то он не создает тормозящих сил, препятствующих перемещено шпинделя 3.

$ При возникновении прихвата (если циркуляция жидкости не нарушена) спускают пробку 10, которая располагается на конусной поверхности клапана 8. При создании давления клапан 8 перемещается вниз. Давление жидкости через каналы 5 действует на упруго-эластичньйй элемент 6. Затем работа яссом осуществляется описанным выше спосодом. После ликвидации прихвата поднимают пробку 10 на поверхность, втулка 8 устанавливается в верхнее положение, и бурение продолжается.

Таким образом, размещение упругоэластичного элемента на штоке позво„ ляет в зависимостиот вида прихвата

и состояния бурильных труб изменять с поверхности направление и силу удара, что приводит к ускорению устра1 5ения аварии в скважине.

Формула изобретения

1.Гидравлический ясс, содержащий корпус, шток с поршнем, шпиндель, жестко соединенный со штоком и имеющий возможность осевого перемещения относительно корпуса, отличающийся тем, что, с целью изменения величины и направления удара непосредственно с поверхности путем

создания давления внутри труб, ясс снабжен бросовой пробкой и упругоэластичным элементом, установленным на штоке с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса, причем шток имеет радиальные каналы.

2.Ясс ПОП.1, отличающийся тен что, с целью создания нагрузки на долото в процессе бурения, ЯСС снабжен подпружиненной клапанной втулкой для перекрытия радиальных каналов штока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. 1. Авторское свидетельство СССР № 432276, кл. Е 21 В 23/00, 02.10.72.

2. Авторское свидетельство СССР № 417605, кл. Е 21 В 23/00, 25.01.71 (прототип).